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淺談電氣工程的節能設計:探討建筑電氣工程的節能設計

【摘要】自從我國改革開放以來，經濟持續快速的發展，同時我們也出現能源供應緊張的情況，現在我們使用的大部分能源都是不可再生的化石能源，而新能源的開發在我國還存在各種各樣的技術問題，很難普遍，人類的持續發展也經歷著考驗，在這種條件下我們除了盡快開發新能源的同時，更應該做的就是節約能源，從點點滴滴做起，過節能生活。

【關鍵詞】建筑電氣工程；節能設計；原則

一、建筑電氣工程節能設計的重要性

1.保護環境方面：現在我們日常生活已經離不開電了，我國發電主要依靠火力發電，在這一過程中，消耗了大量不可再生的化石燃料，同時排放出污染環境的氣體，危害人類健康。因此從保護環境方面來講，對建筑電氣工程的節能設計理念，是對國家政策的節能減排及優化環境方面的必要手段之一；

2.經濟發展方面：電氣設備需要電能消耗，而我國目前的電力基本上是由傳統的能源轉換，能源制約著人類的生存與發展，他是我們生存的基礎，能源短缺已成為世界關注的問題，同時也是制約經濟發展的重要因素，因此，從經濟發展來看電氣工程必須采取節能設計。

3.提高人民生活水平方面：隨著現代化建設的發展和人們不斷提高的生活標準，人們追求更舒適的居住環境，冬季取暖和夏季制冷，這些都需要消耗能源。在能源十分緊張的情況下，電氣工程采取節能設計是非常必要的。電氣工程節能設計，是為了滿足人的正常需要后，通過技術創新，減少電氣工程能源消耗，提高能源的使用效率，符合電氣工程的節能要求。

二、建筑電氣工程節能原則

1.適用性原則

建筑電氣工程節能設計，是為了滿足人的正常需要后，通過技術創新，減少電氣工程能源消耗，提高能源的使用效率，符合電氣工程的節能要求。要將電氣工程中供電設備優化，不能以其他工程功能為代價的，損害的其他工程中電能的使用值，不能盲目投資設備，而不采取符合經濟發展水平和科學技術水平方案。

2.實用性原則

建筑電氣工程節能設計時應該首先考慮的電氣工程的適用性，電源供應設計，要以提供所需的動力，和能源為前提，以滿足電氣設備的負載能力，供電質量和可靠性的電源要求，以確保建筑電氣設備的要求，使電氣設備的使用要充分。

3.安全性原則

建筑電力供應的安全性，節能設計不是不顧安全的“偷工減料”式的設計，節能設計必須在保證建筑物的安全的基礎上進行。建筑物應有的絕緣問題、負荷問題、電氣設施穩定問題、避雷問題都必須充分加以考慮。

4.節能性原則

建筑電氣工程的節能指的是設計出一套安全、可靠、經濟的電氣系統，保障居民的正常使用即可，不造成浪費。在節能性原則下，應盡量減少無謂的能量消耗，如傳輸電能與變壓器的功率損耗，大面積照明能量損耗等。設計師們應使用先進的建筑工藝與設備材料，讓其能耗降到最低。

三、建筑電氣工程節能設計的方法

1.降低線路的損耗

當電網輸送電能時，在網絡中就產生功率損耗，其與線路參數和負荷大小密切相關。提高電網的功率因數、減少電網的無功功率及導線中的電阻等均能降低電網中的線損。具體途徑如下：

1.1合理選擇線路路徑。為為減小導線長度，線路盡可能走直線，不走或少走回頭線；

1.2合理確定電氣功能用房的位置。變壓器盡量接近負荷中心，以減少供電半徑；在高層建筑中，低壓配電室應靠近豎井，且低壓配電室與豎井位置的布局上應使線路都分向前送，盡可能減少回頭輸送電能的支線；

1.3增大導線截面，利用季節性負荷線路。按滿足載流量、熱穩定、保護的配合及電壓損失所選定的截面，再加大一級導線截面；將某些季節性負荷的線路，用作常年使用的供電線路，以減少線路和電阻。例如，將空調風機、風機盤管與照明、電開水器等計費相同的負荷，集中在一起，采用同一干線供電，可在春秋兩季空調不用時，使同樣大的干線截面傳輸較小的電流，從而減小了線路損耗。

2.供應和分配系統的設計。

供電和配電系統采取以下措施達到節能的目的：電源和配電系統的設計應該是簡單的，可靠的，不應有太多配電級數，對于同一電壓的配電級數不多于兩級，低壓力一般不應超過三級，三級負荷不應超過四級，運用措施，使變壓器深入負荷中心，這樣供電半徑可以被縮短，從而降低損耗，減少電壓損失；對于供電所，供電的范圍和線路應該明確，合理規劃不重疊。

