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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。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,有必要对建筑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。本文从不同角度阐述了建筑电气节能设计的相关措施及其应用。
[关键词] 建筑电气 节能设计 供配电 电气照明
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,对建筑电气设备进行优化配置，利用科学、节能及高效的管理模式进行日常管理，避免因盲目追求建筑电气功能需求而忽略能源消耗的高消耗设计模式。建筑电气节能设计应满足照明的照度、色温、显色指数，满足舒适卫生和上下左右的运输通道畅通无阻，满足特殊工艺要求,如游乐场所的一些游乐设施的设备用电,展厅的艺术照明及动力用电等。在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。在积极倡导节能减排、发展低碳经济的今天，如何把节能措施贯穿于整个电气设计过程则显得尤为重要。节能设计是保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展的一项重要举措。下面就结合自己的工作实际，对建筑电气设计的几种节能措施谈谈肤浅的看法。
1.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。在确定箱式变电站位置时，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。
1.1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。变压器线损取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小,并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组,如铜芯变压器。在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。配电变压器低压侧输出电网，宜尽可能形成环形网络，以便能随负荷变化而采取及时切换，或决定投入运行的变压器台数，且又不影响各环节所需电力供应。实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
1.2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。
1.3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。
2.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。照明节能的基本原则是在保证不降低生产、作业视觉要求，不降低照明质量的条件下，力求减少照明系统中光能的损失，最有效地使用照明用电。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。
2.1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。草坪灯功率小，以装饰为目的，对可移动性要求高。在使用中，太阳能电池开路或者短路都不会造成损坏。以太阳能LED灯具为主，白天太阳光照射到太阳能组件上，太阳能电池组产生直流电压，把光能转换为电能，传送给智能控制器，再把太阳能组件传来的电能输送给蓄电池储存；晚间太阳能组件接收不到太阳光，智能控制器向LED提供电能，使LED发光源发出亮度用于照明。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。太阳能灯作为一种新型节能灯具，它与传统灯具相比有许多优点。
2.2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。
2.3 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，显色好等优点。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。建筑照明在过去传统型常采用电感镇流器，其缺点是噪声大，频闪，功率损耗高。随着绿色照明的提倡和推进，普通型电感镇流器会逐渐退出建筑市场，用节能型镇流器取代。优化选择电灯控制开关，附件选择时应尽量选择低能耗的光源用电附件，它具有结构简单、光效高、发光柔和、寿命长、无频闪和无电磁辐射等优良性能，以达到节能等目的。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。
3.综合利用能源
在条件允许的场所，合理利用太阳能、风能等可再生资源，有利于节能减排、改善能源结构、保护环境。 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，以达到充分利用自然光的目的。
总之，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.
[关键词] 建筑电气 节能设计 供配电 电气照明
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,对建筑电气设备进行优化配置，利用科学、节能及高效的管理模式进行日常管理，避免因盲目追求建筑电气功能需求而忽略能源消耗的高消耗设计模式。建筑电气节能设计应满足照明的照度、色温、显色指数，满足舒适卫生和上下左右的运输通道畅通无阻，满足特殊工艺要求,如游乐场所的一些游乐设施的设备用电,展厅的艺术照明及动力用电等。在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。在积极倡导节能减排、发展低碳经济的今天，如何把节能措施贯穿于整个电气设计过程则显得尤为重要。节能设计是保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展的一项重要举措。下面就结合自己的工作实际，对建筑电气设计的几种节能措施谈谈肤浅的看法。
1.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。在确定箱式变电站位置时，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。
1.1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。变压器线损取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小,并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组,如铜芯变压器。在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。配电变压器低压侧输出电网，宜尽可能形成环形网络，以便能随负荷变化而采取及时切换，或决定投入运行的变压器台数，且又不影响各环节所需电力供应。实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
1.2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。
1.3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。
2.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。照明节能的基本原则是在保证不降低生产、作业视觉要求，不降低照明质量的条件下，力求减少照明系统中光能的损失，最有效地使用照明用电。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。
2.1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。草坪灯功率小，以装饰为目的，对可移动性要求高。在使用中，太阳能电池开路或者短路都不会造成损坏。以太阳能LED灯具为主，白天太阳光照射到太阳能组件上，太阳能电池组产生直流电压，把光能转换为电能，传送给智能控制器，再把太阳能组件传来的电能输送给蓄电池储存；晚间太阳能组件接收不到太阳光，智能控制器向LED提供电能，使LED发光源发出亮度用于照明。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。太阳能灯作为一种新型节能灯具，它与传统灯具相比有许多优点。
2.2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。
2.3 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，显色好等优点。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。建筑照明在过去传统型常采用电感镇流器，其缺点是噪声大，频闪，功率损耗高。随着绿色照明的提倡和推进，普通型电感镇流器会逐渐退出建筑市场，用节能型镇流器取代。优化选择电灯控制开关，附件选择时应尽量选择低能耗的光源用电附件，它具有结构简单、光效高、发光柔和、寿命长、无频闪和无电磁辐射等优良性能，以达到节能等目的。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。
3.综合利用能源
在条件允许的场所，合理利用太阳能、风能等可再生资源，有利于节能减排、改善能源结构、保护环境。 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，以达到充分利用自然光的目的。
总之，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.