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[摘 要]建筑电气节能对于建设节约性社会意义非常重大，文中从负荷计算、电压器选择、线路损耗、功率因数和新技术、新产品方面对建筑电气设计的节能措施进行了浅谈。
[关键词]建筑电气设计节能措施
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）20-076-01
引言
近年来，随着人民经济生活水平的不断提高，能源需求不断增长，能源资源勘查力度也不断加大，但是能源的总量是有限的，我国虽然能源总量丰富，但人均能源拥有量少，能源利用率低，如何构建一个稳定、经济、安全的能源供应体系是我们面临的重大挑战，目前我国已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国，如果当前不采取…系列的节能措施，在不久的将来我们将面临能源危机。为了实现“资源节约型”的社会目标，各地大力推广“节能省地”型建筑。在建筑设计力‘面，既要做到节约能源，同时又不降低质量标准，这就要求在保证使用的前提下，提高能源利用率和综合效益。结合自己多年的工作经验，本文仅从建筑电气设计方面谈一些节能的措施，可供同行借鉴参考。
1合理的负荷计算
只有合理计算负荷，才能为选择配电变压器、导体及电器提供可靠的依据，才能准确的计算电压损失和功率损耗。目前，我国的设计部门负荷计算方法主要有以下三种：单位面积法、需要系数法、单位指标法。为了尽量准确的计算出与实际相符的变压器用电负荷，需要选择合理的负荷计算方法，一般来说，在方案阶段一般采用单位指标法；需要系数法则用于初步设汁及施工图设计阶段；有时候为了计算简便和准确，还可以几种方法相结合。
2变压器的选择
变压器的有功损耗按下式计算：
A P = Po +B 2PK
式中AP-变压器的有功损耗，kW；
Po-变压器的空载损耗，kW；
PK-变压器的短路损耗，kW：
p-变压器的负载率。
（1）Po是有铁芯的涡流损耗及漏磁耗损组成，要想降低有功损耗，就应选用节能型变压器，因为节能型变压器具有良好的制作工艺，采用优质冷轧取向硅钢片，由于其特殊取向，使硅钢片的磁畴方向一致，降低了变压器电阻，从而增大通过电流。如油浸变压器或干式变压器。
（2）要从降低PK来降低有功损耗，在选择变压器时，就应综合考虑变压器损耗和变压器短路电流的平衡关系，选用短路阻抗合适的变压器，如铜芯变压器。
（3）负载率为变压器额定容量和变压器运行中实际容量的比值，变压器在运行中，外界负荷经常变化，由微分法求极值可知，当负载率为50% - 60%时，变压器的损耗最小，效率最高，综合初装费及运行费用，变压器的负载率取值为75% - 85%时，是最经济节能的。
（4）变压器容量的选择。变电器的经济容量随最大负荷利用时间和功率因数而变化，电压器容量选择过程中必须满足全部用电设备的总用量要求，同时还应考虑经济因素，避免长期处于过负荷状态下运行，使变压器长期运行的效益最大化。一般变压器的经济负荷系数为0.5 - 0.7.对于长期未达到经济负荷系数的变压器，应该更换较小容量的变压器，但对一、二级负荷情况有所不同，当1台停止运行时另l台要能负担全部一、二级负荷的供电。需要考虑发展的，首先考虑更换大容量变压器，当变压器容量超过l00kVA再考虑增加变压器。
3照明节能设计
（1）充分利用自然光。自然光是绿色能源，我们应该好好加以利用，目前利用天然光的方式有：导光管法、光一热一电一光转换法、棱镜多次反射法、平面反向镜反射法、光电效应法。民用建筑设计时靠近室外部分的建筑面积，门窗尺寸应该尽量增加，玻璃门窗透光率也应较好，让更多的F1然光照射到房间里面。
（2）合理选用光源、灯具及附件。灯具的选择据悬挂高度而定，一般在懸挂较高的场所，选用高压钠灯、金属卤化物灯，悬挂较低的场所照明采用荧光灯。在选择光源时，应尽量减少白炽灯的数量，使用提供高效光源、照明器反射面的反射比较高灯具。附件选择时应尽量低能耗的光源用电附件。民用建筑中一般采用荧光灯，并尽可能地采用电子镇流器，以达到节能等目的。
（3）改善照明器的控制方式。采用智能照明控制系统能通过系统控制不同工作场合的照明工作模式，在保证必要照明的同时，有效地减少灯具的工作时间，节省不必要的能源开支，延长灯具的寿命，这是照明控制系统节能的最大优势。民用建筑应采用各种节能型开关或装置，同一场所光需求不同的区域可采取分区安装亮度不同的灯具。住宅房间一般不大，宜采用一灯一控或二灯…控的方式，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。
4减小线路损耗
由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，其公式为：
AP=312R.10-3
式中：△P-三相输电线路的功率损耗，kW
I-线电流.A
R-线路相电阻，n
