建筑电气节能技术汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇建筑电气节能技术范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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关键词：

建筑电气；节能；应用

随着经济的发展，工业的不断繁荣，人们的生活水平也在不断提高。与此同时，能源的消耗也就急剧增加,。而电能是能源浪费的一个主要形式，因此，建筑电气节能技术的发展就显得尤为迫切。通过介绍建筑电气在技能设计应遵循的一些原则以及介绍在安装过程中的一些问题，最后分析在建筑电气节能中几种主要的措施的应用。

1建筑电气在技能设计应遵循的一些原则

1.1建筑电气在设计时一定要注意满足建筑各方面的使用需求。

在进行电气节能技术的运用时，建筑物在设计时各方面的使用需求如照明、温度、采光、舒适程度等这些情况的影响都是十分重要的。因此，技术人员在进行电气节能设计时，一定要尽可能地考虑到建筑物各方面的使用需求。既能满足建筑物在不同情况下对于照明度、温度、以及显色指数等参数的不同要求，也要满足相关的技术要求，并尽可能地节约成本。

1.2要注意不能投入过多不必要的资金。

在进行建筑电气节能设计时，技术人员要根据建筑设计运行中实际的资金合理使用资金，不必要的投入和不必过多资金的投入都应避免。尽量做到最有效地利用资金，防止不必要的资金浪费，能够保证对于建筑电气节能技术的资金投入在短期内就能收回。

1.3选取最佳的节能设备。

在进行建筑电气节能设计前，技术人员要提前做好对节能设备的了解，充分、全面理解其原理、性能和效果。然后在进行节能设备的选用时，做到最大限度的节约资金，且不影响节能技术各方面参数的运用。运用经济学原理，从技术经济上进行全面的比较，与要实施节能技术的建筑实际情况进行有机结合，选择最佳的节能设备。做到以最少的资金，完成最大限度的节能。

1.4尽量减少节能过程中产生的无用的损耗。

在建筑电气节能过程中，往往会产生一些跟节能毫无关系的无用损耗。这些损耗没有任何用处，只会带来不必要的浪费用处。在节能设计时我们应把能源充分利用在有效能耗上，对于在设计过程中遇到的与对建筑物电器节能无关的损耗，要尽量采取措施时这些无用的损耗最小。例如想办法进行无功补偿，尽可能地提高系统的功率因数，提高有用功率所占的比例，减小无用损耗的数量；尽量减小建筑负载的谐波，从而达到降低建筑物功率损耗的目的。

2建筑电气设计时遇到的一些常见问题

尽管电气节能技术在我国建筑电气安装运用中已经普遍使用，但是由于我国目前电气节能技术尚不成熟，仍然在电气安装过程中遇到许多问题。例如对于电气负荷的计算不够科学和有效以及对于用电数据的记录不够全面等都将影响到电气节能的质量，它将导致在建筑设计中的照明度与选择的照明光源不合理，进而只能使用较大的变压器。此外，我国现行的建筑节能设计标准及规则也未能全面地体现建筑电气节能措施，对于建筑物室内的电气设备以及照明工具都未能进行详尽的分析。一些声控或者光控开关未能在照明区域中设置，而设置照明工具的区域也存在着很多问题。众所周知，室外照明工具安装在环境较为多变和恶劣的室外，往往要受到许多不利因素的影响,稍有不慎就会对灯具的机械参数或照明参数造成影响，严重时便会导致事故的发生。而室外照明工具发生损伤，长期暴露于公共场所，极有可能对在室外活动的人们造成人身伤害，甚至电击致死，这是十分严重的。

3建筑电气节能技术的主要措施

3.1建筑照明工具上的电气节能设计。

在建筑的电气安装过程中，对于照明工具的合理选用往往能够大大提高节能效率、节约成本，尤其是当选用直接照明型的工具时，能够获得极好的效果；在不同使用情况下合理选用节能型荧光灯、LED灯、以及各种新型的节能设备，这样就能够提供正常的照明，而且在相同的照明情况下更加节约电能和资源；此外，在选择镇流器时适当选用节能型的电感镇流器，在相关条件允许的情况下选择电子镇流器，使得在相同的照明情况下，更加节约资金和资源，并且降低了电能的损耗。此外，在对建筑照明系统进行节能设计时还要充分的考虑到建筑物对照明情况的要求，尽可能使设计出的结果能够达到建筑物要求的水平，对于建筑物的结构以及风格等诸多情况不同的情况，技术人员应灵活应对，对不同建筑物采取不同的节能措施。例如采取分区控制的方法对面积较大的建筑物进行节能设施的安装，对于一些只在特定时间才需要照明的建筑物区域，可以对照明系统采用时间控制等措施，在特定时间进行照明，从而提高了使得照明系统更加便捷和高效。

3.2对电气设备的合理使用。

建筑电气的安装过程极其复杂，它不仅仅是单一的安装，还要与其他许多相关工位配合，在其他相关专业的协调辅助下，完成一整套的安装操作。由此可见，在建筑电气设备的安装中，合理的选择和使用电气设备将起到十分关键的作用。设计人员在进行建筑电气安装时，合理地使用电气设备将大大地节约能源。例如，运用变频手法来控制空调箱的送风量，这样运行出来的空调，不仅能够满足室内正常通风的要求，还使室内空调的负荷情况保持在正常的情况下，由此而达到了节约能源的目的。

3.3对变压器的合理选用。

在供配电系统的正常工作中，变压器起着十分重要的作用，因此，选择合适的变压器对于建筑电气设备的安装也是极其关键的。铁耗和铜耗时变压器在工作过程中两种主要的能量损耗形式，因此在选择变压器时，我们重点依据这两点为原则来对变压器进行选择。为了防止铁耗，我们一般选择节能型变压器来避免;而对于铜耗，由于铜耗的产生与铁耗不同，它是由于负荷的大小而引起的，因而在选择变压器时要根据变压器运行过程中负荷随时间变化而该发生改变的具体规律来合理选择最为合适的变压器。此外，为了达到最佳的节能水平，一般要确定变压器的数目和在不同位置安放变压器的数目。

3.4合理采光，尽量地减少电能的使用。

不使用照明设备，最大限度的使用自然光来进行建筑物的照明是最为有效的节能方法。当然这种方法的可行性太低，而在降低照明系统消耗的过程中我们加大对自然光的使用，这是最为有效的措施。通过扩大建筑物门和窗户的尺寸、在不影响建筑物美观的基础上，尽可能地增加建筑物窗户的数量，保证建筑物采集的自然光源足够多，这样就大大降低了电能的使用，从而达到了节能的目的。结束语总之，建筑电器节能发展到今天，仍然存在着许多的问题，它仍有很大的发展空间。在为人们提供舒适生活空间的同时,又能节约资源，解决资源大量损耗的现状，是每个设计人员都应当面对和思考的问题。

作者：王鲲鹏 单位：黑龙江飞天建设工程总承包有限责任公司

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中图分类号：TE08 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设计中,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; 建筑电气设计还应充分考虑选择高效率的节能设备,应用先进的设计技术,按照节能标准进行设计,为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间,采用先进的节能技术,迭到电气节能最大化的目标。

一、我国建筑电气节能状况概述

目前我国能源利用率比较低，从建筑能耗来看，据有关统计，建筑能耗目前占我国一次能源消耗总量的27.8%，单位筑面积能耗相当于发达国家的2～3倍，在欧美发达国家，节能型建筑的比例已达到40%，由此可见我国建筑节能工作潜力巨大。而在我们这样一个资源相对匮乏，发展中的人口大国，能源的消耗正急剧增加，作为能耗大户的建筑能耗已成为危及社会可持续发展的一个重大问题。建筑节能工程被国家确立为“十一五”期间十大重点节能工程，近年来，作为二次能源的电能供需矛盾尤为突出，拉闸限电屡见不鲜，而建筑电气用电是又是耗能大户。所以，如果大量使用节能照明产品并采取有效的节能措施，则每年可节约大量电能，减轻对生态环境的破坏，经济和社会效益非常可观，也是建设“能源节约型”社会的一大有益举措。

