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摘要：随着经济的发展，能源越来越成为制约经济建设的瓶颈，只有实现节能才能保证社会经济的可持续发展。本文从建筑电气节能的角度出发探讨了节能问题，并重点从建筑暖通空调系统、照明系统、建筑动力设备系统、智能监控系统等几方面，对建筑电气设计的节能途径进行了探讨。
关键词：电气节能；空调；照明
Abstract: with the development of economy, energy, has become a more and more restricted economic development bottleneck, only to realize energy saving to guarantee the sustainable development of social economy. This paper, from the perspective of the construction of electrical energy saving energy saving problem is discussed, and mainly from building air conditioning system, lighting system, building power equipment system, intelligent monitoring system and other aspects of building electrical design, energy saving methods are discussed.
Keywords: electrical energy saving; Air conditioning; lighting.
中图分类号： TU201.5 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言
能源短缺是制约我国经济发展的瓶颈。我国能源现状是总量多，人均数量少，且煤炭石油等非可再生能源比例大，如果不注重能源的节约与新能源的开发，竭泽而渔，势必贻患子孙。为了后代可持续利用国家的能源储藏，现在必须节约能源。在我国，建筑是用能大户，电气是建筑能耗的另一个重要方面，根据预测，今后10年我国城镇建成并投入使用的民用建筑至少為每年8亿m2，则10年增加的用电设备负荷将超过1亿kW，约为我国2000年发电能力的1/3。由此可见，如果高耗能建筑不断大量兴建，建筑用能急剧增长，势必会限制国家经济的发展，只有实现建筑节能才能保证社会经济的可持续发展。
一、暖通空调系统的节能
暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分。当前，空调节能项目已成为国家重点改造和研发的策略，中央空调系统在各行业中得到了广泛应用，空调节能、低能耗成为评价空调产品好坏的标准。在建筑电气设计中应当不断推广可再生能源或低品位能源的空调系统。地源热泵空调系统、太阳能供热或者相应的制冷措施都是可考虑的形式。
冰蓄冷空调电气节能系统是其中一种，它是在电力负荷较低的夜间，利用“低谷”区的电能资源采用制冷机进行制冷，将电能转换为冷量，然后利用冰的潜热特性，利用相应储存容量将冷量储存起来。而在电力负荷较高的白天电能需求高峰期，把冰中所储存的冷量有机释放出来，以满足建筑物制冷空调系统或其它制冷生产工艺的需求，从而达到添补高峰电能供应不足、利用峰谷电价差节省电费、以及降低空调设备容量等目的。
空调设计的要坚持合理性。空调系统设计是否优秀会对系统的使用性能造成直接影响。空调设计的合理性，取决于复杂变化的实际情况。空调的设计应当遵循一定的规律，设计人员绝对不可以因为一些其它的因素如费用问题，随意的改变空调系统设计的。我们在选择用哪种送风模式时，要依据当时的具体情况而定。比如在人员密度较大的空间内，空气流通相对来说比较差，我们就要采用新风需求控制来达到调节空气的目的。在冬季供暖不足的时候，我们就不宜采用分层空调系统，因为这样的系统在冬季时是达不到节能的作用的，同时又达不到我们对于温度的要求，所以说我们要灵活运用设计系统，使每一个节能系统发挥出其独有与最大的特点。
二、照明系统的节能
据估计，我国照明用电量约占总发电量的10％左右，而建筑照明用电，占建筑耗电的20％～30％，且现有照明装置以低效照明为主，节电潜力巨大。照明节能设计主要可从以下几个方面着手：
1、选择合理的照度标准和照明方式作为照明节能的一个重要环节，照明设计应根据工作面的分布情况选取合理的照度标准值，正确考虑照度标准的高、中、低３档的照度值；根据视觉作业特点，选择合适的照明式，尽量少用一般照明，可考虑非均匀照明、混光照明以及其他灵活的照明系统，如设置照度梯度，使灯光物尽其用，达到节能的目的。
2、进行精确的照度计算建筑电气照明设计中，往往对照度计算过于粗略，凭经验估算，仅凭经验估算是不可能把照度值控制在照明标准规定的误差范围内，会造成实际效果与要求不符，或浪费能源，所以，要获得精确的照度，必须通过较为精确的计算。