其中“R”线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。电网输送电能时，在电网中就会产生功率损耗，功率损耗与线路长短、线组大小及电流量有关。降低电网中的线路损耗有以下途径：①合理选择线路路径，减小导线长度。②合理确定电气功能用房的位置，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电半径。③选择导线应该根据用途而定，高压输电线路一般用锅，家用电线一般用铜。④导线截面的选择，除了满足载流量的要求，还应适量大一些，以满足未来经济发展需要。⑤利用某些季节性负荷的线路，将某一阶所需负荷集中在一起，使同样大的干线截面传输电流，减小了线路数量，从而减小线损。
5提高供配电系统的功率因数
功率因数的大小，是随负荷的性质和有功功率在视在功率中的比例决定的。要满足民用建筑的功能要求，传输的电能总量就不变的，即传输有功功率是固定的，那么要提高功率因数，只能从其他方面着手，在供配电系统中我们认识到某些用电设备会产生滞后的无功电流，它无形中增加了线路的功率损耗，这部分损耗是可以通过以下方法降低：①注意提高设备自然功率因数。在民用建筑中，已采用的自然功率因数高的的设备有：有补偿电容器的电感性用电设备，单灯安装电容器等，都可使自然功率因数提高了0.185 -0.195。②采用电容器就地补偿方式，将无功电流限制在需要的范围内，消除感抗引起无在功需求。就地补偿方式有高压电容补偿、低压电容补偿、集中补偿和单独就地补偿。例如居住小区采用在变电所低压侧集中补偿的方法。
6积极推广新技术、新产品
随着科学技术的发展，建筑电气专业也涌现出一些新技术和新产品，在电气设计中设计者应根据所需设备功能要求，进行经济技术比较，积极推广新产品，新技术，发挥新产品新技术的节能作用。为了达到节能和环保的目的，同前工程中已采用了许多电气新技术、新产品，如新型变压器、EPS应急系统、LED光源、太阳能光源，矿物绝缘电缆。相信将随着技术的进步，成本的降低，新技术、新产品必然会得到更广泛的应用。
7结语
建筑电气的节能设计潜力很大，国务院提出的节能环保要求也令电气设备行业中的节能降耗产品面临巨大发展机遇如非晶合金变压器行业、GIS高压开关行业、电力电子节能市场。在技术指标满足功能需求的前提下，电气设计中应及时的将节能技术和措施应用到建筑电气照明设计中。目前在建筑电气设计中，很多节能措施和节能产品已被应用，当然节能是一个永久的话题，还需大家不断努力和创新，只有这样才能真正实现“资源节约型、环境友好型”的社会目标。
参考文献：
[1]黄一凡.建筑电气设计的节能措施[J]林业科技情报.2008.
[2J曹元杰，浅谈民用建筑绿色照明的节能方式[J]中国西部科技，2008
[3]李宏毅，金磊.建筑工程电气节能[M]，北京：中国电力出版社，2004
[关键词]建筑电气设计节能措施
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）20-076-01
引言
近年来，随着人民经济生活水平的不断提高，能源需求不断增长，能源资源勘查力度也不断加大，但是能源的总量是有限的，我国虽然能源总量丰富，但人均能源拥有量少，能源利用率低，如何构建一个稳定、经济、安全的能源供应体系是我们面临的重大挑战，目前我国已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国，如果当前不采取…系列的节能措施，在不久的将来我们将面临能源危机。为了实现“资源节约型”的社会目标，各地大力推广“节能省地”型建筑。在建筑设计力‘面，既要做到节约能源，同时又不降低质量标准，这就要求在保证使用的前提下，提高能源利用率和综合效益。结合自己多年的工作经验，本文仅从建筑电气设计方面谈一些节能的措施，可供同行借鉴参考。
1合理的负荷计算
只有合理计算负荷，才能为选择配电变压器、导体及电器提供可靠的依据，才能准确的计算电压损失和功率损耗。目前，我国的设计部门负荷计算方法主要有以下三种：单位面积法、需要系数法、单位指标法。为了尽量准确的计算出与实际相符的变压器用电负荷，需要选择合理的负荷计算方法，一般来说，在方案阶段一般采用单位指标法；需要系数法则用于初步设汁及施工图设计阶段；有时候为了计算简便和准确，还可以几种方法相结合。
2变压器的选择
变压器的有功损耗按下式计算：
A P = Po +B 2PK
式中AP-变压器的有功损耗，kW；
Po-变压器的空载损耗，kW；
PK-变压器的短路损耗，kW：
p-变压器的负载率。
（1）Po是有铁芯的涡流损耗及漏磁耗损组成，要想降低有功损耗，就应选用节能型变压器，因为节能型变压器具有良好的制作工艺，采用优质冷轧取向硅钢片，由于其特殊取向，使硅钢片的磁畴方向一致，降低了变压器电阻，从而增大通过电流。如油浸变压器或干式变压器。
（2）要从降低PK来降低有功损耗，在选择变压器时，就应综合考虑变压器损耗和变压器短路电流的平衡关系，选用短路阻抗合适的变压器，如铜芯变压器。
（3）负载率为变压器额定容量和变压器运行中实际容量的比值，变压器在运行中，外界负荷经常变化，由微分法求极值可知，当负载率为50% - 60%时，变压器的损耗最小，效率最高，综合初装费及运行费用，变压器的负载率取值为75% - 85%时，是最经济节能的。
