浅谈现代建筑电气节能设计
【摘要】 2004年底，中央从能源安全的高度来对待能源问题，要求建设系统建设节能省地型住宅以来，建设系统认真贯彻中央精神，提出了“四节一环保”的方针(节地、节水、节电、节材、环境保护)。这是从可持续发展的高度来贯彻中央精神，也是为了子孙后代着想。随着时代的发展，建筑技术水平的提高，各种不同风格、不同功能的建筑拔地而起。同时对于建筑电气的设计要求也越来越高，如何既能满足人们对建筑电气的基本需求，又能达到节能的目的，是本文主要探讨的问题。
【关键词】 建筑电气 设计 控制 空调 系统
引言
随着我国经济建设的高速发展，我国的建筑从当初的温饱型已转向智能建筑的飞速发展期，绿色照明、电气节能也越来越充斥我们的生活，各种高档电器纷纷涌入我们的家庭，电气设备越来越多，人们也不再满足于原来灯火辉煌，一种绿色健康环保的电气理念悄然进入到人们的生活。
1、绿色照明设计与控制
绿色照明是美国国家环保局于上个世纪90年代初提出的概念。绿色照明并不意味着简单的节能，完整的绿色照明内涵包含高效节能、环保、安全、舒适等4项指标，不可或缺。高效节能意味着以消耗较少的电能获得足够的照明，从而明显减少电厂大气污染物的排放，达到环保的目的。安全、舒适指的是光照清晰、柔和及不产
生紫外线、眩光等有害光照，不产生光污染。要想达到既能满足光照又兼顾节能环保，使人们感觉舒适又不产生光污染，要从以下几个方面来考虑：
1．1选择高效节能的照明器材及电光源
高效照明器材是照明节能的重要基础，高效节能的电光源是照明节能首要因素，根据工作场所和视觉工作的要求，优先选用直射光通比例高，控光性能合理，反射或透射系数高，配光特性稳定的高效灯具：
1.1.1．使用紧凑型荧光灯替代白炽灯，可以节电约70%。
1.1.2用细管三基色荧光灯替代普通粗管荧光灯，可以节电约15%。用t8、t5细 管荧光灯替代t12粗管荧光灯可以节电约10%、30%。
1.1.3用新型高效的高压钠灯、金属卤化物灯替代高压汞灯、低效钠灯、卤钨灯。新型高效的高压钠灯适合于高照度和长寿命的室内场所、金属卤化物适合于高屋顶工业建筑、商场、展示厅。
1.1.4半导体led灯适用于交通信号指示灯、汽车尾灯、转向灯、广告牌、夜景照明等。电能消耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4，寿命是白炽灯的100倍。
1.1.5用电子镇流器、低耗能电感镇流器替代普通高耗能电感镇流器。
1．2选择合理的配光形式
灯具配光形式除了满足照明质量指标外还应考虑节能问题，配光形式依场所而定。例如在高大厂房选用宽配光灯具，既增加光在空
中的损失又降低了光的利用率；在空间不高场所选用窄配光灯具，势必要增加灯具布置密度，降低光源功率。由于同类光源中功率越大，光效越高，光源功率降低，则光效也随之降低。因此，房间窄而高时，应选用窄配光灯具。如深照型、集照型灯具。宽而窄房间选用宽配光灯具，如蝙翼型、正弦分布型，中等高度房间选用中照型灯具，如漫射型等。
1．3合理确定照明的设计方式
照明分为一般照明、局部照明和混合照明三种，合理选择照明方案，并应优先选择分区一般照明方式 ，把照明系统的效果与人的视功能要求及舒适程度科学的统一起来，同时应考虑室内表面反射的作用。随着反射面不同，利用系数也不同。照明利用率随着室内表面反射率提高而增大。室内顶棚，墙面，地面采用浅颜色装修，提高环境反射条件，提高光通量利用系数，在确保照明质量的前提下，有效控制照明功率密度值。
1．4其它
1．充分利用自然光。临窗办公室、值班室在室外光线充裕的情况下减少开灯时间，室外投射灯和路灯应根据季节变化及时调整开关时间，有条件的单位可以采用光电控制器代替照明开关，以利于节电。
2．加强照明用电的管理。加强照明用电管理是照明节电的重要措施，照明用电管理主要以节电宣传教育和建立落实照明制度为主。室内光源积污时光通量可降到正常值的50％以下，灯具反射罩、格
栅罩及周围装修设施不清沽时其反射率和透光率大大降低，为保证发光效果，要组织定期擦拭。
3．优化照明线路供电方式，减少线损。照明线路的损耗约占输入电能的4％左右，影响照明线路损耗的主要因素是配电方式和导线截面积，大多数照明电压为220v，照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电，三相四线供电方式较其他供电方式线路损耗小得多(比单相降低75％～80％)，因此照明系统尽可能采用三相四线制供电。