二、建筑电气技术节能的途径

建筑电气节能的前提是满足建筑物的使用功能，即满足照明的照度、色温、显色指数，满足舒适卫生；其次节能应按照国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资增加运行费用。而是让该部分增加的投资，能在几年甚至更短的时间内用节能减少的运行费用进行回收。节能的着眼点，应是节省无为损耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物的功能无关的，再考虑采取相应的措施节能。下面就节能途径做介绍：

1、电源节能

（1）提高供配电系统的功率因数。功率因数提高可以减少线路无功功率的损耗， 从而达到节能的目的。具体方法有：

第一、减少用电设备的无功功率，提高用电设备的功率因数。

第二、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。

（2）提高配电线路压降，减少供配电系统线路损耗。

第一、在主线路上尽量使用高等级电压，线路应以直线为主少走弯线，在低配电钟不走或少走回头线路，此外，变电所应尽可能靠近负荷中心，以减少供电半径。

第二、使用截面积相对大的导线，选用如铜芯导线以减小电阻率降低线路功耗。

（3）包括变压器在内的配电系统优化。

第一、合理选择变压器的容量和台数。选择容量与电力负荷相适应的变压器，对负荷进行合理分配，使其始终工作在高效区内。

第二、选用节能型变压器。

第三、加强运行管理，采用智能化系统统一调度管理。近几年， 国内外一些公司对供配电系统进行了广泛深入地研究，开发研制出了一系列用于供配电系统计算机监控的产品和设备，这些产品均是基于现场总线技术。采用现场总线技术可以快速、简单、低成本实现供配电系统的自动化。

智能化供配电系统一般由计算机、通信网络、智能化开关和控制设备组成。它是由通信网络将供配电系统中带有通信接口的开关和控制设备连接起来，并与计算机相连，由工作人员在计算机上进行智能化管理和操作，从而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，系统拓扑如图1。

图1 智能供配电系统网络拓扑图

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。

此外，利用该系统，通过与冰蓄冷设备、应急发电机等配合，可以在用电高峰时，选择卸除某些相对不重要的机电设备来减少高峰负荷，或投入应急发电机以及释放存储的冷量等措施，实现避峰运行，降低运行费用。

2、动力节能

（1）空调系统的优化节能。采暖通风空调系统是建筑设备中最主要的组成部分，其作用是保证建筑物内具有舒适的工作、生活环境和良好的空气品质。暖通空调(HVAC)控制系统，主要包括各种冷热源机组、空调机组、新风机组等的控制。采暖空调系统的节能，除了一般要求的加强设备的能源利用效率外，主要需要做到的是根据室内实际工况和人员活动状况，设置合理的采暖空调分区，在中央空调室由智能化BAS(Building Automatic System)软件监视建筑物各区热负荷，并动态地根据其实际状况对其进行温度设定和开启、关闭控制。系统通过对空调设备的最佳启停时间的计算和控制，可以在保证环境舒适的前提下，缩短不必要的空调启停宽容时间，达到节能的目的；同时在预冷、预热时，关闭室外新风风阀，不仅可以减少设备容量，而且可以减少获取新风而带来冷却或加热的能量消耗。

（2）建筑电气中电动机的节能。电动机作为动力源，其应用比较普遍，同时其耗电量极大。据统计，电动机负荷约占总发电量的60%~70%，所以其节能极其关键且有较大潜力。减少电动机电能的损耗主要方法是提高电动机的效率和功率因数。主要可从以下几个方面入手：

第一、根据负荷合理地选择电动机。首先要了解负荷的特性，根据电机的工作环境，选用合理的电动机，以提高电动机运行的效率和功率因数。

第二、优化改进控制方式，提高运转效率，对需要根据负荷变化调节设备采用调速电机。在水泵、风机、压缩机、电梯等机械上应用变频器不仅可以节约大量电能，还可控制质量及产品数量，是实现机电一体化的重要手段。

第三、采用智能传感器管理电动机，对于人流较少场所的扶梯宜选用自动扶梯相控节能装置，自动判断运行负荷和效率状态，调整电机的运行功率；通过红外感应装置增加扶梯的自动开庭功能，在无人状态时自动停止，有人时自动启动，使电机始终处于节能状态。

3、照明节能

在现代化的建筑中，照明系统是提供良好的舒适环境的重要手段。照明控制能提供良好的光环境并且有节电效果。

光环境控制就是按照不同时间和用途对环境的光照进行控制，给以符合工作或娱乐休息所需要的照明，产生特定的视觉效果，通过改善工作环境提高工作效率。

照明系统能耗占建筑能耗的26％，照明系统的节能设计可以较大比例地减少建筑的能耗。照明系统的节能，除了一般要求的加强设备的能源利用效率外，也要根据室内实际工况和人员活动状况，设置合理的照明分区，通过照度探测和人员探测探头，以及设置好的照明模式，进行开启、关闭控制。通过照明控制在需要时才亮灯，并使其有一定的亮度，降低能源消耗。具体节能措施如下：

（1）选用高效节能光源及灯具。据统计，高压钠灯的光效为最高，荧光灯和金属卤化物灯次之，高压汞灯不高，而白炽灯为最低。故在设计中应严格控制使用白炽灯，推广使用细管径荧光灯和高压钠灯。

（2）采用合理的控制方式，引入照明节能控制系统。采用照明节能控制系统的主要目的是节约能源。照明节能控制系统借助各种不同的“预设置”控制方式、控制元件、光线感测控制，对不同时间、不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，从而实现节能。照明节能控制系统对照明的控制是以模块式的自动控制为主，手动控制为辅，照明预置场景的参数以数字方式存储在EPROM 中，这些信息的设置和更换十分方便。该系统能够进行远程集中监控、遥控控制和就地现场控制，使建筑的照明管理和设备维护变得更加简单。

照明节能控制系统可改善环境，延长灯具寿命和降低运行费用，提高工作效率以及减少维修和管理费用等。另外，照明控制系统具备多种照明控制方式，可以使同一建筑物具备多种艺术效果，为建筑增色添彩。现代建筑物中，照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果， 更应具备多种控制方案，使建筑物更加生动，艺术性更强，给人以丰富的视觉效果和美感。

（3）充分利用自然光。在设计中，电气设计人员应与建筑专业人员配合，从建筑结构方面充分获取天然光，如：开大面积的顶部天窗，利用屋顶采光；如有条件，可采用光导纤维、棱镜组反射及导光管等新技术进行采光。

（4）推广使用新能源。近年来，LED 俗称发光二极管在工程项目中逐渐应用， 白光LED 理论发光光效可达200lm/W,较同等亮度的白炽灯耗电少约80%，节能潜力巨大。

三、工程实例

某大学图书综合楼高85m, 20层, 建筑面积36 300m2, 集办公、科研中心、图书馆和实验中心于一体。

中央空调系统制冷站配置有230×104 kcal / h LG主机2台, 75kW冷冻水泵3台, 110kW冷却水泵3台, 冷却塔2座, 每座冷却塔装备7.5kW风机4台, 共8台冷却塔风机。针对中央空调系统制冷站的具体配置情况,采用了一套BKS 800中央空调节能控制系统。BKS 800是采用计算机技术、模糊控制技术与变频技术, 根据中央空调运行所要求的多元参数, 建立一套空调水系统变流量控制模型, 实现对空调系统负荷的动态跟踪和系统运行的实时控制。

工程应用一年多来, 达到主机节约热源蒸汽20%～40%, 水泵及冷却塔风机节电60%～80%。中央空调辅机系统每年可节约电能消耗57.3 ～66.1万kW・h, 全年节约中央空调总运行费用高达70万元。

该大学综合楼分相电容补偿配电柜分布情况为1~2层为4台/层、3~6层为2台/层、7~8层为1台/层, 总共使用了18台柜子。现以一层为例进行数据比较, 见表1及表2。

表1 补偿前的计算数据

表2 补偿后的计算数据

总之，建筑电气的节能设计潜力很大，广大电气设计人员在设计中应精心考虑，反复比较设计方案，拿出一套符合各种技术指标，满足功能需求的前提下，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。电气设计专业人员应高度重视节能设计理念,全面掌握并运用有效的节能措施。

参考文献：

[1] 汪慧芳.建筑电气节能设计初探[J]. 四川建材. 2007(06)

