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摘要：建筑节能已经成为我国能否可持续发展的重大问题，建筑电气采取节能的措施以及电气节能技术在建筑工程中的合理应用将大大降低建筑的能耗。本文对有效的建筑电气节能技术措施作了探讨。
关键词：建筑电气；节能技术；措施
目前全世界都存在能源短缺，而我国又是一个能源消耗大国，每年要从国外进口大量的石油和天然气等，我国人均资源和能源相对贫乏，不到世界人均水平的一半，而我国能源利用率又低，大约为30%。我国单位建筑面积能耗相当于发达国家的2-3倍，由此可见节能工作潜力很大节能工作又关系到技术进步和缓解能需矛盾，是支持国民经济迅速发展的重要一环。本文对有效的建筑电气节能技术措施作了探讨。
一、照明系统的节能措施
1、充分利用天然光源
照明节能工程中一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源，随着人们对能源和环境保护的日益关注，建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视，天然光源是取之不尽，用之不竭的能源，在照明节能的实施工程中，应当充分加以利用，制定建筑物的采光标准，确定采光方式，将采光和照明有机地结合起来，白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件 同时，室内引入阳光，既能大大节约照明能耗，亦有助于提高室内温度，对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义
目前应用的方法主要有：①导光管法， ②采光搁板，③反射高窗，④棱镜窗。
2、高效的照明控制系统设计
照明控制是照明设计中一个重要的内容，是照明设计基础理论的一部分，与灯具，光源一样是照明节能实施中不可缺少的。主要体现在以下两个方面：
①能营造良好的光环境，通过控制光环境来划分空间，同一空间中可创造出不同的环境氛围，体现了照明环境的舒适性
②可节能，使用者需要时才开启照明，尽可能减少不必要的开灯时间 数量和过高的照度，以有利于照明的节能 虽然我国现有的照明设计标准几乎没有照明控制的具体内容，对照明控制也没有给予应有的重视，但工程设计人员应当充分认识到它的重要性。
3、科学合理地利用太阳能照明技术与产品
其一，太阳能是“无处不有，取之不尽，用之不竭”的清洁能源，太阳能照明技术的开发利用，可节省资源，减少废气排放，减少对地球资源的使用和破坏，保护地球环境，科学合理地利用太阳能照明在节能，环保方面具有重大的意义，其二，太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统，将入射的太阳辐射能直接转换为电能，提供给照明负荷。
二、合理设计供配电系统及线路
根据负荷容量及分布、供电距离，用电设备特点等因素，供配电系统应尽量简单可靠，配电级数不宜超过三级。
由于一般工程的干线、支线等线路总长度动辄数万米，线路上的总有功损耗相当可观，所以减少线路上的损耗必须引起足够重视
①选用电导率较小的材质作导线。铜芯最佳，但又要符合节约用铜的原则。在负荷较大的一类，二类建筑中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中可采用铝芯导线。
②减少导线长度L。变配电所应尽量靠近负荷中心，低压配电室应靠近强电竖井，缩短线路供电距离，减少线路损失。
③增大线缆截面。对于比较长的线路，在满足载流量、动热稳定、保护配合，电压损失等条件下，可根据情况加大一级线缆截面。一般来说，当线缆截面小于70mm ，线路长度超过100mm ，增加一级线缆截面可达到经济合理的节能效果。在供配电系统的设计，积极采取上述各项技术措施，就可能有效减少线路上的电能损耗，达到线路节能的目的。
三、提高系统的功率因数
供电部门一般要求用户的月平均功率因数达到0.9以上。当用户的自然总平均功率因数较低，单靠提高用电设备的自然功率因数达不到要求时，应装设必要的无功功率补偿设备，进一步提高用户功率因数。
在线路的电压U 和有功功率P 不变的情况下，改善前的功率因数为COφ1，改善后的功率因数为COSφ2，输电线路导线每相电阻为R，则三相回路实际减少的功率损耗为：
另外，提高变压器二次侧的功率因数，由于可使总的负荷电流减少，变压器的铜损减少，并能减少线路及变压器的电压损失。提高系统的功率因数，使负荷电流减少，相当于增加了变配电设备的供电能力。
影响功率因数的主要因素有：民用建筑中风机、水泵用异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备，改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率，变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。
设计中通常采用以下两种做法，一种是在变配电所设置集中低压补偿柜，对系统前端进行补偿，虽能满足供电部门对并网功率因数的要求，但对以下各级分支电路不作补偿，因此低压配电线路中无功电流大，从而造成线路截面和配电开关容量不能减小，且不能保证整个低压系统的供电质量；另一种做法是在每台用电设备或每盏照明灯具内设置电容器个别单独进行补偿，这种方式效果较好，对于厂矿企业使用的单台大容量用电设备比较适用，但对于大型商场，办公等民用建筑来说，补偿投资成本太大，性价比低，安装分散，造成后期维修量大、维修困难，且电容器利用率低，实际应用并不理想，所以很少采用。