2、电气节能
建筑电气节能是有效地利用能源，提高用能设备或工艺的能量利用效率。建筑电气节能要遵循实用原则、经济合理原则以及技术先进原则。即不能因为片面的追求节能而忽视建筑的基本功能以及舒适度，也不能因为节能而使得实际投资过高，电气节能应节省无谓消耗的能量采用先进的技术将与建筑物功能无关的能量消费实施节能措施。
2.1变压器
选用节能型变压器，以减少铁芯的涡流损耗和漏磁损耗，减少变压器的有功功率损耗，合理的确定变压器的负载率，同时在选择变压器的容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区。
2.2减少线路损耗
线路越长损耗越大，减小线路损耗，须选择电阻率较低的导线，铜线损耗小，比铝线有较好强度及导电性，但是又要贯彻节约用铜的原则，所以要合理的确定线路的长度，首先，线路尽可能走直线，少走弯路，其次，变压器要尽量靠进负荷中心，以减少供电距离，并且尽量选择载流量大的导线，减小导线的截面，这样就可以减小线路损耗，达到线路节能的问题。
2.3电机
2.3.1采用高效电动机
采用高效电动机是提高电动机的效率和功率因数，是减少电动机的电能损耗的主要措施，与普通电动机相比，高效电动机的效率要高3％～6％，平均功率因数高7％～9％，总损耗减少20％～30％，因而具有较好的节电效果，所以在新建项目和技术改造中应选用y、yx 等新系列高效率电动机，以节省电能。
2.3.2采用变频器调速装置。
采用变频器调速装置也是节约电能的措施之一，这种装置在电机负载下降时自动调节转速，从而与负荷的变化相适应，提高了电机在轻载时的效率，达到节能目的。这种技术普遍应用于水泵、货梯，能收到比较好的节能效果。
2.4提高系统的功率因数
为了降低无功损耗，提高功率因数，在设计中尽可能采用高功率因数的用电设备，并根据用电负荷的性质，采用集中补偿与就地补偿相结合的方法提高系统的功率因数，减少无功在线路上的传输。
3、空调节能
根据国家统计数据，空调的用电负荷已达到城镇总体用电负荷的40%左右，对高层建筑调查表明，冷冻机组装机容量过大是造成能源浪费的普遍原因。过大的制冷规模使机组能效降低，运行价格过高，并将导致湿度过低，温度波动，影响人体舒适性。因此合理选择冷冻机规模，通过楼宇自控系统对空调设备进行建筑预冷、预热最佳启停时间的计算和控制，以缩短不必要的预冷、预热的多余时间， 不仅可节约巨大的初投资和运行管理费用且将有利于节能。
4．合理的使用太阳能
4.1太阳能在热水上的应用
能源需求的急剧增长促进了太阳能的应用，12层以下的住宅建筑普遍的使用太阳能热水器，并伴随着电加热，在阳光照射不够的情况下，进行电伴热，既达到了节能的目的，又保障了热水的供应
4.2太阳能路灯的应用
太阳能路灯以太阳光为能源，白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给负载供电使用，无需复杂昂贵的管线铺设，又可任意调整灯具的布局，既安全节能无污染，又节省了电费免维护。随着传统能源的日益紧缺，太阳能的应用将会越来越广泛。
4.3太阳能水泵的应用
太阳能水泵亦称太阳能光伏扬水系统，是缺电无电的边远地区最具吸引力的供水手段，利用随处可取、取之不竭的太阳能实现高经济性和高可靠性的供水。水泵全自动地日出而作，日落而歇，无需
人员看管，维护工作量可降至最低，是理想的集经济性、可靠性和环保效益为一体的绿色能源高技术产品。
结束语
建筑电气的节能设计有很大的潜力，节能过程贯穿于项目的决策、设计、施工、使用等整个周期。电气节能设计已经成为电气设计的重中之重，作为专业电气设计人员，应该在整个设计过程中精心考虑，反复比较设计方案，拿出一套既符合各种技术指标又能够满足功能需求，行之有效而又切实可行的节能措施。从而达到真正节约电能的目的。总而言之，随着社会的不断发展与进步，现如今的建筑电气设计的显得异常重要。我们要重视建筑电气设计，为我国的建筑业贡献出一份力！
参考文献 ：
[1] 陈凯红. 浅谈建筑电气的设计问题[j]. 广东科技,
2007,(11) .
[2] 贾宇魁. 建筑电气设计原则与设计中的常见问题及对策[j].科技创新导报, 2008(11) .
[3] 骆志冲. 建筑电气设计特点的探讨[j]. 建材与装饰,2008, (01) .
