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摘要：电气设计是建筑工程重要的内容之一，而电气节能设计不仅有利于节约能源，也可缓解我国能源资源供应。本文探讨了建筑电气设计原则，并针对照明系统节能设计进行了分析和探索,提出了几种在工程设计中行之有效又切实可行的节能措施。
关键词：建筑电气设计；节能措施；电气照明
Abstract: Electrical design is one of important content of architectural engineering, and electrical energy saving design not only can save energy, but also can alleviate natural resources of our country energy supply. This paper discusses the construction principles of electrical design, and according to the lighting energy saving design in the system are analyzed and explored in engineering design, and puts forward several effective and feasible measures of energy saving.
Key words: building electrical design; energy saving measures; electrical lighting
中图分类号：TU2
1 建筑电气设计的原则
1.1满足建筑物的使用功能。建筑电气设计的原则应满足以下几点：一是照明的照度、色温、显色指数；二是满足舒适性空调的温度及新风量；三是满足上下、左右的运输通道畅通无阻；四是满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。
1.2考虑实际经济效益。节能设计应充分考虑经济效益, 衡量投资与收益的关系。如果过分强调节能, 为购买节能设备花费大量资金, 那么, 用户就很难在短期内回收成本, 无法获得收益, 这是有悖于节能设计初衷的。为避免这种现象的发生, 在设计期间, 我们应对各设计方案的经济效益进行反复比对。
1.3建筑电气照明节能设计。建筑照明节能设计应提倡绿色照明。绿色照明并不只是照明节能, 而是在有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量, 保护身心健康的基础上,在保证民用建筑照明功能, 即照度、色温、显色指数等照明质量指标的前提下, 尽可能节约无谓消耗的能源。不能因为节能而过高地增加投资, 而是应该让增加的部分投资, 能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
2建筑电气设计过程中的节能
建筑电气设计过程中，每一步的设计计算左右着能源的消耗，精确的计算，合理的配电，就能有效地节约能源：
2.1 利用系数法（必须求出该计算范围内用电设备有效台数及最大系数，是早期的二项式系数法和“ABC”算法的归纳算法）。
2.2单位面积功率法和单位指标法（常用于方案阶段）。在供配电系统工程设计中，计算三相系统用电负荷时，单相负荷必须换算成三相等效负荷，计算按式Pdx＝3Pex，其中Pdx为三相等效负荷，Pex为单相负荷。在三相不对称状态下，只有单相负荷时，单相用电设备要均衡分配到三相上，用负荷最大的一相作为计算的单相负荷。如当L1相负荷为30kW，L2相为27kW，L3相为29kW时，三相容量应为90kW。故在设计过程中，要尽量平衡三相负荷，以降低负荷的三相总容量。同时，根据各种用电设备的实际用电情况准确计算出用电负荷。负荷计算高了，浪费有色金属，负荷计算低了，加速电气元件的绝缘老化，增大电能损耗。准确计算用电负荷是能源节约的基础。
3 建筑电气节能设计的主要措施
3.1 供配电系统的节能设计
建筑物的供配电系统的节能设计应当确保有合理的方案、系统设备以及供电路线的能源消耗信息。
(1)对用电负荷进行精准的计算后合理对其分配，应当选择变压器的负载率最佳，以保证能够降低电压器的容量、延长变压器的使用寿命；
(2)运用集中式以及分散式的方案进行无功补偿，使得低压侧功率的因数有一定的提高，保持在0.9 以上，从而保证变压器的损耗以及配电线路的损耗降到最低点；
(3)对配电的位置进行明确，保证配电间和配电柜和负荷中心相近，从而使得电压损耗以及电能损耗减少；
(4)对非线性的用电设备进行控制，使其所产生的高次谐波合理化；
(5)峰谷调节能量控制措施的使用。在用电高峰期和低峰期进行有效的调节控制，保证减少电气能源的浪费等
3.2 电动机节能设计
减少电动机能损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中应选用高效率的电动机，但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等專业设备所配套的，由设备制造商统一供应的，所以节能措施只能贯彻在运行过程中。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外主要是减少电动机轻载和空载运行，因为在轻载运行下电动机效率是极低的，切实可行的办法是采用变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速使得与负载变化相适应以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。
3.3 减少线路损耗
