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摘要：一直以来，建筑电气耗能在整个建筑耗能中都占据着较大比率，加之降能减排成为了衡量建筑施工重要因素之一，因此探究建筑电气的节能设计与管理措施成为重要课题之一。也只有应用合理的节能设计与管理措施，才能够有效缓解能源供应和社会经济发展矛盾。本文以深圳市广安工业区建筑为例，探究在建筑电气施工中的节能设计措施，为相关人士提供参考依据。
关键词：措施；节能管理；建筑电气
中图分类号：TU85 文献标识码：B 文章编号：1674-3954（2013）21-0288-02
1 前言
绿色环保、节约能源是我国的基础国策之一，也是电气设计管理者必须遵守的一个技术规范。研究专家对工业建筑耗能探究发现，空调用电占据了建筑用电大约10%，动力设备用电占用电大约70%，而给排水等各种设施占据了15%。从中可以看出，电气设备耗能比较巨大，电气节能决不能为能源过高的消耗投资，增加运行成本费用，应从三方面重点进行：①满足建筑物的使用功能；②考虑投资成本和经济效益；③消除无谓消耗的能量，做好建筑电气节能具备现实意义。
工业厂区的配电系统存在着低压供电辅设大，用电设备分散，节假日与用电高峰期相差悬殊，动力用电量大等特点，如何在满足使用动能的前提下，使工业区使用更加经济合理，节约能源是摆在设计和管理者面前的问题，本文从工程实例，对工业区的电气节能进行分析探讨。
2 工程实例
广安工业厂区位于深圳市龙华占地面积13738.9m2，总建筑面积28710m2，其中厂房23242.03m2，由二栋六层厂房组成，一栋七层宿舍、建筑面积5467.97m2，而该厂区地开发条件比较复杂，场地三面有较大的地势落差，因该工程施工量比较大，因此需要采取合理设计建筑电气节能管理措施。
3 结合实例设计建筑电气节能措施
对于建筑电气节能措施涉及到各个方面，并不是单一因素，本文结合该工程实例对节能计划措施进行阐述。
3.1 选择供电方案
（1）选择电源；在选择电源上必须要从传输效率、供电能力以及热稳定性等各个方面进行综合考虑，本案例中选用了10kV电压等级进行供电。这种电压机相对于低电压而言具有较大优势就是降低了线损，同时也便于外部中压环网供电的实现，有利于提升用户端的电压质量。因此，10kV电压级供电属于兼顾现在与未来之优化选择。
确保供电基本上都要依靠外部的供电网络来确保，大中城市中基本上都使用中压环网供电，通过这种供电方式确保供电的经济性、可靠性及短时间内对城市旧电网的改造。伴随着计算机设备及信息高速推进，给电能质量与可靠性提出较高要求，因此应用双线双环网供电是发展所需。但是目前应用双线环网供电条件下，其内部网络依然应用单母线分段带母联开关互投配电方式，这种方式具备可靠性高、切换方便、经济及故障影响范围较小等各种优势，还便于整定继电保护，将这套系统应用到安全性能完备双路电源的自动互投装置中，就会体现出供电性能的优越性。所以为了实现电气节能，本工程案例就供电电源上选用了双回路供电，双回路是从附近变电站各个母线段引出，铺设线路上应用了直埋电缆方式，其供电电压的等级选用10kV。
（2）电压配电系统；本案例中低压配电系统主要选用了放射式为主，其他的形式作为辅助，从沟内将聚氯乙烯电缆铺设至各个高低压用电点。而单体建筑中采用了树干式与辐射式有机结合供电系统，而变电所到建筑单体主干线都使用了沿地沟铺设电缆或者直接埋地，当然也可以应用穿管埋地铺设。建筑单体中配电箱间都采用穿钢管铺设。
（3）消防及各种二级负荷供电；所有的消防以及应急与诱导照明所用电都依照二级用电的负荷供电，确保了用电可靠性，而这些用电设备都使用了双电源末端切换莫斯进行供电，从两个不同的变电所低压母线引出电源。
（4）通过类比确定小区内装机容量；案例中的各栋厂房和宿舍都已经确定了使用功能，同时也明确了单位工程建筑面积，设备用电容量及宿舍的住宿人数，因此为了确保电气节能就用类比法确定装机容量。在设计前笔者就做了调查研究，先后征求了使用厂房和各车间人员的电用量采集，初步对厂房宿舍等建筑运行负荷，最低运行负荷及最高运行负荷等各种技术数据，并登记好。对该案例工程原电气工程的施工图纸设计装机容量进行比较，最终将装机容量确定为2000kVA。工程总用电负荷设计为2000kVA，依据变配电室供电线路、供电质量、供电负荷等各种技术要求，该工业区拟建一处10kV的总开关站，因要考虑节能，变压器都选用了S11系列产品。
