建筑電氣節能技術匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇建筑電氣節能技術范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

關鍵詞：

建筑電氣；節能；應用

隨著經濟的發展，工業的不斷繁榮，人們的生活水平也在不斷提高。與此同時，能源的消耗也就急劇增加,。而電能是能源浪費的一個主要形式，因此，建筑電氣節能技術的發展就顯得尤為迫切。通過介紹建筑電氣在技能設計應遵循的一些原則以及介紹在安裝過程中的一些問題，最后分析在建筑電氣節能中幾種主要的措施的應用。

1建筑電氣在技能設計應遵循的一些原則

1.1建筑電氣在設計時一定要注意滿足建筑各方面的使用需求。

在進行電氣節能技術的運用時，建筑物在設計時各方面的使用需求如照明、溫度、采光、舒適程度等這些情況的影響都是十分重要的。因此，技術人員在進行電氣節能設計時，一定要盡可能地考慮到建筑物各方面的使用需求。既能滿足建筑物在不同情況下對于照明度、溫度、以及顯色指數等參數的不同要求，也要滿足相關的技術要求，并盡可能地節約成本。

1.2要注意不能投入過多不必要的資金。

在進行建筑電氣節能設計時，技術人員要根據建筑設計運行中實際的資金合理使用資金，不必要的投入和不必過多資金的投入都應避免。盡量做到最有效地利用資金，防止不必要的資金浪費，能夠保證對于建筑電氣節能技術的資金投入在短期內就能收回。

1.3選取最佳的節能設備。

在進行建筑電氣節能設計前，技術人員要提前做好對節能設備的了解，充分、全面理解其原理、性能和效果。然后在進行節能設備的選用時，做到最大限度的節約資金，且不影響節能技術各方面參數的運用。運用經濟學原理，從技術經濟上進行全面的比較，與要實施節能技術的建筑實際情況進行有機結合，選擇最佳的節能設備。做到以最少的資金，完成最大限度的節能。

1.4盡量減少節能過程中產生的無用的損耗。

在建筑電氣節能過程中，往往會產生一些跟節能毫無關系的無用損耗。這些損耗沒有任何用處，只會帶來不必要的浪費用處。在節能設計時我們應把能源充分利用在有效能耗上，對于在設計過程中遇到的與對建筑物電器節能無關的損耗，要盡量采取措施時這些無用的損耗最小。例如想辦法進行無功補償，盡可能地提高系統的功率因數，提高有用功率所占的比例，減小無用損耗的數量；盡量減小建筑負載的諧波，從而達到降低建筑物功率損耗的目的。

2建筑電氣設計時遇到的一些常見問題

盡管電氣節能技術在我國建筑電氣安裝運用中已經普遍使用，但是由于我國目前電氣節能技術尚不成熟，仍然在電氣安裝過程中遇到許多問題。例如對于電氣負荷的計算不夠科學和有效以及對于用電數據的記錄不夠全面等都將影響到電氣節能的質量，它將導致在建筑設計中的照明度與選擇的照明光源不合理，進而只能使用較大的變壓器。此外，我國現行的建筑節能設計標準及規則也未能全面地體現建筑電氣節能措施，對于建筑物室內的電氣設備以及照明工具都未能進行詳盡的分析。一些聲控或者光控開關未能在照明區域中設置，而設置照明工具的區域也存在著很多問題。眾所周知，室外照明工具安裝在環境較為多變和惡劣的室外，往往要受到許多不利因素的影響,稍有不慎就會對燈具的機械參數或照明參數造成影響，嚴重時便會導致事故的發生。而室外照明工具發生損傷，長期暴露于公共場所，極有可能對在室外活動的人們造成人身傷害，甚至電擊致死，這是十分嚴重的。

3建筑電氣節能技術的主要措施

3.1建筑照明工具上的電氣節能設計。

在建筑的電氣安裝過程中，對于照明工具的合理選用往往能夠大大提高節能效率、節約成本，尤其是當選用直接照明型的工具時，能夠獲得極好的效果；在不同使用情況下合理選用節能型熒光燈、LED燈、以及各種新型的節能設備，這樣就能夠提供正常的照明，而且在相同的照明情況下更加節約電能和資源；此外，在選擇鎮流器時適當選用節能型的電感鎮流器，在相關條件允許的情況下選擇電子鎮流器，使得在相同的照明情況下，更加節約資金和資源，并且降低了電能的損耗。此外，在對建筑照明系統進行節能設計時還要充分的考慮到建筑物對照明情況的要求，盡可能使設計出的結果能夠達到建筑物要求的水平，對于建筑物的結構以及風格等諸多情況不同的情況，技術人員應靈活應對，對不同建筑物采取不同的節能措施。例如采取分區控制的方法對面積較大的建筑物進行節能設施的安裝，對于一些只在特定時間才需要照明的建筑物區域，可以對照明系統采用時間控制等措施，在特定時間進行照明，從而提高了使得照明系統更加便捷和高效。