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中图分类号:TM

文献标识码:A

文章编号：1672-3198（2011）06-0278-02

1 引言

节约能源和低碳经济是我国今后发展的一个重要方针。十一五规划提出了明确的能耗目标,到2010年,使我国的能源消耗降低20%,建筑节能工程在其中占有举足轻重的作用。建筑能耗包括建筑材料制造能耗、建筑施工能耗和建筑使用能耗。对已有建筑,目前城镇民用建筑运行耗电为总发电量的23％左右,建筑运行消耗的能源为全国商品能源消耗的20％左右,比例分布如表1所示。随着城镇化水平的提高,建筑能耗的比例将逐年提高。建筑电气节能是各种节能途径中最有潜力,节能效果最明显的方式之一,也是缓解我国能源紧张、促进社会经济发展的有效措施之一。只有采取较好的建筑电气节能措施,才能达到发达国家的建筑能耗占总能耗的33%左右的标准。

建筑电气节能措施有：供配电系统优化、改进空调系统等。本文将以上述几方面为重点,介绍相关的建筑电气节能技术研究工作。

2 建筑电气节能设计原则

(1)建筑节能要保证建筑物的功能、安全性、舒适性。

(2)建筑节能应满足经济性。考虑建筑物整个生命周期内的能耗效果、成本和投资回报。

(3)建筑节能应采用先进性的技术原则。

(4)建筑节能和节约能源、保护环境并重的原则。

3 供配电系统设计

供配电系统可以根据供电距离,负荷容量,用电设备等因素进行优化设计,做到系统操作方便可靠。负荷中心应接近变配电所,可以减少线路损耗。根据不同使用特点布置变压器的台数和选择容量,以适应负荷变化,实现经济运行减少电能损耗。合理地提高供配电系统的功率因素也是有效的方法。其具体的方法如下：

(1)选择合适的供电电压。

电压越高,电流输送过程中的损耗就越小。民用建筑设备用电压大部分为220或380V,但某些大型的民用建筑空调主机等设备可以选用超高电压以达到节能目的。

(2)负荷中心应接近变电所。

通过合理分布供电网络,控制低压供电半径控制在200m以内,减少线路电压损失,提高供电网络稳定性及供电网络运行的经济性。

(3)进行功率因数补偿设计。

①优先选用功率因数指标较好的供配电系统及用电设备。当系统自然功率因素低于接入电网要求时,应进行无功补偿,提高功率因素,可以通过减少用电设备无功损耗,提高用电设备的功率因数或使用静电电容器等进行无功补偿以减少能耗。

②无功补偿设备应适当靠近无功源,高压用电设备产生的无功功率由高压侧的电容器来补偿,低压用电设备产生的无功功率宜由低压侧的电容器来进行补偿。

③谐波环境中的功率因数补偿应作修正计算。

(4)调节用电峰谷。

由于白天和晚上的用电负荷不一样,可以根据不同时段的用电负荷合理设计配电系统,进行波峰波谷电量调节,使变压器在最佳负载率下运行,达到合理利用能源。在电气设计中推广应用峰谷电能表,实行不同时段差异化电价,对落实国家的节能政策有重要的意义。

4 建筑电气照明系统

照明用电量约占总发电量的10％,建筑照明用电量占建筑总耗电的30％左右,尤其是办公室、教室等公共建筑,改善照明控制可大幅度减少照明电耗,节电潜力巨大。可以从以下几个方面进行照明系统节能设计。

(1)增加建筑物的自然采光效果已成为现代建筑设计的一个趋势。在建筑设计施工时,应制定建筑物的采光标准、采光方式尽可能地利用天然光源,获得稳定的光照效果。在秋冬季节通过引入阳光到室内,不但能节约照明能耗,也可以提高室内温度。

(2)选用高效节能的电光源,采用高效、光通维持率高的灯具。光源的节能主要取决于它的发光效率,尽量减少白炽灯的使用量。还应根据电光源的点燃特性、显色指数、调光性能等综合因素考虑选择光源。根据不同需求情况选用新型节能光源,如用高压钠灯、金卤灯替等。灯具选择遵循以下二原则：一是根据不同场所选用不同配光形式的灯具,二是直接配光灯具射出的光通量应最大限度地落到工作面上,光源要有较高的利用系数。

(3)选用适合的照明方式和合理的照明指标。

照明方式可按如下原则进行：

①当要求高照度时,可选混合照明的方式。

②当工作位置密集时,可采用照度不太高的一般单独照明方式。

③当工作位置为某一区域时,可采用分区照明。照明指标的选择可按如下原则进行：在提高整个照明系统效率的条件下进行节能;照明设计时,应从照度标准、照明均匀度等来客观、综合地评价节能效果;建筑照度标准值应从节能角度考虑,按实际需求选择照度标准值。

④采用先进控制系统和策略。

采用先进控制系统和策略的方法有：

一是当晚间电网电压高于标准电压时,可以适当降低亮度水平,可以节约更多的能源,同时延长灯具使用寿命。

二是科学利用太阳能照明,太阳能照明技术的开发利用,可节省资源,减少对地球资源的使用和破坏。通常有太阳能光伏发电系统,将太阳辐射能直接转换为电能,提供给照明负荷。

5 电动机节能设计

建筑物中电梯等设备有电动机,提高电动机的工作效率和功率因数可以减少电动机能损耗。在工程安装设计中应选用高效率的电动机。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外,主要是减少电动机空载和轻载运行时间,因为在轻载状况下电动机效率极低,可采用变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速使得与负载变化相适应以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。

6 湿度温度独立控制的空调系统

传统的中央空调都使用出口温度为5℃左右的冷水作为冷源工质对空气进行处理,是因为需要进行空气除湿。而如果仅为了降温,采用出口温度为20℃的冷源也可行。一般除湿负荷仅占空调负荷的40％。结果大量的显热负荷也用这样的低温冷媒处理,就导致冷源效率低下。近年来此领域的一个重要方向就是采用温度湿度独立控制的空调方式。将室外新风除湿后送入室内,可用于消除室内产湿,并满足新鲜空气要求;而用独立的水系统使18～20℃温度的冷水循环,通过辐射或对流型末端来消除室内显热。这一方面可避兔采用冷凝式除湿时为了调节相对湿度进行再热而导致的冷热抵消,还可用高温冷源吸收显热,使冷源效率大幅度提高。同时这种方式还可有效改善室内空气质量,因此被普遍认为是未来的主流空调方式。

7 结语

本文研究了我国建筑能源消耗状况和建筑电气节能方法。可总结如下：

(1)建筑电气节能是解决我国今后能源紧缺问题的有效途径之一。有效地做好建筑电气节能工作会使我国每年总的能源消耗有减少约10％。

(2)建筑电气节能的关键技术有：供配电系统设计,采暖系统,空调系统,照明系统等。围绕这些领域,尚有大量的新产品新技术有待研究创新,开发和推广应用。

(3)借助政策保障,利用市场机制,有效地推广建筑电气节能技术,真正实现节能效果。还需要做大量的工作。如建筑物和系统的能耗测试与标识,节能实施的政策方案等。

(4)建筑电气领域节能蕴含着巨大的潜力,它不仅能有效地缓和电力供需矛盾,保证国民经济持续、稳定和健康的发展,而且经济效益显著。建筑电气节能过程,贯穿于项目的决策、设计、施工、使用等整个生命周期。在整个建筑设计过程中应从安全性、可靠性、经济性及节能性等方面进行综合考虑,选择合理的供配电方案,选择先进的建筑设计技术,选择高效的设备,优化电网的调度运行技术,为人们提供健康、舒适、安全的活动空间。在整个建筑的全生命周期中实现高效率地利用能源、最低限度地影响环境,使之成为生态的绿色节能建筑。

参考文献

［1］北京照明学会照明设计专业委员会．照明设计手册［M］.北京：中国电力出版社,1998．

［2］江亿.超低能耗建筑技术及应用［M］.北京：中国建筑工业出版社,2005.

