温坤华
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摘要：本文作者着重从建筑供配电系统、动力设备控制系统和电气照明系统等几方面，对建筑电气节能设计进行探讨供同行参考。
关键词：建筑电气，节能设计
1 引言
走可持续发展道路，建节约环保型社会是我国当前和未来坚定不移的发展方向。建筑能耗很大，而建筑耗能中占据绝大部分份额的是电气耗能。所以节能减排的设计理念要融入到建筑电气设计中，要把经济适用、设计优化、绿色环保的理念坚持到底。
2 建筑供配电系统节能
要做到节能就要方方面面考虑在内，建筑使用电的过程涉及到电的运输、转化和使用，而每一个环节都会造成电能的损耗。所以配电系统要降低能耗就是要在变压器和系统运行两个关键环节下功夫。
2．1 建筑供配电系统节能设计
优化供配电系统的设计，首先就是要了解建筑用电特点再做出有针对性的优化调整。供配电系统优化要建立在合理分配的基础上，要结合电荷量和建筑使用电气设备的特点去做细致规划。具体操作如下：
（1）供配电系统应尽量简单可靠，同一电压等级供电系统变配电级数不宜多于2级，尽量减少变电级数过多产生的电能损耗。
（2）合理选择供电电压。同等情况下，电压越高，损耗越小。民用建筑用电设备电压等级大部分为220／380 V，但一些大型或特大型的民用建筑的空调主机为了达到节能目的，经方案比较，可以选择10（6）kV的制冷设备。
（3）变电所应靠近负荷中心，低压配电间应靠近电气竖井，合理分布供电网络，使低压供电半径控制在200m以内，供电线路的电压损失已满足规范的允许值，减少线路电压损失，提高供电网络的供电质量及网络运行的经济效益。
（4）选择工作效率较高耗能较低的变压器。变压器的选择与使用要结合具体使用环境，变压器电容与数量的分配要合理，不能为了满足使用要求而忽略经济成本。
（5）合理选择电缆、导线截面。在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标前提下，应按经济电流密度合理选择导线截面，并应从降低电能损耗、减少投资和节约有色金属等方面综合衡量。此外，对于环形供电方式，为降低线路的电阻值，将开式网运行改为闭式网运行，同样可明显降低线路损耗。
（6）合理地提高供配电系统的功率因数。若系统自然功率因数达不到接入电网要求时，应进行无功补偿，提高功率因数，减少能量损耗。具体可操作方法如下：
①减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中，尽可能采用功率因数高的用电设备。
②用静电电容器进行无功补偿，提高功率因数。
2．2变压器节能
变压器节能降耗的目的就是为了提高其工作效率，获取高效的经济成本。首先变压器有些损耗我们只能尽量控制在一定范围之内而无法避免掉例如铁损和杂散，对于损耗程度与负载率的平方有关系的铜损，我们可以从某些方面入手降低能耗。降低能耗不能单一的从一方面入手，变压器的材质和组成结构只是其中的一部分，例如变压器运行耗能和变压器购买成本及安装费用都需要进行组织规划。降低能耗是目的，但是为了变压器的良好运行和安全使用也应当留出一部分空间。具体节能措施如下：
（1）选择变压器电容时要保证在正常使用的情况下，变压器电容与其数量之间的配比能达到最佳效果。要保证变压器一直高效工作。
（2）房屋装修阶段安装使用变压器在选择上首先要选择电能消耗低、工作效率高的。除了节能环保变压器还要满足实际生活需求，例如体积小巧易安装、不易损坏、无噪音污染等特点。目前我国在变压器节能方面已经取得了不小的成绩。相比与传统的S9系列油浸式变压器S11系列真正的做到了节能，它的空载耗损可以降低到30%左右，而空载电流可以根据需要降低70%。
（3）变电器运行过程要追求高效节能，使用者选择空载较大的变电器会造成不必要的电能浪费，长此以往使用者投入到变电器装置上的费用就不少。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以使用者要做好变电器之间的连接工作，一旦出现负载情况就将一部分变电器停止运行从而真正做到节能降耗。
3 电气照明节能
