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摘要：电气节能是一个系统工程， 建筑电气节能充分考虑如何在满足建筑物的功能的前提下尽量减少设备使用时间以及提高设备使用效率。本文探讨了建筑电气节能的有效途径。
关键词：建筑；电气；节能；途径
中图分类号：TU201.5文献标识码： A 文章编号：
随着经济高速发展,如何节约能源是保证可持续发展的必要条件,而建筑电气节能的空间还很大, 因此,将电气节能技术用到建筑电气中,精心思考, 反复斟酌,从而真正达到提高效率,节约能源,为经济的可持续发展和节约型的社会做出应有的贡献。
一、电气节能的原则
电气节能既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求为代价, 也不能盲目增加投资、为节能而节能。因此, 电气节能应遵循以下原則:
1、适用性。就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源, 为建筑设备运行提供必需的动力, 按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求, 来优化供配电设计, 促进电能合理利用。
2、实际性。要充分考虑实际经济效益, 合理选用节能设备及材料, 使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。
3、节能性。应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗, 比如电气设备自身的电能消耗, 传输线路上的电能消耗等等。这应该是节能的着眼点。
二、建筑电气节能的有效途径
1、变压器的选用
变压器是电压变换设备，广泛应用于电力系统，特别是10 kV 和35 kV 电压等级的变压器在电力和配电系统中普遍使用且数量巨大。据估计，目前在电网上运行的10 kV 和35 kV 级变压器容量约有10 亿kVA 以上。由于使用量大，运行时间长，变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力，特别是量大面广的10 kV 和35 kV 级变压器。选择高效节能产品，不但对节约能源具有重要意义，同时还可以大大降低变压器的运营成本，是改善经济效益的重要途径。因此，选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器，如S10 系列、S11 系列。SL7、S7 型变压器及以前的高损耗变压器已由国家先后公布淘汰，停止其生产和销售，不再采用。对于高层建筑、地下建筑、化工等单位及对消防要求较高场所，宜采用低损耗节能型干式电力变压器(SG10、SG11、SC6 等系列)。对电网电压波动较大，为改善电能质量，采用有载调压电力变压器。在变压器设计中，降低变压器的环境温度、平衡三相负荷、合理选择变压器接线方式等也是节约能源的有效途径。
2、 动力设备系统的节能
( 1) 采用高效率电动机。采取各种切实可行的措施,减少电动机的个部分损耗( 主要为空载损耗及负载损耗)、提高电动机的效率和功率因数。
( 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” 的现象出现, 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0.4) 的生产机械, 也可采用具有启动功能的轻载节电器, 以达到”轻载降压运行节点”的目的。
( 4) 根据负载情况对电动机采取就地补偿。对距离供电点较远的大、中容量连续运行工作机制的电动机, 应采取电动机的无功功率就地补偿装置。单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, 提高运行效率。对需要根据负荷变化调节的设备采用调速电机, 是节电的有效方法。交流电动机调速分为变极调速、变频调速和变转差率调速三种方式, 节电效果以变频调速最为明显。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,还可以提高控制质量及产品数量, 是实现机电一体化的重要手段。
3、照明节能措施
（1 ）照明光源的选择。主要考虑以下几个要素：光效、色温、显色指数、光源寿命和价格。这是在照明设计中做到切合实际应用很重要的要素。在民用建筑中，主要应用的光源有白炽灯、荧光灯、H I D 灯，根据技术的发展，还有一些新的光源也逐渐得到应用，例如光纤照明、L E D 等。各种光源均有其应用范围，但必须做到合理地应用。有些节能光源，例如紧凑型荧光灯，它是替代白炽灯的最理想光源。虽然从一次性投资来看是要高出一些，但从长远的效果来看，即从灯具的寿命、灯具的能耗来看，其综合效益比白炽灯要好许多。在工程实际应用中如何合理地选择光源，应根据工程的具体性质、使用的场所、人员的视觉要求、照明的数量和质量来确定。
(2)选用高效灯具
除装饰需要外，应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。
采用非对称光分布灯具。由于它具有减弱工作区反射眩光的特点，在一定的照度下，能够大大改善视觉条件，因此可获得较高的效能。选用变质速度较慢的材料制成的灯具，如玻璃灯罩、搪瓷反射罩等，以减少光能衰减率。室内灯具效率不应低于7 0 ％（装有遮光栅格时，不应低于55％）；室外灯具效率不应低于40％（但室外投光灯不应低于55 ％）。
