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绍兴市城市建筑设计院有限公司 312000
摘要：本文结合建筑电气设计实践，分析建筑电气设计中的建筑节能设计与措施。
关键词：建筑电气；设计；节能；分析；措施
前言：随着我国国民经济的发展，建筑行业取得了较为显著的成绩。因而在城市化的建设进程中势必会带来能源的不断消耗和增长。当前能源问题已成为我国乃至全球化经济持续发展的重要瓶颈之一。因此，国内外都在加大节能降耗和环境保护的力度。因而建筑作为耗能大户，加强建筑电气设计的节能策略的探讨，才能确保我国建筑行业走向可持续发展之路。
一、建筑节能存在的问题
由于生活水平的提高和家用电器的飞速发展，人们对电器的需求增大，用户用电量也大大增大，而建筑电气设计师也在建筑设计的过程中对电器节能因素考虑的比较少，造成了建筑电气能源消耗问题愈发严峻，在平时很少有人或者企业认识到我国能源缺乏的的现状。国家对建筑电气节能的教育的投入不足，导致能源的严重供应不足，给人们生活带来不便的同时也对环境造成了更大损害。介于以上严重的危害建筑电气工程师就因该在充分调查了解不同用户的不同用电需求，提出一系列有效的解决方案，在实际建筑电气设计中运用好的设计，实现城市建筑电气得最大节能化。
二、建筑电气设计中的建筑节能措施
1、对照明方式选择科学、合理、节能的
首先，照明电气设计的选取一定要符合目前我国对各个类别的建筑照明度统一颁布实施的标准《建筑照明设计标准》要求进行照明电气设计。照度要适中，避免为了节能设计低度数的照明，这样会损害人们的视力，也最终会对企业产品的质量产生影响；当然，也不宜设计照明度数高的，这样会造成电能的严重浪费，也对产品的节能毫无意义。
其次，当满足了照明度后，建议使用它的人们适当采取通常方式下的照明或者局部的照明或者混合式的照明方法，这样的设计更有利于建筑节能。比如，在高而广阔的加工工厂，适宜采取通常方式下的照明；而需要高难度作业的工作，对事物的精准视觉有要求的，适宜采取局部的照明，有利于照明度的集中，在不需要的地方把照明省去，有利于节能。
最后，采取合理的照明路线。实践表明：照明路线产生的损耗大概占到整个输入电量总数的百分之五，而制约照明路线产生损耗的关键成因为供电方式与导线截面积，因此，在照明系统设计的过程当中，建议采用三相四线制的供电方式，这样有利于降低能耗，达到节能的目的。
2、采用智能控制系统
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。
3、加大可再生资源的利用范围
受到价格等因素的影响，太阳光伏技术目前仍未普及，目前位置，新建住宅的太阳能热水系统的应用有了明确规定，电气专业对太阳能的应用会随着技术发展而被提上日程，从当前情况来看，应用环境已然成熟，相信在不仅的将来该技术必然会大面积得到推广。从实践情况来看，尽量要减少非季节性的节电方案，一些开发商为了减少初次投入而采用电采暖系统，从其效果来看，不仅增加了总投资，而且舒适性较差，这就要求加强与开发商的沟通，做好技术经济分析，慎重采用，尽量采用节能的用电方案。
4、减少线路损失
4.1选择电阻率小，导电优良的电缆
铝电缆导电性能较差，电阻率偏高，造成线路损失严重。在经济条件允许的情况下，尽量选择电阻率小，导电性能优越的铜制电缆，这样会大大降低线路损耗。虽然铜制电缆随着导线截面的增大，比铝制电缆贵了几倍，但是从运行稳定性，经济运行和长远用电角度来说还是利大于弊。另外，铝合金电缆技术日趋成熟，不但机械性能卓越，其电阻率远低于铝制电缆，节能效果显著，在经济条件不允许的情况下，从节能设计角度考虑，可以选择铝合金电缆。
4.2尽量减小输电线路的长度
首先，变压器或Mcc应设在整个车间电力负荷的中心，减小线路的供电距离。其次供电线路要走直线、直管路敷设或者地埋，尽量少走弯路。最后，低压线路避免走或尽量少走回头路，减小往复的线路电能损耗。
4.3增大电缆的截面
对于输电距离较长的线路且持续供电的回路，除了要达到各种电气保护要求和计算选用的截面，可适度增大一级电缆的截面，这样不仅减小线路电能损耗，还延长了电缆的工作寿命，避免各种电力事故危害的发生，保证了优质供电的要求。
5、提高系统的功率因数