3.2對電氣設備的合理使用。

建筑電氣的安裝過程極其復雜，它不僅僅是單一的安裝，還要與其他許多相關工位配合，在其他相關專業的協調輔助下，完成一整套的安裝操作。由此可見，在建筑電氣設備的安裝中，合理的選擇和使用電氣設備將起到十分關鍵的作用。設計人員在進行建筑電氣安裝時，合理地使用電氣設備將大大地節約能源。例如，運用變頻手法來控制空調箱的送風量，這樣運行出來的空調，不僅能夠滿足室內正常通風的要求，還使室內空調的負荷情況保持在正常的情況下，由此而達到了節約能源的目的。

3.3對變壓器的合理選用。

在供配電系統的正常工作中，變壓器起著十分重要的作用，因此，選擇合適的變壓器對于建筑電氣設備的安裝也是極其關鍵的。鐵耗和銅耗時變壓器在工作過程中兩種主要的能量損耗形式，因此在選擇變壓器時，我們重點依據這兩點為原則來對變壓器進行選擇。為了防止鐵耗，我們一般選擇節能型變壓器來避免;而對于銅耗，由于銅耗的產生與鐵耗不同，它是由于負荷的大小而引起的，因而在選擇變壓器時要根據變壓器運行過程中負荷隨時間變化而該發生改變的具體規律來合理選擇最為合適的變壓器。此外，為了達到最佳的節能水平，一般要確定變壓器的數目和在不同位置安放變壓器的數目。

3.4合理采光，盡量地減少電能的使用。

不使用照明設備，最大限度的使用自然光來進行建筑物的照明是最為有效的節能方法。當然這種方法的可行性太低，而在降低照明系統消耗的過程中我們加大對自然光的使用，這是最為有效的措施。通過擴大建筑物門和窗戶的尺寸、在不影響建筑物美觀的基礎上，盡可能地增加建筑物窗戶的數量，保證建筑物采集的自然光源足夠多，這樣就大大降低了電能的使用，從而達到了節能的目的。結束語總之，建筑電器節能發展到今天，仍然存在著許多的問題，它仍有很大的發展空間。在為人們提供舒適生活空間的同時,又能節約資源，解決資源大量損耗的現狀，是每個設計人員都應當面對和思考的問題。

作者：王鯤鵬 單位：黑龍江飛天建設工程總承包有限責任公司

篇（2）

中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著經濟高速發展,如何節約能源是保證可持續發展的必要條件,而建筑電氣節能的空間還很大, 因此,將電氣節能技術用到建筑電氣設計中,精心思考, 反復斟酌,從而真正達到提高效率,節約能源,為經濟的可持續發展和節約型的社會做出應有的貢獻; 建筑電氣設計還應充分考慮選擇高效率的節能設備,應用先進的設計技術,按照節能標準進行設計,為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動空間,采用先進的節能技術,迭到電氣節能最大化的目標。

一、我國建筑電氣節能狀況概述

目前我國能源利用率比較低，從建筑能耗來看，據有關統計，建筑能耗目前占我國一次能源消耗總量的27.8%，單位筑面積能耗相當于發達國家的2～3倍，在歐美發達國家，節能型建筑的比例已達到40%，由此可見我國建筑節能工作潛力巨大。而在我們這樣一個資源相對匱乏，發展中的人口大國，能源的消耗正急劇增加，作為能耗大戶的建筑能耗已成為危及社會可持續發展的一個重大問題。建筑節能工程被國家確立為“十一五”期間十大重點節能工程，近年來，作為二次能源的電能供需矛盾尤為突出，拉閘限電屢見不鮮，而建筑電氣用電是又是耗能大戶。所以，如果大量使用節能照明產品并采取有效的節能措施，則每年可節約大量電能，減輕對生態環境的破壞，經濟和社會效益非常可觀，也是建設“能源節約型”社會的一大有益舉措。