(3)选用合理的照明方案
采用光通利用系数较高的布灯方案，优先采用分区一般照明方式。
在有集中空调且照明容量大的场所，采用照明灯具与空调回风口结合的形式。
在需要有高照度或有改善光色要求的场所，采用两种以上光源组成的混光照明。
室内表面采用高反射率的浅色饰面材料，以更加有效地利用光能。
4、提高供配电系统的功率因数。功率因数提高了可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能目的。具体方法有：（1）减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等，电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯)等；（2）用静电电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流从而达到提高功率因数，同时，又减少整体无功电流。在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式，可根据具体情况具体分析。
5、空调系统节能
空调能耗是建筑能耗的主要部分, 占总能耗的45% 以上。因此, 降低空调系统能耗是建筑节能的另一项重要任务。建筑空调的设计参数主要是指空气湿度、相对湿度、气流速度以及室内空气品质。空调节能的技术措施可归纳为8个方面, 即减少冷负荷、提高制冷机组效率、利用自然冷源、减少水系统泵机的电耗、减少风机电耗、采用自然通风、使用智能控制系统、中央空调余热回收。
减少冷负荷方面的节能措施主要是选择合理的室内参数, 局部热源就地排除, 合理使用室外新风量以及防止冷量的流失。提高冷源效率可采取的节能措施包括降低冷凝问题、提高蒸发问题和优选制冷设备等。减少空调水泵电耗可以从减小阀门及过滤网阻力、提高水泵效率和采用变流量模糊控制变频节能技术等几个方面着手改进。
如从基建时考虑到建筑主体节能, 再全面采用空调系统综合节能技术以及各项节能措施, 空调运行费用可减少30%以上。
综上所述，建筑电气的节能潜力很大，应在设计中精心考虑各种可行的技术措施。同时，在选用节能的新设备时，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再合理选定节能设备，以真正达到有效节能的目的。
参考文献：
[1] 李春颖. 浅议实现建筑电气节能的多种措施[J]. 黑龙江科技信息. 2011(16)
[2] 彭潇. 浅谈电气设计的节能措施[J]. 黑龙江科技信息. 2010(30)
[3] 张永平. 浅析民用建筑电气设计中的节能措施[J]. 甘肃科技. 2009(13)
关键词：建筑；电气；节能；途径
中图分类号：TU201.5文献标识码： A 文章编号：
随着经济高速发展,如何节约能源是保证可持续发展的必要条件,而建筑电气节能的空间还很大, 因此,将电气节能技术用到建筑电气中,精心思考, 反复斟酌,从而真正达到提高效率,节约能源,为经济的可持续发展和节约型的社会做出应有的贡献。
一、电气节能的原则
电气节能既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求为代价, 也不能盲目增加投资、为节能而节能。因此, 电气节能应遵循以下原則:
1、适用性。就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源, 为建筑设备运行提供必需的动力, 按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求, 来优化供配电设计, 促进电能合理利用。
2、实际性。要充分考虑实际经济效益, 合理选用节能设备及材料, 使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。
3、节能性。应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗, 比如电气设备自身的电能消耗, 传输线路上的电能消耗等等。这应该是节能的着眼点。
二、建筑电气节能的有效途径
1、变压器的选用
变压器是电压变换设备，广泛应用于电力系统，特别是10 kV 和35 kV 电压等级的变压器在电力和配电系统中普遍使用且数量巨大。据估计，目前在电网上运行的10 kV 和35 kV 级变压器容量约有10 亿kVA 以上。由于使用量大，运行时间长，变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力，特别是量大面广的10 kV 和35 kV 级变压器。选择高效节能产品，不但对节约能源具有重要意义，同时还可以大大降低变压器的运营成本，是改善经济效益的重要途径。因此，选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器，如S10 系列、S11 系列。SL7、S7 型变压器及以前的高损耗变压器已由国家先后公布淘汰，停止其生产和销售，不再采用。对于高层建筑、地下建筑、化工等单位及对消防要求较高场所，宜采用低损耗节能型干式电力变压器(SG10、SG11、SC6 等系列)。对电网电压波动较大，为改善电能质量，采用有载调压电力变压器。在变压器设计中，降低变压器的环境温度、平衡三相负荷、合理选择变压器接线方式等也是节约能源的有效途径。
