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摘要：节能降耗已成为全社会公民的共识,本文结合笔者多年电气设计与安装施工的实践，分析建筑电气设计与安装过程中的诸多节能方法和措施，并进行了总结，以期实现建筑物的整体节能。
关键词：建筑电气 设计与安装 节能措施
中图分类号：TU855文献标识码： A 文章编号：
为应对气候变暖和能源需求不断增长的挑战，降低CO2排放，低碳生活已成为热门话题， 在建筑电气设计与安装过程中，是否采取必要的节能措施已经成为电气设计的成败的关键。
1、 变配电设备的节能
变压器的节能就是降低其损耗、 提高其运行效率， 从配电系统生命周期考虑应选用节能低耗变压器，因为其空载损耗和负载损耗低，电能效率高， 运行费用低， 但价格较高。 综合平衡投资与变压器运行（空耗和负载） 损耗之间的关系， 变压器的有功功率损耗可用下式计算：
△P =P0+Pkβ2
式中：△p—— 变压器有功损耗，kW；
P0——变压器的空载损耗，kW；
Pk——变压器的短路损耗，kW；
β— 变压器的负载率，％。
P0为空载损耗又称铁损，它是由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成， 其值与铁芯材质和制造工艺有关， 而与变压器的负荷大小无关， 所以设计时变压器应选用节能型的， 如S9、 SL9及SC8等油浸变压器或干式变压器， 它们都是采用优质冷轧取向矽钢片， 由于取向缝结构， 使接缝密合性好，以减少漏磁损耗。
Pkβ2为短路损耗又称铜损，取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，即与负载率β的平方成正比。对Pkβ2用微分求它的极值，在β=50％时变压器的能耗最小，因此在以往设计中变压器的容量大多按负载率为50％左右选取， 以为这样是最节能的措施， 其实并非如此， 因为这仅是从降低变压器能耗的角度来考虑， 而没有考虑实际的综合经济效益， 由于选用比实际需要大一倍的变压器， 其增加的设备购置费、 安装费等远大于节电所省下的电费， 为了节能而取变压器负载率为50％是得不偿失的， 通常从综合经济效益来考虑， 变压器的负载率应在75％～85％为宜。
选定了变压器台数就要依据工况、 季度负荷的不同进行变压器的切换，即所谓的并联经济运行，这里不再此展开管理方面的讨论。
2 、减少配电线路的损耗
在电气设计与安装时，由于线路上存在电阻，有电流流过时，就
会产生有功功率损耗。其公式如下：
△P =△PA+△PB+△PC=3I2R×103(kW)
式中：I—— 相电流(A),（三相平衡时）
R—— 线路电阻(Ω)一般在一个工程项目电气设计中，供配电线路的数量是很多的，所以线路上的总有功损耗是相当可观的， 减少线路上的能耗必须引起重视。线路电阻R=ρ×L/s，即线路电阻与电阻率ρ成正比，与线路截面S成反比， 与线路长度L成正比， 因此减少线路的损耗可从以下几方面入手：
1)首先应选用电阻率较小的材质做导线， 即选用铜芯导线， 但同时也要贯彻节约用铜的原则；
2)其次要尽量减小导线长度，线路尽可能走直线，少走弯路， 不走回头线， 以减少来回线路上的電能损失， 配电室布置应尽量接近负荷中心，以减少供电距离,配电室处于最佳位置可以减少配电损耗，使得线路压降最小化，即电能效率最高；
3)要适当增大导线截面，对于比较长的线路，除满足截流量、 热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面所增加的费用为w，由于节约能耗而减少的年运行费用为W，则W／w为回收年限， 若回收年限为几个月或一、 二年， 则应加大一级导线截面。
3、提高供配电系统的功率因数
提高系统的功率因数， 减少无功在线路上传输， 即减少配电线路的热损耗，可达到节能的目的。
4、照明的节能措施
照明在电气工程中所占的比例是很大的，照明节能的潜力也很大，在设计与安装中应从下列几方面着手：
4．1 采用高效光源
在工程实际应用中如何合理地选择光源，应根据工程的具体性质、 使用的场所、 人员的视觉要求、 照明的数量和质量来确定。 照明光源的选择主要考虑以下几个要素： 光效、色温、 显色指数、 光源寿命和价格。在民用建筑中，主要应用的光源有白炽灯、荧光灯、HID灯，现在随着照明技术的发展，还有一些新的光源也逐渐得到应用，如光纤照明、LED等等。在工业建筑等工程应用中，按工作场所的条件，采用不同种类的高效光源，可降低电能消耗，节约能源。
4．2 充分利用自然光
充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一，在设计中电气
设计人员应多与建筑专业配合， 建筑物尽量利用自然采光， 靠近室外部分的建筑面积， 应将门窗开大， 采用透光率较好的玻璃门窗， 做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合， 从而大大节约了人工照明电能。
