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摘要：本文对建筑电气节能设计原则及节能设计措施作了探讨。
关键词：建筑电气；节能设计：原则；措施
Abstract: This paper discusses the design principle and construction of electrical energy saving energy saving design measures.
Key words: electrical building; energy-saving design: principles; measures
中图分类号：TU2
引言：
随着我国经济的快速发展，能源利用逐渐向着自动化、节能化、信息化和智能化方向发展，而建筑电气节能设计已成为电气设计的重中之重。电气设计专业人员应高度重视节能设计理念，全面掌握并运用有效的节能措施。
1建筑电气节能设计原则
1.1合理利用
建筑电气节能设计应满足建筑物的使用功能和设计标准等综合要求，就是基于满足在建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源，为建筑设备运行提供必需的动力。
1.2因地制宜
建筑电气节能设计应根据本地的经济发展情况自然条件情况，要园地制宜，从实际出发综合进行考虑．不能因为节能而过高地消耗投资、不考虑运行费用和经济效益。
1.3节能降耗
建筑电气节能的着眼点应该放在一些无谓的能量消耗上，找出与发挥建筑物功能无关的能源消耗，再考虑采用先进的节能设备，采取相应的节能措施。
2节能设计措施
2.1照明节能
2.1.1推广使用高光效光源。各种照明光源的电能转换中，高压钠灯的光效率最高，其次是荧光灯和金属卤化物灯，高压汞灯次之，而白炽灯为最低。为节约电能，要合理选用光源，其主要措施如下：尽量减少白炽灯的使用量；优先使用细管荧光灯和紧凑型荧光灯；逐步减少高压汞灯的使用，特别是不应随意使用自镇流高压汞灯；积极推广高光效、长寿命的高压钠灯和金属卤化物灯。
2.1.2采用高效率节能灯具。在满足眩光限制要求下，应选择直接型灯具，室内灯具效率≥70％，室外灯具效率≥55％；根据使用场所不同，选择控光合理的灯具；选用光通量维持率好的灯具；采用光利用系数高的灯具；采用照明与空调一体化灯具。
2.1.3优选气体放电灯启动设备。电子镇流器与电感镇流器相比，具有启动电压低、噪声小、温升低、重量轻、无频闪等优点，节电大于10％。其本身功耗也比电感镇流器降低50％～75％，综合电输入功率降低18％～23％，节电效益显著。
2.1.4照明方式合理。选取合理的照度标准值，正确考虑照度标准的高、中、低三档的照度值；选用合适的照明方式，照度要求较高的场所采用混合照明，适当采用分区一般照明方式；充分利用天然光及各种集光装置进行采光；从建筑结构方面充分获取天然光。
2.1.5灯具控制方案先进。合理选择照明控制方式，充分利用天然光的照度变化，决定电气照明点亮的范围；根据照明使用特点，可采取分区控制灯光和适当增加照明开关点；选择合适的节电开关和管理措施；公共场所照明、室外照明可采用集中控制遥控管理或自动控光装置，并按不同的工作区域确定适宜的照度；低压配电系统设计应便于按经济核算单位装表计量。
2.1.6做好照明日常维护管理。灯具的保养和维护不能忽略。随着使用时间的延长，光通量会递减，其减小程度随种类、保养和卫生程度而异。因此，在照明设计时，作为保持率要着重考虑，即首选效率高的灯具，保证其反光面能有效地反射光线。同时应选择不易污染的灯具，并尽可能缩短清扫间隔，来增大保持率。
2.2在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、水道、建筑等工种的设备配套的，由设备制造厂商统一供应的。因此，其节能措施只能贯彻在运行过程中，除了上述的用就地补偿电容器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。因为，在这种情况下，电机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。通常采用以下两种方式节能：
2.2.1采用变频调速器
在电动机负载下降时，采用变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应。采用这种方式，可提高电机在轻载时的效率，达到节能的目的。但是，这种设备的价格仍偏高，且易产生谐波，污染电网，因此在应用中受到一定的限制。
2.2.2采用软启动器
软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完毕，则全压投入运行。此设备也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈，利用反馈信息控制可控硅导通角，以达到速度随负载的变化而变化。它可用在电动机容量较大，又需要频繁起动的设备，以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。因为它从起动到运行，其电流变化不超过三倍，可保证电网电压的波动在所要求的范围内。
2.3供配电系统节能设计
供配电系统的节能包含尽可能地减少在输送、转换、运行过程中的损耗及使用中的节能。
2.3.1减少变压器的功率损耗。变压器的有功功率损耗按下式表示：
ΔΡ=Ρ0+β2Ρк
式中：ΔΡ为变压器用功损耗，kW；Ρ0为变压器的空载损耗，kW；Ρк为变压器的有载损耗，kW；β为变压器的负载率。