二、建筑電氣技術節能的途徑

建筑電氣節能的前提是滿足建筑物的使用功能，即滿足照明的照度、色溫、顯色指數，滿足舒適衛生；其次節能應按照國情考慮實際經濟效益，不能因為節能而過高地消耗投資增加運行費用。而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。節能的著眼點，應是節省無為損耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物的功能無關的，再考慮采取相應的措施節能。下面就節能途徑做介紹：

1、電源節能

（1）提高供配電系統的功率因數。功率因數提高可以減少線路無功功率的損耗， 從而達到節能的目的。具體方法有：

第一、減少用電設備的無功功率，提高用電設備的功率因數。

第二、用靜電電容器進行無功補償，電容器可產生超前無功電流抵消用電設備的滯后無功電流，從而達到提高功率因數同時又減少整體無功電流。

（2）提高配電線路壓降，減少供配電系統線路損耗。

第一、在主線路上盡量使用高等級電壓，線路應以直線為主少走彎線，在低配電鐘不走或少走回頭線路，此外，變電所應盡可能靠近負荷中心，以減少供電半徑。

第二、使用截面積相對大的導線，選用如銅芯導線以減小電阻率降低線路功耗。

（3）包括變壓器在內的配電系統優化。

第一、合理選擇變壓器的容量和臺數。選擇容量與電力負荷相適應的變壓器，對負荷進行合理分配，使其始終工作在高效區內。

第二、選用節能型變壓器。

第三、加強運行管理，采用智能化系統統一調度管理。近幾年， 國內外一些公司對供配電系統進行了廣泛深入地研究，開發研制出了一系列用于供配電系統計算機監控的產品和設備，這些產品均是基于現場總線技術。采用現場總線技術可以快速、簡單、低成本實現供配電系統的自動化。

智能化供配電系統一般由計算機、通信網絡、智能化開關和控制設備組成。它是由通信網絡將供配電系統中帶有通信接口的開關和控制設備連接起來，并與計算機相連，由工作人員在計算機上進行智能化管理和操作，從而實現集中數據采集和處理，集中進行監控，真正達到供配電系統的遙測、遙調、遙控和遙信，系統拓撲如圖1。

圖1 智能供配電系統網絡拓撲圖

該系統可對建筑物和建筑群的高壓供電、變壓器、低壓配電系統、備用發電機組的運行狀態和故障報警進行監測，并檢測系統的電壓、電流、有功功率、功率因數和電度數據等，為節能和安全運行提供實時信息并向物業管理部門提供必要的運行數據。

此外，利用該系統，通過與冰蓄冷設備、應急發電機等配合，可以在用電高峰時，選擇卸除某些相對不重要的機電設備來減少高峰負荷，或投入應急發電機以及釋放存儲的冷量等措施，實現避峰運行，降低運行費用。

2、動力節能

（1）空調系統的優化節能。采暖通風空調系統是建筑設備中最主要的組成部分，其作用是保證建筑物內具有舒適的工作、生活環境和良好的空氣品質。暖通空調(HVAC)控制系統，主要包括各種冷熱源機組、空調機組、新風機組等的控制。采暖空調系統的節能，除了一般要求的加強設備的能源利用效率外，主要需要做到的是根據室內實際工況和人員活動狀況，設置合理的采暖空調分區，在中央空調室由智能化BAS(Building Automatic System)軟件監視建筑物各區熱負荷，并動態地根據其實際狀況對其進行溫度設定和開啟、關閉控制。系統通過對空調設備的最佳啟停時間的計算和控制，可以在保證環境舒適的前提下，縮短不必要的空調啟停寬容時間，達到節能的目的；同時在預冷、預熱時，關閉室外新風風閥，不僅可以減少設備容量，而且可以減少獲取新風而帶來冷卻或加熱的能量消耗。

（2）建筑電氣中電動機的節能。電動機作為動力源，其應用比較普遍，同時其耗電量極大。據統計，電動機負荷約占總發電量的60%~70%，所以其節能極其關鍵且有較大潛力。減少電動機電能的損耗主要方法是提高電動機的效率和功率因數。主要可從以下幾個方面入手：

第一、根據負荷合理地選擇電動機。首先要了解負荷的特性，根據電機的工作環境，選用合理的電動機，以提高電動機運行的效率和功率因數。

第二、優化改進控制方式，提高運轉效率，對需要根據負荷變化調節設備采用調速電機。在水泵、風機、壓縮機、電梯等機械上應用變頻器不僅可以節約大量電能，還可控制質量及產品數量，是實現機電一體化的重要手段。