供配电系统中的用电设备，如电动机、变压器、线路、气体放电灯的镇流器都有电抗，都会产生滞后的无功，需要从系统中引入超前的无功相互抵消，这样超前的无功功率就从高压线路传输到用电设备，线路上就产生了无功损耗，减少这部分损耗的举措主要有：
设备的自然功率因数要尽量提高，以减少超前的需求。有很多方法，比如：可以用功率因数较高的同步电动机；采用电感镇流器的气体放电灯时，单灯安装电容器等，使功率因数自然而然提高到0.85-0.95，這就可减少系统高，、低压线路传输的超前无功功率损耗。
采用无功补偿装置对功率因数进行补偿，减小电网的功率因数。采用就地平衡补偿。即低压部分在变压器低压侧集中设补偿装置，高压部分在高压侧设高压电容补偿装置。对容量较大、负荷平稳且经常使用的用电设备如风机、水泵、传送带等设备。就地补偿装置，这样使高压线路及低压线路上的无功传输均有效减少，从而达到节能目的。
6、变压器的节能设计
建筑是指那些用于商业目的的，出租或出卖的公寓及商住楼、宾馆饭店、办公楼等建筑。目前，配电变压器广泛使用于商用建筑，但在配电变压器的选择和使用方面存在着许多错误的认识，造成配电变压器选型不当，再加上不合理的负载率和运行方式，致使其长期处于低效率运行状态，以至于增加了无谓的电能损耗。
减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算：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。β2Pk用微分求它极值时，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。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。
结束语
节能是一个长久的目标，也是一个涉及面广的工程，在未来的发展中，我们有必要做好建筑电气节能的管理工作，采取有效措施提高建筑电气设计的水平，从根本上减少能耗，促进我国建筑节能事业的发展。
参考文献：
[1]黄威，试析环保节能在建筑电气设计中的实践应用[J].民营科技，2013，04：242.
[2]何麦玲，民用建筑电气设计的节能措施研究[J].门窗，2013，04：223+226.
[3]刘安，大型建筑电气设计的节能措施[J].现代物业（上旬刊），2012（03）
摘要：本文结合建筑电气设计实践，分析建筑电气设计中的建筑节能设计与措施。
关键词：建筑电气；设计；节能；分析；措施
前言：随着我国国民经济的发展，建筑行业取得了较为显著的成绩。因而在城市化的建设进程中势必会带来能源的不断消耗和增长。当前能源问题已成为我国乃至全球化经济持续发展的重要瓶颈之一。因此，国内外都在加大节能降耗和环境保护的力度。因而建筑作为耗能大户，加强建筑电气设计的节能策略的探讨，才能确保我国建筑行业走向可持续发展之路。
一、建筑节能存在的问题
由于生活水平的提高和家用电器的飞速发展，人们对电器的需求增大，用户用电量也大大增大，而建筑电气设计师也在建筑设计的过程中对电器节能因素考虑的比较少，造成了建筑电气能源消耗问题愈发严峻，在平时很少有人或者企业认识到我国能源缺乏的的现状。国家对建筑电气节能的教育的投入不足，导致能源的严重供应不足，给人们生活带来不便的同时也对环境造成了更大损害。介于以上严重的危害建筑电气工程师就因该在充分调查了解不同用户的不同用电需求，提出一系列有效的解决方案，在实际建筑电气设计中运用好的设计，实现城市建筑电气得最大节能化。
二、建筑电气设计中的建筑节能措施
1、对照明方式选择科学、合理、节能的
首先，照明电气设计的选取一定要符合目前我国对各个类别的建筑照明度统一颁布实施的标准《建筑照明设计标准》要求进行照明电气设计。照度要适中，避免为了节能设计低度数的照明，这样会损害人们的视力，也最终会对企业产品的质量产生影响；当然，也不宜设计照明度数高的，这样会造成电能的严重浪费，也对产品的节能毫无意义。
其次，当满足了照明度后，建议使用它的人们适当采取通常方式下的照明或者局部的照明或者混合式的照明方法，这样的设计更有利于建筑节能。比如，在高而广阔的加工工厂，适宜采取通常方式下的照明；而需要高难度作业的工作，对事物的精准视觉有要求的，适宜采取局部的照明，有利于照明度的集中，在不需要的地方把照明省去，有利于节能。