3.選用節能型變壓器

節能型變壓器與傳統的老式變壓器相比，大約可以節能百分之十左右，但卻反而可以增容百分之五十至百分之一百二十左右。可別小看這區區的百分之十，如果所有的變壓器都更換成節能型，每年就可以節省數以億計的電量。如S9、SL9及SC8等油浸變壓器或干式變壓器，它們都是采用優質冷軋取向矽鋼片，由于“取向”處理，使矽鋼片的磁疇方向接近一致，以減少鐵芯的渦流損耗，450度全斜接縫結構，使接縫密合性好，以減少漏磁損耗。選用銅芯變壓器，盡量降低變壓器電阻的繞組阻值，增大通過電流。

4.設計最短的供電線路

節省線路上的能耗主要是通過降低線路總電阻來實現的，電流在線路上流動時肯定會消耗一定的能源，而線路電阻=電阻率×線路總長度/線路橫截面積，但如果依靠選擇橫截面大的線路來降低電阻的話，不但投資巨大，而且收到的成效并不理想。因此，我們可以利用縮短供電線路的方法來達到目的，簡單來說就是設計供電線路時應該以多走直線、少走彎路為原則，因為直線距離是最短的。另外，還可以選取電阻率較小例如銅芯之類的導線作為節能的輔助。

5.以改善系統的自然功率因數。

自然功率因數是指供配電系統未投入無功補償裝置時的有功功率與投入無功補償裝置后的功率的比值。自然功率因數，可以改善系統的，為了實現該目標，在有功功率恒定的情況下，可以降低線路損失減少負載的無功功率以及負載電流。為了實現這一目標，提高自然功率因數無功功率補償裝置，可用于實現就地補償，這樣可以使無功傳輸線路損耗降低，以達到節能的目的在電氣工程之中。

四、開發建筑電氣節能新技術的應用

作為專業的設計人員，在對新技術供電和控制過程中，應該不斷學習新技術，不斷地進行實踐，能夠清楚考慮設計過程中出現的問題，做到對新技術有一個深刻的理解，真正做到符合工藝的設計要求。另外注重新技術和新產品的應用， 比如：太陽能、風能等。雖然我國在這些方面的應用范圍不是很廣，而這些也不是主要的發電手段，但這是一種取之不盡用之不蝎的能源，環保衛生，值得推廣和應用。

結語：建筑電氣節能是一項系統工程，節能潛力很大，有效節能是在不降低建筑功能節約的前提下，選擇合理的設計方案，可有效地減小電能損耗，提高建筑系統運行的經濟性，對提高電能的利用率、節約電能、促進經濟可持續發展和建設節約型社會具有重要的意義。

淺談電氣工程的節能設計:電氣工程的節能設計

摘要：在我國建筑設計過程的節能問題一直沒有得到充分的重視，但隨著人們環保意識的不斷增強，建筑設計節能問題也成為當前的熱點問題。電氣工程因電氣設備較多，是消耗能源的重要工程，需要了解電氣工程節能設計的原則，對其節能設計進行研究，才能有效地保證電氣工程安全性的同時節約能源，作為建筑實現節能減排的重要方面，建筑電氣工程的節能面臨著新的挑戰。本文主要討論建筑電氣工程節能設計以及所需要采取的措施以期達到節能減排的目標。

關鍵詞：建筑設計；電氣工程；節能設計

引言

電氣設備需要電能消耗，而我國目前的電力基本上是由傳統的能源轉換，能源制約著人類的生存與發展，他是我們生存的基礎，能源短缺已成為世界關注的問題，同時也是制約經濟發展的重要因素，因此，從經濟發展來看電氣工程必須采取節能設計。