由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。在一个工程中，线路上下纵横交错，一般工程线路总的不下万米，大工程更是不计其数，因而电能损耗是相当可观的。所以，减少线路能耗必须要引起设计人员的足够重视。在具体工程中，线路上电流一般不变，如果要减少线损，我们只能尽量减少线路电阻。线路的电阻R=ρL/S，它与导线电阻率ρ、导线长度Ｌ成正比，与导线截面Ｓ成反比。要减少电阻值，我们应从以下几个方面考虑：
(1) 尽量选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线，铝芯线次之。
(2)导线长度尽可能短，在设计中线路应尽量走直线少走弯路。另外，在低压配电中线路尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。
(3) 增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时我们加大一级线截面。这样做虽然增加了线路费用，但能耗节约也减少了年运行费用，因而经济效益还是合算的。
3.4 照明系统节能设计
公共建筑照明系统的能耗也非常大, 约占建筑总能耗的15%~ 30%, 系统节能不容忽视。
照明标准现行国家标准为( GB50034- 2004) 建筑照明设计标准,提高了照度水平和照明质量, 推动了照明领域的科技进步,标准将照明功率密度值的规定作为强制性条文, 从而把节能放到了重要位置。
(1)科学的选择光源及灯具
在光源和灯具的选择上，“高效”应该作为首要考察因素，这是节约能源的第一步。原因是，光源发光效率和灯具的利用率高的情况下，照明灯在电量相同的情况下会发出更多的光通量( Lm) ，其可行性完全仰仗于良好的灯具。
(2)科学选择光源用电附件
选择了科学合理的灯具，接下来的任务是为其配置相应的科学的用电附件，否则灯具的作用就不能完全或者优良的得以发挥。居住类场所蝙蝠翼式灯具控光性能合理都要依靠相应的配件才能发挥作用。如光灯本身功率因数较低，所以必须配置镇流器，首先，日光灯需搭配电子镇流器，而非电感镇流器; 选用具体电子镇流器时，应注意选择节能型它比传统用电量低近四成，属于安全可靠，物美价廉，性价比高的一类。
(3) 合理改进灯具的控制方式
公共场所的照明，通常采用集中控制，并按其使用率和天然采光状况进行分区、分组的控制，这样方能灵活地调节用电量，避免不必要的浪费和“一刀切”。好处在于不影响居民起居的情况下，能人为或自动节省一部分照明用电。
结束语
电气节能是一个系统工程， 建筑电气节能设计充分考虑如何在满足建筑物的功能的前提下尽量减少设备使用时间以及提高设备使用效率。无论是供配电系统、变压器系统、照明系统或者其他用电设备，都有着节能的巨大潜力 应在设计中精心考虑各种可行的技术措施。同时，在选用节能的新设备时，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再合理选定节能设备，以真正达到有效节能的目的。
参考文献
[1] GB50034-2004 建筑照明设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社, 2004.
[2] 何前爱.建筑电气照明设计中的节能措施[J].民营科技,2008(7) .
[3] 毕如男,闫良云.建筑工程的照明节能设计[J].山东冶金,2009.
关键词：建筑电气设计；节能措施；电气照明
Abstract: Electrical design is one of important content of architectural engineering, and electrical energy saving design not only can save energy, but also can alleviate natural resources of our country energy supply. This paper discusses the construction principles of electrical design, and according to the lighting energy saving design in the system are analyzed and explored in engineering design, and puts forward several effective and feasible measures of energy saving.
Key words: building electrical design; energy saving measures; electrical lighting
中图分类号：TU2
1 建筑电气设计的原则
1.1满足建筑物的使用功能。建筑电气设计的原则应满足以下几点：一是照明的照度、色温、显色指数；二是满足舒适性空调的温度及新风量；三是满足上下、左右的运输通道畅通无阻；四是满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。
1.2考虑实际经济效益。节能设计应充分考虑经济效益, 衡量投资与收益的关系。如果过分强调节能, 为购买节能设备花费大量资金, 那么, 用户就很难在短期内回收成本, 无法获得收益, 这是有悖于节能设计初衷的。为避免这种现象的发生, 在设计期间, 我们应对各设计方案的经济效益进行反复比对。
1.3建筑电气照明节能设计。建筑照明节能设计应提倡绿色照明。绿色照明并不只是照明节能, 而是在有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量, 保护身心健康的基础上,在保证民用建筑照明功能, 即照度、色温、显色指数等照明质量指标的前提下, 尽可能节约无谓消耗的能源。不能因为节能而过高地增加投资, 而是应该让增加的部分投资, 能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
2建筑电气设计过程中的节能
建筑电气设计过程中，每一步的设计计算左右着能源的消耗，精确的计算，合理的配电，就能有效地节约能源：