4.3 改进灯具控制方式
采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效节电方法。 根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。每个照明开关所控制灯的数量不宜过多； 对大型厂房照明设计宜采取分区控制方式， 这样可增加照明分支回路控制灵活性， 使不需要照明的地方不亮灯， 有利节电； 对于民用建筑中卧房、 病房、 客房等床头灯可采用调光开关， 高级客房采用节电开关，公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、 声控开关， 走道、 梯等人员短暂停留的公共场所采用节能自熄开关。尽量采用调光器、 定时开关、节电开关等控制照明，室外照明最好采用光电自控装置。
4.4 减少供电线路附件方面损失
为了安全采用36V以下照明灯外，应尽量采用较高电压的照明灯；
采用高效节能的灯用电器附件， 用节能电感镇流器和电子镇流器取代传统的高能耗电感镇流器， 在采用气体放电光源较多的场所， 应采用补偿电容器提高功率因数。
5、电动机节能措施
电动机在电气安装工程中的应用是相当广泛的，其用电量亦占据
总用电量的大部分，认真做好电动机的节能工作具有非常重要的意
义。
在设计应用时宜采用高效率的电动机； 应根据负荷特性合理选择电动机； 功率在200KW以上的电动机，宜采用高压电动机；异步电动机在安全、经济合理的条件下，采取调压节电，并使电动机工作在经济运行的范围内； 轻载电动机采取降压运行， 并根据情况对电动机采取无功就地补偿， 以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外， 还应减少电机轻载和空载运行。
6、结数语
综上， 在建筑电气节能设计与安装过程中除采取以上几个方
面的措施和方法外， 还应贯彻实用可靠、 经济合理、 技术先进的原则，并做好以下几点： 首先应保证满足功能要求， 不能为了节能而随意降低指标从而达不到客户的使用要求； 其次要考虑实际经济效益， 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； 第三节能的着眼点应是节省无谓消耗的能量， 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， 宜采用先进技术使其能耗降低。 最后， 还需要考虑再生能源， 如风能和太阳能等分布式电源，寻求再生能源的利用是世界能源界追求的大趋势。
7 参考文献
[1]葛大麟《低压电气装置电能效率》 建筑电气 2011.11
关键词：建筑电气 设计与安装 节能措施
中图分类号：TU855文献标识码： A 文章编号：
为应对气候变暖和能源需求不断增长的挑战，降低CO2排放，低碳生活已成为热门话题， 在建筑电气设计与安装过程中，是否采取必要的节能措施已经成为电气设计的成败的关键。
1、 变配电设备的节能
变压器的节能就是降低其损耗、 提高其运行效率， 从配电系统生命周期考虑应选用节能低耗变压器，因为其空载损耗和负载损耗低，电能效率高， 运行费用低， 但价格较高。 综合平衡投资与变压器运行（空耗和负载） 损耗之间的关系， 变压器的有功功率损耗可用下式计算：
△P =P0+Pkβ2
式中：△p—— 变压器有功损耗，kW；
P0——变压器的空载损耗，kW；
Pk——变压器的短路损耗，kW；
β— 变压器的负载率，％。
P0为空载损耗又称铁损，它是由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成， 其值与铁芯材质和制造工艺有关， 而与变压器的负荷大小无关， 所以设计时变压器应选用节能型的， 如S9、 SL9及SC8等油浸变压器或干式变压器， 它们都是采用优质冷轧取向矽钢片， 由于取向缝结构， 使接缝密合性好，以减少漏磁损耗。
Pkβ2为短路损耗又称铜损，取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，即与负载率β的平方成正比。对Pkβ2用微分求它的极值，在β=50％时变压器的能耗最小，因此在以往设计中变压器的容量大多按负载率为50％左右选取， 以为这样是最节能的措施， 其实并非如此， 因为这仅是从降低变压器能耗的角度来考虑， 而没有考虑实际的综合经济效益， 由于选用比实际需要大一倍的变压器， 其增加的设备购置费、 安装费等远大于节电所省下的电费， 为了节能而取变压器负载率为50％是得不偿失的， 通常从综合经济效益来考虑， 变压器的负载率应在75％～85％为宜。
选定了变压器台数就要依据工况、 季度负荷的不同进行变压器的切换，即所谓的并联经济运行，这里不再此展开管理方面的讨论。
2 、减少配电线路的损耗
在电气设计与安装时，由于线路上存在电阻，有电流流过时，就
会产生有功功率损耗。其公式如下：
△P =△PA+△PB+△PC=3I2R×103(kW)
式中：I—— 相电流(A),（三相平衡时）