2.3.1.1降低空载损耗。Ρ0作为变压器的空载损耗，又称为铁损，它是由铁心的涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料和铁芯制造工艺等有关，而与负荷大小无关，所以变压器应选用节能型的油浸变压器或干式变压器，它们均采用优质冷轧取向硅钢片，由于“取向”处理时硅钢片的磁畴方向接近一致，以减少铁芯的涡流损耗，450全斜接缝结构使接缝密合性好以减少漏磁损耗。
2.3.1.2降低负载损耗。Ρк为变压器额定负载传输的损耗又称为变压器线损，其值取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，因此需要考虑选用阻值较小的绕组，如选用铜芯变压器等。
2.3.1.3选择适宜的负载率。根据公式β=S/Sｎ，Sｎ为变压器额定容量，S为变压器运行中的实际容量，β2Ρк用微分求其极值时，是在β=50％时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β=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。综合多方面因素，同时考虑变压器在使用期内预留适当的余量，变压器经济节能运行的负载率一般在75％~85％之间。
2.3.1.4优化变压器的运行方式。对负荷进行合理分配，选择容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区，同一变电站的变压器尽量并联运行，根据负荷的变化调整并联运行的变压器的台数。
另外，还需考虑控制各类非线性用电设备所产生的高次谐波，降低高次谐波值，减少变压器、电动机、线路等的损耗，降低变压器的运行环境温度，平衡三相负荷，合理选择变压器的接线方式等因素。
2.3.2降低线路损耗。当电网输送电能时，在网络中就产生功率损耗，其与线路参数和负荷大小密切相关。提高电网的功率因数，减少电网的无功功率及导线中的电阻等，均能降低电网中的线损。具体途径如下：
2.3.2.1合理选择线路路径；
2.3.2.2合理确定电气功能用房位置，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电半径；
2.3.2.3增大导线截面，充分利用季节性负荷线路；
2.3.2.4提高系统的功率因数，提高设备的自然功率因数，以减少对超前无功的需求，安装无功补偿装置，容量大且平稳的负荷实行就地补偿方式，容量较小或断续的负荷宜采用变压器低压侧集中补偿方式。
3结语
电气节能是一个系统工程，建筑电气节能设计充分考虑如何在满足建筑物功能的前提下尽量减少设备使用时间以及提高设备使用效率。在整个设计中应当以实用型、经济型为目的，在整个设备的选择上，首先弄清楚其工作原理以及各方面的性能指标，再结合技术与经济方面进行综合考虑，最后再决定是否使用，从而达到了真正减少损耗，节约电能的最终目的。
参考文献 :
[1]张强,李玉兰.民用建筑电气设计的节能措施探讨．建筑与文化.2010．
[2]徐春霞.建筑節能和环保应用技术.中国电力出版社.2006.8.
[3]罗少伟.对住宅电气节能设计问题的几点思考[J].民营科技，2010(6).
关键词：建筑电气；节能设计：原则；措施
Abstract: This paper discusses the design principle and construction of electrical energy saving energy saving design measures.
Key words: electrical building; energy-saving design: principles; measures
中图分类号：TU2
引言：
随着我国经济的快速发展，能源利用逐渐向着自动化、节能化、信息化和智能化方向发展，而建筑电气节能设计已成为电气设计的重中之重。电气设计专业人员应高度重视节能设计理念，全面掌握并运用有效的节能措施。
1建筑电气节能设计原则
1.1合理利用
建筑电气节能设计应满足建筑物的使用功能和设计标准等综合要求，就是基于满足在建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源，为建筑设备运行提供必需的动力。
1.2因地制宜
建筑电气节能设计应根据本地的经济发展情况自然条件情况，要园地制宜，从实际出发综合进行考虑．不能因为节能而过高地消耗投资、不考虑运行费用和经济效益。
1.3节能降耗
建筑电气节能的着眼点应该放在一些无谓的能量消耗上，找出与发挥建筑物功能无关的能源消耗，再考虑采用先进的节能设备，采取相应的节能措施。
2节能设计措施
2.1照明节能
2.1.1推广使用高光效光源。各种照明光源的电能转换中，高压钠灯的光效率最高，其次是荧光灯和金属卤化物灯，高压汞灯次之，而白炽灯为最低。为节约电能，要合理选用光源，其主要措施如下：尽量减少白炽灯的使用量；优先使用细管荧光灯和紧凑型荧光灯；逐步减少高压汞灯的使用，特别是不应随意使用自镇流高压汞灯；积极推广高光效、长寿命的高压钠灯和金属卤化物灯。
2.1.2采用高效率节能灯具。在满足眩光限制要求下，应选择直接型灯具，室内灯具效率≥70％，室外灯具效率≥55％；根据使用场所不同，选择控光合理的灯具；选用光通量维持率好的灯具；采用光利用系数高的灯具；采用照明与空调一体化灯具。
2.1.3优选气体放电灯启动设备。电子镇流器与电感镇流器相比，具有启动电压低、噪声小、温升低、重量轻、无频闪等优点，节电大于10％。其本身功耗也比电感镇流器降低50％～75％，综合电输入功率降低18％～23％，节电效益显著。
2.1.4照明方式合理。选取合理的照度标准值，正确考虑照度标准的高、中、低三档的照度值；选用合适的照明方式，照度要求较高的场所采用混合照明，适当采用分区一般照明方式；充分利用天然光及各种集光装置进行采光；从建筑结构方面充分获取天然光。
