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摘要：建筑节能已成为时代的需要。电气节能设计已成为电气设计的重中之重，作为主角之一的电气设计人员，应在设计中精心考虑，进行方案比较，从安全性、可靠性、经济性及节能等方面进行综合考虑，选择合理的供配电方案，实施电网的经济运行技术。
关键词；建筑电气；节能 ；措施
Abstract:：Construction energy conservation has become the need of the times. Electrical energy saving design has become the electrical design is heavy, as one of the main characters of electrical design, the design should carefully consider, the programme, from the safety, reliability, economy and energy saving, comprehensive consideration, reasonable selection of power distribution scheme, the implementation of the economic operation of the power network technology.
Key words：electrical construction; energy saving measures;
中图分类号：S972.7+4 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）03-0020-02
节约能源,保护环境,是我国长期的重大方针。当前,党中央提出了建设“资源节约型”社会的目标,大力推广“节能省地”型建筑,在“十一五”规划纲要中,首次将建筑节能工程列入国家十大节能工程。建筑电气能耗在建筑能耗中占有相当大的比例,因此,建筑电气的节能设计就显得尤为重要。下面就建筑电气设计中的几种节能措施谈谈自己的一些看法。
一、建筑电气节能的措施
（一）供配电系统的节能
1、降低线路的功能损耗
当电网输送电能时。在电网中就产生有功损耗，单一线路的纯电阻负载有功损耗计算公式为：△P =I2×R，式中，△P—损失功率，I—导线电流，R—导线电阻。线路上的电流是不能改变的，因此，要想减少线路的功能损耗，只有想办法减少导线的电阻。电阻计算公式为：R=p×L/S，式中，P为电导率，L为导线长度，S为导线截面积。从上述公式中，我们不难得出，要在建筑电气设计中，减少线路的功能损耗要做到以下几点：首先，选择电导率小的导线．铜线是比较好的选择。其次，在设计中，尽量减少导线的长度，尽可能使用直线，尽量少用或者不用回头线，因此要尽可能把配电箱设置在负荷中心。合理选用导线截面，减少功能损耗。供电线路不宜过长，不宜超过250米。
2、合理选择和使用变压器
变压器的有功损耗按计算公式为，AP=Po+B2PK．式中：AP—变压器的有功损耗(KW)，Po—变压器的空载损耗(KW)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。PK—变压器的短路损耗(KW)是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损．多称为铜损，它与流过绕组电流的平方成正比，B—变压器的负载率即变压器实际功率与额定功率的比值。
由上式可得：选择节能型的变压器主要依据以下指标：(1)空载损耗低的变压器，可采用S11、SC10型的；(2) 由于Po值是固定的，因此此时减少的是PK值。选绕组阻阻值小的，可以采用铜芯变压器；(3) 合理设定负载率，减少变压器的能耗，负载率不应超过85%。
（二）照明系统的节能
1、减少设备使用时间
楼梯间、走廊这样的公共场所可采用自动控制的方式，做到人来灯亮，人走灯滅。考虑到线路损耗，对于面积小的房间可采用一灯一控或二灯一控；面积较大的房间在外窗侧的灯可为一路，白天采光好可不开，充分利用自然光。同时，设计时，建筑物靠近室外的部分，在建筑物结构允许的情况下，门窗尽可能开的大些，门窗的玻璃采用选用透光率高的，可以充分利用自然光。非靠近室外的部分，可用导光管、反射高窗或棱镜窗将光线引入需要阳光的地方，以最大限度地减少照明设备的使用时间。
2、合理选用灯具
灯具节能应主要体现在高效率上,若效率过低,则很难用其他方法补救其节能效果。在 GB50034—2004《建筑照明设计标准》中已明确规定,室内灯具效率，带罩灯具不应低于 55% ，开敞式不应低于75% ,在所有灯具中,直接型灯具效率最高;带格栅式和带保护罩的灯具效率最低。故在满足眩光限制和其他特殊要求下,应选择前者。同时,根据使用现场不同,合理布置灯具，使灯具的光通量、利用系数维持在较高水平。对照明负荷大并且有集中空调的房间可采用照明与空调一体化的灯具等, 使能源的综合利用，以达到节能目的。
3、选择高效光源
光源的效率与电力消耗最为密切，常用各类光源中高压钠灯的光效为最高，而荧光灯和金属卤化物灯次之,高压汞灯再次之，而白炽灯为最低。按不同的工作场所，选择相适应的高效光源，可以降低电能消耗，节约能源。在设计中，应严格控制使用白炽灯，量减少高压汞灯的使用量。推广使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯，以及高效、寿命长的高压钠灯和金属卤化物灯。
4、提高光源的利用效率
