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摘要：能源问题作为一个世界性的难题，长期以来一直制约着我国社会经济的健康发展，特别是电能资源，其在建筑行业飞速发展的当下，广泛受到社会的关注。鉴于此，笔者结合工作经验，首先阐述建筑电气节能设计，然后再进一步分析建筑电气照明的节能设计。
关键字：建筑行业；电气节能设计；照明节能设计
据统计数据显示，我国建筑能耗约为发达国家平均值的3倍，且年均建筑能耗约占社会能源总能耗的3/10。可见，建筑节能设计任务十分紧迫，其中建筑电气节能设计及照明节能设计尤为关键，特别是电气照明能耗，其约占建筑能耗的1.4/10。据此，在本案，笔者首先介绍建筑电气节能设计，然后再系统性探究建筑电气照明节能设计。
一、建筑电气节能设计
建筑电气节能设计是在满足建筑功能要求的基础上，通过科学的管控，降低能耗及实现能源的充分利用，注意在这一过程中，应坚持适用性、节约性和节能性原则。建筑电气节能设计的内容包括照明、供配电系统、动力设备系统及空调系统等。在本章节，笔者简要从如下方面展开论述：
（一）供配电系统节能设计
建筑供配电系统节能设计要求将用电设备的特征、系统负荷容量、供电距离和分布等因素考虑其中，并对如下要点进行重点把握：
1优选变压器。变压器损耗包括铜损和铁损，其中铁损（或称空载损耗）是由铁芯的用材及制造工艺所致，因此应选用低耗、高效的节能型变压器；铜损是由负载的大小所致，因此应按负荷的时间性变化选择变压器的台数及运行参数，注意严控变压器的容量。另外，在选择变压器时，还应注意如下事项：选择负载率为75-85%的变压器；按电力负荷选择变压器，以保证其在高效、低耗区运转；优化变压器的接线方式及降低其运行环境温度等。
2降低线路耗损。供配电系统的线路耗损是由线路的负载及长度所致，因此应从如下方面降低其线路损耗：一是选用低电阻率的铜导线或铝导线；二是线路路径尽量设为直线及将配电房设在负荷中心附近，以减小供电半径；三是按电流指标来确定导线的截面，其中当线路较长时，可在满足电压、电流降要求的前提下适当放大导线截面；四是依据电压每提高10%、耗能降低17.4%的原理，通过提高线路的电压等级来降低其损耗；五是依据功率因素的二次方与线路损耗呈负相关的原理，通过提高功率因数来降低线路的损耗，即选用同步发动机等功率因数较高的设备及选用配有附加补偿的电感性设备，同时对平稳且容量大的负荷进行就地补偿及对断续且容量小的负荷在变电所低压侧进行集中补偿。
（二）动力设备系统节能设计
动力设备系统是动力源的电动机，其主要通过提高电动机的功率因素及效率来降低电动机的电能损耗，具体实现措施包括：1.选用高效的电动机及设法通过降低电动机的铁损及负载损耗来提高其功率因素和效率；2.按负荷特性选择电动机，以提高其功率因素和效率；3.对轻载电动机进行降压运行；4.针对距离供电点远的中、大容量且连续运转的电动机，通过对无功部分进行就地补偿来提高电动机的功率因数；5.针对需按负荷变化进行调节的电机，选用调速电机，其中比较常用的调速方式包括变转差调速、变频调速及变极调速。
（三）空调系统节能设计
在公共建筑总能耗中，暖通空调系统能耗的占比超过50%，可见其节能潜力非常大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在空调系统节能设计时，一般应坚持如下原则：优化控制机电设备的启停；最优控制变流量、变风量系统；在夏、冬季部分负荷时，分设控制水泵；控制冰蓄冷结合面的低温送风系统；优化温度标准、焓值及新风量等参数设定。另外，在空调系统节能设计时，优选控制模式及优化设置其参数，从而提高系统的运行状态及实现节能的目的。
二、建筑电气照明节能设计
