林昌盛
深圳市高盛建筑设计有限公司
摘要:建筑中的电气设计是较为重要的分项工程之一，其设计方案直接关系到建筑能耗的高低。为降低建筑总体能耗，应当基于节能视角，对建筑电气进行优化设计。基于此，本文主要对建筑电气节能设计的优化措施谈谈自己的观点，以供同仁参考。
关键词:建筑电气；节能设计；优化措施
一、前言
我国是能源消费大国，能源相对短缺，而能源浪费却相当严重。近年来，随着我国城市化进程的不断加快，推动了建筑业的发展，各类建筑工程随之增多。电气系统作为建筑的重要组成部分，它的设计合理与否，直接关系运行能耗的高低。为进一步降低建筑能耗，设计人员应当基于节能视角，对建筑电气设计方式进行合理选择，在保证建筑使用功能的前提下，最大限度地减少能源消耗量。基于此，本文结合作者的一些工作实践，对建筑电气节能设计的优化措施谈谈自己的观点，可供同行工程技术人员借鉴。
二、照明系统节能优化设计
在进行照明节能设计时，需要采用科学合理的设计方法进行有效的节能设计，进而为建筑电气节能奠定坚实的基础。电气照明首先要满足建筑功能的需求，不同建筑物对照明的要求也大不相同，所以在对建筑进行设计时首先要考虑经济成本，要满足经济投入所创造出的经济利益，避免无意义的能源损耗是电气照明节能设计的最终目的。要充分考虑现代技术的应用，运用先进的照明技术，合理、科学的利用太阳光，改善建筑室内的照明情况以及照明环境。加强对节能灯具的高效利用，还要掌握调节各种灯具的使用方法以及配合方法，只有完善的照明节能设计与高性能节能灯具的有效协调配合，才能减少用电消耗，达到节能目的。在进行电气照明节能方案设计时，应根据建筑照明设计有关标准、规范，制定多种优秀的设计方案，通过对这些方案的技术、经济进行综合分析，选出各方面都能满足建设要求的最佳方案作为最终的电气照明节能设计方案。在建筑电气照明节能设计中，最关键的环节是实现绿色照明，绿色照明能实现照明能源消耗的最低化，绿色照明实现的同时还要考虑经济性，必须符合人们对光照强度的基本需求。充分利用高效率的节能灯具，是节省电力能源消耗的有效途径。要积极采用现代科技手段，充分考虑到天然光线照明的合理应用，既节约了电能，又有利于人的身心健康。
三、动力系统节能优化设计
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。其耗电极大，据统计电动机负荷约占总发电量的60%～70%，而交流电动机占电机总用量的85%，应用十分频繁，其节能非常关键，同时有较大的潜力。减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的效率和功率因数，主要可从以下几个方面着手:
(1)采用高效率电动机。采取各种切实可行的措施，减少电动机的各部分损耗(主要为负载损耗及空载损耗)、提高电动机的效率和功率因数。采用高效率电机( Y、Y2 系列)减少的耗电量与普通标准电动机相比，其总损耗减少20%～30% ，效率可以提高3%～6%。
(2)根据负荷特性合理地选择电动机。首先要了解负荷的特性，然后根据电机的工作环境及负载特点，选用合适的电动机，避免“大马拉小车”，以提高电动机运行的效率和功率因数。
(3)轻载电动机采取降压运行，对经常处于轻负荷运行的电动机，应采用三角—星切换装置。当负荷系数低于0.3时，将三角形接法的电动机改为星形接法，可以达到良好的节电效果。对于经常轻载(负载率小于40% )的生产机械，也可采用具有启动功能的轻载节电器，以达到“轻载降压运行节电”的目的。
(4)根据负载情况对电动机采取就地补偿。对距供电点较远的大、中容量连续运行工作制的电动机，应采取电动机的无功功率就地补偿装置。
但对单台电动机补偿容量不宜过大，以免产生自励磁过电压。
