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摘要：随着我国经济和科学技术的迅速发展，对于能源的需求量也越来越大，发展绿色建筑成为时代发展的必然趋势。预计到2020年建筑的全能耗占到全社会总能耗的50%以上，房地产和建筑业的节能减排是中国的主战场。房地产节能减排的首要任务是提高建筑的节能率。建筑电气节能作为建筑节能的重要组成部分，已成为建筑电气设计的重要内容。作为建筑电气设计工程技术人员，有必要对电气节能设计进行深入的探讨，在满足功能需求的前提下制定一套行之有效而又切实可行的建筑电气节能办法。本文即在此基础上阐述了建筑电气节能设计的方法。
关键词：绿色建筑；电气照明；节能设计
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，能与自然和谐共生。预计到2015年我国新增绿色建筑面积将达到10亿平方米以上，届时，政府投资的公寓性建筑与直辖市、省会的保障性住房均将全面执行绿色建筑标准。可以判断，大规模推进绿色建筑节能的时机已经成熟，这就需要绿色建筑电气跟上发展的步伐随着我国经济的飞速发展，能源问题被提到越来越重要的地位。建筑电气的节能降耗问题则更显得重要。我国大约有建筑面积五百多亿平方米，能源消耗比世界平均水平高出1～2倍，而电气建筑部分的能源消耗更是明显，因此，在建筑电气设计方面降低能源消耗是大势所趋。
一、建筑电气设计节能的原则
节能措施应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
（一）满足建筑物的功能
即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；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。
（二）考虑实际经济效益
节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
（三）节省无谓消耗的能量
节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。
二、我国建筑电气节能设计方面存在的问题
电气节能设计在我国已经受到广泛重视，并已有众多施工单位将前期投入着眼于节能设计的可行性和节能所能带来的长远利益评估上。经过实践与总结，发现目前我国建筑在电气节能设计方面存在着以下几点问题，有待解决。
（一）电气设计随意性较大。建筑工程电气设计属于附属工程，在整个工程项目中处于从属地位。因而很多设计人员对自身工作的重要性认识程度不足，对特定工程供、配电系统的设计思路不清、对其特殊要求理解不够。实际设计时生搬硬套、千人一面，致使许多工程在进行建筑设计时不能各按所需，结果建筑电气设计质量良莠不齊。比如，住宅开关，插座等电气设备设计位置不合理，没有从住户的使用功能角度考虑，造成业主入住后的重复装修、装修污染等现象，这些都是由于设计人员的不负责任造成的不必要的浪费，与全社会发出“坚定绿色环保信念，倡导绿色建筑行动，严守绿色建筑标准，践行绿色节约精神，营造生态环境住宅”的倡议相违背。
（二）电气设计选用产品不符合节能要求。目前仍然有不少设计师继续沿用以往的常用的但是国家已明令禁止使用淘汰的电气产品，这些节能产品已经不符合国家新的节能标准，在实际运用上人为地增加着电气运行费用。
（三）部分施工单位的设计人员在进行建筑物设计时，只考虑施工单位的利益和需要，却忽略了消费者对于电气节能方面的需求，这就导致建筑物建成以后，消费者在电气使用上的不便。
三、建筑电气节能设计途径
（一）供配电系统的节能设计
设计单位应要求设计人员设计的每项电气分项工程，都有较详细的电气负荷计算书和采取了哪些节能措施。根据负荷容量和供电距离以及分布情况，结合用电设备特点合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。在确定变电站位置时，应尽量靠近负荷中心，能够减少配电半径，即减少供电电力电缆的一次投资，缩短了配电半径有利于减少线路损耗。
1、变压器的节能设计
变压器作为配电系统的基本设备，其损耗大约占总耗量的6%，损耗与负荷大小无关，与铁芯的制作材料和制造工艺有关，最好选择节能型变压器。在变压器设计中应尽量采用低能耗的新型高效节能变压器，在空调负荷较大时可采用单独一台变压器作专用空调变压器，在空调不使用的季节时可停运，以达到节能降耗的目的。住宅小区变电所应选用D，Yn11接线的低损耗节能型电力变压器，并满足现行国家标准《三相配电变压器能效限定值及节能评价标准》GB120052的相关规定。
2、配电系统的节能设计
在工程设计中，变电所的中心位置应尽量接近负荷中心，以缩短配电半径，减少线路损耗，同时还要兼顾电源的进出线方向。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半经减少线路损耗。根据用户的重要性、负荷性质、用电容量、工程特点、系统规模，合理设计供配电系统，使系统在最佳状态下运行。根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备的特点等因素合理设计供配电系统，使系统尽量简单可靠，操作方便。根据建筑的功能、归属情况，对照明、电梯、空调、给排水、景观照明、厨房等系统的用电能耗进行分项、分区、分户的计量。公用设施设置用于能源管理的电能表。可再生能源发电应设置独立分项计量；分时电价政策的地区，加分时计费电表，执行分时电价政策。
