吴华忠

摘要：建筑电气节能是一项系统工程， 它所考虑的不仅仅是纯粹的节约， 而是不降低建筑功能的节约， 它是在满足建筑物的功能的前提下通过减少设备使用时间或提高设备使用效率的方法降低能耗。本文对建筑电气设计节能途径和措施进行了简述，供大家参考。

关键词：住宅 节能 设计 措施

前言：能源与环境问题是当今世界所面临的重要課题。现阶段，我国处于经济发展腾飞阶段， 对能源消耗很大， 是个能耗大国。我们的国土面积很大， 大约有建筑面积五百多亿平方米，能源消耗比世界平均水平高出1—2倍，浪费现象却相当严重，长期以往，这将严重制约我国经济社会的可持续发展，因此，降低建筑电气节的能源消耗是大势所趋。所以，电气工程师应该按照“满足建筑物的功能、考虑实际经际效益、节省无谓消耗的能量”这三个原则来设计。针对现代住宅建筑探讨了建筑电气的相关节能措施。

一、建筑电气设计节能途径

1、照明节能设计

照明节能设计就是在保证不降低照明质量的要求下，尽量减少照明电路中能量的损失，从而达到能量利用的最大化。照明节能设计的措施通常一般有以下几种：

1.1 照明方式选择：应当充分利用自然光，这是节省照明能耗的重要方式之一，即在设计中电气设计人员应当尽量考虑到自然光与人工照明的充分结合，从而从很大程度上节省了照明电能；

1.2 选择合理的光源：其最基本的原则就是应根据不同的场所选择不同的光源。

（1）一般的房间应当选用荧光灯。自镇流紧凑型荧光灯取代白炽灯（40～10oW） ，节能率为30%～75%。

（2）显色性要求较高的场所应当采用稀土节能荧光灯，三基色荧光灯，小功率高显色型钠灯等光源。用细管径直管形三基色T8和T5荧光灯代替T12荧光灯.节能率为25% 一35%。

（3）室外场所的照明则应当选用高压钠灯等使用时间较长的气体光源；用金属卤化物灯或高压钠灯代替荧光高压汞灯，节能率为37.5%。

1.3 选择恰当的照明方式或装置也是一种可行的节电能的方法。根据照明使用的要求分别采用各种节能型开关，如病房、卧房可采用词光开关；室外场所和公共场所得照明则可采用光电、声控开关；走道、走廊等场所可采用节能声控开关。

2、变压器的节能设计

2.1 变压器的损耗主要分为两部分：a.与负载无关的空载损失。b.与负载成平方比的负载损失。变压器有载时，除了固定铁损外，还存在由于电流通过一次、二次线圈的电阻损耗，即铜耗P在不同负载条件下，变压器的总损耗为与P之和。

2.2变压器的效率。变压器的效率为输出功率1）2与输入功率P之比，变压器的最高效率点是由变压器固有结构的特性、空载损耗PO、短路损耗P决定的。从经济运行的角度考虑，对于季节性变化较大的负荷，宜装设两台变压器，当负荷长时间较低时可停用1台，以保持经济运行。

3、动力设备系统的节能

作为动力源的电动机，从家用电器到民用建筑内部以及各行各业中均用得比较普遍，其耗电量极大。降低电动机电能损耗的主要途径，是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中，应根据负荷特性考虑选择更为节电的电动机，其关键在于明确负荷是连续的还是断续的。若为连续负荷，要了解电动机的输出功率是否与各种负荷相匹配，如果是风机和泵等平方递减负荷特性，在轻载时打开风门和阀门，采用调速电动机在低速运行可以节约电能。断续负荷时，如果轻负荷时不能停止电动机的工作，则应考虑采用调速装置，即在额定负荷下运行时采用常用电源，使电动机在额定转速下运行；而需要低速运行时，考虑采用逆变器变频装置或其他方式调速。

二、住宅建筑电气节能设计措施

1、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。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。如在长春滑冰场馆巾制冷机组、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、提高能源的利用效率

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。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径减少线路损耗。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。提高系统的功率因数，减少无功在线路上传输，以达到节能的目的。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，存线路上就产生了有功损耗。这部分损耗足可以想办法改变的，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。

3、采用新能源

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。如：大阳能光伏发系统

3.1 太阳能属于可再生能源，其优点是减少污染、保护生态环境。独立运行太阳能光伏发电系统由太阳能电池板、控制器、蓄电池和逆变器组成，若并网运行，则无需蓄电池组。

3.2 系统应用。我国年均太阳能辐射量为5000WJ，年均日照时间为2200h，资源相当丰富。每平方米太阳能电池板的发电量按IOOW/h计算，则年发电量为200kW以上。目前，太阳能光伏发电系统应用场所主要包括：（1）建筑物部分用电设备；（2）环境照明，如庭院灯、草坪灯等；（3）道路照明、体育场照明等。

3.3 系统设计时应考虑的主要因素。

（1）用电负荷的性质、大小及每天工作的时间；（2）系统输出的电压等级；（3）阴雨于气时系统连续工作时间：（4）建筑物所在区域的太阳能辐射量和日照时间；（5）太阳能电池板的安装位置和抗风荷载的措施。

三、结束语：

总之，建筑电气的节能设计发展潜力很大，建筑电气设计工程技术人员应在工程设计中精心考虑，采用各种措施节约电能，同时应满足科学性、经济性的要求。在选用节能的新设备时，应全面地了解其原理、性能、效果。从技术上、经济上进行比较，再选定节能设备，已达到真正的节能目的。

参考文献：

【1】杨航超 建筑电气节能设计及照明节能设计的探讨[J]灯与照明，2006.1（10）

【2】王国峰 建筑楼宇中的电气节能综合措施研究[J]建筑技术，2010.2（3）