1、電氣工程節能設計應遵循的原則

電氣工程節能設計，是為了滿足人的正常需要后，通過技術創新，減少電氣工程能源消耗，提高能源的使用效率，符合電氣工程的節能要求。要將電氣工程中供電設備優化，不能以其他工程功能為代價的，損害的其他工程中電能的使用值，不能盲目投資設備，而不采取符合經濟發展水平和科學技術水平方案。因此，電氣工程節能設計時應該首先考慮的電氣工程的適用性，電源供應設計，要以提供所需的動力，和能源為前提，以滿足電氣設備的負載能力，供電質量和可靠性的電源要求，以確保建筑電氣設備的要求，使電氣設備的使用要充分。此外，還有一個需要考慮的是電力供應的安全性，節能設計不是不顧安全的“偷工減料”式的設計，節能設計必須在保證建筑物的安全的基礎上進行。建筑物應有的絕緣問題、負荷問題、電氣設施穩定問題、避雷問題都必須充分加以考慮。總之，節能電氣工程設計應符合適用性和安全性，電氣工程使用先進的節能技術，優化設計的電源和分布，會促進能源的合理利用。要提高設備效率，減少損失直接或間接的電能，在滿足建設要求的前提下，同時確保安全的使用功能，最大限度地減少建設投資，降低電能和各種能源消耗因此，選擇節能設備，符合平衡，無功補償，降低線路損耗，降低操作和維護成本，提高能源利用效率。最后，合理的調整，使其符合設計因素，合理選擇節能措施，以提高負載因子和容量的利用率，在特殊用電的情況下，提高效率，選擇符合的系數，實現節約能源的目的。總之，在電氣工程，節能設計時，應實現安全，經濟，合理的原則，并采用先進的技術。

2.電氣工程節能設計的重要意義

電氣工程的節能設計，對我國有著重要的意義，主要表現在如下幾個方面：

第一，電氣節能設計是經濟發展的需要。由于電氣設備要消耗電能，而我國目前的電能基本上都是由常規能源轉化而來，能源是人類生存與發展的重要基礎，經濟的發展依賴于能源的發展，當今能源問題已經成為全世界共同關注的問題，能源短缺成為制約經濟發展的重要因素，因此對電氣工程采取節能設計勢在必行。

第二，電氣工程節能設計是環境保護的需要。現在的電能主要仍是火力發電產生，在這個過程中要消耗大量非可再生資源，會排放大量的有害物質，對大氣造成了污染，因此電氣工程節能設計可以起到保護環境的作用。

第三，電氣節能設計是提高人民生活水平的需要。隨著現代化建設的發展和人民生活水平的提高，人們追求更加舒適的生活環境，冬季采暖，夏季納涼，這些都需要消耗電能。而在當前能源十分緊張的情況下，電氣工程采取節能設計就顯得非常重要。

3.電氣工程節能設計

3.1供配電系統的節能

3.1.1設計最短的供電線路

節省線路上的能耗主要是通過降低線路總電阻來實現的，電流在線路上流動時肯定會消耗一定的能源，而線路電阻=電阻率×線路總長度/線路橫截面積，但如果依靠選擇橫截面大的線路來降低電阻的話，不但投資巨大，而且收到的成效并不理想。因此，我們可以利用縮短供電線路的方法來達到目的，簡單來說就是設計供電線路時應該以多走直線、少走彎路為原則，因為直線距離是最短的。另外，還可以選取電阻率較小例如銅芯之類的導線作為節能的輔助。

3.1.2選用節能型變壓器

節能型變壓器與傳統的老式變壓器相比，大約可以節能百分之十左右，但卻反而可以增容百分之五十至百分之一百二十左右。可別小看這區區的百分之十，如果所有的變壓器都更換成節能型，每年就可以節省數以億計的電量。如S9、SL9及SC8等油浸變壓器或干式變壓器，它們都是采用優質冷軋取向矽鋼片，由于“取向”處理，使矽鋼片的磁疇方向接近一致，以減少鐵芯的渦流損耗，450度全斜接縫結構，使接縫密合性好，以減少漏磁損耗。選用銅芯變壓器，盡量降低變壓器電阻的繞組阻值，增大通過電流。

3.2照明的節能

照明節能設計就是在保證不降低作業面視覺要求、不降低照明質量的前提下，力求減少照明系統中光能的損失，從而最大限度的利用光能，通常的節能措施有以下幾種：

3.2.1充分利用自然光，這是照明節能的重要途徑之一，在設計中電氣設計人員應多與建筑專業配合，做到充分合理地利用自然光使之與室內人工照明有機地結合，從而大大節約了人工照明電能。

3.2.2選用節能型光源。燈具照明設計規范規定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等等。照度標準是不可隨意降低的，也不宜隨便提高，要有效地控制單位面積燈具安裝功率，在滿足照明質量的前提下，一般房間（場所）應優先采用LED、高效發光的熒光燈（如T5、T8管）及緊湊型熒光燈，高大車間、廠房及體育館場的室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。

3.2.3推廣使用低能耗性能優的光源用電附件，如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等，公共建筑場所內的熒光燈宜選用帶有無功補償的燈具，緊湊型熒光燈 優先選用電子鎮流器，氣體放電燈宜采用電子觸發器。

