对建筑电气设计中节能技术的分析【摘要】随着我国能源越来越紧缺，节能的理念也被人们所接受，这些都为建筑节能的推广和应用创造了有利的条件。本文主要分析了建筑电气节能的措施、重要性及发展前景，以此来阐述建筑电气设计中供配电系统、照明、建筑设备选型等方面的一些节能方法。
【关键词】建筑设计；节能；供配电；照明
1 电气节能的措施及重要性
电气节能措施的应用贯穿在整个设计过程中，如配电系统中根据负荷计算合理选择变压器容量和数量；合理选择照明光源及照度标准、满足照明节能指标；考虑照明及空调的节能控制方式，对公共照明、立面照明及庭院照明等设置光控开关；空调系统的智能控制、变频控制；电梯设群控或其他节能控制模式；自动扶梯设节电感应控制等。以上措施均能对用电量的多少及设备投资产生较大影响。其涉及电器广泛，工作时间长，根据电器及建筑物的使用寿命计算下来，其能源消耗将十分可观，而且与其他专业也是相互影响的。如对大的公建来说，设备专业选择机组类型时，均应将各设备的用电量考虑在内，作为确定方案的一个重要因素。
2 电气节能设计的主要内容
目前电气节能设计的主要内容可分为：①供配电系统的节能；
②电气照明的节能；③建筑电气设备的节能；④计量与管理；⑤可再生能源利用。下面针对其中几项进行阐述。
2.1供配电系统的节能设计
2.1.1 应使供配电系统整体分布合理，减少线路损耗。
如在方案阶段就需考虑变配电室、配电小间的合适的位置，既满足供电半径又能尽量缩短线路长度；在布线上线路要尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度。其次，低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失。第三，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离。第四在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给各个竖井的干线，也尽量使线路都向前送，减免线路返送。
2.1. 2对供配电系统的构成进行技术经济分析，选择合理的配电方案。
对空调等季节性负荷单独设置变压器；将不同季节或时间段使用的负荷由同一台变压器负担，可降低变压器的容量；利用某些季节性负荷的线路，共用干线以减少线路和电阻，使同样大的干线截面传输较小的电流，从而减小线路损耗；对变压器容量和数量的配合应进行相应的计算、比较；考虑变压器初投资，对变压器选择适当的负载率，根据笔者的经验，可在75%～85%之间进行选择。
2.1.3 选择节能产品及合适的线缆截面。
选用低损耗节能型的变压器，对部分供配电质量要求高的工程项目采用有载调压变压器；选用低耗无噪声节能型接触器。合理选择导线截面。对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面，可按每天工
作时间进行一下简单的计算。
2.1.4 尽可能使三相负荷平衡；提高用电设备的功率因数，选择合适的地点及容量进行无功补偿；采取抑制和消除谐波的措施等。
2.2 照明节能设计
因为照明用量大而面广，因此，照明节能的潜力很大，应从下列几方面着手：
2.2.1 采用高效光源。白炽灯便宜，安装维护简单，光色好，显色指数最高，但其缺点是发光率太低，不节能。所以应尽量不用或少用白炽灯，只有在局部艺术照明或防止高频光谱照射的古董字画照明中或部分住宅内声光控场所使用。低压钠灯和高压钠灯的发光率最高，但由于色温低，光色偏暖，显色指数在40～60之间，颜色失真度大，只能在路灯或广场照明用。显色指数在60的高显色性钠灯可与汞灯组成混合灯，用于工厂及体育馆照明，这也是量大面广的照明部分。发光率很高的金属卤化物灯，三基色荧光灯及稀土金属荧光灯，由于色温范围广，自3200k～40000k，光色选择性好，显色指数又高，可达80～95，颜色失真度小，尤其金属卤化物灯对人的皮肤显色性特别好，因此除用作商场、展厅的照明外，还广泛用在车站的候车室、码头的候船室、航空港的候机楼以及舞台的灯光照明等。一般荧光灯及稀土金属荧光灯可用在写字楼、住宅的照明；荧光高压汞灯、自整流高压汞灯、钠灯及三者组合的混光灯常用于生产厂房的照明。
2.2.2 建筑物应尽量利用自然采光。为此，靠近室外的部分，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。对大进深房间或教室、商场、大厅等大空间场所，灯具设计可采用与外窗平行的方式，分区、分级控制，充分考虑靠窗侧的自然光，以节约电能。利用自然光的这部分照明，可以按照度标准检测现场照度，合理设置开关点进行灯光调节，使灯具开关控制灵活，方便、节能。对长期需要开停，但又要按人流的多少自动调整照度的场合，在增加投资不多的情况下，对荧光灯可利用调压的方式，固定几级进行调节。
2.2.3 其它照明节能措施包括：满足现行的建筑照明设计标准所规定的功率密度值的要求；选用高效电子镇流器或节能型电感镇流器；部分项目采用照明节电器；居住建筑楼梯间、内走道等采用声光控开关，庭院照明灯具采用光控开关等节能控制；车库照明根据车道、停车位等采用分级控制；走廊、大厅等公共照明采用集中控制或楼宇自控；高级会议室、宴会厅等场所采用智能照明控制管理系统，不仅能实现照明的定时开关、时钟控制、调光控制、多场景效果，且能接收bas系统的各种控制信号，利于能源管理的动态化、实时化。高级别墅等宜采用智能照明控制系统等。
2.3建筑设备的电气节能
规模较大的及重要建筑物可采用楼宇自控系统，对空调、给排水、电动机等进行监控，实现节能目的。空调系统及给排水系统需要与暖通及给排水专业在方案及施工图阶段重点配合，使控制方案
更趋于合理。在设备选择上，合理采用节能型电动机及变频调速风机、水泵等节能设备，才能发挥明显的节能效果。变频风机通过变频方式调节空调箱的送风量，使之与室内负荷相匹配，能够在满足空调要求的同时，大幅节约风机电耗。对电梯，可设群控或其他节能控制模式，自动扶梯设节电感应控制。车库内选用带一氧化碳自动探测器的诱导风机，自动联动排风机；全空气空调系统中选用设置二氧化碳传感器，据现场环境情况控制、调节新风量。
减少电动机在运行过程中的耗能。除了用就地补偿电容器以减少无功损耗外，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。采用变频调速器，使其在负载下降时，采用变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应，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，因此在应用中受到一定的限制。另一种节能方式是采用软起动器，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。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。但它是采用可控硅调压，正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上，不会返回电网。因此，它要求散热、通风措施完善。其价格比变频器便宜，目前已取得较广泛应用。