首先要改善环境的反射条件，即建筑物内的墙壁、屋顶、地面以及家具的表面尽量光滑、色彩尽量选用浅色。当然考虑到健康因素。屋顶和墙面的光反射系数宜在55％-60％之间，地面宜为15％一35％。其次用高效光源，首选发光率高的光源，如T5系列直管荧光灯、节能灯、金属卤化物灯、电磁感应灯等，配电子整流器或节能电感整流器。这些光源节能效果及光效都非常显著，因此能够在照明系统的设计环节达到节能的目的。
（三）动力设备系统的节能
在建筑电气中常用的电动设备如风机、水泵和电梯等都是由设备制造厂商统一供应的，因此，其节能措施只能贯彻在运行过程中。除了上述采用就地电容器补偿以减少线路的无功损耗外，还应减少电动机轻载和空载运行，因为在这种情况下电动机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。采用变频调速器，当负载下降时，通过变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应。采用这种方式可提高电动机在轻载时的效率，达到节能的目的。但是，这种设备的价格仍然偏高，因此在应用中受到一定的限制。
另一种节能方式是采用软起动器，软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完毕即全压投入运行，此设备也可采用测速反馈，电压负反馈或电流正反馈，利用反馈信息控制可控硅导通角，以达到速度随负载的变化而变化。它可用在电动机容量较大的设备以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合，因为它从起动到运行，其电流变化不超过3倍，可保证电网电压的波动在所要求的范围内但它是采用可控硅调压，正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上不会返回电网。因此，它要求散热通风措施完善，其价格比变频器便宜，在大容量的风机、水泵用电动机的控制设备中可以应用。
（四） 电气节能新技术
供配电系统中的节能技术包括低损耗变压器S11、SC10；高效电机Y2；采用有源、无源滤波装置；克服三相不平衡装置；稳定供电电压开关；浪涌吸收装置；无功补偿电容装置；各种调速节能装置(采用液力、变极、变频、电磁等)。
建筑设备监控系统监控对象包括冷冻水及冷却水系统、热交换系统、采暖通风及空调节能系统、给排水系统、供配电系统、公共照明系统、电梯和自动扶梯系统等。考虑到投资、设备用房及管理人员综合技术水平等因素，一些设备供应商及专业公司根据客户要求，开发了单项节能技术，如照明总线控制技术、电能管理装置、空调系统节能自动控制装置、电梯群控装置等。
照明系统方面发光二极管(LED)被称为“绿色光源”,白光 LED 理论发光光效可达 200 lm/W,目前 110 lm/W,的产品已进入市场,其较同等亮度的白炽灯耗电减少约 80% ,节能潜力巨大;随着LED 的迅速发展,发光光纤得以广泛应用,与 LED 光源结合,发光光纤现已在建筑物立面装饰、室内装饰及水下装饰广泛使用。
二、加强运行管理
（一）合理调整高峰时段用电负荷 不应使变压器长期处于过负载的状态下运行，正常情况下，应尽量使变压器的经常性负载在变压器额定容量的60%左右为宜。因此，在高峰用电时段，应优化设备运行方案，选择卸除某些相对不重要的机电负荷和照明负荷，使高峰期负荷降低。（二）公共照明和办公设备运行管理在不影响办公的情况下，应尽量调低照度或及时关闭灯具，无特殊需要，装饰类灯具尽量不要长时间开启。对人员流动较少的区域，灯具控制开关应采用感应式、声控式、触摸延时关闭等控制方式，有条件的可对公共照明系统进行实时监控。长时间不用的计算机等办公设备应及时切断电源，减少待机损失。（三）电梯的运行管理在低峰运行时，应及时调整程序停运部分电梯，并尽可能减少电梯的空载或低负荷运行。在高峰运行时，可采取每部电梯按计划缩减层站或错层停站措施，延长电梯行程，缩短运行周期，运行速度会有较大提升，从而提高其运行效率。
三、结束语
总之，建筑电气领域节约用电蕴含着巨大的潜力,同时,节能具有重大意义,它不仅能有效地缓和电力供需矛盾,保证国民经济持续、高速、健康的发展,而且经济效益显著,是一种经济的电力开发形式。建筑电气节能贯穿于项目的决策、设计、施工、投产、使用等整个周期。作为专业电气设计人员应该在整个设计过程中精心考虑，严谨地进行方案比较，从安全性、可靠性、经济性及节能性等方面进行综合考虑，选择合理的供配电方案。继而，采用先进技术、选用高效設备，实施电网的经济运行技术。在节约能源、促进科学技术进步的同时，又保护了环境，取得社会效益及经济效益的双赢，实现社会的可持续发展。
参考文献：
[1]任红.建筑电气设计中的节能措施[J].建筑电气.2008-2
[2]2007全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇（电气）
关键词；建筑电气；节能 ；措施
Abstract:：Construction energy conservation has become the need of the times. Electrical energy saving design has become the electrical design is heavy, as one of the main characters of electrical design, the design should carefully consider, the programme, from the safety, reliability, economy and energy saving, comprehensive consideration, reasonable selection of power distribution scheme, the implementation of the economic operation of the power network technology.
