浅谈建筑电气智能化及节能设计

　　摘要：本文首先分析了建筑电气智能化设计，接着分析了建筑电气智能化节能的设计措施，希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

　　引言：

　　随着经济与科技的不断进步，建筑行业发展速度加快，智能化水平更高，并且成为了建筑行业发展的主要趋势。随着环境保护理念的不断深入，公众更加重视建筑的节能化发展。立足建筑实际出发，应重视智能化与节能设计的开展，以优化建筑物使用性能，这对于整个城市的和谐发展也至关重要。

　　1 建筑电气智能化设计分析

　　1.1 电气设备优化

　　电气设备优化的目的是提高电气系统的整体运行效率、保障电气系统的运行安全。在电气设备优化中，需运用到现代化计算模型——遗传算法，其原理是基于对生物进化过程中的遗传学机理进行模拟、对达尔文自然选择理论进行借鉴，通过随机性搜索来实现计算功能。其次，还需运用到先进的专家系统，以保障电气设备施工安装的精准度。遗传算法与专家系统可以协同应用，将二者优势及其相互之间的协同作用充分发挥出来，可以有效实现电气设备优化目标。

　　1.2 电气系统自动化控制

　　为提高电气系统的安全性与可靠性，需通过电气智能化设计来实现电气系统自动化控制。电气系统自动化控制的主要作用是在电气设备发生故障时迅速进行自我控制和保护，从而将故障损失降到最低。可以利用GPS 定位系统来强化计算机控制系统功能，实现对各类电气设备的准确定位。还可以利用传感技术对各类电气设备的运行状况数据信息进行详细记录，并实时将数据信息上传到计算机系统当中。电气智能化设计的关键在于实现对电气设备运行数据的有效采集、分析及处理，并及时发现错误数据，进行自动化控制。

　　1.3 电气系统故障自动化检测

　　在电气系统运行过程中难免会发生一些故障，而通过电气智能化设计，可以实现电气系统故障自动化检测，从而有效预防电气系统故障。基于相关智能化技术，能够在电气系统故障发生时及时将故障信息上传到计算机系统当中，从而缩短解决故障的时间，最大化降低故障损失。同时，电气智能化设计的作用不仅是及时发现和解决电气系统的首次故障，还可以有效预防同样故障的二次发生，从根本上保证电气系统的稳定运行。此外，在电气系统施工过程中经常会遇到一些问题，影响到施工质量与电气系统安全，通过电气智能化设计可以实现对施工中问题的高效、全面诊断，从而更好地保障施工质量与电气系统安全。

　　2 建筑电气智能化节能的设计措施

　　2.1 通过开发和利用再生资源达到节能目的

　　在当下社会不断发展过程中，电能已经属于不可再生资源，其使用时间更是有限的。因此，国家已经采取各种措施加大力度开发太阳能、风能、热能等新型的可再生资源。为了响应国家号召，积极构建节能型社会，在智能化建筑发展过程中，尤其是节能减排方面，设计人员要充分考虑使用可再生资源，从而减少对电能的消耗。例如可以用再生资源替代功率较高、耗能较大的设备，使其完全摆脱对电能的依赖，最大程度减少电能消耗。同时建筑设计人员和开发人员也应当努力开发装修智能化建筑电气设备，通过选择新型材料的装饰物或建筑材料，例如常见的有新型环保节约型墙体材料，不仅增加建筑的美观性，同时也最大程度的减少电能的消耗，为整个建筑物节省大量的电能资源。

　　2.2 供配电系统及线路节能设计

　　供配电系统及线路上的能耗在建筑电气系统能耗中占有较大比重，因此需进行供配电系统及线路节能设计。在节能设计前需先综合分析具体电气设备类型及其电能需求，然后根据实际情况对供配电系统及线路方案进行设计优化，优先选择方便、高效的配供电系统。电气系统的输电线路分布具有复杂性、广泛性的特征，为更好地实现线路节能目标，还需想方设法最大化降低输电线路上的电能损耗。根据电流传输过程模型分析显示，功率消耗会随负载长度的增加而增大，因此降低导线电阻是降低线损的最佳途径。降低导线电阻的方法很简单，只需尽量缩短导线长度、少走弯路、优化导线路径即可。此外，还可通过应用一些先进管理工具来促进供配电系统及线路节能效果，如可以应用瞬流抑制专用快速开关元件组合来滤除输电线路中产生的瞬流浪涌，以避免对末端电气设备运行造成不利影响，达到提高电气设备运行效率、降低系统能耗的目的。

　　2.3 变压器节能设计

　　变压器是建筑电气系统中的一项关键性设备，通过进行有效的变压器节能设计，能够在很大程度上降低电气能耗。通过对变压器的能耗进行分析可知，其能耗主要分为两种类型：有功损耗和无功损耗。为使变压器能耗得到最大化降低，应将有功损耗和无功损耗均考虑在内。影响变压器负载损耗的最主要因素是变压器的负荷率，在变压器节能设计中，一般要求将其负荷率控制在0.75-0.85 内。再者，还应结合实际情况合理确定变压器容量及台数。

　　2.4 照明系统节能设计

　　照明系统是建筑电气系统的重要组成部分，在照明系统节能设计中，应严格遵照我国相关照度标准，合理选择优质高效的节能型灯具。目前最常用的节能型灯具是LED 灯具，LED 灯具具有长效、节能、环保等优点。为进一步提高照明系统的智能化管理水平，还应采用先进的智能照明控制，实现对灯具的场景控制和定时控制。

　　2.5 空调系统节能设计

　　在空调系统节能设计中，最关键的措施是应用变频节能技术。通过应用变频节能技术，可以在遇到空调系统负荷增加情况时减少能量产生，以实现有效的节能。研究表明，在空调系统中应用变频节能技术后可达到45% 左右的能源消耗节约率。其次，余热循环技术的应用也非常关键，余热循环技术的核心原理是热传递原理，它是通过与循环系统相结合而实现余热从某部分向其他部分的传导，从而降低热量消耗、提高供暖质量。

　　结束语：

　　建筑电气智能化与节能设计的实现，能够促进能源利用效率的提升，达到建筑节能效果，为公众的工作与生活提供极大便利。在客观认识建筑行业发展实际的基础上，在建筑电气智能化与节能设计中，应融入环保理念，以智能化技术为支持，采取节能对策，令智能化与节能相互融合，促进最大能效的获得，保证建筑环境的优质化与高性能化，降低建筑对环境的影响，保证建筑物应用价值，促进建筑行业持续健康发展。

　　参考文献：

　　[1]浅谈智能化建筑电气节能工程设计的相关问题[J].林礼锦.智能建筑与智慧城市.2022(10)

　　[2]智能化建筑电气节能优化设计探讨[J].宋磊,吕春燕.住宅与房地产.2019(21)

　　[3]智能化建筑电气的节能优化设计[J].严国志.建材与装饰.2019(09)