3、提高电动机运行过程中的节能设计
在建筑电气中的电动机都是与暖通、给排水、消防等工种的设备配套的，由设备制造厂商统一供应的。提高电动机的工作效率和功率因数是减少电动机损耗的主要途径。根据负荷特性合理选择高效率电动机，提高电动机运行的效率和功率因数，运用软启动器，使电机启动平稳，保证电网电压的波动在要求范围内。采用高效率的电动机，运用变频调速器，使其在负载下降时，运用变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应。对于住宅电梯的选取，首先选用具有节能拖动及节能控制装置，多台电梯集中布置时，采用具有节能运行控制模式的电梯系统。 （二）电气照明节能设计
照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能。充分利用自然光，与室内人工照明有机结合，室外景观使用太阳能灯具，对能利用自然光部分的灯具采用成组分片的自动控制开停方式等节能措施，可达到照明节能的设计效果。
1、科学合理地利用太阳能照明
太阳能是无处不有、取之不尽、用之不竭的清洁能源。在大型住宅小区以及公共建筑的室外照明系统应该可以设计采用太阳能蓄电的照明设备。太阳能路灯，太阳能庭院灯和太阳能草坪灯，太阳能装饰灯等方面的应用已经逐渐形成规模。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。可以节省资源，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。另外，光导照明系统是一种新型的照明系统，主要是由采光罩、光导管和漫射器三部分组成。其系统原理，是通过采光罩高效采集自然光线导入系统内重新分配，再经过特殊制作的光导管传输和强化后，由系统底部的漫射装置把自然光均匀高效地照射到任何需要光线的地方。从而得到由自然光带来的特殊照明效果，打破了照明完全依靠电力的观念，是一种绿色、健康、环保、无能耗的照明产品。
2、高效的照明控制系统
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。采用合理的照明控制方式是实现舒适照明的有效手段，也是节能的有效措施。智能照明控制系统多数采用现场总线技术，借助各种不同的“预设置”控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能，工程设计人员应当充分认识到照明控制的重要性。
3、选择高效节能型的光源及灯具
电光源的合理选择是节能的基本要求，但光源和节能关键是其发光效率。对于住宅公共部分节能控制措施即是指采用节能自熄开关。住宅公共部分是无人值守的，灯具在人来时点亮，人去时熄灭是非常重要的。高层住宅电梯前室要采用翘板开关，保证人员的疏散。公共楼梯间采用节能自熄开关，具有高光效，显色好等优點。应积极推广应用细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯和节能灯。在选择光源时，减少白炽灯的数量，使用提供高效光源、照明器反射面的反射比较高灯具。高效光源、高效灯具不仅适用于住宅公共部分照明，在民用建筑中也可大量采用。比如，LED应用在照明灯具领域：标示标志灯、安全警示灯、LED路灯、隧道灯、泛光灯、灯管，越来越多的进入住宅、市政工程、工矿企事业单位。
（三）智能化系统的应用将成为绿色建筑未来发展的重要方向
为了适应绿色建筑的发展，我国建筑电气产品开始从安全可靠向数字化、智能化、绿色节能、与物联网技术结合等方向创新。智能化系统可理解为能耗管理系统，分为三级，分别是站控管理、数据采集和通信管理层。通过该系统可对整个建筑内的用冷、用热、用电、用水等进行实时监测和计量，并进行分析处理，方便用能单位维护和优化管理。整个耗能系统的运行就是通信管理层采取总线制方式监测用能设备，并将数据分门别类地传送至站控层；通过站控管理层把上传的一系列数据发给管理人员，实现人机直接对话，并通过软、硬件设备形成系列报表，为用能单位负责人做决策提供依据。
四、结语
随着绿色建筑评价标识工作的推进，符合国情及各地实际的绿色建筑评价标准体系正在逐步完善。在我们建筑电气设计领域，不断有以节能减排为重点，功能完善、特色鲜明、具有辐射带动作用的绿色建筑示范工程和低能耗建筑示范工程出现，这说明建筑电气的节能设计潜力很大，广大电气设计人员在设计中应精心考虑，从安全性、可靠性、经济性及节能性等方面进行综合分析，利用现在电气优化利用节能材料，合理布置线路和利用节能电气设备及材料，达到减少支出和资源总量的消耗，真正把节能理念落到实处，促进资源节约型社会的更好建立，为保护环境和促进社会的持续发展作出贡献。
参考文献：
[1]欧政军.住宅建筑电气节能设计初探[J].中国高新技术企业.2010（31）：87-88.
