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摘 要 当前，我国正处于国民经济快速发展时期，能源需求量较大。而我国能源资源人均拥有量远远低于世界平均水平。所以节能问题是发展经济的关键问题，而节约电能应放在首要位置。本文主要讨论的是建筑电气节能设计问题。
关键词 建筑 电气 节能 设计
中图分类号：S611 文献标识码：A
近年来，由于我国国民经济的高速发展，对电力的需求不断加大，节约电能已成为节能工作中的重中之重。建筑节能过程贯穿于建筑项目决策、设计、施工、投产以及使用的整个周期，其节能潜力很大，作为电气设计人员，应该正确认识电气节能设计的重要性，应精心设计考虑周全，从安全性、可靠性、经济性等方面进行方案比较，并进行综合的考虑，选择最佳的供配电方案，在选用节能的新设备上，大力实施电网的经济运行新技术。选择低能耗设备以及节能先进的设备，减少各种损耗，真正达到节约电能的目的。
一、建筑电气节能的设计原则
（一）适用性原则。
本原则旨在为建筑设备提供必须的动力，并提供必要的能源给建筑物内创造良好的人工环境，优化供配电设计，促进电能的合理化运用。同时还要保证建筑物照明的照度、色度以及显色指数，满足建筑物舒适良好的环境及各处运输通道的畅通无阻等。
（二）节约性原则。
这一原则主要是充分考虑到实际经济效益，不能因为节能增加运行费用，过高的消耗投资，选用节能设备和材料要科学合理，力争用较低的投资获得最大的经济效益。
（三）节能性原则。
这一原则是要节省不必要而消耗的能量。把那些与发挥建筑物的功能无关的能量消耗找出来，并积极采取措施进行能源节约。节能设计应该在满足功能的前提下，遵循经济合理与技术先进的原则。
二、电气节能设计
作为建筑节能的组成部分，电气节能设计是节能的关键，电气设计人员在设计中，应通过合理的运行方案进行科学设计，减少不必要的能源损耗。
（一）照明节能设计。
照明节能设计应提倡绿色照明。在设计上，光源选择要遵循发光效率高、使用壽命长、显色性好、启动可靠、性能价格比高及方便快捷等原则。并按不同工作场所选择相适应的高效光源，降低电能消耗，节约能源。在灯具安装较低的场所选用荧光灯，其优点是光效高、寿命长及显色性较好。而灯具安装较高的场所应该选用金卤灯，在安装高度高不易维护的场所，例如高大厅堂等，应该选用高频无极荧光灯。其优点是使用寿命长、光效高、显色性好以及起点快捷、可靠等。电气节能、绿色照明不只节能问题，更有益于人们生活与工作，提高学习效率与生活质量，在节约能源、保护环境的同时保护身心健康。
（二）选用节能型变压器。
变压器的损耗主要分为两部分：与负载无关的空载损失及与负载成平方比的负载损失。 变压器效率是输出功率P2和输入功率P之比，变压器最高效率点由变压器固有结构特性、空载损耗P0以及短路损耗P共同决定。因此，考虑经济运行，针对季节性变化较大的负荷，应该装设两台变压器，如果负荷长时间较低时就可停用1台，来保持经济运行。节能变压器具有损耗低、噪音低、重量轻、效率高、节能显著、抗冲击等优点。因此，在设计时应该首选高效低损的节能型变压器。
（三）合理设计供配电系统。
合理设计供配电系统，把供配电系统运行的损耗减少到最低，达到节能的目的。设计时应注意供配电系统的简单可靠，尽量减少变电级数过多产生的电能损耗。同时要合理选择供电电压。在同等的情况下，电压越高损耗就越小。而且变电所应靠近负荷中心，合理分布供电网络，减少线路电压损失，根据负荷情况合理选择变压器容量及台数，按经济运行原则灵活投切变压器，减少损耗。合理选择电缆、导线截面。线路选用电导率较小的铜材，线路尽可能短捷，避免迂回配线。合理选择导线截面，要满足温升、电压损失及机械强度等条件。