（5）优化变压器运行方式；对变压器运行方式进行优化就是要合理分配负荷，同时还要合理选择容量和电力负荷，让变压器尽可能在高效低耗区工作。同时也要考虑到非线性用电设备的控制要产生高次谐波，减小了高次谐波值，降低了电动机、变压器及线路等各种损耗，降低变压器运行环境温度，让三相负荷平衡，要选择合适的变压器型号。
3.2 电动机节能设计措施
建筑中所用电动机大都是设备配套所提供，选型以及招标上都要选择高效节能产品，用于实现电气节能目的。
（1）水泵系统；水泵大体上氛围涡流式、离心式及轴流式，工作时所用特性曲线的描述参量问关系比较直观，水泵流量Q和电机轴功率P间存在一定关系，和风机相同，使用变频调速，只要略微改变了转速，那么轴功率就发生较大变化。在一般情况下，水泵工作时扬程越小，转速和轴功率关系就比较靠近P=Dn3，就越为体现出节电效果。特别是水泵的功率比较大流量大，必然在扬程要求较低场合具备优越的节能。一旦轉速n降低了小幅度，轴功率P且产生一个大幅度降低。而多台泵所构成组合具有较好控制效果。变频恒压供水所用控制方式比较多，例如单台变频器对单台水泵控制，或单台控制多台。单台控制单台常常使用在水量一般，供水要求可靠性低、供水压力稳定及有单独供水系统建筑物中。其控制电路如图1所示。 从图1中可以看出来，水泵电机主要是变频器提供电源，依据调节用水量的输出功率，进而调节水泵转速，不但满足了用水量，还节约能耗。一旦将3km断开就接通了2km，那么就转化成工频供电，确保了水泵正常运转。为了实现节能，本工程就在某个系部建立了给水泵站，而系部室外的消防给水以及三层之下生活用水均由市政直接给水。水泵房中的给水系统划分成自动喷淋给水系统、室内消防给水系统及生活用水给水系统。
3.3 建筑电气照明的节能设计
（1）计算照明光源的标准；在建筑中电气照明分为了正常照明、值班照明以及应急照明，而应急照明灯以及疏散指示灯基本上都一个用自带的镍铬电池供电，应急照明时间不能够低于30min，而灯具要设置玻璃或者其他不燃烧的材料制成的保护罩，值班照明也属于应急照明中一部分。
（2）选择照明方案；选用项目照度上要依据相关标准作为基础，同时也要以国外高标准作为参考。依照国家的节能要求，除了具备特殊装饰要求，对于照明光源上都选用低耗、高效节能型的日光灯与高效的金属卤化物灯。
对于工业区厂房而言，主要是以荧光灯作为主体，对于厂房前室、宿舍大堂、围墙、厂房外墙屋顶等各个地方可以适当加上一些装饰性的灯饰，进而达到美观大方、环境舒适的目的。
室外照明：道路两侧要设置一些太阳能路灯实现照明，而室外其它建筑物及屋顶设置一些投光灯。光源上选用一些显色性高混合照明或者选用荧光灯。而建筑照明节能上主要包含了镇流电器、光源潜力及传感监控器潜力运行管理潜力以及灯具潜力等等。要降低照明的电耗，就应当提升照明率及使用一些高效灯具，降低开灯时间，确保适当照度，尽可能应用局部照明等，才能实现电气节能。
（3）选择合适控制方式：①增强灯具的光通维持率，在施工中要考虑灯具漫射面、反射面、保护罩及格栅材料与表面，例如涂上二氧化硅保护膜，而反射器应用真空镀铝技术。事实上在灯具反射面应用蒸镀银反射面，将常用产品灯具效率从59%提升到了72%。②选用节能光源启动设备；选用CD2系统的电子镇流器实现环境保护，这种镇流器和同类型的电子镇流器比较具备功率因数高、流明系数高、电流谐波低等各种优势，具备较好节能效益。
4 结束语
总之，建筑电气节能的设计潜力较大，必须要精心考虑各种设计方案，盡可能选用高效节能设备，使用先进设计技术，依照节能标准设计出合理措施。只有这样才能够给人们提供一个舒适、健康及安全的工作、居住与生活空间，同时还能够实现节约能源的目的。
参考文献
[1]杨彤，现代电气节能设计[J]，电气应用，2009（10）