3、选择高效光源光源的效率与电力消耗最为密切，常用各类光源中高压钠灯的光效为最高，而荧光灯和金属卤化物灯次之，高压汞灯不高，而白炽灯为最低。按不同的工作场所，选择相适应的高效光源，可以降低电能消耗，节约能源。故在设计中，应严格控制使用白灯（除了特别需要场所），尽量减少高压汞灯的使用量；推广使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯；大力推广高效、寿命长的高压钠灯和金属卤化物灯。
4、采用合理的控制方式。灯具的控制方式可分为手动控制与自动控制两种：对于手动控制，一是可适当增加照明开关点，以达到分区控制灯光的目的；二是可采用各种类型的节电开关，如调光开关、定时开关、节电控制器等，都有显著的节能效果。而自动控制，则包括红外遥控开关、光电照明控制、中央控制系统及智能照明控制系统等方式，结合具体工程实际，选用以节约用电。
三、动力设备系统的节能
作为动力源的电动机，从家用电器到民用建筑内部以及各行各业中均用得比较普遍，其耗电量极大。减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的效率和功率因数，主要可以从以下几个方面着手：
1、 采用高效率电动机。采取各种切实可行的措施，减少电动机的个部分损耗(主要为空载损耗及负载损耗)、提高电动机的效率和功率因数。
2、 根据负荷特性合理地选择电动机。首先要了解负荷的特性，然后根据电机的工作环境及负载特点选用合适的电动机，避免“大马拉小车”的现象出现，以提高电动机运行的效率和功率因数。
3、 轻载电动机采取降压运行，对经常处于轻负荷运行的电动机，应采用三角-星切换装置。当负荷系数低于013时，将三角形接法的电动机改为星形接法，可以达到良好的节电效果。对于经常轻载(负载率小于014)的生产机械，也可采用具有启动功能的轻载节电器，以达到“轻载降压运行节点”的目的。
4、 根据负载情况对电动机采取就地补偿。对距离供电点较远的大、中容量连续运行工作机制的电动机，应采取电动机的无功功率就地补偿装置。单对单台电动机补偿容量不宜过大，以免产生自励磁过电压。
5、改进控制方式，提高运行效率。对需要根据负荷变化调节的设备采用调速电机，是节电的有效方法。交流电动机调速分为变极调速、变频调速和变转差率调速三种方式，节电效果以变频调速最为明显。在水泵、风机、压缩机、电梯等机械上应用变频器不但可以节约大量电能,还可以提高控制质量及产品数量，是实现机电一体化的重要手段。
四、采用智能控制节能
随着计算机技术的发展，利用先进的智能控制技术，对建筑设备系统进行实时高效的监控管理，以达到节能降耗的目的，已经成为建筑节能的有效手段。近年来，建筑设备监控系统的性能日趋完善，节能效果也变得越来越显著。采用建筑设备监控系统，可以对建筑中的风机及给排水泵等没备进行有效控制；也可对制冷机组、空调器等设备、高／低压变配电系统、照明系统和电梯系统等进行实时监控。总之，利用建筑设备监控系统，可以全方位地对建筑中各类机电设备的运行进行控制，在满足建筑要求的前提下，使各种设备均处于最佳运行状态，从而实现最大限度的节能。由于专业智能化控制手段的快速发展，针对电气系统控制，推出了高效的变配电智能监控系统和智能照明控制系统，无疑对建筑机电设备的监控节能起到更加积极的作用。诸如智能照明控制系统。利用计算机技术和网络通信技术、现代控制技术，通过不同工作场合的多种照明工作模式，达到不同照度要求，实现场景、定时和多点控制，统一管理，有效地减少灯具工作时间，节省电能。
变配电所计算机监控系统。供配电计算机监控系统,采用现场总线技术,实现供配电系统的自动化，能实现集中数据采集和处理,集中进行监控,真正达到供配电系统的遥测、遥调、遥控和遥信。该系统可对建筑物和建筑群的高压供电、变压器、低压配电系统、备用发电机组的运行状态和故障报警进行监测,并检测系统的电压、电流、有功功率、功率因数和电度数据等,为节能和安全運行提供实时信息并向物业管理部门提供必要的运行数据。
结束语
当前我国在许多领域采取了节能措施，建筑领域节能降耗也取得了一定成绩，但总体来说还存在一定问题，因此建筑电气节能仍需进一步贯彻，这就要求我们在建筑电气设计过程中更加规范、严格的执行节能规范和标准，开发节能新产品和应用节能新技术，最大程度挖掘节能潜力，并使其得以实现。只有这样才能保证“节能减排”目标的实现，我们的国家才能高速良性的不断发展。
参考文献
[1]中国建筑业协会建筑节能专业委员会.建筑节能技术[M].北京:中国计划出版社,2006.
[2]罗伯特·贡萨洛.建筑节能设计[M].中国建筑工业出版社,2007(03).
[3]李刚.建筑工程电气节能设计措施探讨[J].新疆有色金属,2010,33(1).
[4]荣学娟,牛萍娟,徐秀知,李晓霞.室内照明的智能控制系统[J].仪器仪表用户,2009,16(4).
[5]孙淑颜,侯秀艳.关于民用建筑电气设计中的节能措施探讨[J].城市建设,2010,(22).