（四）合理选用电动机起动调速方式。
在进行建筑电气设计时，应注意电动机在运行过程中的节能。电动机是由设备制造厂商统一供应与暖通及给排水水工种的设备相配套的。所以，只能在运行过程中贯彻节能措施，除了补偿电容器来减少线路由输送超前无功引起的有功损耗外，还要减少电机轻载与空载运行。因为在这种情况下电机效率很低，对功率较大的电动机可采用变频调速器，提高电机在轻载时的效率，以达到节能目的。但这种设备价格偏高，所以在应用中受到一定限制。还可采用软起动器，其起动平稳，而且从起动到运行其电流变化不超过三倍，能保证电网电压的波动在要求范围之内，可达到节能目的。
（五）节能控制技术的应用。
节能控制技术的应用，应以提高能效和降低能耗为建筑节能目标，综合应用信息通信、计算机网络、自动化控制等智能化技术，对建筑内的空调、给水排水、照明和机械动力等各类用能机电设备系统的运行实施能效管理和节能监控的技术措施。系统配置应根据各类建筑的使用功能、建筑规模、能耗特征及建筑物业管理方式等状况，采取一系列的智能化技术措施并确定相应的节能控制的具体可控范围和控制精度要求等，以实现有效降低能耗前提下更大的经济能耗控制和使用效率。
设计人员在工程设计时要考虑实际经济，来节省无谓的能材消耗。并根据工程项目的特点与要求进行合理设计，在别墅、高级住宅、安居住房及经济适用房等高、中、低档建筑中，进行电气设计其标准也要分高、中、低档。设计人员要准确理解条文规范，不能都按高标准取规范的上限值，要重视经济指标，以避免材料设备选型过大，避免无谓的能源消耗。
综上所述，解决能源浪费问题，保护人类赖以生存的环境，是国家发展大计，也是我国长期重大的方针，更是全世界关注的焦点。工程建筑能源消耗巨大，已成为危及社会可持续发展的重大问题，建筑节能是当前一项极为紧迫的任务。而电气节能作为建筑节能的重要组成部分，其节能设计在技术方面还有很大的上升空间和发展潜力，广大工程设计人员应竭尽全力进行科学合理的电气节能设计，为社会节省能源贡献自己的一份力量。
（作者单位：上实发展（青岛）投资开发有限公司）
关键词 建筑 电气 节能 设计
中图分类号：S611 文献标识码：A
近年来，由于我国国民经济的高速发展，对电力的需求不断加大，节约电能已成为节能工作中的重中之重。建筑节能过程贯穿于建筑项目决策、设计、施工、投产以及使用的整个周期，其节能潜力很大，作为电气设计人员，应该正确认识电气节能设计的重要性，应精心设计考虑周全，从安全性、可靠性、经济性等方面进行方案比较，并进行综合的考虑，选择最佳的供配电方案，在选用节能的新设备上，大力实施电网的经济运行新技术。选择低能耗设备以及节能先进的设备，减少各种损耗，真正达到节约电能的目的。
一、建筑电气节能的设计原则
（一）适用性原则。
本原则旨在为建筑设备提供必须的动力，并提供必要的能源给建筑物内创造良好的人工环境，优化供配电设计，促进电能的合理化运用。同时还要保证建筑物照明的照度、色度以及显色指数，满足建筑物舒适良好的环境及各处运输通道的畅通无阻等。
（二）节约性原则。
这一原则主要是充分考虑到实际经济效益，不能因为节能增加运行费用，过高的消耗投资，选用节能设备和材料要科学合理，力争用较低的投资获得最大的经济效益。
（三）节能性原则。
这一原则是要节省不必要而消耗的能量。把那些与发挥建筑物的功能无关的能量消耗找出来，并积极采取措施进行能源节约。节能设计应该在满足功能的前提下，遵循经济合理与技术先进的原则。
二、电气节能设计
作为建筑节能的组成部分，电气节能设计是节能的关键，电气设计人员在设计中，应通过合理的运行方案进行科学设计，减少不必要的能源损耗。
（一）照明节能设计。