Key words：electrical construction; energy saving measures;
中图分类号：S972.7+4 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）03-0020-02
节约能源,保护环境,是我国长期的重大方针。当前,党中央提出了建设“资源节约型”社会的目标,大力推广“节能省地”型建筑,在“十一五”规划纲要中,首次将建筑节能工程列入国家十大节能工程。建筑电气能耗在建筑能耗中占有相当大的比例,因此,建筑电气的节能设计就显得尤为重要。下面就建筑电气设计中的几种节能措施谈谈自己的一些看法。
一、建筑电气节能的措施
（一）供配电系统的节能
1、降低线路的功能损耗
当电网输送电能时。在电网中就产生有功损耗，单一线路的纯电阻负载有功损耗计算公式为：△P =I2×R，式中，△P—损失功率，I—导线电流，R—导线电阻。线路上的电流是不能改变的，因此，要想减少线路的功能损耗，只有想办法减少导线的电阻。电阻计算公式为：R=p×L/S，式中，P为电导率，L为导线长度，S为导线截面积。从上述公式中，我们不难得出，要在建筑电气设计中，减少线路的功能损耗要做到以下几点：首先，选择电导率小的导线．铜线是比较好的选择。其次，在设计中，尽量减少导线的长度，尽可能使用直线，尽量少用或者不用回头线，因此要尽可能把配电箱设置在负荷中心。合理选用导线截面，减少功能损耗。供电线路不宜过长，不宜超过250米。
2、合理选择和使用变压器
变压器的有功损耗按计算公式为，AP=Po+B2PK．式中：AP—变压器的有功损耗(KW)，Po—变压器的空载损耗(KW)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。PK—变压器的短路损耗(KW)是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损．多称为铜损，它与流过绕组电流的平方成正比，B—变压器的负载率即变压器实际功率与额定功率的比值。
由上式可得：选择节能型的变压器主要依据以下指标：(1)空载损耗低的变压器，可采用S11、SC10型的；(2) 由于Po值是固定的，因此此时减少的是PK值。选绕组阻阻值小的，可以采用铜芯变压器；(3) 合理设定负载率，减少变压器的能耗，负载率不应超过85%。
（二）照明系统的节能
1、减少设备使用时间
楼梯间、走廊这样的公共场所可采用自动控制的方式，做到人来灯亮，人走灯滅。考虑到线路损耗，对于面积小的房间可采用一灯一控或二灯一控；面积较大的房间在外窗侧的灯可为一路，白天采光好可不开，充分利用自然光。同时，设计时，建筑物靠近室外的部分，在建筑物结构允许的情况下，门窗尽可能开的大些，门窗的玻璃采用选用透光率高的，可以充分利用自然光。非靠近室外的部分，可用导光管、反射高窗或棱镜窗将光线引入需要阳光的地方，以最大限度地减少照明设备的使用时间。
2、合理选用灯具
灯具节能应主要体现在高效率上,若效率过低,则很难用其他方法补救其节能效果。在 GB50034—2004《建筑照明设计标准》中已明确规定,室内灯具效率，带罩灯具不应低于 55% ，开敞式不应低于75% ,在所有灯具中,直接型灯具效率最高;带格栅式和带保护罩的灯具效率最低。故在满足眩光限制和其他特殊要求下,应选择前者。同时,根据使用现场不同,合理布置灯具，使灯具的光通量、利用系数维持在较高水平。对照明负荷大并且有集中空调的房间可采用照明与空调一体化的灯具等, 使能源的综合利用，以达到节能目的。
3、选择高效光源
光源的效率与电力消耗最为密切，常用各类光源中高压钠灯的光效为最高，而荧光灯和金属卤化物灯次之,高压汞灯再次之，而白炽灯为最低。按不同的工作场所，选择相适应的高效光源，可以降低电能消耗，节约能源。在设计中，应严格控制使用白炽灯，量减少高压汞灯的使用量。推广使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯，以及高效、寿命长的高压钠灯和金属卤化物灯。
4、提高光源的利用效率
首先要改善环境的反射条件，即建筑物内的墙壁、屋顶、地面以及家具的表面尽量光滑、色彩尽量选用浅色。当然考虑到健康因素。屋顶和墙面的光反射系数宜在55％-60％之间，地面宜为15％一35％。其次用高效光源，首选发光率高的光源，如T5系列直管荧光灯、节能灯、金属卤化物灯、电磁感应灯等，配电子整流器或节能电感整流器。这些光源节能效果及光效都非常显著，因此能够在照明系统的设计环节达到节能的目的。