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目前全世界都存在能源短缺，而我国又是一个能源消耗大国，每年要从国外进口大量的石油和天然气等，我国人均资源和能源相对贫乏，不到世界人均水平的一半，而我国能源利用率又低，大约为30%。我国单位建筑面积能耗相当于发达国家的2-3倍，由此可见节能工作潜力很大节能工作又关系到技术进步和缓解能需矛盾，是支持国民经济迅速发展的重要一环。本文对有效的建筑电气节能技术措施作了探讨。

一、照明系统的节能措施

1、充分利用天然光源

照明节能工程中一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源，随着人们对能源和环境保护的日益关注，建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视，天然光源是取之不尽，用之不竭的能源，在照明节能的实施工程中，应当充分加以利用，制定建筑物的采光标准，确定采光方式，将采光和照明有机地结合起来，白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件 同时，室内引入阳光，既能大大节约照明能耗，亦有助于提高室内温度，对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义

目前应用的方法主要有：①导光管法， ②采光搁板，③反射高窗，④棱镜窗。

2、高效的照明控制系统设计

照明控制是照明设计中一个重要的内容，是照明设计基础理论的一部分，与灯具，光源一样是照明节能实施中不可缺少的。主要体现在以下两个方面：

①能营造良好的光环境，通过控制光环境来划分空间，同一空间中可创造出不同的环境氛围，体现了照明环境的舒适性

②可节能，使用者需要时才开启照明，尽可能减少不必要的开灯时间 数量和过高的照度，以有利于照明的节能 虽然我国现有的照明设计标准几乎没有照明控制的具体内容，对照明控制也没有给予应有的重视，但工程设计人员应当充分认识到它的重要性。

3、科学合理地利用太阳能照明技术与产品

其一，太阳能是“无处不有，取之不尽，用之不竭”的清洁能源，太阳能照明技术的开发利用，可节省资源，减少废气排放，减少对地球资源的使用和破坏，保护地球环境，科学合理地利用太阳能照明在节能，环保方面具有重大的意义，其二，太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统，将入射的太阳辐射能直接转换为电能，提供给照明负荷。

二、合理设计供配电系统及线路

根据负荷容量及分布、供电距离，用电设备特点等因素，供配电系统应尽量简单可靠，配电级数不宜超过三级。

由于一般工程的干线、支线等线路总长度动辄数万米，线路上的总有功损耗相当可观，所以减少线路上的损耗必须引起足够重视

①选用电导率较小的材质作导线。铜芯最佳，但又要符合节约用铜的原则。在负荷较大的一类，二类建筑中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中可采用铝芯导线。

②减少导线长度L。变配电所应尽量靠近负荷中心，低压配电室应靠近强电竖井，缩短线路供电距离，减少线路损失。

③增大线缆截面。对于比较长的线路，在满足载流量、动热稳定、保护配合，电压损失等条件下，可根据情况加大一级线缆截面。一般来说，当线缆截面小于70mm ，线路长度超过100mm ，增加一级线缆截面可达到经济合理的节能效果。在供配电系统的设计，积极采取上述各项技术措施，就可能有效减少线路上的电能损耗，达到线路节能的目的。

三、提高系统的功率因数

供电部门一般要求用户的月平均功率因数达到0.9以上。当用户的自然总平均功率因数较低，单靠提高用电设备的自然功率因数达不到要求时，应装设必要的无功功率补偿设备，进一步提高用户功率因数。

在线路的电压U 和有功功率P 不变的情况下，改善前的功率因数为COφ1，改善后的功率因数为COSφ2，输电线路导线每相电阻为R，则三相回路实际减少的功率损耗为：

另外，提高变压器二次侧的功率因数，由于可使总的负荷电流减少，变压器的铜损减少，并能减少线路及变压器的电压损失。提高系统的功率因数，使负荷电流减少，相当于增加了变配电设备的供电能力。

影响功率因数的主要因素有：民用建筑中风机、水泵用异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备，改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率，变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。

设计中通常采用以下两种做法，一种是在变配电所设置集中低压补偿柜，对系统前端进行补偿，虽能满足供电部门对并网功率因数的要求，但对以下各级分支电路不作补偿，因此低压配电线路中无功电流大，从而造成线路截面和配电开关容量不能减小，且不能保证整个低压系统的供电质量；另一种做法是在每台用电设备或每盏照明灯具内设置电容器个别单独进行补偿，这种方式效果较好，对于厂矿企业使用的单台大容量用电设备比较适用，但对于大型商场，办公等民用建筑来说，补偿投资成本太大，性价比低，安装分散，造成后期维修量大、维修困难，且电容器利用率低，实际应用并不理想，所以很少采用。

在目前低压补偿电容器技术和制造质量、自动投切装置有了很大提高的前提下，在这类民用建筑的配电系统中分组设置补偿电容，即根据建筑使用功能分区，用电较集中、电气设备功率因数较低的配电箱处设置电容补偿装置较为适宜。

对于电梯，自动扶梯等不平稳的断续负载，不应在电动机端加装补偿电容器。因为负荷变动时，电机端电压也随之变化，补偿电容器没有放完电又充电，产生无功浪涌电流，电机易产生过电压而损坏。

通过无功补偿，提高系统功率因数，可以节约用户电费开支，提高设备利用率，还可以改善电压质量。

四、变压器的节能措施

即减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算：ΔΡ=Ρo+β2Pκ式中ΔΡ为变压器的有功损耗(KW)；Ρo为变压器的空载损耗(KW)；Ρκ为变压器的短路损耗(KW)；β为变压器的负载率。

1、Po作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9，SL9，SC8等。 它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于 “取向” 处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，45度全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。

2、Pκ是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。 因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。βPκ用微分求它极值时，是在β=50%时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。 综合初装费，变压器、 高低压柜、 土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75%～85%之间。

篇（5）

目前我们国家存在一定程度的能源紧张，化石能源如石油、煤炭等能源有限性及污染程度较高，为了经济建设有更高水平的发展，一方面需要逐渐减少化石能源使用，增加清洁能源的使用，如太阳能，风能，核能等；另外一方面需要从节约能源方面入手，提高能源利用效率。建筑能耗占社会总能耗比重较大，因此能稍微降低一个小小比例对提高整个社会能源使用效率意义也是巨大。本文从建筑电气技术这个小角度入手，探讨建筑电气节能。

一、照明系统的节能措施

照明系统作为建筑物整体一大组成部分，为建筑物使用提高照明，因为其分布广，数量大，能耗消耗，如果能将照明系统能耗降低对降低整个建筑物能耗有积极意义。降低照明系统的节能措施有如下几项。

1、充分利用自然光源。自然光源由于具有取之不尽用之不竭，光线柔和舒适等特点，以及人们对节约能源和环境保护的关注，建筑物中如何充分的利用自然光源来实现照明越来越受到重视。因此室内照明设计中，应当充分考虑并利用自然光源，制定建筑物的采光标准，优化采光方式，将建筑物采光，室内照明有机地结合起来，白天室内引入太阳光，使建筑物有充足稳定的光照，满足工作生活需要，达到尽可能地利用自然光源，进行节约照明能耗目的，这对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。目前应用的方法主要有：①导光管法，②采光搁板，④棱镜窗。

2、选择合适高效的灯具光。从经济、适用和节约能源角度出发选择灯具，选择高效节能灯具；例如以前使用广泛的白炽灯，白炽灯只有10％的电能转变为可见光，90％的电能转变为热辐射，效率较低，造成较大的能源浪费，因此需尽量减少此类灯具的使用。细管径荧光灯、金属卤化物灯和以及近年发展较快的LED节能灯均为高效光源，发光效果高，使用寿命长，应积极选用。对于荧光灯，应首先选用电子整流器，减少使用传统电感线圈整流器，减少无功以及线圈发热损坏。其次，应根据不同使用部位选择相应的灯具，以达到物尽其用，进行节约电能。例如：在一些灯具安装高度较低的地方，应该选择荧光灯；在灯具安装高度较高的场合，适合选择金卤灯或中显色高压钠灯；在一些不同时段照度要求有不同要求的场合，可以在灯具中设置功率大小不同两个光源，照度要求较高时，使用大功率光源，照度要求较低时则可以使用小功率光源，已达到节约能源要求。最后，应从适用及节约能源角度，对建筑物不同场合进行照度计算，合理的选择灯具的功率，数量以及空间上的布置，在满足使用及美观舒适等要求下，从根本上降低照明能耗。