照明节能设计应提倡绿色照明。在设计上，光源选择要遵循发光效率高、使用壽命长、显色性好、启动可靠、性能价格比高及方便快捷等原则。并按不同工作场所选择相适应的高效光源，降低电能消耗，节约能源。在灯具安装较低的场所选用荧光灯，其优点是光效高、寿命长及显色性较好。而灯具安装较高的场所应该选用金卤灯，在安装高度高不易维护的场所，例如高大厅堂等，应该选用高频无极荧光灯。其优点是使用寿命长、光效高、显色性好以及起点快捷、可靠等。电气节能、绿色照明不只节能问题，更有益于人们生活与工作，提高学习效率与生活质量，在节约能源、保护环境的同时保护身心健康。
（二）选用节能型变压器。
变压器的损耗主要分为两部分：与负载无关的空载损失及与负载成平方比的负载损失。 变压器效率是输出功率P2和输入功率P之比，变压器最高效率点由变压器固有结构特性、空载损耗P0以及短路损耗P共同决定。因此，考虑经济运行，针对季节性变化较大的负荷，应该装设两台变压器，如果负荷长时间较低时就可停用1台，来保持经济运行。节能变压器具有损耗低、噪音低、重量轻、效率高、节能显著、抗冲击等优点。因此，在设计时应该首选高效低损的节能型变压器。
（三）合理设计供配电系统。
合理设计供配电系统，把供配电系统运行的损耗减少到最低，达到节能的目的。设计时应注意供配电系统的简单可靠，尽量减少变电级数过多产生的电能损耗。同时要合理选择供电电压。在同等的情况下，电压越高损耗就越小。而且变电所应靠近负荷中心，合理分布供电网络，减少线路电压损失，根据负荷情况合理选择变压器容量及台数，按经济运行原则灵活投切变压器，减少损耗。合理选择电缆、导线截面。线路选用电导率较小的铜材，线路尽可能短捷，避免迂回配线。合理选择导线截面，要满足温升、电压损失及机械强度等条件。
（四）合理选用电动机起动调速方式。
在进行建筑电气设计时，应注意电动机在运行过程中的节能。电动机是由设备制造厂商统一供应与暖通及给排水水工种的设备相配套的。所以，只能在运行过程中贯彻节能措施，除了补偿电容器来减少线路由输送超前无功引起的有功损耗外，还要减少电机轻载与空载运行。因为在这种情况下电机效率很低，对功率较大的电动机可采用变频调速器，提高电机在轻载时的效率，以达到节能目的。但这种设备价格偏高，所以在应用中受到一定限制。还可采用软起动器，其起动平稳，而且从起动到运行其电流变化不超过三倍，能保证电网电压的波动在要求范围之内，可达到节能目的。
（五）节能控制技术的应用。
节能控制技术的应用，应以提高能效和降低能耗为建筑节能目标，综合应用信息通信、计算机网络、自动化控制等智能化技术，对建筑内的空调、给水排水、照明和机械动力等各类用能机电设备系统的运行实施能效管理和节能监控的技术措施。系统配置应根据各类建筑的使用功能、建筑规模、能耗特征及建筑物业管理方式等状况，采取一系列的智能化技术措施并确定相应的节能控制的具体可控范围和控制精度要求等，以实现有效降低能耗前提下更大的经济能耗控制和使用效率。
设计人员在工程设计时要考虑实际经济，来节省无谓的能材消耗。并根据工程项目的特点与要求进行合理设计，在别墅、高级住宅、安居住房及经济适用房等高、中、低档建筑中，进行电气设计其标准也要分高、中、低档。设计人员要准确理解条文规范，不能都按高标准取规范的上限值，要重视经济指标，以避免材料设备选型过大，避免无谓的能源消耗。
综上所述，解决能源浪费问题，保护人类赖以生存的环境，是国家发展大计，也是我国长期重大的方针，更是全世界关注的焦点。工程建筑能源消耗巨大，已成为危及社会可持续发展的重大问题，建筑节能是当前一项极为紧迫的任务。而电气节能作为建筑节能的重要组成部分，其节能设计在技术方面还有很大的上升空间和发展潜力，广大工程设计人员应竭尽全力进行科学合理的电气节能设计，为社会节省能源贡献自己的一份力量。
（作者单位：上实发展（青岛）投资开发有限公司）