我国在节能方面所做的还远远不够，我国很大一部分电能都是用作照明使用的，但是数据显示用作照明工作的电能仅仅是我国发电总量的十分之一。而建筑物所消耗掉的电量其中的20%到30%才是用作照明使用的电量。用数据说话就是我国电量转化为使用的过程消耗掉了大部分，具体的降低能耗的方式有如下几点：
3．1 选择合理的照度标准和照明方式
设计者在选择一个地区的照明方式时要灵活，首先要明确该地区用作照明的目的，在不影响该地区生产生活的情况下可以根据标准照明参照高、中、低三个档次去选择。传统的照明方式极易影响电能浪费。我们可以选择混合照明、阶梯照明等方式。在节能降耗的选择上方法多种多样只要合适都可以达到节约的目的。
3．2 照明的艺术效果与节能相结合
灯具设计师为了使开灯后达到美轮美奂的效果，一般会将灯具尺寸设计的很大，而且一般用玻璃材质生产成品，但是这些灯具并不适合日常使用。灯具过大生产时就会消耗掉大量资源，同样使用时也会浪费电能，人们日常生活照明灯就应该选择更经济适用的设计方案。在节能环保的情况下再去丰富外形的艺术品质。
3．3 进行精确的照度计算
节约资源杜绝浪费不是一句空谈，应该有科学依据的支持。首先我国对于灯光照明值有一定的规定，电气照明设计就是要计算出灯的照明值，为了保证最大化的利用电能降低耗损就应该精益求精把误差控制在一定范围。设计师不能成为经验主义者要用数据说话，实事求是的做好节能工作。
3．4 选择高效光源
不同材质的灯其电力利用效率是不同的，而不同材质的灯会有不同的光源效率。所以从节能的角度出发要考虑多使用光源效率高的照明灯。在所有的光源中光源效率最高的是高压钠灯，高压钠灯在日常生活生产中应该被大力推广使用。荧光灯和金属卤化物灯的光源效率比高压钠灯低一些，而比这两种灯光源效率还低的是高压汞灯和白织灯。所有可使用的灯中白织灯光源效率最低。所以日常应尽量减少白织灯的使用，提倡多使用高压钠灯。
3．5 合理选用灯具
灯具节能应主要体现在高效率上，若效率过低，则很难用其他方法补救其节能效果。《建筑照明设计标准》中已明确规定，室内外灯具效率分别高于50％和70％，在所有灯具中，直接型灯具效率最高；而设计造型花样多的灯，如带格栅样式的灯和带护罩的灯的效率就比较低。选择灯具应该选择前者，前者能满足日常使用条件。在节能环保的前提下，为了满足灯具的多场合使用它的控光和光通量及光利用率都要设计合理。
3．6 优选启动设备
降低灯的能耗不仅仅要看灯具的光源效率、光通量等因素还要做好启动设备的节能工作。要保证启动设备具有功率高耗能低且经久耐用的特点。
3．7 充分利用天然光源
使用天然光节能又环保，所以建筑设计师参与建筑设计时应该多留一些空间用来采取天然光，电气设计师要一同参与设计，在满足人们日常生活的前提下将建筑的设计融入更多节能理念。可以在建筑顶层留天窗也可以在建筑物体表面使用光导纤维材料和玻璃棱镜去获取天然光，设计师要善于应用高科技来实现节能降耗。
3．8 充分利用间接光源
如果室内太大且需要足够的光源但又不想造成不必要的电能损耗时，我们可以在室内周围放置反光镜，灯光经过反光镜的反射会使室内获得足够的亮度。
3．9 采用合理的控制方式
选择一种合适的灯具控制方式也能达到节能的目的，一般情况下灯具的控制方式可分为两种，一种是自动控制的，另一种是手动控制的。对于后者可以根据需要多设置一些灯具开关，这些开关可以调节灯的亮度，也可以控制照明时间。对于具有自动控制性能的灯来说节能效果会更好，只要设计者在控制系统内做一个程序，灯光就能根据室内情况自行调节从而达到节能降耗的效果。
4结 语
电气设计员对于电气设计过程要有精益求精的精神，要统筹规划协调好每部分之间的关系。设计方案要以经济适用、节能环保为主题并且保证使用者安全使用，在设计阶段设计员要不断去优化自己的方案。设计员在设计时要把先进的科学技术渗透进去，让科学技术服务与民，让科技真正的造福人类。
参考文献
[1]徐水欣，张松滨.谈建筑电气的节能策略[J].经济技术协作信息，2011，（27）.33-35
[2]张瑜.关于建筑电气节能设计的几点思考[J].工程管理，2010，（3）.41-43
论文作者:温坤华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/28
标签：节能论文; 变压器论文; 灯具论文; 电能论文; 光源论文; 建筑论文; 功率因数论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;