第三、采用智能傳感器管理電動機，對于人流較少場所的扶梯宜選用自動扶梯相控節能裝置，自動判斷運行負荷和效率狀態，調整電機的運行功率；通過紅外感應裝置增加扶梯的自動開庭功能，在無人狀態時自動停止，有人時自動啟動，使電機始終處于節能狀態。

3、照明節能

在現代化的建筑中，照明系統是提供良好的舒適環境的重要手段。照明控制能提供良好的光環境并且有節電效果。

光環境控制就是按照不同時間和用途對環境的光照進行控制，給以符合工作或娛樂休息所需要的照明，產生特定的視覺效果，通過改善工作環境提高工作效率。

照明系統能耗占建筑能耗的26％，照明系統的節能設計可以較大比例地減少建筑的能耗。照明系統的節能，除了一般要求的加強設備的能源利用效率外，也要根據室內實際工況和人員活動狀況，設置合理的照明分區，通過照度探測和人員探測探頭，以及設置好的照明模式，進行開啟、關閉控制。通過照明控制在需要時才亮燈，并使其有一定的亮度，降低能源消耗。具體節能措施如下：

（1）選用高效節能光源及燈具。據統計，高壓鈉燈的光效為最高，熒光燈和金屬鹵化物燈次之，高壓汞燈不高，而白熾燈為最低。故在設計中應嚴格控制使用白熾燈，推廣使用細管徑熒光燈和高壓鈉燈。

（2）采用合理的控制方式，引入照明節能控制系統。采用照明節能控制系統的主要目的是節約能源。照明節能控制系統借助各種不同的“預設置”控制方式、控制元件、光線感測控制，對不同時間、不同環境的光照度進行精確設置和合理管理，從而實現節能。照明節能控制系統對照明的控制是以模塊式的自動控制為主，手動控制為輔，照明預置場景的參數以數字方式存儲在EPROM 中，這些信息的設置和更換十分方便。該系統能夠進行遠程集中監控、遙控控制和就地現場控制，使建筑的照明管理和設備維護變得更加簡單。

照明節能控制系統可改善環境，延長燈具壽命和降低運行費用，提高工作效率以及減少維修和管理費用等。另外，照明控制系統具備多種照明控制方式，可以使同一建筑物具備多種藝術效果，為建筑增色添彩。現代建筑物中，照明不單純地為滿足人們視覺上的明暗效果， 更應具備多種控制方案，使建筑物更加生動，藝術性更強，給人以豐富的視覺效果和美感。

（3）充分利用自然光。在設計中，電氣設計人員應與建筑專業人員配合，從建筑結構方面充分獲取天然光，如：開大面積的頂部天窗，利用屋頂采光；如有條件，可采用光導纖維、棱鏡組反射及導光管等新技術進行采光。

（4）推廣使用新能源。近年來，LED 俗稱發光二極管在工程項目中逐漸應用， 白光LED 理論發光光效可達200lm/W,較同等亮度的白熾燈耗電少約80%，節能潛力巨大。

三、工程實例

某大學圖書綜合樓高85m, 20層, 建筑面積36 300m2, 集辦公、科研中心、圖書館和實驗中心于一體。

中央空調系統制冷站配置有230×104 kcal / h LG主機2臺, 75kW冷凍水泵3臺, 110kW冷卻水泵3臺, 冷卻塔2座, 每座冷卻塔裝備7.5kW風機4臺, 共8臺冷卻塔風機。針對中央空調系統制冷站的具體配置情況,采用了一套BKS 800中央空調節能控制系統。BKS 800是采用計算機技術、模糊控制技術與變頻技術, 根據中央空調運行所要求的多元參數, 建立一套空調水系統變流量控制模型, 實現對空調系統負荷的動態跟蹤和系統運行的實時控制。

工程應用一年多來, 達到主機節約熱源蒸汽20%～40%, 水泵及冷卻塔風機節電60%～80%。中央空調輔機系統每年可節約電能消耗57.3 ～66.1萬kW?h, 全年節約中央空調總運行費用高達70萬元。

該大學綜合樓分相電容補償配電柜分布情況為1~2層為4臺/層、3~6層為2臺/層、7~8層為1臺/層, 總共使用了18臺柜子。現以一層為例進行數據比較, 見表1及表2。