[2]张新，蔡红.住宅建筑电气节能设计方法及措施[J].住宅科技.2010（12）：13-15.
[3]沈永跃，张宝军，张冠中.建筑电气节能应用研究[J].中国住宅设施.2011（05）：36-39.
[4]《绿色建筑评价标识管理办法》（建科[2007]206号）
关键词：绿色建筑；电气照明；节能设计
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，能与自然和谐共生。预计到2015年我国新增绿色建筑面积将达到10亿平方米以上，届时，政府投资的公寓性建筑与直辖市、省会的保障性住房均将全面执行绿色建筑标准。可以判断，大规模推进绿色建筑节能的时机已经成熟，这就需要绿色建筑电气跟上发展的步伐随着我国经济的飞速发展，能源问题被提到越来越重要的地位。建筑电气的节能降耗问题则更显得重要。我国大约有建筑面积五百多亿平方米，能源消耗比世界平均水平高出1～2倍，而电气建筑部分的能源消耗更是明显，因此，在建筑电气设计方面降低能源消耗是大势所趋。
一、建筑电气设计节能的原则
节能措施应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
（一）满足建筑物的功能
即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；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。
（二）考虑实际经济效益
节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
（三）节省无谓消耗的能量
节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。
二、我国建筑电气节能设计方面存在的问题
电气节能设计在我国已经受到广泛重视，并已有众多施工单位将前期投入着眼于节能设计的可行性和节能所能带来的长远利益评估上。经过实践与总结，发现目前我国建筑在电气节能设计方面存在着以下几点问题，有待解决。
（一）电气设计随意性较大。建筑工程电气设计属于附属工程，在整个工程项目中处于从属地位。因而很多设计人员对自身工作的重要性认识程度不足，对特定工程供、配电系统的设计思路不清、对其特殊要求理解不够。实际设计时生搬硬套、千人一面，致使许多工程在进行建筑设计时不能各按所需，结果建筑电气设计质量良莠不齊。比如，住宅开关，插座等电气设备设计位置不合理，没有从住户的使用功能角度考虑，造成业主入住后的重复装修、装修污染等现象，这些都是由于设计人员的不负责任造成的不必要的浪费，与全社会发出“坚定绿色环保信念，倡导绿色建筑行动，严守绿色建筑标准，践行绿色节约精神，营造生态环境住宅”的倡议相违背。
（二）电气设计选用产品不符合节能要求。目前仍然有不少设计师继续沿用以往的常用的但是国家已明令禁止使用淘汰的电气产品，这些节能产品已经不符合国家新的节能标准，在实际运用上人为地增加着电气运行费用。
（三）部分施工单位的设计人员在进行建筑物设计时，只考虑施工单位的利益和需要，却忽略了消费者对于电气节能方面的需求，这就导致建筑物建成以后，消费者在电气使用上的不便。
三、建筑电气节能设计途径
（一）供配电系统的节能设计
设计单位应要求设计人员设计的每项电气分项工程，都有较详细的电气负荷计算书和采取了哪些节能措施。根据负荷容量和供电距离以及分布情况，结合用电设备特点合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。在确定变电站位置时，应尽量靠近负荷中心，能够减少配电半径，即减少供电电力电缆的一次投资，缩短了配电半径有利于减少线路损耗。
1、变压器的节能设计
变压器作为配电系统的基本设备，其损耗大约占总耗量的6%，损耗与负荷大小无关，与铁芯的制作材料和制造工艺有关，最好选择节能型变压器。在变压器设计中应尽量采用低能耗的新型高效节能变压器，在空调负荷较大时可采用单独一台变压器作专用空调变压器，在空调不使用的季节时可停运，以达到节能降耗的目的。住宅小区变电所应选用D，Yn11接线的低损耗节能型电力变压器，并满足现行国家标准《三相配电变压器能效限定值及节能评价标准》GB120052的相关规定。
2、配电系统的节能设计
在工程设计中，变电所的中心位置应尽量接近负荷中心，以缩短配电半径，减少线路损耗，同时还要兼顾电源的进出线方向。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半经减少线路损耗。根据用户的重要性、负荷性质、用电容量、工程特点、系统规模，合理设计供配电系统，使系统在最佳状态下运行。根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备的特点等因素合理设计供配电系统，使系统尽量简单可靠，操作方便。根据建筑的功能、归属情况，对照明、电梯、空调、给排水、景观照明、厨房等系统的用电能耗进行分项、分区、分户的计量。公用设施设置用于能源管理的电能表。可再生能源发电应设置独立分项计量；分时电价政策的地区，加分时计费电表，执行分时电价政策。