建筑电气照明节能设计是指在保证照明质量的前提下，降低照明回路的能量损耗，从而实现能量的最大化利用。一般来讲，可从如下方面来实现建筑电气的照明节能设计：
（一）电光源、灯具及镇流器的节能设计
在照明设计中，应在满足系统照度要求的前提下，优选节能型照明装置，即：
1.优选高效电光源。选择高效电光源，并从使用寿命和光效角度来评价电光源的综合能效，注意在选用电光源时，应根据不同的照明需求选择不同的适宜的光源，比如家居、餐厅等照明场所选择紧凑型荧光灯及白光LED灯；商场等室内空间低的场所选用高效直管荧光灯及白光LED灯；商场仓库等辨色要求低但室内空间大的场所选用高压钠灯。
2.选用高效的照明灯具。从理论上讲，开敞式灯具的光能较多且效率最高，因此在满足安全、美观要求及眩目限制的前提下，尽量选用开敞式灯具。另外，直接配光灯具的向下光通很大及其出射光通量可大范围覆盖工作面，因此直接型灯具的效率和节能效果比其他形式的灯具更高。通常而言，通过将反射灯罩加在电光源上，可提高灯具的效率，但需注意优选反射灯罩的材料和形状。
3.选用节能镇流器。镇流器是设在气体放电灯上发挥限流作用及产生瞬时性高压的设备，一般分为电子镇流器、电感镇流器两种，其中电感镇流器包括普通镇流器、节能型电感镇流器。考虑到镇流器的质量会对电能质量及照明的质量和节能效果产生重大影响，因此应按使用寿命长、运行可靠、自身功耗低、谐波含量小、电磁兼容性好、性价比高、噪声低及频闪小等原则选用节能镇流器。与传统镇流器相比，电子镇流器可使能源节约7%、灯具使用寿命延长30%及可调节2-100%的光通量，因此应尽量选用电子镇流器。另外，虽然节能型电感镇流器的价格较高，但其可靠性高且功耗较低，因此可用以取代普通电感性镇流器。
（二）合理配光
在不同的功能空间中，通过配光设计，不仅可以营造舒适的光环境，还可最大限度地减少光污染及降低建筑照明的使用成本。但在这一过程，应注意如下要点：1.依据照度计算理论优化配光设计，即在光源光通量不变的条件下，通过提高照度的利用系数来降低室内的减光效应，从而获得更佳的配光效果及实现照明节能；2.通过将不同的照明方式结合起来，达到合理配光及节能的目的。
（三）优化控制手段
在建筑电气照明节能设计中，可通过控制天然光和运用智能控制系统来实现节能的目的。1.控制天然光。合理利用天然光能为建筑提供一个最舒适、最环保的光环境。在实际应用中，可采用导光技术和光电效应原理来控制和使用天然光。实践证实，导光技术的应用可减少天气变化对照明节能的影响，可用作建筑室内的普通照明，注意不得将其用在应急照明中。光电效应原理是指通过光-电-光的转换来使用天然光，比如通过将采光天棚与半透明性的非晶硅膜结合起来，形成可发电、可透光的采光天棚；运用太阳能光伏发电系统。2.运用智能照明控制系统。一般来讲，智能照明控制系统可实现对光源的调光控制和开关控制，具体包括场景控制、照度感应控制、智能照明电压控制、传感器控制、时间控制和调光控制等模块，其在建筑中的应用可提高照明控制及其维护管理的效率，从而实现降低成本和节约能源的目的。
三、结语
综上，我国建筑电气节能设计的上升空间很大，因此作为电气设计人员，应从安全性、经济性、可靠性和节能性等角度综合考虑，优化建筑电气系统的供配电方案，同时采用先进的节能技术来提高照明系统、动力设备系统和空调系统的节能效果，从而开发出真正符合时代要求的现代化建筑。
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论文作者:张晶,张玉晶
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/9
标签：节能论文; 镇流器论文; 建筑电气论文; 系统论文; 电动机论文; 高效论文; 建筑论文; 《基层建设》2016年11期论文;