表1 補償前的計算數據

表2 補償后的計算數據

總之，建筑電氣的節能設計潛力很大，廣大電氣設計人員在設計中應精心考慮，反復比較設計方案，拿出一套符合各種技術指標，滿足功能需求的前提下，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。電氣設計專業人員應高度重視節能設計理念,全面掌握并運用有效的節能措施。

參考文獻：

[1] 汪慧芳.建筑電氣節能設計初探[J]. 四川建材. 2007(06)

篇（3）

中圖分類號:TM

文獻標識碼:A

文章編號：1672-3198（2011）06-0278-02

1 引言

節約能源和低碳經濟是我國今后發展的一個重要方針。十一五規劃提出了明確的能耗目標,到2010年,使我國的能源消耗降低20%,建筑節能工程在其中占有舉足輕重的作用。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。對已有建筑,目前城鎮民用建筑運行耗電為總發電量的23％左右,建筑運行消耗的能源為全國商品能源消耗的20％左右,比例分布如表1所示。隨著城鎮化水平的提高,建筑能耗的比例將逐年提高。建筑電氣節能是各種節能途徑中最有潛力,節能效果最明顯的方式之一,也是緩解我國能源緊張、促進社會經濟發展的有效措施之一。只有采取較好的建筑電氣節能措施,才能達到發達國家的建筑能耗占總能耗的33%左右的標準。

建筑電氣節能措施有：供配電系統優化、改進空調系統等。本文將以上述幾方面為重點,介紹相關的建筑電氣節能技術研究工作。

2 建筑電氣節能設計原則

(1)建筑節能要保證建筑物的功能、安全性、舒適性。

(2)建筑節能應滿足經濟性。考慮建筑物整個生命周期內的能耗效果、成本和投資回報。

(3)建筑節能應采用先進性的技術原則。

(4)建筑節能和節約能源、保護環境并重的原則。

3 供配電系統設計

供配電系統可以根據供電距離,負荷容量,用電設備等因素進行優化設計,做到系統操作方便可靠。負荷中心應接近變配電所,可以減少線路損耗。根據不同使用特點布置變壓器的臺數和選擇容量,以適應負荷變化,實現經濟運行減少電能損耗。合理地提高供配電系統的功率因素也是有效的方法。其具體的方法如下：

(1)選擇合適的供電電壓。

電壓越高,電流輸送過程中的損耗就越小。民用建筑設備用電壓大部分為220或380V,但某些大型的民用建筑空調主機等設備可以選用超高電壓以達到節能目的。

(2)負荷中心應接近變電所。

通過合理分布供電網絡,控制低壓供電半徑控制在200m以內,減少線路電壓損失,提高供電網絡穩定性及供電網絡運行的經濟性。

(3)進行功率因數補償設計。

①優先選用功率因數指標較好的供配電系統及用電設備。當系統自然功率因素低于接入電網要求時,應進行無功補償,提高功率因素,可以通過減少用電設備無功損耗,提高用電設備的功率因數或使用靜電電容器等進行無功補償以減少能耗。

②無功補償設備應適當靠近無功源,高壓用電設備產生的無功功率由高壓側的電容器來補償,低壓用電設備產生的無功功率宜由低壓側的電容器來進行補償。

③諧波環境中的功率因數補償應作修正計算。

(4)調節用電峰谷。

由于白天和晚上的用電負荷不一樣,可以根據不同時段的用電負荷合理設計配電系統,進行波峰波谷電量調節,使變壓器在最佳負載率下運行,達到合理利用能源。在電氣設計中推廣應用峰谷電能表,實行不同時段差異化電價,對落實國家的節能政策有重要的意義。

4 建筑電氣照明系統

照明用電量約占總發電量的10％,建筑照明用電量占建筑總耗電的30％左右,尤其是辦公室、教室等公共建筑,改善照明控制可大幅度減少照明電耗,節電潛力巨大。可以從以下幾個方面進行照明系統節能設計。

(1)增加建筑物的自然采光效果已成為現代建筑設計的一個趨勢。在建筑設計施工時,應制定建筑物的采光標準、采光方式盡可能地利用天然光源,獲得穩定的光照效果。在秋冬季節通過引入陽光到室內,不但能節約照明能耗,也可以提高室內溫度。

(2)選用高效節能的電光源,采用高效、光通維持率高的燈具。光源的節能主要取決于它的發光效率,盡量減少白熾燈的使用量。還應根據電光源的點燃特性、顯色指數、調光性能等綜合因素考慮選擇光源。根據不同需求情況選用新型節能光源,如用高壓鈉燈、金鹵燈替等。燈具選擇遵循以下二原則：一是根據不同場所選用不同配光形式的燈具,二是直接配光燈具射出的光通量應最大限度地落到工作面上,光源要有較高的利用系數。