3.3動力設備系統的節能

作為動力源的電動機，從家用電器到民用建筑內部以及各行各業中均用得比較普遍，其耗電量極大。減少電動機電能損耗的主要途徑是提高電動機的效率和功率因數，主要可以從以下幾個方面著手：

3.3.1 采用高效率電動機。采取各種切實可行的措施，減少電動機的個部分損耗（主要為空載損耗及負載損耗）、提高電動機的效率和功率因數。

3.3.2 根據負荷特性合理地選擇電動機。首先要了解負荷的特性，然后根據電機的工作環境及負載特點選用合適的電動機，避免“大馬拉小車”的現象出現，以提高電動機運行的效率和功率因數。

3.3.3 輕載電動機采取降壓運行，對經常處于輕負荷運行的電動機，應采用三角-星切換裝置。當負荷系數低于013時，將三角形接法的電動機改為星形接法，可以達到良好的節電效果。對于經常輕載（負載率小于014）的生產機械，也可采用具有啟動功能的輕載節電器，以達到“輕載降壓運行節點”的目的。

3.3.4 根據負載情況對電動機采取就地補償。對距離供電點較遠的大、中容量連續運行工作機制的電動機，應采取電動機的無功功率就地補償裝置。單對單臺電動機補償容量不宜過大，以免產生自勵磁過電壓。

3.4 通過利用新能源實現對電力的節約。目前比較適合全國普遍采用的新能源是太陽能。例如德國居民將太陽能電池板安裝于自家房頂上，基本實現了自給自足，在電力富裕的情況下還可以講多余電力發送到電網上實現盈利。目前我國也在大力發展新能源，有效地增加電力的源泉也是電氣設計節能的另一種形式。

4.總結

電氣工程的節能設計是實現節約能源，提高效率的重要措施，所要考慮的不僅僅有節能損耗， 而是要在改變建筑功能的前提上， 通過提高設備使用效率和減少設備使用時間來實現節能損耗。盡管我們在建筑電氣方面通過創新手段實現節能減排，但是節約用電也是人人有責的，只有這樣才可以保證我們在享用科技進步成果的同時，不會對我們的生活現狀造成不可逆轉的損害。

淺談電氣工程的節能設計:建筑電氣工程主要能源節能技術的分析

摘 要：隨著經濟和科學技術的進步，我國開始提倡“綠色環保，節能減排”。建筑工程作為國民經濟的重要組成部分，也開始重視對電氣節能技術的發展。節能技術可以節約資源，緩解能源危機，提高人民的生活和環境質量。在建筑工程中，使用電氣節能技術，可以有效的提高建筑工程質量，減少建筑資源的浪費，提高資源使用率。文章簡要介紹電氣節能技術，分析建筑工程的現狀，分析電氣節能技術在建筑工程中的應用。

關鍵詞：節能減排；電氣節能；建筑工程

能源是全球經濟發展的重要基礎，能源短缺制約了經濟的發展，是目前急需解決的問題。在建筑工程中，充分重視電氣節能技術，合理利用資源、提高資源使用率，解決能源短缺的問題。在我國，電氣能耗在建筑能耗工程中占了很大的比重，所以，在建筑電氣工程的設計、施工和運行階段，通過電氣節能的技術方法，采取對電氣能耗的預防和控制措施，才能減少電氣能源在建筑工程中的消耗，提高資源利用率。

1、電氣節能技術

1.1電氣節能的重要

目前，我國大力提倡建設資源節約型和環境友好型社會，要求樹立良好的節能觀念。建筑是電氣能源消耗第二的項目，除了施工過程中消耗的電能外，還為建筑人員提供電力應用，加大了電氣能源的消耗，不利于能源的利用。

1.2電氣節能的內容

電氣節能的內容包括從發電、供電、用電的每個環節，需要我們通過各種方法，節約電能，實現節能減排。在建筑工程中，進行電氣節能可以采取以下方法：

1.2.1利用自然光源

對自然光源的利用，可以有效改善對電氣能源的消耗。在擁有自然光源的建筑條件下，進行建筑施工。如建筑施工時間盡量在白天進行，提高施工速度和施工效率，促進電氣節能技術在建筑工程中的應用。

1.2.2對照明電器進行嚴格選擇

在建筑工程中，對需要進行照明的電器進行嚴格篩選。例如：電器要符合綠色照明顯色性、色溫、照度等要求，符合節能照明的功率密度值等。進行光源選擇時，要比較光源價格，對使用期限進行綜合分析比較，確定高效和使用期長的光源，運行維護費用低，擁有合理的經濟和技術價值。