在目前低压补偿电容器技术和制造质量、自动投切装置有了很大提高的前提下，在这类民用建筑的配电系统中分组设置补偿电容，即根据建筑使用功能分区，用电较集中、电气设备功率因数较低的配电箱处设置电容补偿装置较为适宜。
对于电梯，自动扶梯等不平稳的断续负载，不应在电动机端加装补偿电容器。因为负荷变动时，电机端电压也随之变化，补偿电容器没有放完电又充电，产生无功浪涌电流，电机易产生过电压而损坏。
通过无功补偿，提高系统功率因数，可以节约用户电费开支，提高设备利用率，还可以改善电压质量。
四、变压器的节能措施
即減少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算：ΔΡ=Ρo+β2Pκ式中ΔΡ为变压器的有功损耗(KW)；Ρo为变压器的空载损耗(KW)；Ρκ为变压器的短路损耗(KW)；β为变压器的负载率。
1、Po作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9，SL9，SC8等。 它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于 “取向” 处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，45度全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。
2、Pκ是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。 因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。βPκ用微分求它极值时，是在β=50%时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。 综合初装费，变压器、 高低压柜、 土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75%～85%之间。
3、在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。
五、结束语
综上所述，为了保证建筑电气节能的有效性，在工程施工时，还要检查其应认真专项施工方案和技术措施，并要求施工单位严格按该方案和措施进行施工。对发现的施工质量问题要求施工单位加以整改。验收时应采取抽测等手段，审查各种性能参数的测试情况和电气系统空载试运行及负荷试运行。
关键词：建筑电气；节能技术；措施
目前全世界都存在能源短缺，而我国又是一个能源消耗大国，每年要从国外进口大量的石油和天然气等，我国人均资源和能源相对贫乏，不到世界人均水平的一半，而我国能源利用率又低，大约为30%。我国单位建筑面积能耗相当于发达国家的2-3倍，由此可见节能工作潜力很大节能工作又关系到技术进步和缓解能需矛盾，是支持国民经济迅速发展的重要一环。本文对有效的建筑电气节能技术措施作了探讨。
一、照明系统的节能措施
1、充分利用天然光源
照明节能工程中一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源，随着人们对能源和环境保护的日益关注，建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视，天然光源是取之不尽，用之不竭的能源，在照明节能的实施工程中，应当充分加以利用，制定建筑物的采光标准，确定采光方式，将采光和照明有机地结合起来，白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件 同时，室内引入阳光，既能大大节约照明能耗，亦有助于提高室内温度，对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义
目前应用的方法主要有：①导光管法， ②采光搁板，③反射高窗，④棱镜窗。
2、高效的照明控制系统设计
照明控制是照明设计中一个重要的内容，是照明设计基础理论的一部分，与灯具，光源一样是照明节能实施中不可缺少的。主要体现在以下两个方面：
①能营造良好的光环境，通过控制光环境来划分空间，同一空间中可创造出不同的环境氛围，体现了照明环境的舒适性
②可节能，使用者需要时才开启照明，尽可能减少不必要的开灯时间 数量和过高的照度，以有利于照明的节能 虽然我国现有的照明设计标准几乎没有照明控制的具体内容，对照明控制也没有给予应有的重视，但工程设计人员应当充分认识到它的重要性。
3、科学合理地利用太阳能照明技术与产品
其一，太阳能是“无处不有，取之不尽，用之不竭”的清洁能源，太阳能照明技术的开发利用，可节省资源，减少废气排放，减少对地球资源的使用和破坏，保护地球环境，科学合理地利用太阳能照明在节能，环保方面具有重大的意义，其二，太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统，将入射的太阳辐射能直接转换为电能，提供给照明负荷。