最后，采取合理的照明路线。实践表明：照明路线产生的损耗大概占到整个输入电量总数的百分之五，而制约照明路线产生损耗的关键成因为供电方式与导线截面积，因此，在照明系统设计的过程当中，建议采用三相四线制的供电方式，这样有利于降低能耗，达到节能的目的。
2、采用智能控制系统
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。
3、加大可再生资源的利用范围
受到价格等因素的影响，太阳光伏技术目前仍未普及，目前位置，新建住宅的太阳能热水系统的应用有了明确规定，电气专业对太阳能的应用会随着技术发展而被提上日程，从当前情况来看，应用环境已然成熟，相信在不仅的将来该技术必然会大面积得到推广。从实践情况来看，尽量要减少非季节性的节电方案，一些开发商为了减少初次投入而采用电采暖系统，从其效果来看，不仅增加了总投资，而且舒适性较差，这就要求加强与开发商的沟通，做好技术经济分析，慎重采用，尽量采用节能的用电方案。
4、减少线路损失
4.1选择电阻率小，导电优良的电缆
铝电缆导电性能较差，电阻率偏高，造成线路损失严重。在经济条件允许的情况下，尽量选择电阻率小，导电性能优越的铜制电缆，这样会大大降低线路损耗。虽然铜制电缆随着导线截面的增大，比铝制电缆贵了几倍，但是从运行稳定性，经济运行和长远用电角度来说还是利大于弊。另外，铝合金电缆技术日趋成熟，不但机械性能卓越，其电阻率远低于铝制电缆，节能效果显著，在经济条件不允许的情况下，从节能设计角度考虑，可以选择铝合金电缆。
4.2尽量减小输电线路的长度
首先，变压器或Mcc应设在整个车间电力负荷的中心，减小线路的供电距离。其次供电线路要走直线、直管路敷设或者地埋，尽量少走弯路。最后，低压线路避免走或尽量少走回头路，减小往复的线路电能损耗。
4.3增大电缆的截面
对于输电距离较长的线路且持续供电的回路，除了要达到各种电气保护要求和计算选用的截面，可适度增大一级电缆的截面，这样不仅减小线路电能损耗，还延长了电缆的工作寿命，避免各种电力事故危害的发生，保证了优质供电的要求。
5、提高系统的功率因数
供配电系统中的用电设备，如电动机、变压器、线路、气体放电灯的镇流器都有电抗，都会产生滞后的无功，需要从系统中引入超前的无功相互抵消，这样超前的无功功率就从高压线路传输到用电设备，线路上就产生了无功损耗，减少这部分损耗的举措主要有：
设备的自然功率因数要尽量提高，以减少超前的需求。有很多方法，比如：可以用功率因数较高的同步电动机；采用电感镇流器的气体放电灯时，单灯安装电容器等，使功率因数自然而然提高到0.85-0.95，這就可减少系统高，、低压线路传输的超前无功功率损耗。
采用无功补偿装置对功率因数进行补偿，减小电网的功率因数。采用就地平衡补偿。即低压部分在变压器低压侧集中设补偿装置，高压部分在高压侧设高压电容补偿装置。对容量较大、负荷平稳且经常使用的用电设备如风机、水泵、传送带等设备。就地补偿装置，这样使高压线路及低压线路上的无功传输均有效减少，从而达到节能目的。
6、变压器的节能设计
建筑是指那些用于商业目的的，出租或出卖的公寓及商住楼、宾馆饭店、办公楼等建筑。目前，配电变压器广泛使用于商用建筑，但在配电变压器的选择和使用方面存在着许多错误的认识，造成配电变压器选型不当，再加上不合理的负载率和运行方式，致使其长期处于低效率运行状态，以至于增加了无谓的电能损耗。
减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算：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。β2Pk用微分求它极值时，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。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。
结束语
节能是一个长久的目标，也是一个涉及面广的工程，在未来的发展中，我们有必要做好建筑电气节能的管理工作，采取有效措施提高建筑电气设计的水平，从根本上减少能耗，促进我国建筑节能事业的发展。
参考文献：
[1]黄威，试析环保节能在建筑电气设计中的实践应用[J].民营科技，2013，04：242.
[2]何麦玲，民用建筑电气设计的节能措施研究[J].门窗，2013，04：223+226.
[3]刘安，大型建筑电气设计的节能措施[J].现代物业（上旬刊），2012（03）