2、 动力设备系统的节能
( 1) 采用高效率电动机。采取各种切实可行的措施,减少电动机的个部分损耗( 主要为空载损耗及负载损耗)、提高电动机的效率和功率因数。
( 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” 的现象出现, 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0.4) 的生产机械, 也可采用具有启动功能的轻载节电器, 以达到”轻载降压运行节点”的目的。
( 4) 根据负载情况对电动机采取就地补偿。对距离供电点较远的大、中容量连续运行工作机制的电动机, 应采取电动机的无功功率就地补偿装置。单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, 提高运行效率。对需要根据负荷变化调节的设备采用调速电机, 是节电的有效方法。交流电动机调速分为变极调速、变频调速和变转差率调速三种方式, 节电效果以变频调速最为明显。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,还可以提高控制质量及产品数量, 是实现机电一体化的重要手段。
3、照明节能措施
（1 ）照明光源的选择。主要考虑以下几个要素：光效、色温、显色指数、光源寿命和价格。这是在照明设计中做到切合实际应用很重要的要素。在民用建筑中，主要应用的光源有白炽灯、荧光灯、H I D 灯，根据技术的发展，还有一些新的光源也逐渐得到应用，例如光纤照明、L E D 等。各种光源均有其应用范围，但必须做到合理地应用。有些节能光源，例如紧凑型荧光灯，它是替代白炽灯的最理想光源。虽然从一次性投资来看是要高出一些，但从长远的效果来看，即从灯具的寿命、灯具的能耗来看，其综合效益比白炽灯要好许多。在工程实际应用中如何合理地选择光源，应根据工程的具体性质、使用的场所、人员的视觉要求、照明的数量和质量来确定。
(2)选用高效灯具
除装饰需要外，应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。
采用非对称光分布灯具。由于它具有减弱工作区反射眩光的特点，在一定的照度下，能够大大改善视觉条件，因此可获得较高的效能。选用变质速度较慢的材料制成的灯具，如玻璃灯罩、搪瓷反射罩等，以减少光能衰减率。室内灯具效率不应低于7 0 ％（装有遮光栅格时，不应低于55％）；室外灯具效率不应低于40％（但室外投光灯不应低于55 ％）。
(3)选用合理的照明方案
采用光通利用系数较高的布灯方案，优先采用分区一般照明方式。
在有集中空调且照明容量大的场所，采用照明灯具与空调回风口结合的形式。
在需要有高照度或有改善光色要求的场所，采用两种以上光源组成的混光照明。
室内表面采用高反射率的浅色饰面材料，以更加有效地利用光能。
4、提高供配电系统的功率因数。功率因数提高了可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能目的。具体方法有：（1）减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等，电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯)等；（2）用静电电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流从而达到提高功率因数，同时，又减少整体无功电流。在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式，可根据具体情况具体分析。
5、空调系统节能
空调能耗是建筑能耗的主要部分, 占总能耗的45% 以上。因此, 降低空调系统能耗是建筑节能的另一项重要任务。建筑空调的设计参数主要是指空气湿度、相对湿度、气流速度以及室内空气品质。空调节能的技术措施可归纳为8个方面, 即减少冷负荷、提高制冷机组效率、利用自然冷源、减少水系统泵机的电耗、减少风机电耗、采用自然通风、使用智能控制系统、中央空调余热回收。
减少冷负荷方面的节能措施主要是选择合理的室内参数, 局部热源就地排除, 合理使用室外新风量以及防止冷量的流失。提高冷源效率可采取的节能措施包括降低冷凝问题、提高蒸发问题和优选制冷设备等。减少空调水泵电耗可以从减小阀门及过滤网阻力、提高水泵效率和采用变流量模糊控制变频节能技术等几个方面着手改进。
如从基建时考虑到建筑主体节能, 再全面采用空调系统综合节能技术以及各项节能措施, 空调运行费用可减少30%以上。
综上所述，建筑电气的节能潜力很大，应在设计中精心考虑各种可行的技术措施。同时，在选用节能的新设备时，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再合理选定节能设备，以真正达到有效节能的目的。
参考文献：
[1] 李春颖. 浅议实现建筑电气节能的多种措施[J]. 黑龙江科技信息. 2011(16)
[2] 彭潇. 浅谈电气设计的节能措施[J]. 黑龙江科技信息. 2010(30)
[3] 张永平. 浅析民用建筑电气设计中的节能措施[J]. 甘肃科技. 2009(13)