1.2.3制定節能方案

建筑工程中，有很多地方會消耗電力能源，需要有關部門對電氣節能及制定專門的規劃，制定電氣節能方案。例如：對建筑施工地和建筑人員居住地采用集中控制照明，按照建筑使用條件和天然采光狀況進行分區和分組控制，根據實際需要實行調光或降低照度的方法。建筑施工人員居住的建筑應該有天然光源對樓梯間和走道進行照明，除了應急照明之外，采用節能照明和聲控開關。

1.2.4變電設備的節能

建筑工程中，需要合理的選擇供電電壓和供電方式，重視變電所的位置，對配電級數進行減少，對供電半徑進行縮短，對導線截面進行合理選擇；均勻分配單相設備到三相回路，對無功補償設備進行合理設置；根據輸電線路的需要，對非線性負荷產生的高次諧波進行抑制等。

1.2.5電動機設備的節能

對電動機設備的選擇，要符合負荷特性，使用效率高的電動機。對異步電動機的使用，一定要滿足機械的負載要求，對電壓進行調節，保證電動機在經濟運行范圍內工作。在異步電動機安全合理的條件下，實施就地補償"提高輸電線路功率因數，降低輸電線路的損耗。

管理人員對建筑和電氣設計等和采光、照明、電氣設備相關的工作人員下達命令，工作人員是進行電氣節能的基礎和前提。所以，建筑工程施工過程中，工作人員要樹立節能減排觀念，按照電氣節能的規章制度，實施電氣節能計劃，提高電氣節能技術，發揮電氣節能技術在建筑工程中的應用，促進節能技術在建筑工程中的發展。

2、建筑電氣節能設計中新技術的應用

民用建筑電氣工程節能設計中，如何進一步達到更為理想的節能效果，新技術的應用是關鍵。在我國現代民用建筑電氣工程節能設計中，對于各環節的具體設計中都要適時加大對于新技術的開發與應用，尤其是部分高端技術的深入探索，進而實現更為理想的電氣節能效果。民用建筑電氣工程供配電系統中的節能技術包括低損耗變壓器s11、sc10；高效電機Y2；節能耐腐型電纜橋架QGQJ；消除高次諧波裝置；克服三相不平衡裝置；穩定供電電壓開關；浪涌吸收裝置；無功補償電容裝置；各種調速節能裝置。

在民用建筑場所內使用的多為單相電感性負荷，因其自身功率因數較低，在電網中滯后無功功率的比重較大。為保證降低電網中的無功功率，提高功率因數，保證有功功率的充分利用，提高系統的供電效率和電壓質量，減少線路損耗，降低配電線路的成本，節約電能。通常在低壓供配電系統中裝設電容器無功補償裝置，無功自動補償按性質分為三相電容自動補償和分相電容自動補償。三相電容自動補償適用于三相負載平衡的供配電系統。

建筑電氣工程中的設備監控系統監控對象包括冷凍水及冷卻水系統、熱交換系統、采暖通風及空調節系統。考慮到投資、設備用房及管理人員綜合技術水平等因素，一些設備供應商及專業公司根據客戶要求，開發了單項節能技術，如電能管理裝置、照明總線控制技術、空調系統節能自動控制裝置、電梯群控裝置等。《民用建筑照明設計標準》GB50034―2004規定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等。照明設計在滿足功能要求的基礎上，應適度控制照明功率密度，而不宜片面追求過高的照明標準。采用各種節能型開關或裝置。如：臥室、客廳等處均可采用調光開關，高級住宅采用節電鑰匙開關，公共場所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關，走道、樓梯等人員短暫停留的公共場所可采用節能自熄開關等。根據照明使用特點采取分區控制燈光或適當增加照明開關點，也是一種行之有效的民用建筑電氣工程的節能設計方法。

3、建筑電氣工程節能設計的注意事項

3.1民用建筑電氣工程節能設計過程中，在充分滿足!完善建筑物使用功能的前提下，盡量減少能源消耗，提高能源利用率但不以簡化功能和降低功能要求為代價。即滿足照明的色溫、照度、顯色指數；滿足舒適、衛生及內部通道通暢無阻。

3.2節能應按國情考慮實際經濟效益。不能因為強調節能而過高地消耗投資，增加運行費用。而應該是讓該部分增加的投資，能在幾年甚至更短的時間內用節能減少的運行費用進行回收。

3.3節能的著眼點，應首先節省無為損耗的能量，盡量減少那些與發揮建筑物的功能無關的能量消耗，再考慮采取相應的措施節能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路的有功損耗都是無用的能量損耗；又如量大面廣的照明容量采用先進技術成果使其能耗降低。