(5)改进控制方式，提高运转效率。对需要根据负荷变化调节的设备采用调速电机。许多水泵、风机的流(风)量不是要求恒定的，从理论上讲，泵类、风机的流(风)量与转速成比例，而功率与流量的3次方成比例，故按照工艺流(风)量的要求，实现调速控制，当流(风)量减少时，所需功率近似按流(风)量的3次方大幅度下降，是节电的有效方法。交流电动机调速分变极调速、变频调速和变转差率调速三种形式，节能效果以变频器最为明显。在水泵、风机、压缩机、电梯等机械上应用变频器不但可以节约大量电能，还可提高控制质量及产品数量，是实现机电一体化的重要手段。
四、供配电系统的节能优化设计
??供配电系统是建筑电气中最重要的一部分，它决定着整个电气系统是否安全可靠运行。在进行供配电系统进行设计时，应充分考虑到用电设备的特点、负荷分布、供电距离和负荷容量等，尽力实现方便操作、可靠简单的供配电系统。要根据建筑物的总用电量来决定配电系统的电压等级，要选择较高的配电电压深入负荷中心。在电气节能设计时，将电源设在系统的负荷中心节能效果最好，电源要尽可能的接近负荷中心，选择电阻较小的输配电导线对节约电能具有很显著的效果。在供配电线路的节能设计时，对于供电距离较长、供电负荷较大的导线，要在满足电流载流量、热稳定、继电保护配合以及电压升降等特性的基础上，应选择大一级界面的导线进行供电，以降低运行损耗，达到节能降耗的目的。只有保证供配电系统设计的简单、可靠、可操作性强，才可以进一步的开展供配电系统节能设计。
五、智能控制技术在节能中的应用
? 随着计算机技术、控制技术、网络技术、通信技术、显示技术和计算机软件技术的发展，建筑设备监控系统技术先进，性能更趋优异，成为建筑节能的有效方式和手段，可以全方位地对建筑中各类勿电设备进行最佳控制，从而达到在满足需求的前提下，最大限度地节能。?
（1）变配电所计算机监控系统。供配电计算机监控系统，采用现场总线技术，实现供配电系统的自动化。能实现集中数据采集和处理，集中进行监控，真正达到供配电系统的遥测、遥调、遥控和遥信。该系统可对建筑物和建筑群的高压供电、变压器、低压配电系统、备用发电机组的运行状0态和故障报警进行监测，并检测系统的电压、电流、有功功率、功率因数和电度数据等，为节能和安全运行提供实时信息并向物业管理部门提供必要的运行数据。?
（2）智能照明控制系统。智能照明控制系统利用计算机技术和网络通信技术、现代控制技术，实现场景控制、定时控制、多点控制，有效地减少灯具工作时间，对不同时间、不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，节省电能，有效地统一管理。智能照明控制系统作为建筑智能化系统的一个有机组成部分，以实现建筑物“节能、高效管理和舒适性”的有效手段之一。
六、用电峰谷调节
合理用电是节约能源的重要内涵之一。电是不可储存的，充分发挥电力资源的综合效益，利用电力系统的低谷电能，实行避峰用电也是一种间接的节能降耗办法，1995年起全国供电部门就实行了峰谷电价，在电气设计中推广应用峰谷电表，鼓励用户避峰用电，进一步推广冰蓄冷空调、蓄热式电锅炉等蓄能技术，有利于调节电网的峰谷时差，达到节能的目的。
七、结语
综上所述，电气节能为建筑节能的组成部分，电气节能设计已成为电气设计重要内容。而建筑电气设计是一项较为复杂且系统的工作，其中涵盖的内容相对较多，为达到节能降耗的目标，在进行电气设计的过程中，设计人员应当从节能视角出发，对设计方式进行合理选择，并对各种节能技术措施进行有效运用。只有这样，才能在保证建筑使用功能的基础上，降低建筑的总体能耗，从而促进我国建筑业的持续发展。
参考文献：
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