二、合理设计供配电系统及线路
根据负荷容量及分布、供电距离，用电设备特点等因素，供配电系统应尽量简单可靠，配电级数不宜超过三级。
由于一般工程的干线、支线等线路总长度动辄数万米，线路上的总有功损耗相当可观，所以减少线路上的损耗必须引起足够重视
①选用电导率较小的材质作导线。铜芯最佳，但又要符合节约用铜的原则。在负荷较大的一类，二类建筑中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中可采用铝芯导线。
②减少导线长度L。变配电所应尽量靠近负荷中心，低压配电室应靠近强电竖井，缩短线路供电距离，减少线路损失。
③增大线缆截面。对于比较长的线路，在满足载流量、动热稳定、保护配合，电压损失等条件下，可根据情况加大一级线缆截面。一般来说，当线缆截面小于70mm ，线路长度超过100mm ，增加一级线缆截面可达到经济合理的节能效果。在供配电系统的设计，积极采取上述各项技术措施，就可能有效减少线路上的电能损耗，达到线路节能的目的。
三、提高系统的功率因数
供电部门一般要求用户的月平均功率因数达到0.9以上。当用户的自然总平均功率因数较低，单靠提高用电设备的自然功率因数达不到要求时，应装设必要的无功功率补偿设备，进一步提高用户功率因数。
在线路的电压U 和有功功率P 不变的情况下，改善前的功率因数为COφ1，改善后的功率因数为COSφ2，输电线路导线每相电阻为R，则三相回路实际减少的功率损耗为：
另外，提高变压器二次侧的功率因数，由于可使总的负荷电流减少，变压器的铜损减少，并能减少线路及变压器的电压损失。提高系统的功率因数，使负荷电流减少，相当于增加了变配电设备的供电能力。
影响功率因数的主要因素有：民用建筑中风机、水泵用异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备，改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率，变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。
设计中通常采用以下两种做法，一种是在变配电所设置集中低压补偿柜，对系统前端进行补偿，虽能满足供电部门对并网功率因数的要求，但对以下各级分支电路不作补偿，因此低压配电线路中无功电流大，从而造成线路截面和配电开关容量不能减小，且不能保证整个低压系统的供电质量；另一种做法是在每台用电设备或每盏照明灯具内设置电容器个别单独进行补偿，这种方式效果较好，对于厂矿企业使用的单台大容量用电设备比较适用，但对于大型商场，办公等民用建筑来说，补偿投资成本太大，性价比低，安装分散，造成后期维修量大、维修困难，且电容器利用率低，实际应用并不理想，所以很少采用。
在目前低压补偿电容器技术和制造质量、自动投切装置有了很大提高的前提下，在这类民用建筑的配电系统中分组设置补偿电容，即根据建筑使用功能分区，用电较集中、电气设备功率因数较低的配电箱处设置电容补偿装置较为适宜。
对于电梯，自动扶梯等不平稳的断续负载，不应在电动机端加装补偿电容器。因为负荷变动时，电机端电压也随之变化，补偿电容器没有放完电又充电，产生无功浪涌电流，电机易产生过电压而损坏。
通过无功补偿，提高系统功率因数，可以节约用户电费开支，提高设备利用率，还可以改善电压质量。
四、变压器的节能措施
即減少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算：ΔΡ=Ρo+β2Pκ式中ΔΡ为变压器的有功损耗(KW)；Ρo为变压器的空载损耗(KW)；Ρκ为变压器的短路损耗(KW)；β为变压器的负载率。
1、Po作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9，SL9，SC8等。 它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于 “取向” 处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，45度全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。
2、Pκ是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。 因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。βPκ用微分求它极值时，是在β=50%时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。 综合初装费，变压器、 高低压柜、 土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75%～85%之间。
3、在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。
五、结束语
综上所述，为了保证建筑电气节能的有效性，在工程施工时，还要检查其应认真专项施工方案和技术措施，并要求施工单位严格按该方案和措施进行施工。对发现的施工质量问题要求施工单位加以整改。验收时应采取抽测等手段，审查各种性能参数的测试情况和电气系统空载试运行及负荷试运行。