3、选择合适的照明控制方式。从照明控制方式入手，对灯具开关进行合理控制，对不使用时进行关闭可以有效节约能源；例如对大型建筑物公共照明，选择先进的控制中心集中控制方法进行控制，智能地根据室内的照度调节点亮灯具的数量，调节灯具的亮度等，进行智能集中管理，达到合理使用，节约能源；又如对走道，电梯前室等部位灯具采用自熄灭控制，做到照度不足时，有人走近能点亮，人离开时灯具自动熄灭，简单实用能有效避免电能浪费。

二、合理的供配电系统及线路设计

根据负荷容量及分布、供电距离，用电设备特点等因素，供配电系统应尽量简单可靠，配电级数不宜超过三级。由于一般工程的干线、支线等线路总长度较长，线路上用于发热的有功损耗巨大，造成能源浪费并且也不利于线路的安全运行，因此应着重考虑降低线路上的的损耗，总的说来有如下三种途径；

1、选用铜芯电线电缆。通过线路上损耗功率可知，减小损耗功率一个途径就是减小线路的电阻，当线路长度一定时，只能通过考虑选择电阻率较小材质的电线电缆，常用材料金属中，金和银的电阻较小，铜次之，铝再次之，但金和银造价高昂，不能采用，所以应尽量采用铜芯电线电缆，以达到节约能；

2、尽量减少线路长度L。已知供电线路的电阻R与线路的长度成正比，因此在选定线路材料的前提下，应尽量减小线路的长度，以达到减少能耗目的；具体措施如优化变配电所的位置，使它尽量靠近负荷中心，对地下室的桥架数量，大小规格，走向进行合理的优化，对照明配管上下及水平走向进行合理优化，避免电线电缆敷设时出现不合理的拐弯浪费，达到缩短线路供电距离，减少线路损失。

3、增大电线电缆截面积。已知供电线路的电阻R与线路的截面积成反比，因此在确定线路的材质和长度前提下，应尽量增大线路的截面积；由于增大电线电缆的截面积涉及到增加工程造价，因此增大线路截面积的同时需要考虑的因素较多，需综合考虑，线路载流量，动热稳定，线路压降，以后使用容量增长等因素，确定一个最佳经济载流密度，确定线路截面积，达到节省能耗同时还节省工程总投资（工程建设投资及以后使用运营费用）

4、对无功较大电机设备进行就地补偿。对一些无功需求较大的电机设备，如泵房电机，进行远距离供电时，可以采用就地电容器补偿无功，减少线路上无功传输损耗。

5、施工时应严格按照规范要求进行施工。管内穿线、电线电缆在敷设是时应按规范要求控制施工过程，保证施工工艺达到要求。尽量减小电线电缆自身涡流产生的损耗。比如，应避免电线电缆在敷设时产生打圈、缠绕；在桥架内电缆的弯曲预留只需要满足伸缩及沉降余量，不应太多；电缆在支架上排列距离应满足电缆施工规范的要求，交流单芯电缆或分相后单芯电缆宜成品字型绑扎或一字型排列，且避免交叉、缠绕形成闭合磁路。严格控制电线电缆接头及终端头的制作质量。因为电线电缆终端头制作连接质量不达标就会造成接触不良，增加局部接触电阻，从而造成发热增大，进而增大电能损耗；此外所有照明及插座回路电线接头均应搪锡，确保接触良好，减少发热损耗。在供配电系统设计及施工，积极采取上述5个方面技术措施，可以有效减少线路上电能损耗，实现线路节能目的。

三、变压器的节能措施

变压器在整个建筑物中起着变换电能的作用，承担着建筑物内所有负荷的供电，自身通过的电压，电流，功率均较大，而其因为自身构造原因，有大量的线圈绕组，铁芯等，因此有较多的电能用于变压器自身的发热损耗，因此采取适当措施减少变压器损耗对整个建筑节能具有较大现实意义。而减少变压器损耗即变压器的有功损耗。变压器的有功损耗可以近似按下式计算：=+式中为变压器的有功损耗；为变压器的空载损耗；为变压器负载率；为变压器的短路损耗。

1、作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由漏磁损耗和铁芯涡流损耗组成，大小只与制造工艺以及铁芯材料有关，与负荷无关，因此应尽量选用节能型变压器如S9，SL9,SC8等。这类型变压器铁芯主要由优质冷轧取向矽钢片组成，由于“取向”处理的因素，矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，而45度全斜度接缝结构使接缝密合性好，从中又减少了漏磁损耗。

2、是变压器额定负载下传输损耗又称变压器线损，主要由变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，以及负荷率平方所确定。因此在选择变压器时应选用线圈阻值较小的绕组，例如铜芯变压器。

3、综合考虑，初装费、变压器、高低压柜、土建投资、后续运行维护费用，以及建筑物以后发展需预留适当的余量等因素，合理选择变压器容量和台数，并根据负荷情况，合理分配每台变压器的负荷，使其负载率在最经济节能的区间即工作在高效低耗区内。

四、结束语

综上所述，建筑能耗占社会总能耗比重高，目前已经大约达到社会总能耗25%，对于建设资源节约型社会，降低建筑能耗有巨大现实意义。因此，必须以降低建筑能源损耗为原则，从小处入手，提高节能环保意识，大力发展节能新技术新方法，在建筑的设计、施工、运行使用中都注意到降低能耗，不断的推进建筑节能，降低整个社会能耗，走低碳环保路线，让人与自然和谐相处，恢复蓝天白云。

作者:刘恒巧 单位:深圳市鹏城建筑集团有限公司

参考文献：

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0.引言

近年来，随着节能减排，降低能耗等观念的不断推广和深入，采取节能技术减少不必要的电力和能源浪费成为现代建筑电气设计的新趋势。目前，建筑电气节能技术的应用已形成了一系列规范化的体系。因此，研究在不降低建筑功能标准的前提下，通过合理配置电气设备，选择节能的电气原件、提高设备利用效率等方式是提高现代建筑电气节能效率是很有必要的。

1.现代建筑电气节能相关理论

1.1现代建筑节能技术基本概念

建筑节能技术起源于20世纪70年代，主要原因是能源危机在世界范围内的蔓延，导致建筑节能技术研究在全世界全面展开，而通过节能设计和降低建筑自身能耗达到节能效果也被逐渐被认同和确信。现代建筑节能技术就是在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下，通过对建筑物的冷热源系统、空调系统、送排风系统、供配电系统、给排水系统、电梯、照明等机电设备进行实时监视和优化管理，提高设备利用率和管理水平，使设备始终处于最佳运行状态，减少不必要的浪费，从而达到有效节约电能的目的。

1.2现代建筑能耗的主要来源

调查及统计资料显示，现代建筑能耗占据全社会能耗的27%，成为节能减排的新重点。通过分析建筑能源的消耗发现，能耗主要产生在如下几个方面：

1.2.1现代建筑中的电力变压器能耗

根据建筑的规模和功能不同，现代建筑中都需要选择不同类型、规格、数量的变压器，统计显示，发变电系统中，变压器电能损耗占总发电量的10%，同时，变压器的损耗占建筑电能线损的50%，变压器的损耗主要包括有功功率损耗、无功功率损耗、综合功率消耗三种类型。因此，研究节能型变压器，提高变压器的运行效率和经济性，对降低建筑物电气能耗是十分重要的。

1.2.2现代建筑中电力电缆的能耗

由于电线内部电阻的缘故，电力在传输过程中会以热的形势消耗一部分，这部分能耗与电缆的长度、电力的传输距离、线缆的型号、品牌、导体截面等直接相关，因此，在综合考虑线缆的造价成本、施工成本与节能效率的前提下，可有效减低建筑能耗。

1.2.3现代建筑中照明部分的节能

资料统计显示，我国电力消耗中的1/6是被照明消耗的，提高照明系统的能效水平无疑将较大幅度降低照明能耗。建筑照明节能的原则就是在保证照明质量的情况下，通过照明节能设计，充分利用自然光、太阳能等一系列手段，减少建筑照明中的能量消耗。

2.现代建筑电气节能措施

2.1对建筑电气系统的优化设计

在建筑电气系统设计时，要根据各项电气系统的区别进行电气负荷计算和电气节能设计。在设计前，设计人员要深入现场，详细了解建筑自然环境、日照、光照条件等因素，加强与业主的沟通，仔细了解业主对建筑照明的要求，本着以人文本的原则，综合建筑物功能、结构、环境等方面的因素，选择最佳的技术和最优的技术方案，同时，设计人员要加强学习和沟通，及时掌握最新的节能技术，并将其应用到电气节能设计当中。对电气设计成果要引入第三方的检查和审核机构，对图纸的科学和合理性进行审核，提高图纸的设计质量水平。