[2]李宏毅，金晶，编著，建筑工程电气节能[M]，北京：中国电力出版社，2007
[3]罗建华，建筑电气设计中的节能措施[J]，建筑与设计，2010（16）
[4]陈芳，浅谈建筑电气节能设计[J]，建筑科学，2008（03）
关键词：措施；节能管理；建筑电气
中图分类号：TU85 文献标识码：B 文章编号：1674-3954（2013）21-0288-02
1 前言
绿色环保、节约能源是我国的基础国策之一，也是电气设计管理者必须遵守的一个技术规范。研究专家对工业建筑耗能探究发现，空调用电占据了建筑用电大约10%，动力设备用电占用电大约70%，而给排水等各种设施占据了15%。从中可以看出，电气设备耗能比较巨大，电气节能决不能为能源过高的消耗投资，增加运行成本费用，应从三方面重点进行：①满足建筑物的使用功能；②考虑投资成本和经济效益；③消除无谓消耗的能量，做好建筑电气节能具备现实意义。
工业厂区的配电系统存在着低压供电辅设大，用电设备分散，节假日与用电高峰期相差悬殊，动力用电量大等特点，如何在满足使用动能的前提下，使工业区使用更加经济合理，节约能源是摆在设计和管理者面前的问题，本文从工程实例，对工业区的电气节能进行分析探讨。
2 工程实例
广安工业厂区位于深圳市龙华占地面积13738.9m2，总建筑面积28710m2，其中厂房23242.03m2，由二栋六层厂房组成，一栋七层宿舍、建筑面积5467.97m2，而该厂区地开发条件比较复杂，场地三面有较大的地势落差，因该工程施工量比较大，因此需要采取合理设计建筑电气节能管理措施。
3 结合实例设计建筑电气节能措施
对于建筑电气节能措施涉及到各个方面，并不是单一因素，本文结合该工程实例对节能计划措施进行阐述。
3.1 选择供电方案
（1）选择电源；在选择电源上必须要从传输效率、供电能力以及热稳定性等各个方面进行综合考虑，本案例中选用了10kV电压等级进行供电。这种电压机相对于低电压而言具有较大优势就是降低了线损，同时也便于外部中压环网供电的实现，有利于提升用户端的电压质量。因此，10kV电压级供电属于兼顾现在与未来之优化选择。
确保供电基本上都要依靠外部的供电网络来确保，大中城市中基本上都使用中压环网供电，通过这种供电方式确保供电的经济性、可靠性及短时间内对城市旧电网的改造。伴随着计算机设备及信息高速推进，给电能质量与可靠性提出较高要求，因此应用双线双环网供电是发展所需。但是目前应用双线环网供电条件下，其内部网络依然应用单母线分段带母联开关互投配电方式，这种方式具备可靠性高、切换方便、经济及故障影响范围较小等各种优势，还便于整定继电保护，将这套系统应用到安全性能完备双路电源的自动互投装置中，就会体现出供电性能的优越性。所以为了实现电气节能，本工程案例就供电电源上选用了双回路供电，双回路是从附近变电站各个母线段引出，铺设线路上应用了直埋电缆方式，其供电电压的等级选用10kV。
（2）电压配电系统；本案例中低压配电系统主要选用了放射式为主，其他的形式作为辅助，从沟内将聚氯乙烯电缆铺设至各个高低压用电点。而单体建筑中采用了树干式与辐射式有机结合供电系统，而变电所到建筑单体主干线都使用了沿地沟铺设电缆或者直接埋地，当然也可以应用穿管埋地铺设。建筑单体中配电箱间都采用穿钢管铺设。
（3）消防及各种二级负荷供电；所有的消防以及应急与诱导照明所用电都依照二级用电的负荷供电，确保了用电可靠性，而这些用电设备都使用了双电源末端切换莫斯进行供电，从两个不同的变电所低压母线引出电源。
（4）通过类比确定小区内装机容量；案例中的各栋厂房和宿舍都已经确定了使用功能，同时也明确了单位工程建筑面积，设备用电容量及宿舍的住宿人数，因此为了确保电气节能就用类比法确定装机容量。在设计前笔者就做了调查研究，先后征求了使用厂房和各车间人员的电用量采集，初步对厂房宿舍等建筑运行负荷，最低运行负荷及最高运行负荷等各种技术数据，并登记好。对该案例工程原电气工程的施工图纸设计装机容量进行比较，最终将装机容量确定为2000kVA。工程总用电负荷设计为2000kVA，依据变配电室供电线路、供电质量、供电负荷等各种技术要求，该工业区拟建一处10kV的总开关站，因要考虑节能，变压器都选用了S11系列产品。