[4] 樊春玲. 室内设计建筑电气功能与选择[j]. 中国新技术新产品, 2010, (03)
浅谈现代建筑电气节能设计
【摘要】 2004年底，中央从能源安全的高度来对待能源问题，要求建设系统建设节能省地型住宅以来，建设系统认真贯彻中央精神，提出了“四节一环保”的方针(节地、节水、节电、节材、环境保护)。这是从可持续发展的高度来贯彻中央精神，也是为了子孙后代着想。随着时代的发展，建筑技术水平的提高，各种不同风格、不同功能的建筑拔地而起。同时对于建筑电气的设计要求也越来越高，如何既能满足人们对建筑电气的基本需求，又能达到节能的目的，是本文主要探讨的问题。
【关键词】 建筑电气 设计 控制 空调 系统
引言
随着我国经济建设的高速发展，我国的建筑从当初的温饱型已转向智能建筑的飞速发展期，绿色照明、电气节能也越来越充斥我们的生活，各种高档电器纷纷涌入我们的家庭，电气设备越来越多，人们也不再满足于原来灯火辉煌，一种绿色健康环保的电气理念悄然进入到人们的生活。
1、绿色照明设计与控制
绿色照明是美国国家环保局于上个世纪90年代初提出的概念。绿色照明并不意味着简单的节能，完整的绿色照明内涵包含高效节能、环保、安全、舒适等4项指标，不可或缺。高效节能意味着以消耗较少的电能获得足够的照明，从而明显减少电厂大气污染物的排放，达到环保的目的。安全、舒适指的是光照清晰、柔和及不产
生紫外线、眩光等有害光照，不产生光污染。要想达到既能满足光照又兼顾节能环保，使人们感觉舒适又不产生光污染，要从以下几个方面来考虑：
1．1选择高效节能的照明器材及电光源
高效照明器材是照明节能的重要基础，高效节能的电光源是照明节能首要因素，根据工作场所和视觉工作的要求，优先选用直射光通比例高，控光性能合理，反射或透射系数高，配光特性稳定的高效灯具：
1.1.1．使用紧凑型荧光灯替代白炽灯，可以节电约70%。
1.1.2用细管三基色荧光灯替代普通粗管荧光灯，可以节电约15%。用t8、t5细 管荧光灯替代t12粗管荧光灯可以节电约10%、30%。
1.1.3用新型高效的高压钠灯、金属卤化物灯替代高压汞灯、低效钠灯、卤钨灯。新型高效的高压钠灯适合于高照度和长寿命的室内场所、金属卤化物适合于高屋顶工业建筑、商场、展示厅。
1.1.4半导体led灯适用于交通信号指示灯、汽车尾灯、转向灯、广告牌、夜景照明等。电能消耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4，寿命是白炽灯的100倍。
1.1.5用电子镇流器、低耗能电感镇流器替代普通高耗能电感镇流器。
1．2选择合理的配光形式
灯具配光形式除了满足照明质量指标外还应考虑节能问题，配光形式依场所而定。例如在高大厂房选用宽配光灯具，既增加光在空
中的损失又降低了光的利用率；在空间不高场所选用窄配光灯具，势必要增加灯具布置密度，降低光源功率。由于同类光源中功率越大，光效越高，光源功率降低，则光效也随之降低。因此，房间窄而高时，应选用窄配光灯具。如深照型、集照型灯具。宽而窄房间选用宽配光灯具，如蝙翼型、正弦分布型，中等高度房间选用中照型灯具，如漫射型等。
1．3合理确定照明的设计方式
照明分为一般照明、局部照明和混合照明三种，合理选择照明方案，并应优先选择分区一般照明方式 ，把照明系统的效果与人的视功能要求及舒适程度科学的统一起来，同时应考虑室内表面反射的作用。随着反射面不同，利用系数也不同。照明利用率随着室内表面反射率提高而增大。室内顶棚，墙面，地面采用浅颜色装修，提高环境反射条件，提高光通量利用系数，在确保照明质量的前提下，有效控制照明功率密度值。
1．4其它
1．充分利用自然光。临窗办公室、值班室在室外光线充裕的情况下减少开灯时间，室外投射灯和路灯应根据季节变化及时调整开关时间，有条件的单位可以采用光电控制器代替照明开关，以利于节电。
2．加强照明用电的管理。加强照明用电管理是照明节电的重要措施，照明用电管理主要以节电宣传教育和建立落实照明制度为主。室内光源积污时光通量可降到正常值的50％以下，灯具反射罩、格
栅罩及周围装修设施不清沽时其反射率和透光率大大降低，为保证发光效果，要组织定期擦拭。
3．优化照明线路供电方式，减少线损。照明线路的损耗约占输入电能的4％左右，影响照明线路损耗的主要因素是配电方式和导线截面积，大多数照明电压为220v，照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电，三相四线供电方式较其他供电方式线路损耗小得多(比单相降低75％～80％)，因此照明系统尽可能采用三相四线制供电。