4、結束語

隨著社會的發展和科技進步，合理有效地使用電力資源，對建筑工程進行電氣節能，才能實現建筑施工的環保化。現代化建設以建筑工程為主，在建筑工程的施工過程中應用電氣節能技術，可以有效的提高建筑工程質量和能源使用率。所以對建筑電氣工程的設計、施工和運行，采取有效的電氣節能技術方法和措施，制定合理的電氣節能設計和運行管理方案，才能實現建筑工程的科學發展。

淺談電氣工程的節能設計:民用建筑電氣工程的多種節能設計措施淺析

摘要：建筑電氣設計存在著巨大的節能潛力，從事建筑電氣設計的設計師們在設計中應精心考慮，在滿足功能需求的前提下，反復比較設計方案，制定出符合各種技術指標且行之有效而又切實可行的節能措施，從而達到真正節約電能的目的。本文對建筑電氣節能設計進行了簡明扼要的闡述，并從多個方面進行探討，力求達到建筑電氣整體節能的目的。

關鍵詞：電氣設計；建筑節能；技術

引 言

建筑節能涉及多專業技術的發展及不同專業之間的融合，包括建筑設計、建筑維護結構、暖通空調系統、熱水系統和照明系統等多方面的技術。電氣設計是建筑節能內容之一，目前，有關建筑節能的標準，部分強制性條文規定已引起專業設計人員的重視，但在實際設計中由于各種原因有關節能的條文并未很好的執行，此外節能設計的理念淡薄，有效措施掌握不夠，節能措施應用較少等原因也導致建筑能耗居高不下。

1 照明節能設計

公共建筑照明系統的能耗很大，約占建筑總能耗的15%～30%，系統節能不容忽視。利用智能控制技術進行節能，主要體現在照明設計及控制方面。

1.1照明節能設計及控制

針對照明能源的利用，如何做到既滿足工作、生活的照度標準要求，又達到節約能源的目的，這是我們在進行照明設計時必須認真考慮的問題。照明設計，首先離不開對照明空間的了解，確定采用何種照明方式。確定了照明方式后，應考慮照明光源的種類。

在建筑中，哪些區域或部位需要設置何種照明，需要根據建筑本身的特點和使用情況來確定。概括起來主要從兩方面進行：

（1）照明光源的選擇。主要考慮以下幾個要素：光效、色溫、顯色指數、光源壽命和價格。這是在照明設計中做到切合實際應用很重要的要素。在民用建筑中，主要應用的光源是熒光燈，隨著技術的發展，一些新的光源也逐步推廣，例如光纖照明、LED燈等。各種光源均有其應用范圍，但必須做到設計合理。有些節能光源，例如緊湊型熒光燈，它是替代白熾燈的最理想光源。雖然一次性投資較高，但從長遠的效果來看，考慮燈具的壽命以及能耗，其綜合效益遠高于白熾燈。在工程實際應用中如何合理地選擇光源，應根據工程的具體性質、使用的場所、人員的視覺要求、照明的數量和質量來確定。

（2）照明燈具及其附屬裝置的選擇。光源必須配備各種燈具，才能真正體現其實用價值。因此在照明設計中，應注意選擇控光效果好、效率高的燈具；還應注意燈具的配光曲線，這是我們進行照明設計時的依據之一，以便對確切的照度值等做到心中無數。要設計好照明，應針對不同面積和高度的房間，計算室空間比RCR（RoomCavity Ratio），然后確定選用寬、中、窄光束的照明燈具，再根據房間中天花板、墻面以及地面的反射系數，求出所選用燈具在該房間的利用系數，這才是較為科學的照明設計的方式。根據計算得出的RCR 值來確定采用何種燈具的配光，采用合理的燈具配光可提高光的利用率，達到節能的效果。附屬裝置的選擇方面主要是鎮流器的選型。從熒光燈到HID的高壓鈉燈、金屬鹵化物燈，均需采用鎮流器。而目前市場上的鎮流器種類較多，主要分為普通電感型、節能型電感型、電子型三大類。不同類型的鎮流器，其功耗有所不同，在考慮照明節能時，必須認真加以考慮，合理地選擇。

1.2 照明標準

房間性質、用途不同其照度標準也不同，設計人員可根據所設計的工程，參照標準值進行設計。若有必要時，也可在標準值的基礎上適當加以調整。但不能盲目提高照度標準，以免造成不必要的能源浪費現行國家標準為（GB50034 - 2004）《建筑照明設計標準》該標準提高了照度水平和照明質量，推動了照明領域的科技進步，如優質高效的稀土三基色熒光燈的應用。此外，該標準有利于提高照明能效，推進綠色照明的實施，標準將照明功率密度值的規定作為強制性條文，從而把節能放到了重要位置。