（5）优化变压器运行方式；对变压器运行方式进行优化就是要合理分配负荷，同时还要合理选择容量和电力负荷，让变压器尽可能在高效低耗区工作。同时也要考虑到非线性用电设备的控制要产生高次谐波，减小了高次谐波值，降低了电动机、变压器及线路等各种损耗，降低变压器运行环境温度，让三相负荷平衡，要选择合适的变压器型号。
3.2 电动机节能设计措施
建筑中所用电动机大都是设备配套所提供，选型以及招标上都要选择高效节能产品，用于实现电气节能目的。
（1）水泵系统；水泵大体上氛围涡流式、离心式及轴流式，工作时所用特性曲线的描述参量问关系比较直观，水泵流量Q和电机轴功率P间存在一定关系，和风机相同，使用变频调速，只要略微改变了转速，那么轴功率就发生较大变化。在一般情况下，水泵工作时扬程越小，转速和轴功率关系就比较靠近P=Dn3，就越为体现出节电效果。特别是水泵的功率比较大流量大，必然在扬程要求较低场合具备优越的节能。一旦轉速n降低了小幅度，轴功率P且产生一个大幅度降低。而多台泵所构成组合具有较好控制效果。变频恒压供水所用控制方式比较多，例如单台变频器对单台水泵控制，或单台控制多台。单台控制单台常常使用在水量一般，供水要求可靠性低、供水压力稳定及有单独供水系统建筑物中。其控制电路如图1所示。 从图1中可以看出来，水泵电机主要是变频器提供电源，依据调节用水量的输出功率，进而调节水泵转速，不但满足了用水量，还节约能耗。一旦将3km断开就接通了2km，那么就转化成工频供电，确保了水泵正常运转。为了实现节能，本工程就在某个系部建立了给水泵站，而系部室外的消防给水以及三层之下生活用水均由市政直接给水。水泵房中的给水系统划分成自动喷淋给水系统、室内消防给水系统及生活用水给水系统。
3.3 建筑电气照明的节能设计
（1）计算照明光源的标准；在建筑中电气照明分为了正常照明、值班照明以及应急照明，而应急照明灯以及疏散指示灯基本上都一个用自带的镍铬电池供电，应急照明时间不能够低于30min，而灯具要设置玻璃或者其他不燃烧的材料制成的保护罩，值班照明也属于应急照明中一部分。
（2）选择照明方案；选用项目照度上要依据相关标准作为基础，同时也要以国外高标准作为参考。依照国家的节能要求，除了具备特殊装饰要求，对于照明光源上都选用低耗、高效节能型的日光灯与高效的金属卤化物灯。
对于工业区厂房而言，主要是以荧光灯作为主体，对于厂房前室、宿舍大堂、围墙、厂房外墙屋顶等各个地方可以适当加上一些装饰性的灯饰，进而达到美观大方、环境舒适的目的。
室外照明：道路两侧要设置一些太阳能路灯实现照明，而室外其它建筑物及屋顶设置一些投光灯。光源上选用一些显色性高混合照明或者选用荧光灯。而建筑照明节能上主要包含了镇流电器、光源潜力及传感监控器潜力运行管理潜力以及灯具潜力等等。要降低照明的电耗，就应当提升照明率及使用一些高效灯具，降低开灯时间，确保适当照度，尽可能应用局部照明等，才能实现电气节能。
（3）选择合适控制方式：①增强灯具的光通维持率，在施工中要考虑灯具漫射面、反射面、保护罩及格栅材料与表面，例如涂上二氧化硅保护膜，而反射器应用真空镀铝技术。事实上在灯具反射面应用蒸镀银反射面，将常用产品灯具效率从59%提升到了72%。②选用节能光源启动设备；选用CD2系统的电子镇流器实现环境保护，这种镇流器和同类型的电子镇流器比较具备功率因数高、流明系数高、电流谐波低等各种优势，具备较好节能效益。
4 结束语
总之，建筑电气节能的设计潜力较大，必须要精心考虑各种设计方案，盡可能选用高效节能设备，使用先进设计技术，依照节能标准设计出合理措施。只有这样才能够给人们提供一个舒适、健康及安全的工作、居住与生活空间，同时还能够实现节约能源的目的。
参考文献
[1]杨彤，现代电气节能设计[J]，电气应用，2009（10）
[2]李宏毅，金晶，编著，建筑工程电气节能[M]，北京：中国电力出版社，2007
[3]罗建华，建筑电气设计中的节能措施[J]，建筑与设计，2010（16）
[4]陈芳，浅谈建筑电气节能设计[J]，建筑科学，2008（03）