韩金双
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摘要：电气系统是建筑的重要组成部分，直接关系到自动化系统的稳定性和人性化生活环境的质量。同时，大量研究表明，电气能耗是建筑能耗的主要形式，在电气设计中充分考虑电气节能降耗措施具有重要意义。基于此，本文分析了建筑电气设计中节能措施的意义，并系统总结了建筑电气设计中的节能措施，以供参考。
关键词：建筑电气设计；节能降耗；配电变压器；照明系统
1建筑电气设计中节能降耗措施的意义
建筑电气节能降耗设计的主要内容是在电气设计中采取各种技术措施，严格执行建筑电气节能标准，在实现建筑电气各种使用功能的同时，最大限度地降低建筑电气能耗。随着国民经济的快速发展和工业化水平的逐步提高，能源危机已经成为制约社会发展的关键问题。同时，中国也是一个能源短缺的国家，石油和天然气大量进口。在实际生产生活中，如何最大限度地降低能耗是各行各业面临的一个重大突出问题。在建筑领域，大量研究表明，建筑电气能耗是社会能耗中极其重要的一部分，并且随着经济的发展，其在社会能耗中的比重也呈上升趋势。据不完全统计，我国电力设备增速快于发电设备增速，无疑将对我国能源供应构成严重威胁。因此，开展建筑电气节能措施的研究，对降低建筑电气能耗或减缓其增长速度具有重要的社会意义。
2建筑电气设计节能降耗的技术措施
2.1配电变压器节能降耗技术措施
配电变压器节能技术措施主要从无功损耗、有功损耗和综合运行损耗三个方面入手。其中有功功率损耗主要针对有功功率，有功功率损耗主要考虑提高变压器的运行功率因数。综合运行功率损耗应考虑有功功率和有功功率损耗或降低供配电系统的网损。因此，在优化配电变压器节能模式时，应同时考虑配电系统的无功和有功网损。现在大量的建筑物都是由几台变压器供电，变压器损耗之和包括变压器的无功功率和有功功率。在优化多台变压器的运行方式时，需要经济地分配变压器的总负荷，使无功损耗和有功损耗最小化。
在设计配电变压器和优化供配电系统接线时，应注意变压器三相负载的不平衡分布。不平衡三相负荷配电变压器容易因三相压差过大、磁路不平衡、漏磁通和杂散损耗而形成负序电压。同时，变压器部分相绕组引起的负载电流过大也会增加变压器损耗。变压器布局应基于靠近负载中心的位置。对于配有大容量单相电气设备的高层建筑，应设计与供配电系统高压网直接相连的专用单相变压器，并设计消谐和无功补偿。
大量研究表明，当配电变压器额定电压值与操作过电压水平之比从20降低到10时，配电变压器内部铁损将从15%增加到50%以上，同时变压器内部空载电流值和总无功功率损耗将显著增加。因此，有必要对新型节能配电变压器进行优化。
2.2供配电线路节能降耗技术措施
建筑电气系统供配电线路的设计应综合考虑机电设备的负荷能力、特性、空间分布和供电距离。布线基本原则:整个供配电系统应清晰简单，配电级数应小于三个，加强供电线路节能技术措施。这是因为支线线路复杂，总长度一般在一万米左右，所以线路的功率损耗不可低估。相关人员应从导线选型、减少输电线路长度、增加电缆截面、采取局部无功补偿措施四个方面加强方案优化。
(1)首选电线类型。优化导线类型的依据是选择的导线外形导电率低，经济合理。大量研究表明，铜芯电缆比铝芯电缆具有导电率更小、传输效率更好、成本更高的特点。设计供配电线路时，既要考虑铜芯电缆的高效率，又要考虑铝芯电缆的经济效益。例如，大负载线路应使用铜芯电缆，小负载线路应使用铝芯电缆。(2)优化输电线路长度。在选择变电站的位置时，原则是尽可能靠近负荷中心，低压配电室尽可能靠近建筑高压竖井，因为这样可以有效缩短馈线的距离，进而降低线路的功率损耗。(3)增加电缆截面。在优化一些难以接近馈电系统的机电设备的导线类型时，应在综合考虑线路载流量、压降、热稳定性和保护需求等基本功能的基础上，根据工程实际情况适当增加电缆截面，以达到降低线损的目的。(4)采取局部无功补偿措施。在无功需求大、距离配电站较远的电气设备线路设计中，可以进行就地无功补偿设计，在保证电气设备稳定运行的基础上，有效降低无功功率传输损耗，实现节能降耗。
2.3照明系统节能降耗技术措施
照明系统的合理配置是照明系统节能降耗的重要手段。具体设计措施如下:
(1)建筑照明应在综合考虑经济性、艺术性和适用性原则的基础上进行设计，避免因过度考虑艺术追求而使建筑照明系统的经济适用性大大降低的设计。(2)空调房间的建筑照明设计应优化照明-空调组合节能系统。(3)划分建筑物的照明系统，如一般照明区和混合照明区，并分别布线。(4)在设计对高照度和多色照明有特殊要求的客厅和商业设施时，最好采用两个或两个以上光源相结合的方式设计灯光混合系统(见表1)。
合理选择光源是照明系统节能降耗的重要途径之一。在实际工程设计中，灯具光源类型的选择应考虑工程特点、经济性、使用的照明场所和用户对照明的视觉要求等因素，重点考虑照明区域的显色原则，满足启动时间要求，安装维护简便，显色性好，发光效率高，运行可靠安全，使用寿命长，性价比高。如使用寿命长、显色性能高、光效高、光效高、性价比高的T5、T8细管荧光灯，对于装饰要求低、无特殊照明系统、灯具安装高度低的场所首选(见表2)。多功能厅、办公营业厅等。装饰要求高、灯具安装高度高的地方优先选用金属卤化物灯和高压钠灯，对显色有特殊要求的地方优先选用陶瓷金属卤化物灯。综合光效高、使用寿命长的高频无极荧光灯，在酒店大厅、特殊娱乐场所等安装维护困难的地方首选。
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3结束语
建筑电气能耗是社会能耗中极其重要的一部分，对我国的能源供应构成了重大威胁。在建筑电气设计中，加强现有节能降耗技术措施的应用，积极收集居民反馈，不断探索和发现供电系统存在的问题，制定新的节能措施，尽最大努力降低能耗，实现节能降耗，帮助中国经济可持续发展，是电气设计师的职责。同时，政府部门加强节能宣传，普通居民改善用电陋习，社会戒奢，也是建筑节能降耗的重要方向。
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