[6]刘东,陈沛霖,张云坤.建筑环境与暖通空调节能[J].节能技,2011(02).
[7]郑洁,彭鹏.暖通空调系统的节能措施[J].智能建筑与城市信息2005(10).
关键词：电气节能；空调；照明
Abstract: with the development of economy, energy, has become a more and more restricted economic development bottleneck, only to realize energy saving to guarantee the sustainable development of social economy. This paper, from the perspective of the construction of electrical energy saving energy saving problem is discussed, and mainly from building air conditioning system, lighting system, building power equipment system, intelligent monitoring system and other aspects of building electrical design, energy saving methods are discussed.
Keywords: electrical energy saving; Air conditioning; lighting.
中图分类号： TU201.5 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言
能源短缺是制约我国经济发展的瓶颈。我国能源现状是总量多，人均数量少，且煤炭石油等非可再生能源比例大，如果不注重能源的节约与新能源的开发，竭泽而渔，势必贻患子孙。为了后代可持续利用国家的能源储藏，现在必须节约能源。在我国，建筑是用能大户，电气是建筑能耗的另一个重要方面，根据预测，今后10年我国城镇建成并投入使用的民用建筑至少為每年8亿m2，则10年增加的用电设备负荷将超过1亿kW，约为我国2000年发电能力的1/3。由此可见，如果高耗能建筑不断大量兴建，建筑用能急剧增长，势必会限制国家经济的发展，只有实现建筑节能才能保证社会经济的可持续发展。
一、暖通空调系统的节能
暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分。当前，空调节能项目已成为国家重点改造和研发的策略，中央空调系统在各行业中得到了广泛应用，空调节能、低能耗成为评价空调产品好坏的标准。在建筑电气设计中应当不断推广可再生能源或低品位能源的空调系统。地源热泵空调系统、太阳能供热或者相应的制冷措施都是可考虑的形式。
冰蓄冷空调电气节能系统是其中一种，它是在电力负荷较低的夜间，利用“低谷”区的电能资源采用制冷机进行制冷，将电能转换为冷量，然后利用冰的潜热特性，利用相应储存容量将冷量储存起来。而在电力负荷较高的白天电能需求高峰期，把冰中所储存的冷量有机释放出来，以满足建筑物制冷空调系统或其它制冷生产工艺的需求，从而达到添补高峰电能供应不足、利用峰谷电价差节省电费、以及降低空调设备容量等目的。
空调设计的要坚持合理性。空调系统设计是否优秀会对系统的使用性能造成直接影响。空调设计的合理性，取决于复杂变化的实际情况。空调的设计应当遵循一定的规律，设计人员绝对不可以因为一些其它的因素如费用问题，随意的改变空调系统设计的。我们在选择用哪种送风模式时，要依据当时的具体情况而定。比如在人员密度较大的空间内，空气流通相对来说比较差，我们就要采用新风需求控制来达到调节空气的目的。在冬季供暖不足的时候，我们就不宜采用分层空调系统，因为这样的系统在冬季时是达不到节能的作用的，同时又达不到我们对于温度的要求，所以说我们要灵活运用设计系统，使每一个节能系统发挥出其独有与最大的特点。
二、照明系统的节能
据估计，我国照明用电量约占总发电量的10％左右，而建筑照明用电，占建筑耗电的20％～30％，且现有照明装置以低效照明为主，节电潜力巨大。照明节能设计主要可从以下几个方面着手：
1、选择合理的照度标准和照明方式作为照明节能的一个重要环节，照明设计应根据工作面的分布情况选取合理的照度标准值，正确考虑照度标准的高、中、低３档的照度值；根据视觉作业特点，选择合适的照明式，尽量少用一般照明，可考虑非均匀照明、混光照明以及其他灵活的照明系统，如设置照度梯度，使灯光物尽其用，达到节能的目的。
2、进行精确的照度计算建筑电气照明设计中，往往对照度计算过于粗略，凭经验估算，仅凭经验估算是不可能把照度值控制在照明标准规定的误差范围内，会造成实际效果与要求不符，或浪费能源，所以，要获得精确的照度，必须通过较为精确的计算。
