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摘要：本文主要论述了建筑电气节能的一些措施方法，文章通过对供配电系统、变压器、供电线路和导线截面、照明以及其他电气产品等几方面分别探讨了如何实现建筑电气节能这一问题。并指出有效实现建筑电气节能对于社会可持续发展的重大意义。
关键词：建筑电气 节能措施 配电系统 变压器
随着全球资源能源形势越来越紧张，建筑节能理念越来越多的被人们提起，并逐渐成为当前建筑设计中应用最广泛，也是最主要的建筑设计理念。建筑电气一直以来都是建筑能耗中占据很大比例的一项内容，若能全面实现建筑电气的节能，必将会起到很好的建筑节能效果。为此，我们一直都在不断的寻找建筑电气节能的措施和方法，以期能够进一步提高建筑电气的节能效益。本文中，笔者对当前应用较为广泛的几种常见的建筑电气节能措施进行论述，希望能够引起人们对建筑电气节能的关注与重视，以便更好的开展建筑电气节能。
1、合理设计供配电系统
1.1根据负荷容量、供电距离及用电设备分布特点等因素，合理设计供配电系统和选择供电电压。供配电系统应尽量简单可靠。同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级。
1.2合理选择供电电压。根据负荷情况合理选择变压器容量、台数，其接线应能适应负荷变化时，按经济运行原则灵活投切变压器。同等情况下，电压越高，损耗越小。民用建筑用电设备电压等级大部分为220/380 V，但一些大型或特大型的民用建筑的空调主机为了达到节能目的，可以选择10（6）kV的制冷设备。
1.3变电所应靠近负荷中心，低压配电间应靠近电气竖井，合理分布供电网络，使低压供电半径控制在100 m以内，供电线路的电压损失满足规范的允许值，减少线路电压损失，提高供电网络的供电质量及网络运行的经济效益。
1.4配电设计时尽量使三相负荷达到平衡，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%，最小相负荷不小于平均值的85%。可采用移相平衡法或容抗平衡法来改善系统的平衡，以减少因不平衡带来的最大相的多余损耗。
2、合理设计节能变压器
变压器是建筑电气系统中非常重要的一种电气设备，是直接影响着供电稳定与安全的基础设备。且据统计分析得知，变压器在运行中所损耗的电能在总能耗中占据了很大一部分比例，因而若能合理设计变压器的运行方式，使其实现节能设计，将会带来很大的节能效益。随着科技的发展，变压器的种类也在不断改变，到目前为止，很多具有节能高效的新型变压器被不断应用在生产生活中，实现了很好的建筑节能效果。对于节能变压器来讲，降低变压器的有功损耗可以通过下式计算得知：
△P=P0+β2Pk
式中：△P为变压器的有功损耗（KW）；P0为变压器的空载损耗（KW）；Pk为变压器的短路损耗（KW）；β为变压器的负载率。
2.1 P0作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9，SL9，SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，45°全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。
2.2 Pk是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它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。βP用微分求它极值时，在B=50%负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。综合初装费，变压器、高低压柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75%-85%之间。
3、合理选择供电线路和导线截面
根据建筑的规模、用电负荷性质及容量，使电气间位置合理的靠近用电负荷中心，减少供电半径、减少电能的损耗。据统计，照明线路的损耗约占输入电能的4%左右，影响照明线路损耗的主要是供电方式和导线截面积。在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标的前提下，应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面，从降低电能损耗、减少投资等方面综合进行选择。按经济电流密度合理选择导线截面。一般按年综合运行费用最小原则确定经济电流密度。
节能措施主要有：尽量选用电阻率P较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，从而达到节能、经济的目的。
4、合理选择照明方式和节电型产品
照明灯具是电气设备中最普遍也是数量最大的一种电气产品，在实际的电气能耗中，仅照明电气这一项的能耗就占据了总能耗中的三成以上，这是非常巨大的一个数字，因此若要实现建筑电气节能，就必须要从照明电气的选择和使用上加强节能控制。笔者建议，可以采取以下措施实现照明节能。
4.1照明控制方式的选择
由于不同功能特点的建筑在使用照明的时间、方式、灯具等方面都存在很大的差异，因此在对照明控制方式进行选择时，要区别对待，不可一概而论。要在保证建筑照明需求的基础上，实现节能的最大化。
根据照明使用频繁程度，可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。对病房、卧室、客厅等床点位置及餐厅、酒吧、舞厅，可考虑设置调光开关；旅店客房采用节电钥匙开关；公共场所及室外照明可采用程序控制式光电自控装置；路灯宜分组控制，推荐采用夜间节能控制方式；走道、楼梯、雨蓬、卫生间及其他人员停留时间较短可设置定时开关。
4.2照明光源、灯具的选择
根据光源的光效、色温、显色指数、寿命和价格选择高效节能型光源，即选择每瓦输出的光通量高的光源。如：T系列细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯（节能灯）、HID好（高强度气体放电灯）、LED灯（发光二极管）。
灯具附件的选择，主要是指镇流器的选择。《建筑照明设计标准》中规定：自镇流荧光灯应配电子镇流器；直管形荧光灯应配电子镇流器或节能型电感镇流器；高压钠灯、金属卤化物灯应配节能型电感镇流器；在电压偏差较大的场所。宜配恒功率镇流器；功率较小者可配电子镇流器。
5、结束语
总之，在当今资源短缺严重的今天，节能理念应当深入到各行各业中去，尤其是对于能耗大户，建筑能耗来讲，更是需要加强管理，不断提高建筑的节能技术，大力发展节能建筑。而其中的建筑电气节能就是其中一个具有很大发展前景的建筑节能空间，其无论是在电气系统上或是电气设备上，都有着很大的节能潜力，这就需要我们不断的挖掘这一潜力，继续加大对建筑电气节能的研究，提高节能技术水平，实现真正的节能建筑。
