浅析建筑电气的节能设计及措施
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摘要：针对住宅建筑电气设计，随着设计师们各自的独具匠心，也用着不同的形式在设计和施工中展现出来，而节能就是最主要的一种形式和做法。
Abstract: According to the residential building electrical design, designers have great originality with respective, but also has different forms in the process of design and construction, and energy saving is the main form and practice.
Key words: electrical building; energy-saving design; power loss; measures
中图分类号：TU201.5
我国经济发展迅猛，大中型住宅社区、楼宇层出不穷。在建筑电气设计中节能方面的措施运用能为节约能源起很大作用，民用建筑电气设计中的节能措施虽然是一个小的环节，可它又是设计中不能忽略的重要环节。本文就从电气设计的节能所注意的原则开始，对住宅建筑电气设计的途径和措施加以分析。
1、 住宅建筑电气节能设计的原则
就目前的设计理论和实际来说，建筑电气设计节能应坚持以下两个原则。
1.1考虑实际经济效益
节能应根据国情考虑实际经济效益，不能因为注重节能而过高地消耗投资，增加运行费用。
1.2尽可能减少无谓的能量消耗
节能的着眼点，应首先节省无为损耗的能量，尽量减少那些与发挥建筑物的功能无关的能量消耗，再考虑采取相应的措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路的有功损耗都是无用的能量损耗；又如照明的照度、色温、显色指数满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生，因此量大面广的照明容量，采用先进技术成果使其能耗降低，满足上下、左右的运输通道畅通无阻，满足特殊工艺要求，如，娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。
2建筑电气节能设计及措施
2.1供配电设备部分
依据建筑的用电量、供电距离、用电设备等因素对供配电系统进行合理的设计，实现系统简单可靠、操作容易，主要有：将变配电所尽可能的建在靠近负荷中心的地方，缩短配电半径，使得线路损耗得到有效的降低；对于变压器的容量要根据具体的建筑工程进行合理的选择；在满足由于季节性造成负荷变化的同时还要实现经济运行，减少运行时不必要的电能损耗。
供配电功率因数的合理选择是实现建筑电气工程节能设计的一个重要环节。提高功率因数可以减少线路上的损耗，节约了电能。电能是依靠线路传输的，因此其不可避免的存在线损和线路传输无功功率引起的电能损失。传输的有用功是为了满足建筑物的日常需求。在供配电设备中的某些电气设备的镇流器（荧光灯），会产生滞后的无功电流。这部分电流经过线路的传输到末端用电设备增加了线路的功率损耗。如何减少或者避免这部分功率损耗可以采用：减少用电设备的无用功功耗，提高用电设备（如电动机）的功率因数；采用静电电容器实现无功补偿根据具体的情况采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式。
输电线路存在一定的电阻，电流流过时，就会产生有功功率损耗。线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只有减少线路电阻。因此，可以从以下几个方面减少线路的损耗：选用电导率较小的材质作导线，铜芯最是目前最好的材料。在负荷较大的建筑中采用铜导线，在负荷量较小的建筑中采用铝锌导线。线路要尽可能走直线，以减少导线长度;低压线路应不走或少走回头线，以减少线路上的电能损失；变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离。当建筑物每层平面在达到11000平方米时，按区块应至少要设2~3个配电所，以减少干线的长度；对于高层建筑，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给竖井的干线，不至于产生支线沿着干线倒送的现象的发生。即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路部分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线。
2.2用电设备部分应采用高效低能耗的设备，提高能源的利用效率，从而进一步降低能耗
在电力系统设计中，应首先考虑选用高效节能的产品，以期降低系统自身的能耗。供配电系统的节能设计：根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。系统中的用电设备，如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感，会产生滞后的无功，需要从系统中引入超前的无功相抵消，这样超前的无功功率就从系统经高、低压线路传输到用电设备，在线路上就产生了有功损耗。这部分损耗是可以想办法改变的，其措施有以下两种。第一，提高设备的自然功率因数，以减少对超前无功的需求。第二，安装无功补偿装置。民用建筑中，容量大且负荷平稳的负荷实行就地补偿，这样才能使线路上的无功传输减少，达到节能的目的。
照明节能设计就是在保证满足作业面视觉要求、照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能。常见的节能措施有以下几个方面：充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约了人工照明电能。使用LED照明取代传统白炽灯和日光灯已成为21世纪居室照明领域的一种趋势，居室传统照明灯具已面临严峻挑战。研究资料表明，LED是冷光源，半导体照明自身对环境没有污染，与白炽灯、荧光灯相比，节电效率可以达到75%以上。在同样亮度下，耗电量仅为普通白炽灯的1/15，荧光灯管的1/3。推广使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等。公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器等。
2.3采用建筑智能化技术中的建筑设备监控系统
利用智能控制技术进行节能主要体现在对空调和给排水专业建筑设备的监控。对照明设计及控制方面建筑设备监控系统的功能包括：实现受控机组和设备的启、停控制和必要的连锁操作。实时监测和存储设备运行的工作状态及故障报警信号，实时监测和采集系统的主要参数，如温度、湿度、压力、流量、监测变配电系统的主要开关状态、电源电压、电流和功率因数等。按预定的控制程序对系统的被控参数进行最佳自动调节，使其运行在相关专业系统设计工艺所要求的设定范围。实现机组的台数控制和优化运行。采用综合措施实现节能运行。在实现自动控制功能的同时，提供远程操作和就地操作的功能。自动形成系统运行报告、设备故障报警报告及设备维修报告。提供的系统运行状态、故障报警的实时数据和历史数据记录等均可以图形化界面显示建筑设备监控系统的内容按系统和设备的功能可分成以下子系统进行监控：制冷系统、热源和热交换系统、空词系统、通风系统、给排水系统、供配电系统、公共照明系统、电梯系统。如在长春滑冰场馆中制冷机组、空调的工作状态的监控，采用一整套完善的控制技术，可以根据不同的环境状况及使用要求，自动调节设备运行台数及参数，降低能耗，同时保证冰面质量。
2.4采用新技术、新产品，合理开发和利用新能源
为了达到节能节水和节电，空调和给排水专业的工程技术人员均在考虑如何采用新技术，在满足建筑功能和专业工艺要求的前提下达到节能、节水和节电的效果。在对这些新技术的供电和控制过程中，需要工程技术人员对这些技术的工艺有深刻的理解，才能做到符合工艺技术的要求。
3、 结束语
随着全球化能源危机形势的日益严峻，节能已经成为建筑电气设计中的一个相当重要的原则，为了能够实现节能，进行电气设计时，必须根据电气设计的原则采取有效的节能措施，当然，更重要的是我们每个人都应当具有强烈的节能意识，并将其具体到生活的各个方面，这样才是最有效的节能手段。