（三）动力设备系统的节能
在建筑电气中常用的电动设备如风机、水泵和电梯等都是由设备制造厂商统一供应的，因此，其节能措施只能贯彻在运行过程中。除了上述采用就地电容器补偿以减少线路的无功损耗外，还应减少电动机轻载和空载运行，因为在这种情况下电动机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。采用变频调速器，当负载下降时，通过变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应。采用这种方式可提高电动机在轻载时的效率，达到节能的目的。但是，这种设备的价格仍然偏高，因此在应用中受到一定的限制。
另一种节能方式是采用软起动器，软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完毕即全压投入运行，此设备也可采用测速反馈，电压负反馈或电流正反馈，利用反馈信息控制可控硅导通角，以达到速度随负载的变化而变化。它可用在电动机容量较大的设备以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合，因为它从起动到运行，其电流变化不超过3倍，可保证电网电压的波动在所要求的范围内但它是采用可控硅调压，正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上不会返回电网。因此，它要求散热通风措施完善，其价格比变频器便宜，在大容量的风机、水泵用电动机的控制设备中可以应用。
（四） 电气节能新技术
供配电系统中的节能技术包括低损耗变压器S11、SC10；高效电机Y2；采用有源、无源滤波装置；克服三相不平衡装置；稳定供电电压开关；浪涌吸收装置；无功补偿电容装置；各种调速节能装置(采用液力、变极、变频、电磁等)。
建筑设备监控系统监控对象包括冷冻水及冷却水系统、热交换系统、采暖通风及空调节能系统、给排水系统、供配电系统、公共照明系统、电梯和自动扶梯系统等。考虑到投资、设备用房及管理人员综合技术水平等因素，一些设备供应商及专业公司根据客户要求，开发了单项节能技术，如照明总线控制技术、电能管理装置、空调系统节能自动控制装置、电梯群控装置等。
照明系统方面发光二极管(LED)被称为“绿色光源”,白光 LED 理论发光光效可达 200 lm/W,目前 110 lm/W,的产品已进入市场,其较同等亮度的白炽灯耗电减少约 80% ,节能潜力巨大;随着LED 的迅速发展,发光光纤得以广泛应用,与 LED 光源结合,发光光纤现已在建筑物立面装饰、室内装饰及水下装饰广泛使用。
二、加强运行管理
（一）合理调整高峰时段用电负荷 不应使变压器长期处于过负载的状态下运行，正常情况下，应尽量使变压器的经常性负载在变压器额定容量的60%左右为宜。因此，在高峰用电时段，应优化设备运行方案，选择卸除某些相对不重要的机电负荷和照明负荷，使高峰期负荷降低。（二）公共照明和办公设备运行管理在不影响办公的情况下，应尽量调低照度或及时关闭灯具，无特殊需要，装饰类灯具尽量不要长时间开启。对人员流动较少的区域，灯具控制开关应采用感应式、声控式、触摸延时关闭等控制方式，有条件的可对公共照明系统进行实时监控。长时间不用的计算机等办公设备应及时切断电源，减少待机损失。（三）电梯的运行管理在低峰运行时，应及时调整程序停运部分电梯，并尽可能减少电梯的空载或低负荷运行。在高峰运行时，可采取每部电梯按计划缩减层站或错层停站措施，延长电梯行程，缩短运行周期，运行速度会有较大提升，从而提高其运行效率。
三、结束语
总之，建筑电气领域节约用电蕴含着巨大的潜力,同时,节能具有重大意义,它不仅能有效地缓和电力供需矛盾,保证国民经济持续、高速、健康的发展,而且经济效益显著,是一种经济的电力开发形式。建筑电气节能贯穿于项目的决策、设计、施工、投产、使用等整个周期。作为专业电气设计人员应该在整个设计过程中精心考虑，严谨地进行方案比较，从安全性、可靠性、经济性及节能性等方面进行综合考虑，选择合理的供配电方案。继而，采用先进技术、选用高效設备，实施电网的经济运行技术。在节约能源、促进科学技术进步的同时，又保护了环境，取得社会效益及经济效益的双赢，实现社会的可持续发展。
参考文献：
[1]任红.建筑电气设计中的节能措施[J].建筑电气.2008-2
[2]2007全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇（电气）