关键词：建筑电气 节能措施 配电系统 变压器
随着全球资源能源形势越来越紧张，建筑节能理念越来越多的被人们提起，并逐渐成为当前建筑设计中应用最广泛，也是最主要的建筑设计理念。建筑电气一直以来都是建筑能耗中占据很大比例的一项内容，若能全面实现建筑电气的节能，必将会起到很好的建筑节能效果。为此，我们一直都在不断的寻找建筑电气节能的措施和方法，以期能够进一步提高建筑电气的节能效益。本文中，笔者对当前应用较为广泛的几种常见的建筑电气节能措施进行论述，希望能够引起人们对建筑电气节能的关注与重视，以便更好的开展建筑电气节能。
1、合理设计供配电系统
1.1根据负荷容量、供电距离及用电设备分布特点等因素，合理设计供配电系统和选择供电电压。供配电系统应尽量简单可靠。同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级。
1.2合理选择供电电压。根据负荷情况合理选择变压器容量、台数，其接线应能适应负荷变化时，按经济运行原则灵活投切变压器。同等情况下，电压越高，损耗越小。民用建筑用电设备电压等级大部分为220/380 V，但一些大型或特大型的民用建筑的空调主机为了达到节能目的，可以选择10（6）kV的制冷设备。
1.3变电所应靠近负荷中心，低压配电间应靠近电气竖井，合理分布供电网络，使低压供电半径控制在100 m以内，供电线路的电压损失满足规范的允许值，减少线路电压损失，提高供电网络的供电质量及网络运行的经济效益。
1.4配电设计时尽量使三相负荷达到平衡，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%，最小相负荷不小于平均值的85%。可采用移相平衡法或容抗平衡法来改善系统的平衡，以减少因不平衡带来的最大相的多余损耗。
2、合理设计节能变压器
变压器是建筑电气系统中非常重要的一种电气设备，是直接影响着供电稳定与安全的基础设备。且据统计分析得知，变压器在运行中所损耗的电能在总能耗中占据了很大一部分比例，因而若能合理设计变压器的运行方式，使其实现节能设计，将会带来很大的节能效益。随着科技的发展，变压器的种类也在不断改变，到目前为止，很多具有节能高效的新型变压器被不断应用在生产生活中，实现了很好的建筑节能效果。对于节能变压器来讲，降低变压器的有功损耗可以通过下式计算得知：
△P=P0+β2Pk
式中：△P为变压器的有功损耗（KW）；P0为变压器的空载损耗（KW）；Pk为变压器的短路损耗（KW）；β为变压器的负载率。
2.1 P0作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9，SL9，SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，45°全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。
2.2 Pk是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它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。βP用微分求它极值时，在B=50%负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。综合初装费，变压器、高低压柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75%-85%之间。
3、合理选择供电线路和导线截面
根据建筑的规模、用电负荷性质及容量，使电气间位置合理的靠近用电负荷中心，减少供电半径、减少电能的损耗。据统计，照明线路的损耗约占输入电能的4%左右，影响照明线路损耗的主要是供电方式和导线截面积。在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标的前提下，应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面，从降低电能损耗、减少投资等方面综合进行选择。按经济电流密度合理选择导线截面。一般按年综合运行费用最小原则确定经济电流密度。
节能措施主要有：尽量选用电阻率P较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，从而达到节能、经济的目的。
4、合理选择照明方式和节电型产品
照明灯具是电气设备中最普遍也是数量最大的一种电气产品，在实际的电气能耗中，仅照明电气这一项的能耗就占据了总能耗中的三成以上，这是非常巨大的一个数字，因此若要实现建筑电气节能，就必须要从照明电气的选择和使用上加强节能控制。笔者建议，可以采取以下措施实现照明节能。
4.1照明控制方式的选择
由于不同功能特点的建筑在使用照明的时间、方式、灯具等方面都存在很大的差异，因此在对照明控制方式进行选择时，要区别对待，不可一概而论。要在保证建筑照明需求的基础上，实现节能的最大化。
根据照明使用频繁程度，可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。对病房、卧室、客厅等床点位置及餐厅、酒吧、舞厅，可考虑设置调光开关；旅店客房采用节电钥匙开关；公共场所及室外照明可采用程序控制式光电自控装置；路灯宜分组控制，推荐采用夜间节能控制方式；走道、楼梯、雨蓬、卫生间及其他人员停留时间较短可设置定时开关。
4.2照明光源、灯具的选择
根据光源的光效、色温、显色指数、寿命和价格选择高效节能型光源，即选择每瓦输出的光通量高的光源。如：T系列细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯（节能灯）、HID好（高强度气体放电灯）、LED灯（发光二极管）。
灯具附件的选择，主要是指镇流器的选择。《建筑照明设计标准》中规定：自镇流荧光灯应配电子镇流器；直管形荧光灯应配电子镇流器或节能型电感镇流器；高压钠灯、金属卤化物灯应配节能型电感镇流器；在电压偏差较大的场所。宜配恒功率镇流器；功率较小者可配电子镇流器。
5、结束语
总之，在当今资源短缺严重的今天，节能理念应当深入到各行各业中去，尤其是对于能耗大户，建筑能耗来讲，更是需要加强管理，不断提高建筑的节能技术，大力发展节能建筑。而其中的建筑电气节能就是其中一个具有很大发展前景的建筑节能空间，其无论是在电气系统上或是电气设备上，都有着很大的节能潜力，这就需要我们不断的挖掘这一潜力，继续加大对建筑电气节能的研究，提高节能技术水平，实现真正的节能建筑。