2、电气节能
建筑电气节能是有效地利用能源，提高用能设备或工艺的能量利用效率。建筑电气节能要遵循实用原则、经济合理原则以及技术先进原则。即不能因为片面的追求节能而忽视建筑的基本功能以及舒适度，也不能因为节能而使得实际投资过高，电气节能应节省无谓消耗的能量采用先进的技术将与建筑物功能无关的能量消费实施节能措施。
2.1变压器
选用节能型变压器，以减少铁芯的涡流损耗和漏磁损耗，减少变压器的有功功率损耗，合理的确定变压器的负载率，同时在选择变压器的容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区。
2.2减少线路损耗
线路越长损耗越大，减小线路损耗，须选择电阻率较低的导线，铜线损耗小，比铝线有较好强度及导电性，但是又要贯彻节约用铜的原则，所以要合理的确定线路的长度，首先，线路尽可能走直线，少走弯路，其次，变压器要尽量靠进负荷中心，以减少供电距离，并且尽量选择载流量大的导线，减小导线的截面，这样就可以减小线路损耗，达到线路节能的问题。
2.3电机
2.3.1采用高效电动机
采用高效电动机是提高电动机的效率和功率因数，是减少电动机的电能损耗的主要措施，与普通电动机相比，高效电动机的效率要高3％～6％，平均功率因数高7％～9％，总损耗减少20％～30％，因而具有较好的节电效果，所以在新建项目和技术改造中应选用y、yx 等新系列高效率电动机，以节省电能。
2.3.2采用变频器调速装置。
采用变频器调速装置也是节约电能的措施之一，这种装置在电机负载下降时自动调节转速，从而与负荷的变化相适应，提高了电机在轻载时的效率，达到节能目的。这种技术普遍应用于水泵、货梯，能收到比较好的节能效果。
2.4提高系统的功率因数
为了降低无功损耗，提高功率因数，在设计中尽可能采用高功率因数的用电设备，并根据用电负荷的性质，采用集中补偿与就地补偿相结合的方法提高系统的功率因数，减少无功在线路上的传输。
3、空调节能
根据国家统计数据，空调的用电负荷已达到城镇总体用电负荷的40%左右，对高层建筑调查表明，冷冻机组装机容量过大是造成能源浪费的普遍原因。过大的制冷规模使机组能效降低，运行价格过高，并将导致湿度过低，温度波动，影响人体舒适性。因此合理选择冷冻机规模，通过楼宇自控系统对空调设备进行建筑预冷、预热最佳启停时间的计算和控制，以缩短不必要的预冷、预热的多余时间， 不仅可节约巨大的初投资和运行管理费用且将有利于节能。
4．合理的使用太阳能
4.1太阳能在热水上的应用
能源需求的急剧增长促进了太阳能的应用，12层以下的住宅建筑普遍的使用太阳能热水器，并伴随着电加热，在阳光照射不够的情况下，进行电伴热，既达到了节能的目的，又保障了热水的供应
4.2太阳能路灯的应用
太阳能路灯以太阳光为能源，白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给负载供电使用，无需复杂昂贵的管线铺设，又可任意调整灯具的布局，既安全节能无污染，又节省了电费免维护。随着传统能源的日益紧缺，太阳能的应用将会越来越广泛。
4.3太阳能水泵的应用
太阳能水泵亦称太阳能光伏扬水系统，是缺电无电的边远地区最具吸引力的供水手段，利用随处可取、取之不竭的太阳能实现高经济性和高可靠性的供水。水泵全自动地日出而作，日落而歇，无需
人员看管，维护工作量可降至最低，是理想的集经济性、可靠性和环保效益为一体的绿色能源高技术产品。
结束语
建筑电气的节能设计有很大的潜力，节能过程贯穿于项目的决策、设计、施工、使用等整个周期。电气节能设计已经成为电气设计的重中之重，作为专业电气设计人员，应该在整个设计过程中精心考虑，反复比较设计方案，拿出一套既符合各种技术指标又能够满足功能需求，行之有效而又切实可行的节能措施。从而达到真正节约电能的目的。总而言之，随着社会的不断发展与进步，现如今的建筑电气设计的显得异常重要。我们要重视建筑电气设计，为我国的建筑业贡献出一份力！
参考文献 ：
[1] 陈凯红. 浅谈建筑电气的设计问题[j]. 广东科技,
2007,(11) .
[2] 贾宇魁. 建筑电气设计原则与设计中的常见问题及对策[j].科技创新导报, 2008(11) .
[3] 骆志冲. 建筑电气设计特点的探讨[j]. 建材与装饰,2008, (01) .
[4] 樊春玲. 室内设计建筑电气功能与选择[j]. 中国新技术新产品, 2010, (03)