1.3 光源選擇

（1） 用細管徑直管形三基色T8和T5熒光燈代替T12熒光燈，節能率為25%～35%。

（2） 高度大于4.5m的場所，用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈代替熒光高壓汞燈，節能率為37.5%。

（3） 自鎮流緊湊型熒光燈取代白熾燈（40～100W），節能率為30%～75%。

1.4 系統設計節能措施

（1） 采用先進的系統控制方式：一是采用獨立運行的二線制控制系統，如ABBi-bus、奇勝C-Bus2、松下全2線式控制系統等。二是采用建筑設備自動化系統，簡稱BA系統，將照明系統作為BA系統的一個子系統設計。比較而言，方式一的優點是系統獨立運行，場景預設與亮度調節靈活，尤其適用于控制點多且功能要求較高場所，而方式二則適用于大空間場所的集中控制。

（2） 熒光燈功率因數應補償至0.9以上，根據應用場所特點選用節能型電感鎮流器或電子鎮流器，以便減少配電干線及分支線電流，從而降低能耗。

（3） 照明負荷為單相負荷，要盡可能平衡分接相序，否則中性線電流加大，導致能耗加大。

（4） 利用采光板的晝光照明設計。

（5） 應用聲光結合控制裝置及賓館客房用節電裝置。

2 供配電系統節能設計

供配電系統的節能設計要考慮方案的合理性、系統設備和供電線路的能耗。

（1） 優化用電負荷計算與負荷分配，選擇最佳變壓器負載率，從而降低變壓器容量，減少變壓器損耗。

（2） 采用集中或分散方式進行無功補償，提高低壓側功率因數，使其大于0.9，減少變壓器損耗及配電線路損耗。

（3） 合理確定配電點位置，配電間或配電柜應靠近負荷中心，從而減少電壓損失與電能損耗。

（4） 控制各類非線性用電設備所產生的高次諧波，降低高次諧波值，減少變壓器、電動機、線路等的電能損耗。

淺談電氣工程的節能設計:現代民用建筑電氣工程的節能問題淺議

摘要：隨著經濟的增長和人們收入水平不斷的提高，大部分人對房屋的要求也逐步在提高，而在現代住宅建筑中，人們所要的不僅僅只是居住，更多的是享受家的溫暖和對生活的享受。現階段，節能是個非常熱門的詞。用在電氣設計上也同樣有著它的功能和優越。

關鍵詞：住宅建筑電氣設計節能

針對現代住宅建筑電氣設計上，隨著設計師們各自的獨具匠心，也用著不同的形式在設計和施工中展現出來，而節能就是最主要的一種形式和做法。現就從電氣設計的節能所注意的原則開始，對現代住宅建筑電氣設計的途徑和措施加以分析。

一、現代住宅建筑電氣節能設計的原則

就目前的設計理論和實際來說，建筑電氣設計節能應堅持以下兩個原則。

1、考慮實際經濟效益

節能應根據國情考慮實際經濟效益，不能因為注重節能而過高地消耗投資，增加運行費用。

2、盡可能減少無謂的能量消耗

照明的照度、色溫、顯色指數；滿足舒適性空調的溫度及新風量，也就是舒適衛生；滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻；滿足特殊工藝要求，如娛樂場所的一些電氣設施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。

二、現代住宅建筑電氣節能設計的途徑

1、變壓器的節能設計

（1）變壓器的損耗主要分為兩部分：A、與負載無關的空載損失。B、與負載成平方比的負載損失。變壓器有載時，除了固定鐵損外，還存在由于電流通過一次、二次線圈的電阻損耗，即銅耗P在不同負載條件下，變壓器的總損耗為P之和。

（2）變壓器的效率。變壓器的效率為輸出功率P2與輸入功率P之比，變壓器的最高效率點是由變壓器固有結構的特性、空載損耗P0、短路損耗P決定的。從經濟運行的角度考慮，對于季節性變化較大的負葆，宜裝設兩臺變壓器，當負葆長時間較低時可停用1臺，以保持經濟運行。

2、電動機節能設計

降低電動機電能損耗的主要途徑，是提高電動機的工作效率和功率因數。在工程設計中，應根據負荷特性考慮選擇更為節電的電動機，其關鍵在于明確負荷是連續的還是斷續的，若為連續負荷，要了解電動機的輸出功率是否與各種負荷相匹配，如果是風機和泵等平方遞減負荷特性，在輕載時打開風門和閥門，采用調速電動機在低速運行可以節約電能。斷續負荷時，如果輕負荷時不能停止電動機的工作，則應考慮采用調速裝置，即在確定負荷下運行時采用常電源，使電動機在額定轉速下運行；而需要低速運行時，考慮采用逆變器變頻裝置或其他方式調速。