2.1.5灯具控制方案先进。合理选择照明控制方式，充分利用天然光的照度变化，决定电气照明点亮的范围；根据照明使用特点，可采取分区控制灯光和适当增加照明开关点；选择合适的节电开关和管理措施；公共场所照明、室外照明可采用集中控制遥控管理或自动控光装置，并按不同的工作区域确定适宜的照度；低压配电系统设计应便于按经济核算单位装表计量。
2.1.6做好照明日常维护管理。灯具的保养和维护不能忽略。随着使用时间的延长，光通量会递减，其减小程度随种类、保养和卫生程度而异。因此，在照明设计时，作为保持率要着重考虑，即首选效率高的灯具，保证其反光面能有效地反射光线。同时应选择不易污染的灯具，并尽可能缩短清扫间隔，来增大保持率。
2.2在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、水道、建筑等工种的设备配套的，由设备制造厂商统一供应的。因此，其节能措施只能贯彻在运行过程中，除了上述的用就地补偿电容器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。因为，在这种情况下，电机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。通常采用以下两种方式节能：
2.2.1采用变频调速器
在电动机负载下降时，采用变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应。采用这种方式，可提高电机在轻载时的效率，达到节能的目的。但是，这种设备的价格仍偏高，且易产生谐波，污染电网，因此在应用中受到一定的限制。
2.2.2采用软启动器
软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完毕，则全压投入运行。此设备也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈，利用反馈信息控制可控硅导通角，以达到速度随负载的变化而变化。它可用在电动机容量较大，又需要频繁起动的设备，以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。因为它从起动到运行，其电流变化不超过三倍，可保证电网电压的波动在所要求的范围内。
2.3供配电系统节能设计
供配电系统的节能包含尽可能地减少在输送、转换、运行过程中的损耗及使用中的节能。
2.3.1减少变压器的功率损耗。变压器的有功功率损耗按下式表示：
ΔΡ=Ρ0+β2Ρк
式中：ΔΡ为变压器用功损耗，kW；Ρ0为变压器的空载损耗，kW；Ρк为变压器的有载损耗，kW；β为变压器的负载率。
2.3.1.1降低空载损耗。Ρ0作为变压器的空载损耗，又称为铁损，它是由铁心的涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料和铁芯制造工艺等有关，而与负荷大小无关，所以变压器应选用节能型的油浸变压器或干式变压器，它们均采用优质冷轧取向硅钢片，由于“取向”处理时硅钢片的磁畴方向接近一致，以减少铁芯的涡流损耗，450全斜接缝结构使接缝密合性好以减少漏磁损耗。
2.3.1.2降低负载损耗。Ρк为变压器额定负载传输的损耗又称为变压器线损，其值取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，因此需要考虑选用阻值较小的绕组，如选用铜芯变压器等。
2.3.1.3选择适宜的负载率。根据公式β=S/Sｎ，Sｎ为变压器额定容量，S为变压器运行中的实际容量，β2Ρк用微分求其极值时，是在β=50％时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β=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。综合多方面因素，同时考虑变压器在使用期内预留适当的余量，变压器经济节能运行的负载率一般在75％~85％之间。
2.3.1.4优化变压器的运行方式。对负荷进行合理分配，选择容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区，同一变电站的变压器尽量并联运行，根据负荷的变化调整并联运行的变压器的台数。
另外，还需考虑控制各类非线性用电设备所产生的高次谐波，降低高次谐波值，减少变压器、电动机、线路等的损耗，降低变压器的运行环境温度，平衡三相负荷，合理选择变压器的接线方式等因素。
2.3.2降低线路损耗。当电网输送电能时，在网络中就产生功率损耗，其与线路参数和负荷大小密切相关。提高电网的功率因数，减少电网的无功功率及导线中的电阻等，均能降低电网中的线损。具体途径如下：
2.3.2.1合理选择线路路径；
2.3.2.2合理确定电气功能用房位置，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电半径；
2.3.2.3增大导线截面，充分利用季节性负荷线路；
2.3.2.4提高系统的功率因数，提高设备的自然功率因数，以减少对超前无功的需求，安装无功补偿装置，容量大且平稳的负荷实行就地补偿方式，容量较小或断续的负荷宜采用变压器低压侧集中补偿方式。
3结语
电气节能是一个系统工程，建筑电气节能设计充分考虑如何在满足建筑物功能的前提下尽量减少设备使用时间以及提高设备使用效率。在整个设计中应当以实用型、经济型为目的，在整个设备的选择上，首先弄清楚其工作原理以及各方面的性能指标，再结合技术与经济方面进行综合考虑，最后再决定是否使用，从而达到了真正减少损耗，节约电能的最终目的。
参考文献 :
[1]张强,李玉兰.民用建筑电气设计的节能措施探讨．建筑与文化.2010．
[2]徐春霞.建筑節能和环保应用技术.中国电力出版社.2006.8.
[3]罗少伟.对住宅电气节能设计问题的几点思考[J].民营科技，2010(6).