3、选择高效光源光源的效率与电力消耗最为密切，常用各类光源中高压钠灯的光效为最高，而荧光灯和金属卤化物灯次之，高压汞灯不高，而白炽灯为最低。按不同的工作场所，选择相适应的高效光源，可以降低电能消耗，节约能源。故在设计中，应严格控制使用白灯（除了特别需要场所），尽量减少高压汞灯的使用量；推广使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯；大力推广高效、寿命长的高压钠灯和金属卤化物灯。
4、采用合理的控制方式。灯具的控制方式可分为手动控制与自动控制两种：对于手动控制，一是可适当增加照明开关点，以达到分区控制灯光的目的；二是可采用各种类型的节电开关，如调光开关、定时开关、节电控制器等，都有显著的节能效果。而自动控制，则包括红外遥控开关、光电照明控制、中央控制系统及智能照明控制系统等方式，结合具体工程实际，选用以节约用电。
三、动力设备系统的节能
作为动力源的电动机，从家用电器到民用建筑内部以及各行各业中均用得比较普遍，其耗电量极大。减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的效率和功率因数，主要可以从以下几个方面着手：
1、 采用高效率电动机。采取各种切实可行的措施，减少电动机的个部分损耗(主要为空载损耗及负载损耗)、提高电动机的效率和功率因数。
2、 根据负荷特性合理地选择电动机。首先要了解负荷的特性，然后根据电机的工作环境及负载特点选用合适的电动机，避免“大马拉小车”的现象出现，以提高电动机运行的效率和功率因数。
3、 轻载电动机采取降压运行，对经常处于轻负荷运行的电动机，应采用三角-星切换装置。当负荷系数低于013时，将三角形接法的电动机改为星形接法，可以达到良好的节电效果。对于经常轻载(负载率小于014)的生产机械，也可采用具有启动功能的轻载节电器，以达到“轻载降压运行节点”的目的。
4、 根据负载情况对电动机采取就地补偿。对距离供电点较远的大、中容量连续运行工作机制的电动机，应采取电动机的无功功率就地补偿装置。单对单台电动机补偿容量不宜过大，以免产生自励磁过电压。
5、改进控制方式，提高运行效率。对需要根据负荷变化调节的设备采用调速电机，是节电的有效方法。交流电动机调速分为变极调速、变频调速和变转差率调速三种方式，节电效果以变频调速最为明显。在水泵、风机、压缩机、电梯等机械上应用变频器不但可以节约大量电能,还可以提高控制质量及产品数量，是实现机电一体化的重要手段。
四、采用智能控制节能
随着计算机技术的发展，利用先进的智能控制技术，对建筑设备系统进行实时高效的监控管理，以达到节能降耗的目的，已经成为建筑节能的有效手段。近年来，建筑设备监控系统的性能日趋完善，节能效果也变得越来越显著。采用建筑设备监控系统，可以对建筑中的风机及给排水泵等没备进行有效控制；也可对制冷机组、空调器等设备、高／低压变配电系统、照明系统和电梯系统等进行实时监控。总之，利用建筑设备监控系统，可以全方位地对建筑中各类机电设备的运行进行控制，在满足建筑要求的前提下，使各种设备均处于最佳运行状态，从而实现最大限度的节能。由于专业智能化控制手段的快速发展，针对电气系统控制，推出了高效的变配电智能监控系统和智能照明控制系统，无疑对建筑机电设备的监控节能起到更加积极的作用。诸如智能照明控制系统。利用计算机技术和网络通信技术、现代控制技术，通过不同工作场合的多种照明工作模式，达到不同照度要求，实现场景、定时和多点控制，统一管理，有效地减少灯具工作时间，节省电能。
变配电所计算机监控系统。供配电计算机监控系统,采用现场总线技术,实现供配电系统的自动化，能实现集中数据采集和处理,集中进行监控,真正达到供配电系统的遥测、遥调、遥控和遥信。该系统可对建筑物和建筑群的高压供电、变压器、低压配电系统、备用发电机组的运行状态和故障报警进行监测,并检测系统的电压、电流、有功功率、功率因数和电度数据等,为节能和安全運行提供实时信息并向物业管理部门提供必要的运行数据。
结束语
当前我国在许多领域采取了节能措施，建筑领域节能降耗也取得了一定成绩，但总体来说还存在一定问题，因此建筑电气节能仍需进一步贯彻，这就要求我们在建筑电气设计过程中更加规范、严格的执行节能规范和标准，开发节能新产品和应用节能新技术，最大程度挖掘节能潜力，并使其得以实现。只有这样才能保证“节能减排”目标的实现，我们的国家才能高速良性的不断发展。
参考文献
[1]中国建筑业协会建筑节能专业委员会.建筑节能技术[M].北京:中国计划出版社,2006.
[2]罗伯特·贡萨洛.建筑节能设计[M].中国建筑工业出版社,2007(03).
[3]李刚.建筑工程电气节能设计措施探讨[J].新疆有色金属,2010,33(1).
[4]荣学娟,牛萍娟,徐秀知,李晓霞.室内照明的智能控制系统[J].仪器仪表用户,2009,16(4).
[5]孙淑颜,侯秀艳.关于民用建筑电气设计中的节能措施探讨[J].城市建设,2010,(22).
[6]刘东,陈沛霖,张云坤.建筑环境与暖通空调节能[J].节能技,2011(02).
[7]郑洁,彭鹏.暖通空调系统的节能措施[J].智能建筑与城市信息2005(10).