2.1 利用系数法（必须求出该计算范围内用电设备有效台数及最大系数，是早期的二项式系数法和“ABC”算法的归纳算法）。
2.2单位面积功率法和单位指标法（常用于方案阶段）。在供配电系统工程设计中，计算三相系统用电负荷时，单相负荷必须换算成三相等效负荷，计算按式Pdx＝3Pex，其中Pdx为三相等效负荷，Pex为单相负荷。在三相不对称状态下，只有单相负荷时，单相用电设备要均衡分配到三相上，用负荷最大的一相作为计算的单相负荷。如当L1相负荷为30kW，L2相为27kW，L3相为29kW时，三相容量应为90kW。故在设计过程中，要尽量平衡三相负荷，以降低负荷的三相总容量。同时，根据各种用电设备的实际用电情况准确计算出用电负荷。负荷计算高了，浪费有色金属，负荷计算低了，加速电气元件的绝缘老化，增大电能损耗。准确计算用电负荷是能源节约的基础。
3 建筑电气节能设计的主要措施
3.1 供配电系统的节能设计
建筑物的供配电系统的节能设计应当确保有合理的方案、系统设备以及供电路线的能源消耗信息。
(1)对用电负荷进行精准的计算后合理对其分配，应当选择变压器的负载率最佳，以保证能够降低电压器的容量、延长变压器的使用寿命；
(2)运用集中式以及分散式的方案进行无功补偿，使得低压侧功率的因数有一定的提高，保持在0.9 以上，从而保证变压器的损耗以及配电线路的损耗降到最低点；
(3)对配电的位置进行明确，保证配电间和配电柜和负荷中心相近，从而使得电压损耗以及电能损耗减少；
(4)对非线性的用电设备进行控制，使其所产生的高次谐波合理化；
(5)峰谷调节能量控制措施的使用。在用电高峰期和低峰期进行有效的调节控制，保证减少电气能源的浪费等
3.2 电动机节能设计
减少电动机能损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中应选用高效率的电动机，但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等專业设备所配套的，由设备制造商统一供应的，所以节能措施只能贯彻在运行过程中。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外主要是减少电动机轻载和空载运行，因为在轻载运行下电动机效率是极低的，切实可行的办法是采用变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速使得与负载变化相适应以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。
3.3 减少线路损耗
由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。在一个工程中，线路上下纵横交错，一般工程线路总的不下万米，大工程更是不计其数，因而电能损耗是相当可观的。所以，减少线路能耗必须要引起设计人员的足够重视。在具体工程中，线路上电流一般不变，如果要减少线损，我们只能尽量减少线路电阻。线路的电阻R=ρL/S，它与导线电阻率ρ、导线长度Ｌ成正比，与导线截面Ｓ成反比。要减少电阻值，我们应从以下几个方面考虑：
(1) 尽量选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线，铝芯线次之。
(2)导线长度尽可能短，在设计中线路应尽量走直线少走弯路。另外，在低压配电中线路尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。
(3) 增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时我们加大一级线截面。这样做虽然增加了线路费用，但能耗节约也减少了年运行费用，因而经济效益还是合算的。
3.4 照明系统节能设计
公共建筑照明系统的能耗也非常大, 约占建筑总能耗的15%~ 30%, 系统节能不容忽视。
照明标准现行国家标准为( GB50034- 2004) 建筑照明设计标准,提高了照度水平和照明质量, 推动了照明领域的科技进步,标准将照明功率密度值的规定作为强制性条文, 从而把节能放到了重要位置。
(1)科学的选择光源及灯具
在光源和灯具的选择上，“高效”应该作为首要考察因素，这是节约能源的第一步。原因是，光源发光效率和灯具的利用率高的情况下，照明灯在电量相同的情况下会发出更多的光通量( Lm) ，其可行性完全仰仗于良好的灯具。
(2)科学选择光源用电附件
选择了科学合理的灯具，接下来的任务是为其配置相应的科学的用电附件，否则灯具的作用就不能完全或者优良的得以发挥。居住类场所蝙蝠翼式灯具控光性能合理都要依靠相应的配件才能发挥作用。如光灯本身功率因数较低，所以必须配置镇流器，首先，日光灯需搭配电子镇流器，而非电感镇流器; 选用具体电子镇流器时，应注意选择节能型它比传统用电量低近四成，属于安全可靠，物美价廉，性价比高的一类。
(3) 合理改进灯具的控制方式
公共场所的照明，通常采用集中控制，并按其使用率和天然采光状况进行分区、分组的控制，这样方能灵活地调节用电量，避免不必要的浪费和“一刀切”。好处在于不影响居民起居的情况下，能人为或自动节省一部分照明用电。
结束语
电气节能是一个系统工程， 建筑电气节能设计充分考虑如何在满足建筑物的功能的前提下尽量减少设备使用时间以及提高设备使用效率。无论是供配电系统、变压器系统、照明系统或者其他用电设备，都有着节能的巨大潜力 应在设计中精心考虑各种可行的技术措施。同时，在选用节能的新设备时，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再合理选定节能设备，以真正达到有效节能的目的。
参考文献
[1] GB50034-2004 建筑照明设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社, 2004.
[2] 何前爱.建筑电气照明设计中的节能措施[J].民营科技,2008(7) .
[3] 毕如男,闫良云.建筑工程的照明节能设计[J].山东冶金,2009.