2.2合理选择建筑用变压器

为降低变压器的有功功率损耗，提高变压器运行效率，降低变压器的总体能耗，必须综合考虑变压器的型号、规格、数量等参数以及工程前期投资的成本，科学合理的选择变压器，以降低建筑的整体能耗。首先，在配电侧应采用环形供电网络，在运行侧应采用并联的方式应对建筑用电荷载的季节性的变换；其次，在昼夜用电变化大建筑中，变压器应非晶态合金得铁芯，该类型同容量变压器可降低80%的电力损耗；第三，应根据负载选择变压器的负载率保持较高，在实际应用中发现，变压器负载率在75%-85%为时，其投入和产出比价格，既能有效的节能，同时也保证变压器的投入不会浪费；最后，尽量选用大容量的变压器，使变压器在运行时的负载率尽可能接近最佳负载率是提高变压器的技术经济效益和搞好变压器节能的根本性措施。

2.3合理选择电线和电缆

供电方式和线缆截面积是影响建筑内部线缆电力消耗的两大直接因素，实验表明，4%的输入电能在线缆环节被消耗，在电能通过线缆传输过程中，会产生有功功率和无功功率的损耗，因此，除了选用电阻率较小的铜芯导线做线缆外，还要从以下几个方面降低电线和电缆的电能损耗：首先是要减小建筑总线缆的使用长度，线路设计尽量点到点，走直线，同时避免线路走回头线。变压器的设计安放位置应尽量位于建筑的中心，使得从变压器到各个负载的距离均最短，高层建筑的低压配电间应尽量位于竖井附近，保证配电间到干线的距离最短，不会出现回头线；其次需要增大导线的截面积。在综合计算经济效益和节能效率的情况下，设计选用的长线路当增加一级截面所增加的线缆成本可通过增加后建筑解决在三年内平衡时，可将满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面再加大一级。

2.4建筑用电动机节能的途径

建筑用的电动机主要是风机、水泵等为建筑提供整体通风和高层输水的电动设备，根据建筑的功能不同，该部分设备的耗能比也有很大的区别。资料显示，高层星级酒店水泵的耗电量占总耗电量的30%左右。因此，降低该部分的能耗也是很有必要的。首先在电动机的选择是要高效率的电动机，以提高电动机的工作效率和功率因数；其次，要根据荷载的负荷特性，使得电动机的运行于电动机的负荷特性相匹配，保证电动机的工作效率；第三选用软起动器的电动机设备，软启动器在电动机启动过程中启动平稳，启动后可保证设备全压投入运行，可有效降低能耗，提高电能的转化效率和设备的使用效率。

2.5提高功率因数

在建筑电气设计中，对于容量超过10kw的大型设备和供电距高在20m的情况下，应采用就地补偿方式，选用就地补偿装置以减少无功功率流动引起的损耗。对直流设备的供电和励磁，应采用硅整流或晶闸，空载率大于50%的电气设备，应安装空载断电装置，降低不必要的电能损耗，对连续运行的大型电气设备，应安装空载自停控制装置，大型非连续运转电气设备，宜采用电动调节风量、流量的自动控制方式，以节省电能。

2.6合理选择节能光源

节能光源的选择是最直接也最明显也最方便的建筑节能措施，资料统计显示，荧光灯的发光效率是白炽灯的4-5倍，寿命是白炽灯的7-8倍，而且具有结构简单、光效高、发光柔和、寿命长、无频闪和无电磁辐射等优良性能，在现代建筑中得到广泛的应用，对提高建筑的节能效率起到重要的作用。同时高压汞灯、高压钠灯、高显钠灯、金属卤化物灯等高强气体灯近年来也在建筑中得到了广泛的应用和普及，对减低建筑物能耗，提高电能利用效率起到了重要的作用。

3.结论

节能减排，减低能耗是现代建筑设计的必然选择，是提高建筑物的整体设计水平，降低建筑物运行维护成本的必要途径。本文通过分析建筑节能的基本概念和能耗因素，提出了建筑电气节能的具体措施和手段，其结果对指导现代建筑电气节能设计重要指导意义。

【参考文献】

［1］狄全熙，吕岩.建筑电气节能设计的研究[J].内蒙古石油化工，2008，(6):89-91.

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在对高层楼宇建筑的电气设计过程中存在的设计问题是导致其浪费电能的主要原因，设计师在设计高层楼宇建筑电气工程时既要满足大楼日常办公的需要，而且还要使得电气设备有较好的扩展性，这样就方便以后对大楼进行电力维护。而且有的高层大楼智能化程度很高，智能化的实现是依靠电动机来进行的，只有通过对其智能化系统进行节能设计才能够有效的节省电能，但是目前的智能化系统并没有进行相关的节能设计。

1．2设备选用存在问题

由于传统的电气设计没有考虑到节能的因素，所以在现今很难进行更改，老旧的电气设备虽然可以正常使用，但是在节能方面非常欠缺，相对于新型的电气设备而言其能耗非常大，由于老旧电气的使用而导致的电能浪费占据总电能浪费的大半部分，所以对于这种问题是很难进行解决的，只有通过全面更换电气设备来实现，不过更换的过程非常麻烦，不利于大楼其他人员的正常办公。

1．3设备维护存在问题

电气设备正常使用的电能要远远低于设备故障时所消耗的电能，而高层楼宇建筑中的线路物理损耗要远远大于其他普通建筑，因为高层楼宇中的电缆线路非常长，电缆线路也有一定的电阻，短距离的情况下可以忽略不计，但是长距离电缆导致的电能消耗是非常大的，高层楼宇的电气维护人员如果没有将这些设备的故障排除就会浪费较多的电能，只有及时维护才能够避免这些电能的损耗。

2高层楼宇建筑电气节能设计的原则

在高层楼宇建筑的电气节能设计中需要遵循一定的原则，这样才能够使得高层楼宇建筑在电气方面更加节能，下面将详述高层楼宇建筑电气节能设计的原则。

2．1合理分配

高层楼宇建筑的人口密度非常大，因此用电量会非常大，但是每部分的用电量却有着较大的差异，所以在进行节能设计的过程中要进行合理分配，要让各个部分都有充足的电力，即在保障人们用电稳定性的前提下，将电力按照负荷的比例进行合理的分配，这样就可以保证用户正常使用的情况下，电能资源得到最大限度的节省。

2．2使用节能设备

节能设备较普通的设备要贵一些，但是从长远的规划考虑使用节能设备可以更大限度的节省高层楼宇所消耗的电能。例如高层楼宇可以大范围的使用太阳能，太阳能作为一种清洁能源得到了非常广泛的运用，利用太阳能所转换成的电能可以为大楼提供部分电力，这就会使得高层楼宇的用电量得到节省。此外在大楼进行电气安装的过程中就使用节能型的材料，例如使用导电性更好的电缆，这样就可以减少电缆的损耗。虽然在短时间内并无法看出节能材料为大楼带来的效果，但是在长时间的使用过程中就能够看到节能设备为大楼带来的经济收益。另外节能材料都具备可回收可重复利用的优点，这样还可以节省这部分有限资源，对于高层楼宇日后的电气改进工程将非常有利。

2．3优化系统原则

高层楼宇建筑电气的智能化程度比较高，因此可以利用智能化的系统来节省电能，以此来降低不必要的电能损耗，在对高层楼宇建筑进行电气安装的过程中采用变频的电器，通过采取变频措施就会更大限度的节省电能。另外绿色照明设备的使用也可以提高电能的高效利用，通过优化高层楼宇的电气系统将使得电气节能更加合理有效。

3高楼所采用的电气节能技术

为了使得高层楼宇建筑在更大限度上节省电能就需要采取相应的电气节能技术，目前通常所采用的电气节能技术包括更改配电系统、降低线路损耗以及优化配电系统功率因素，下面将简述这些电气节能技术。