（4）变压器容量的选择。变电器的经济容量随最大负荷利用时间和功率因数而变化，电压器容量选择过程中必须满足全部用电设备的总用量要求，同时还应考虑经济因素，避免长期处于过负荷状态下运行，使变压器长期运行的效益最大化。一般变压器的经济负荷系数为0.5 - 0.7.对于长期未达到经济负荷系数的变压器，应该更换较小容量的变压器，但对一、二级负荷情况有所不同，当1台停止运行时另l台要能负担全部一、二级负荷的供电。需要考虑发展的，首先考虑更换大容量变压器，当变压器容量超过l00kVA再考虑增加变压器。
3照明节能设计
（1）充分利用自然光。自然光是绿色能源，我们应该好好加以利用，目前利用天然光的方式有：导光管法、光一热一电一光转换法、棱镜多次反射法、平面反向镜反射法、光电效应法。民用建筑设计时靠近室外部分的建筑面积，门窗尺寸应该尽量增加，玻璃门窗透光率也应较好，让更多的F1然光照射到房间里面。
（2）合理选用光源、灯具及附件。灯具的选择据悬挂高度而定，一般在懸挂较高的场所，选用高压钠灯、金属卤化物灯，悬挂较低的场所照明采用荧光灯。在选择光源时，应尽量减少白炽灯的数量，使用提供高效光源、照明器反射面的反射比较高灯具。附件选择时应尽量低能耗的光源用电附件。民用建筑中一般采用荧光灯，并尽可能地采用电子镇流器，以达到节能等目的。
（3）改善照明器的控制方式。采用智能照明控制系统能通过系统控制不同工作场合的照明工作模式，在保证必要照明的同时，有效地减少灯具的工作时间，节省不必要的能源开支，延长灯具的寿命，这是照明控制系统节能的最大优势。民用建筑应采用各种节能型开关或装置，同一场所光需求不同的区域可采取分区安装亮度不同的灯具。住宅房间一般不大，宜采用一灯一控或二灯…控的方式，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。
4减小线路损耗
由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，其公式为：
AP=312R.10-3
式中：△P-三相输电线路的功率损耗，kW
I-线电流.A
R-线路相电阻，n
其中“R”线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。电网输送电能时，在电网中就会产生功率损耗，功率损耗与线路长短、线组大小及电流量有关。降低电网中的线路损耗有以下途径：①合理选择线路路径，减小导线长度。②合理确定电气功能用房的位置，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电半径。③选择导线应该根据用途而定，高压输电线路一般用锅，家用电线一般用铜。④导线截面的选择，除了满足载流量的要求，还应适量大一些，以满足未来经济发展需要。⑤利用某些季节性负荷的线路，将某一阶所需负荷集中在一起，使同样大的干线截面传输电流，减小了线路数量，从而减小线损。
5提高供配电系统的功率因数
功率因数的大小，是随负荷的性质和有功功率在视在功率中的比例决定的。要满足民用建筑的功能要求，传输的电能总量就不变的，即传输有功功率是固定的，那么要提高功率因数，只能从其他方面着手，在供配电系统中我们认识到某些用电设备会产生滞后的无功电流，它无形中增加了线路的功率损耗，这部分损耗是可以通过以下方法降低：①注意提高设备自然功率因数。在民用建筑中，已采用的自然功率因数高的的设备有：有补偿电容器的电感性用电设备，单灯安装电容器等，都可使自然功率因数提高了0.185 -0.195。②采用电容器就地补偿方式，将无功电流限制在需要的范围内，消除感抗引起无在功需求。就地补偿方式有高压电容补偿、低压电容补偿、集中补偿和单独就地补偿。例如居住小区采用在变电所低压侧集中补偿的方法。
6积极推广新技术、新产品
随着科学技术的发展，建筑电气专业也涌现出一些新技术和新产品，在电气设计中设计者应根据所需设备功能要求，进行经济技术比较，积极推广新产品，新技术，发挥新产品新技术的节能作用。为了达到节能和环保的目的，同前工程中已采用了许多电气新技术、新产品，如新型变压器、EPS应急系统、LED光源、太阳能光源，矿物绝缘电缆。相信将随着技术的进步，成本的降低，新技术、新产品必然会得到更广泛的应用。
7结语
建筑电气的节能设计潜力很大，国务院提出的节能环保要求也令电气设备行业中的节能降耗产品面临巨大发展机遇如非晶合金变压器行业、GIS高压开关行业、电力电子节能市场。在技术指标满足功能需求的前提下，电气设计中应及时的将节能技术和措施应用到建筑电气照明设计中。目前在建筑电气设计中，很多节能措施和节能产品已被应用，当然节能是一个永久的话题，还需大家不断努力和创新，只有这样才能真正实现“资源节约型、环境友好型”的社会目标。
参考文献：
[1]黄一凡.建筑电气设计的节能措施[J]林业科技情报.2008.
[2J曹元杰，浅谈民用建筑绿色照明的节能方式[J]中国西部科技，2008
[3]李宏毅，金磊.建筑工程电气节能[M]，北京：中国电力出版社，2004