3、照明的節能設計

其中包括：1）充分利用自然光。2）要有交往地控制單位面積燈具的安裝功率。照明質量的前提下，一般房間應優先采用高效發光的熒光燈及緊湊型熒光燈；對于高大車間、廠房及體育館場等的室外照明，一般宜采用高壓納燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。3）推廣使用低能耗、性能優的光源用電附件，如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等。4）改進燈具控制方式，采用各種節能型開關或裝置也是一種行之有效的節電方法。根據照明使用特點，可采取分區控制燈肖或適當增加照明開關點的方法。

4、空調系統的節能措施

1）變風量、變流量控制。2）采用全熱式交換器。3）采用循環式供熱水設備。4）熱電聯供節能（愛能島）系統能源綜合利用是提高能源利用率的主要途徑。

5、風機水泵的節能要點

風機水泵的節能要點分別是：其一，采用高效風機水泵。其二，設計時注意選型和配套。其三，調速控制流量，減少節流損失。其四，合理設計管網，降低管道阻力。其五，在管網或葉輪上涂敷復合材料。其六，選用節能的計量儀表。最后就是減小葉輪走私和調節入口導向葉片。

三、現代住宅建筑電氣節能設計措施

1、采用建筑智能化技術中主要體現在對空調和給排水專業建筑設備的監控。對照明設計及控制方面建筑設備監控系統的功能包括：實現受控機組和設備的啟、停控制和必要的連鎖操作。實時監測和存儲設備運行的工作狀態衣故障報警信號，實時監測和采集系統的主要參數，如溫度、濕度、壓力、流量、監測變配電系統的主要開關狀態、電源電壓、電流和功率因數等。按預定的控制程序對系統的被控參數進行最佳自動調節，使其運行在相關專業系統設計工藝所要求的設定范圍。實現機組的臺數控制和優化運行。采用綜合措施實現節能運行。在實現自動控制功能的同時，提供遠程操作和就地操作的功能。自動形成系統運行報告、設備故障報警報告及設備維修報告。提供的系統運行報告、設備故障報警的實時數據和歷史數據記錄等均可以圖形化界面顯示建筑設備監控系統的內賓按系統和設備的功能可分成以下子系統進行監控：制冷系統、熱源和熱交換系統、空調系統、通風系統、給排水系統、供配電系統、公共照明系統、電梯系統。如在長春滑冰場館中制冷機組、空調的工作狀態的監控，采用一整套完善的控制技術，可以根據不同的環境狀況及使用要求，自動調節設備運行臺數或參數，降低能耗，同時保證冰面質量。

2、采用高效低能耗的設備，提高能源的利用效率，從而進一步降低能耗

在電力系統設計中，應首先考慮選用高效節能的產品，以期降低系統自身的能耗，供配電系統的節能設計：根據負荷容量，供電距離及分布，用電設備特點等因素合理設計供配電系統，做到系統盡量簡單可靠，操作方便。變配電所應盡量靠近負荷中心，以縮短配電半徑減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺數，以適應由于季節性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器，實現經濟運行減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗，提高系統的功率因數，減少無功在線路上傳輸，以達到節能的目的。系統中的用電設備，如電動機、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都具有電感，會產生滯后的無功，需要從系統中引入超前的無功相抵消，這樣超前的無功功率就從系統經高、低壓線路傳輸到用電設備，在線路上就產生了有功損耗。這部分損耗是可以想辦法改變的，其措施有以下兩種。第一，提高設備的自然功率因數，以減少對超前無功的需求。第二，安裝無功補償裝置。民用建筑中，容量大且負荷平衡的負荷實行就地補償，這樣才能使線路上的無功傳輸減少，達到節能的目的。

3、采用新技術、新產品，合理開發和利用新能源

為了達到節能節水節電，空調和給排水專業的工程技術人員均在考慮如何采用新技術，在滿足建筑功能和專業工藝要求的前提下達到節能、節水和節電的效果。在對這些新技術的供電和控制過程中，需要工程技術人員對這些技術的工藝有深刻的理解，才能做到符合工藝技術的要求。

隨著變頻設備技術的完善和價格的降低，變頻器已在給水系統中廣泛使用。鍋爐房給水系統能耗較大，如何解決鍋爐運行中的給水系統節能問題，是一個不可回避的實際問題。經過與工藝專業溝通以及深入實際的調查，設計中采用變頻器控制給水泵的工作狀態，取得了較好的效果。