3．1优化配电系统

优化配电系统主要是要了解用电设备的分布情况以及相关布局，然后计算最短的供电半径，这样便能够减少不必要的电能损失，高层建筑在优化配电系统的过程中主要方法是更加接近负荷中心，并且选择离大楼最近的供电系统，这样就减少了电能运输中的电能损耗。同时还可以使用切换变压器的方式来合理的调节用电高峰期与低峰期，这样就可以在保证用户正常用电的前提下更大限度的节省电能。

3．2减少线路损耗

在高层建筑中最损耗最多的就是线路，因为线路中的电阻会损失部分的电能，那么为了减少线路损耗就需要减少线路的电阻，减少电阻的方法主要包括更换导电性更好的导线、增大导线的横截面积以及较少导线的长度，而且使用大横截面积的导线不仅可以降低线路的电阻，而且还可以为日后线路的改良提供方便。减少导线的长度就是缩短配电设备与用电设备之间导线的长度，这样就会减少线路的电阻。虽然线路损耗是不可避免的，但是只要采取上述的方法就可以有效的减少线路带来的电能损失。

篇（8）

一、引言

能源问题已成为全球共同关注的问题，能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑中的节能设计已得到充分重视，做到合理使用能源、提高能源利用效率，为能源的节约提供了保障。民用建筑是建筑的耗电大户，近几年民用建筑电气节能的重要意义已逐步受到人们的重视。建筑电气节能应坚持的三个原则是：①满足建筑物的功能。②考虑实际经济效益。③节省能源。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。

照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度地利用光能。

二、建筑节能的重要性

目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭，人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、风力、地热、太阳能、核能，而我国的能源问题更加严重。我国能源发展主要存在四大问题：①人均能源拥有量低、储备量低；②能源结构依然以煤为主，约占75%，全国年耗煤量已超过13亿t；③能源资源分布不均，主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足，造成北煤南运、西气东送、西电东送；④能源利用效率低，能源终端利用效率仅为33%，比发达国家低10%。

随着城市建设的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅度上升，已达全社会能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%，建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400多亿平方米，绝大部分为高能耗建筑，且每年新建建筑近20亿平方米，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准，将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗，已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。

三、电气节能的方法

（一）充分利用天然光源

照明节能工程中的一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在照明节能的实施工程中，应当充分加以利用，制定建筑物的采光标准，确定采光方式，将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件。同时，室内引入阳光，既能大大节约照明能耗，亦有助于提高室内温度，对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。

（二）目前应用的方法主要有：（1）导光管法（2）采光搁板（3）反射高窗（4）棱镜窗

照明控制是照明设计中一个重要的内容，是照明设计基础理论的一部分，与灯具和光源一样是照明节能实施中不可缺少的。主要体现在以下两个方面：（1）能营造良好的光环境。通过控制光环境来划分空间，同一空间中可创造出不同的环境氛围，体现了照明环境的舒适性。（3）可节能。使用者需要时才开启照明，尽可能减少不必要的开灯时间、数量和过高的照度，以有利于照明的节能。虽然我国现有的照明设计标准几乎没有照明控制的具体内容，对照明控制也没有给予应有的重视，但工程设计人员应当充分认识到它的重要性。

（三）科学合理地利用太阳能照明技术与产品

其一、太阳能照明技术的开发利用，可节省资源，减少废气排放，减少对地球资源的使用和破坏，保护地球环境。其二、太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统，将入射的太阳辐射能直接转换为电能，提供给照明负荷。

（四）建筑电气设备的节能

（1）空调系统。其主要内容包括：①变风量系统等控制技术。②冰蓄冷系统的优化控制，现行的冰蓄冷控制技术还很不成熟，冰蓄冷控制策略仍需作深入研究。③冷冻水与冷却水系统的优化控制。④热交换系统温差与流量的优化控制。（2）给排水系统的优化控制。（3）电动机。包括电动机的正确选型、调速方法、基于负载检测的台数控制。（4）电梯。包括电梯的合理选型、停层计划及群控策略。

（五）能源的综合利用

（1）太阳能光伏电源系统。规定了太阳能光伏电源系统的适用环境、电池技术要求、系统设计方法、逆变器的技术指标、控制系统技术要求等技术原则。（2）冰蓄冷系统。提出了冰蓄冷系统的常用控制策略及系统配置。

篇（9）

一 电气节能设计应遵循的原则

（一）适用性的原则

电器节能技术要满足建筑物照明的亮度和色温，使人们待在建筑物里面能够感到舒适，有时候还要满足建筑物的特殊要求。建筑电气的技术一定要充分满足建筑物创造时所提出来的环境要求，保证建筑物里面人工环境的完整性，为建筑里面的能源设备供应能源，保证建筑设备正常运行所需要的动力。根据建筑内用电设备对负荷容量、电能质量与供电可靠性等要求，来优化供配电设计，促进电能合理利用。

（二）节能性原则

建筑电气节能技术最重要的一点就是电气的节能性，在使用建筑电器节能技术时，要先找出建筑电气中存在的不必要损耗，再采取有效的措施来减少一些无关的投资消耗，增强建筑设备的节能性。举个例子来说，变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量等等。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。宜采用先进技术使其能耗降低。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。

二 建筑电气节能的方法

（一）风力发电技术

风力发电机的运行方式主要涵盖了独立的运行方式、其他发电形式同风力发电进行结合的方式，以及在风力强的地方安装数个风力发电机的方式。我们国家在应用建筑电气节能技术的时候，主要的研究方向是小型的风力发电机，并且在农村每一户人家单独使用小型的风力发电机。由于电网不能实现为偏远地区供电，所以近六十万居民止在使用风力发电机进行发电。现在，我们国家制造风力发电机主要由小功率向大功率的方向发展，为家用彩电、冰箱、电视机等供给能源。风力发电的形式不再是独门独户，采用联网供电或者是整个村庄集体供电的形式。风力发电技术的应用范围还不够大，现在主要应用在农村，应该改进技术，让更多的家庭以及社会的公共设施能够利用这项技术。

（二）太阳光伏发电技术

通过在屋顶安装太阳光伏电池，当天气晴好、阳光充足的时候，利用光伏电池能够满足家庭的全部用电需求，还可以将家庭没有用完的电量存储在电网里面，当家庭用电不足的时候再使用。这项电器节能技术可以实现“零能”的住宅理念。可是，太阳光伏电池比较贵，所以我们国家没有大范围地推广这项电器节能技术。当通过技术革新，使太阳光伏电池得价格下降之后，可以进行大规模的生产，这项技术的节能优势将会对传统的电器节能技术产生巨大的冲击力。太阳是非常好的能源，并且这项资源非常丰富，如果开发太阳能来照明，不仅能够在一定程度上节省资源，还能够保护我们所生存的生态环境。太阳能照明技术是用光伏发电系统将太阳辐射能转换为电能，然后给照明提供负荷的。

三 我国建筑电气节能技术的发展趋势

（一）新能源的使用

在对建筑电器节能的设计过程中，现在我们国家已经广泛的应用到了核能发电、风能发电、地热能发电和太阳能发电技术，在西方国家，他们还利用可控热核发电、叶绿素发电、生物质能发电和海洋发电等先进的发电技术。英国国际热核试验反应堆通过试验证实，可控热核发电在短暂时间内发电功率可达20000M W，反应堆能在小时内自维持10000MW的出力。很多国家已经引进了以色列设计研发的地热、废热发电技术，他们除了利用地热能来提供能源，还充分利用了工厂里面一些废弃的载热体，如废气、热油等等。

（二）采用柔流输电FACTS技术

可以利用大功率的电力电子器件，同其他的电力设备一起组成FACTS装置，这样能够对电力系统参数进行调节，提高输电线路的输送能力，减少输电损耗。现在很多西方国家已经开始采用这项节能技术来进行节能。在我们国家，500KV的输电线通常只有300-400MW，最高只有70MW，这个输送功率比北美国家的输送功率要低。要想提高输电线路的输送能力，就要充分利用FACTS技术。在我们国家，现在已经成功建成了220KV超高压可控串补示范工程，目前主要致力于输比同步补偿器、飞轮储能等FACTS示范工程。交流1000kV和直流800kV的特高压网架也正进入规划设计阶段。