3、提高电动机运行过程中的节能设计
在建筑电气中的电动机都是与暖通、给排水、消防等工种的设备配套的，由设备制造厂商统一供应的。提高电动机的工作效率和功率因数是减少电动机损耗的主要途径。根据负荷特性合理选择高效率电动机，提高电动机运行的效率和功率因数，运用软启动器，使电机启动平稳，保证电网电压的波动在要求范围内。采用高效率的电动机，运用变频调速器，使其在负载下降时，运用变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应。对于住宅电梯的选取，首先选用具有节能拖动及节能控制装置，多台电梯集中布置时，采用具有节能运行控制模式的电梯系统。 （二）电气照明节能设计
照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能。充分利用自然光，与室内人工照明有机结合，室外景观使用太阳能灯具，对能利用自然光部分的灯具采用成组分片的自动控制开停方式等节能措施，可达到照明节能的设计效果。
1、科学合理地利用太阳能照明
太阳能是无处不有、取之不尽、用之不竭的清洁能源。在大型住宅小区以及公共建筑的室外照明系统应该可以设计采用太阳能蓄电的照明设备。太阳能路灯，太阳能庭院灯和太阳能草坪灯，太阳能装饰灯等方面的应用已经逐渐形成规模。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。可以节省资源，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。另外，光导照明系统是一种新型的照明系统，主要是由采光罩、光导管和漫射器三部分组成。其系统原理，是通过采光罩高效采集自然光线导入系统内重新分配，再经过特殊制作的光导管传输和强化后，由系统底部的漫射装置把自然光均匀高效地照射到任何需要光线的地方。从而得到由自然光带来的特殊照明效果，打破了照明完全依靠电力的观念，是一种绿色、健康、环保、无能耗的照明产品。
2、高效的照明控制系统
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。采用合理的照明控制方式是实现舒适照明的有效手段，也是节能的有效措施。智能照明控制系统多数采用现场总线技术，借助各种不同的“预设置”控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能，工程设计人员应当充分认识到照明控制的重要性。
3、选择高效节能型的光源及灯具
电光源的合理选择是节能的基本要求，但光源和节能关键是其发光效率。对于住宅公共部分节能控制措施即是指采用节能自熄开关。住宅公共部分是无人值守的，灯具在人来时点亮，人去时熄灭是非常重要的。高层住宅电梯前室要采用翘板开关，保证人员的疏散。公共楼梯间采用节能自熄开关，具有高光效，显色好等优點。应积极推广应用细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯和节能灯。在选择光源时，减少白炽灯的数量，使用提供高效光源、照明器反射面的反射比较高灯具。高效光源、高效灯具不仅适用于住宅公共部分照明，在民用建筑中也可大量采用。比如，LED应用在照明灯具领域：标示标志灯、安全警示灯、LED路灯、隧道灯、泛光灯、灯管，越来越多的进入住宅、市政工程、工矿企事业单位。
（三）智能化系统的应用将成为绿色建筑未来发展的重要方向
为了适应绿色建筑的发展，我国建筑电气产品开始从安全可靠向数字化、智能化、绿色节能、与物联网技术结合等方向创新。智能化系统可理解为能耗管理系统，分为三级，分别是站控管理、数据采集和通信管理层。通过该系统可对整个建筑内的用冷、用热、用电、用水等进行实时监测和计量，并进行分析处理，方便用能单位维护和优化管理。整个耗能系统的运行就是通信管理层采取总线制方式监测用能设备，并将数据分门别类地传送至站控层；通过站控管理层把上传的一系列数据发给管理人员，实现人机直接对话，并通过软、硬件设备形成系列报表，为用能单位负责人做决策提供依据。
四、结语
随着绿色建筑评价标识工作的推进，符合国情及各地实际的绿色建筑评价标准体系正在逐步完善。在我们建筑电气设计领域，不断有以节能减排为重点，功能完善、特色鲜明、具有辐射带动作用的绿色建筑示范工程和低能耗建筑示范工程出现，这说明建筑电气的节能设计潜力很大，广大电气设计人员在设计中应精心考虑，从安全性、可靠性、经济性及节能性等方面进行综合分析，利用现在电气优化利用节能材料，合理布置线路和利用节能电气设备及材料，达到减少支出和资源总量的消耗，真正把节能理念落到实处，促进资源节约型社会的更好建立，为保护环境和促进社会的持续发展作出贡献。
参考文献：
[1]欧政军.住宅建筑电气节能设计初探[J].中国高新技术企业.2010（31）：87-88.
[2]张新，蔡红.住宅建筑电气节能设计方法及措施[J].住宅科技.2010（12）：13-15.
[3]沈永跃，张宝军，张冠中.建筑电气节能应用研究[J].中国住宅设施.2011（05）：36-39.
[4]《绿色建筑评价标识管理办法》（建科[2007]206号）