R—— 线路电阻(Ω)一般在一个工程项目电气设计中，供配电线路的数量是很多的，所以线路上的总有功损耗是相当可观的， 减少线路上的能耗必须引起重视。线路电阻R=ρ×L/s，即线路电阻与电阻率ρ成正比，与线路截面S成反比， 与线路长度L成正比， 因此减少线路的损耗可从以下几方面入手：
1)首先应选用电阻率较小的材质做导线， 即选用铜芯导线， 但同时也要贯彻节约用铜的原则；
2)其次要尽量减小导线长度，线路尽可能走直线，少走弯路， 不走回头线， 以减少来回线路上的電能损失， 配电室布置应尽量接近负荷中心，以减少供电距离,配电室处于最佳位置可以减少配电损耗，使得线路压降最小化，即电能效率最高；
3)要适当增大导线截面，对于比较长的线路，除满足截流量、 热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面所增加的费用为w，由于节约能耗而减少的年运行费用为W，则W／w为回收年限， 若回收年限为几个月或一、 二年， 则应加大一级导线截面。
3、提高供配电系统的功率因数
提高系统的功率因数， 减少无功在线路上传输， 即减少配电线路的热损耗，可达到节能的目的。
4、照明的节能措施
照明在电气工程中所占的比例是很大的，照明节能的潜力也很大，在设计与安装中应从下列几方面着手：
4．1 采用高效光源
在工程实际应用中如何合理地选择光源，应根据工程的具体性质、 使用的场所、 人员的视觉要求、 照明的数量和质量来确定。 照明光源的选择主要考虑以下几个要素： 光效、色温、 显色指数、 光源寿命和价格。在民用建筑中，主要应用的光源有白炽灯、荧光灯、HID灯，现在随着照明技术的发展，还有一些新的光源也逐渐得到应用，如光纤照明、LED等等。在工业建筑等工程应用中，按工作场所的条件，采用不同种类的高效光源，可降低电能消耗，节约能源。
4．2 充分利用自然光
充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一，在设计中电气
设计人员应多与建筑专业配合， 建筑物尽量利用自然采光， 靠近室外部分的建筑面积， 应将门窗开大， 采用透光率较好的玻璃门窗， 做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合， 从而大大节约了人工照明电能。
4.3 改进灯具控制方式
采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效节电方法。 根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。每个照明开关所控制灯的数量不宜过多； 对大型厂房照明设计宜采取分区控制方式， 这样可增加照明分支回路控制灵活性， 使不需要照明的地方不亮灯， 有利节电； 对于民用建筑中卧房、 病房、 客房等床头灯可采用调光开关， 高级客房采用节电开关，公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、 声控开关， 走道、 梯等人员短暂停留的公共场所采用节能自熄开关。尽量采用调光器、 定时开关、节电开关等控制照明，室外照明最好采用光电自控装置。
4.4 减少供电线路附件方面损失
为了安全采用36V以下照明灯外，应尽量采用较高电压的照明灯；
采用高效节能的灯用电器附件， 用节能电感镇流器和电子镇流器取代传统的高能耗电感镇流器， 在采用气体放电光源较多的场所， 应采用补偿电容器提高功率因数。
5、电动机节能措施
电动机在电气安装工程中的应用是相当广泛的，其用电量亦占据
总用电量的大部分，认真做好电动机的节能工作具有非常重要的意
义。
在设计应用时宜采用高效率的电动机； 应根据负荷特性合理选择电动机； 功率在200KW以上的电动机，宜采用高压电动机；异步电动机在安全、经济合理的条件下，采取调压节电，并使电动机工作在经济运行的范围内； 轻载电动机采取降压运行， 并根据情况对电动机采取无功就地补偿， 以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外， 还应减少电机轻载和空载运行。
6、结数语
综上， 在建筑电气节能设计与安装过程中除采取以上几个方
面的措施和方法外， 还应贯彻实用可靠、 经济合理、 技术先进的原则，并做好以下几点： 首先应保证满足功能要求， 不能为了节能而随意降低指标从而达不到客户的使用要求； 其次要考虑实际经济效益， 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； 第三节能的着眼点应是节省无谓消耗的能量， 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， 宜采用先进技术使其能耗降低。 最后， 还需要考虑再生能源， 如风能和太阳能等分布式电源，寻求再生能源的利用是世界能源界追求的大趋势。
7 参考文献
[1]葛大麟《低压电气装置电能效率》 建筑电气 2011.11