四 建筑电气节能技术的发展前景

现在我们国家的建筑电气节能技术还比不上西方的一些发达国家，仍然处在技术发展的初级阶段。我们国家还没有建立建筑电气节能技术的评估体系，现行的建筑节能标准也没有对电气节能的具体内容做出明确的规定。国家需要对建筑电气节能和建筑节能测评体系采取一些强制性的规定，简化建筑电气节能的操作，让相关操作有规可循、有法所依。

最近几年以来，我们国家进行了一些基础数据的统计工作，对很多地方的气候特点进行了评估，尤其是对建筑电气的相关运行数据进行了统计。再对这些得到的数据进行比较分析，根据发现的问题和不同地方的实际情况进行建筑电气节能技术的改造。国家也出台了一些鼓励性的政策来促进可言人员研发出新的建筑电气节能技术。我们国家出台的科学测评体系，指出了一些建筑电气节能的强制性措施，要求在具体的实施过程中，相关部门要加强管理，保证建筑电气节能技术能够真正发挥作用，节省能源。我们国家的建筑电气节能技术的发展前景非常乐观，将促进我们国家经济的飞速发挥在那，最终创造经济效益和社会效益双赢的大好局面。

结语

建筑电气节能是目前社会上非常关注的话题，我们国家在建筑电气节能方面取得了一些成绩，但为了更好的节省建筑能耗，还需要进一步地改良节能技术，充分利用其它可以利用得方式来节能。建筑电气节能的发展前景非常好，国家也出台了一些鼓励性政策来促进建筑节能技术的发展。本文主要介绍了电气节能设计应遵循的原则和讲述了几种电气节能的方法，然后阐述了我国建筑电气节能技术的发展趋势及发展前景，最后对本文的研究内容进行了总结。

参考文献：

篇（10）

作为能源消费大国，我国的能源相对短缺，石油和天然气 每年都要依靠进口，其次由于其能源利用率低，所以在每平方 米建筑中的能源消耗约为发达国家的 2 至 3 倍。因此我国建 筑电气节能技术的发展空间巨大。 近年来，电气能源供需矛盾 激化，建筑用电是能源消耗的主要部分，所以我国建筑电气节 能技术的发展迫在眉睫。 如大量使用节能产品，不仅每年可节 约用电数十亿度，同时可以延缓温室效应，这样同时造福了经 济与社会环境。

1、传统建筑电气技术在应用中的问题

传统的建筑电气技术在当前的建筑体系中应用较为广 泛，而且产品的种类也很丰富，从某一个产品而言，技术发展成 熟，总体上讲传统的建筑电气技术在应用中相对独立，特别是 末端电器产品，缺乏相互联结，随着产品本身功能发展的复杂 化，人们对于办公和生活环境的要求也逐渐提高，所以传统的

电气技术存在诸多不足，主要方面包括：使用的繁琐性，建筑电 气技术非节能性，管理效率地下，安全性低。

2、主要的建筑电气节能技术

2.1 风力发电技术 风力发电机的运行方式包括独立运行方式，风力发电与 其他发电形式结合，或是在一处风力较强的地点，安装数十个 风力发电机，其发电并入常规电网使用。 在传统建筑电气节能 技术的应用过程中，我国主要开发研制小型的风力发电机，并 将其作为农村独门独户使用。由于电网不能实现为偏远地区 供电，所以近六十万居民正在使用风力发电机进行发电。 但目 前的发展趋势表明，我国的风力发电机制造由小功率向大功 率发展，为满足彩电冰箱等家用电器的用电需求。 其次不再实 行独门独户的风力发电形式，而是采取联网供电，由村庄集体 供电等形式。 从长远角度看，风力发电技术的应用范围进一步 扩大，不仅单纯用用与家庭，更扩大到众多公共设施及政府部 门。

2.2 太阳光伏发电技术 在北欧的部分国家正推广一种“零能”住宅的理念，这种 住宅是由“太阳能屋顶”提供该建筑的全部能量的。而这就 应用到了太阳光伏发电技术，在屋顶安装太阳光伏电池，当阳 光充足时太阳光伏电池可以适应某一家庭的全部用电需求，并将剩余电量反存于电网，供用电不足时使用。 目前由于太阳 光伏电池的价格过高，我国仍没有大范围的推广计划。 据专家 预测，这种光伏发电技术通过技术革新与大规模生产，可于 2030 年后在市场上大规模出现，并对传统的建筑电气节能技 术产生冲击力和竞争力。

3、建筑电气节能技术发展中应该遵循的原则

建筑电气节能技术在建筑工程中不能盲目使用，不能以 节能为目标损害了建筑的原本功能，更不能为了节能而忽略 其成本的规划。所以在建筑电气的节能技术发展过程中必须 要遵循以下原则。 首先，适用性。满足建筑物照明的亮度、色温，满足空间 的舒适性或满足某些建筑的特殊要求。这是对于满足建筑物 内的人工环境完整而提出的条件。建筑电气的技术应用必须 要满足建筑物创造的环境要求，为建筑设计中的设备提供能 源供应。 其次，实际性。 节能问题本身应从国情和经济条件角度考 虑，不能盲目为追求节能效果忽视其经济效益的考虑，要对合 适的节能设备与节能材料进行性价比比较，使节能所增加的 时间效益和经济效益在未来的建筑物使用过程中得到回报。 最后，节能性。 作为建筑电气节能技术的必要条件就是其 节能性的考量。 必须要采用必要的措施，来减少甚至消除建筑物中不必须的消耗，在未来的发展过程中，应着眼于建筑电气 设备自身电能消耗，传输线路上的电能消耗等问题。

4、建筑电气节能技术发展方向

4.1 利用天然光源 作为节能工作中最为主要的一项内容就是对照明工程 的节能应用。而照明节能工程最为主要的内容就是对天然光 源的利用。 随着人们对能源的重视，建筑物中充分利用天然光 源来节约照明用电已经广泛应用在各建筑电气技术中。天然 光源作为一种无限再生资源，在照明节能的实施过程中必须 要扩大应用。 制定一系列建筑物的采光标准和采光方式，并推 广于日常生活中。

4.2 太阳能照明技术 太阳能和天然光源一样，属于取之不尽用之不竭的无限 能源。 太阳能照明技术可以减少温室气体的排放，同时节省资 源，保护地球环境。科学合理地利用太阳能照明节能技术，可 以将建筑电气节能技术的发展推向更高的台阶，这可以将其 最为本质的原则和内涵得以展现。

4.3 能源综合利用 控制能源问题的主要方式并不单纯依靠电力使用上的 细节，此外还包括对风能等自然的，可再生的能源的综合运 用。 这就需要技术的革新发展，也是我国建筑电气节能技术发展的主要方向。

5、建筑电气节能技术的发展前景

我国的节能体系目前仍处于初级阶段，相比一些发达国 家已经建立起的各具特色的建筑节能体系稍有不足。如英 国、美国、加拿大、日本等国家先后建立起了节能评估体系， 在各国的建筑节能技术实施过程中都依靠该体系的规范和 准则，采用定性定量的方法，对电气节能的效果和电气节能技 术进行评估。 相比之下，我国的建筑电气节能技术评估体系并没有建 立，显示出了相对的不足性。 因此需要我国尽快学习先进国家 的经验并分析自身的不足之处，扬长避短，这将有利于我国在 短时期内取得建筑电气节能技术发展的巨大进步。我国现在 实行的建筑节能标准和规定对电气节能内容没有做出具体 的规定，加大了操作的难度。所以，国家建筑行业的相关部门 有必要对电气节能和建筑节能测评体系的建立采取硬性措 施和实施内容的规定。 近几年我国开展的基础数据统计的工作，对各地区不同 气候特点评估，已着手对当前用电情况和建筑电气运行的数 据统计，在进行比较分析后，就将进行定量分析，针对不同的问 题和不同地域的实际情况采取不同的节能技术改造，针对各 项新产品和新技术的出现，国家出台对应的鼓励措施，这都有助于科研效果和科研动力的加大，使科研成果快速传换为大 范围应用的产品，从而形成科研进步和生活节能的良性循环。 在此基础上，国家可指定出操作性强、 实施审核简便的科学测 评体系，明确划分一些建筑电气节能技术强制性措施，在实施 过程中加强管理，使建筑电气节能技术发挥实效，以取得长足 的发展。我国建筑电气节能技术的发展前景直接关系到建立 节约型社会的发展大计，将创造我国经济效益和社会效益双 丰收。