(3)選用適合的照明方式和合理的照明指標。

照明方式可按如下原則進行：

①當要求高照度時,可選混合照明的方式。

②當工作位置密集時,可采用照度不太高的一般單獨照明方式。

③當工作位置為某一區域時,可采用分區照明。照明指標的選擇可按如下原則進行：在提高整個照明系統效率的條件下進行節能;照明設計時,應從照度標準、照明均勻度等來客觀、綜合地評價節能效果;建筑照度標準值應從節能角度考慮,按實際需求選擇照度標準值。

④采用先進控制系統和策略。

采用先進控制系統和策略的方法有：

一是當晚間電網電壓高于標準電壓時,可以適當降低亮度水平,可以節約更多的能源,同時延長燈具使用壽命。

二是科學利用太陽能照明,太陽能照明技術的開發利用,可節省資源,減少對地球資源的使用和破壞。通常有太陽能光伏發電系統,將太陽輻射能直接轉換為電能,提供給照明負荷。

5 電動機節能設計

建筑物中電梯等設備有電動機,提高電動機的工作效率和功率因數可以減少電動機能損耗。在工程安裝設計中應選用高效率的電動機。除了就地電容器補償以減少線路損耗外,主要是減少電動機空載和輕載運行時間,因為在輕載狀況下電動機效率極低,可采用變頻調速控制電動機使其在負載率變化時自動調節轉速使得與負載變化相適應以提高電動機輕載時的效率從而達到節約電能的目的。

6 濕度溫度獨立控制的空調系統

傳統的中央空調都使用出口溫度為5℃左右的冷水作為冷源工質對空氣進行處理,是因為需要進行空氣除濕。而如果僅為了降溫,采用出口溫度為20℃的冷源也可行。一般除濕負荷僅占空調負荷的40％。結果大量的顯熱負荷也用這樣的低溫冷媒處理,就導致冷源效率低下。近年來此領域的一個重要方向就是采用溫度濕度獨立控制的空調方式。將室外新風除濕后送入室內,可用于消除室內產濕,并滿足新鮮空氣要求;而用獨立的水系統使18～20℃溫度的冷水循環,通過輻射或對流型末端來消除室內顯熱。這一方面可避兔采用冷凝式除濕時為了調節相對濕度進行再熱而導致的冷熱抵消,還可用高溫冷源吸收顯熱,使冷源效率大幅度提高。同時這種方式還可有效改善室內空氣質量,因此被普遍認為是未來的主流空調方式。

7 結語

本文研究了我國建筑能源消耗狀況和建筑電氣節能方法。可總結如下：

(1)建筑電氣節能是解決我國今后能源緊缺問題的有效途徑之一。有效地做好建筑電氣節能工作會使我國每年總的能源消耗有減少約10％。

(2)建筑電氣節能的關鍵技術有：供配電系統設計,采暖系統,空調系統,照明系統等。圍繞這些領域,尚有大量的新產品新技術有待研究創新,開發和推廣應用。

(3)借助政策保障,利用市場機制,有效地推廣建筑電氣節能技術,真正實現節能效果。還需要做大量的工作。如建筑物和系統的能耗測試與標識,節能實施的政策方案等。

(4)建筑電氣領域節能蘊含著巨大的潛力,它不僅能有效地緩和電力供需矛盾,保證國民經濟持續、穩定和健康的發展,而且經濟效益顯著。建筑電氣節能過程,貫穿于項目的決策、設計、施工、使用等整個生命周期。在整個建筑設計過程中應從安全性、可靠性、經濟性及節能性等方面進行綜合考慮,選擇合理的供配電方案,選擇先進的建筑設計技術,選擇高效的設備,優化電網的調度運行技術,為人們提供健康、舒適、安全的活動空間。在整個建筑的全生命周期中實現高效率地利用能源、最低限度地影響環境,使之成為生態的綠色節能建筑。

參考文獻

［1］北京照明學會照明設計專業委員會．照明設計手冊［M］.北京：中國電力出版社,1998．

［2］江億.超低能耗建筑技術及應用［M］.北京：中國建筑工業出版社,2005.

篇（4）

目前全世界都存在能源短缺，而我國又是一個能源消耗大國，每年要從國外進口大量的石油和天然氣等，我國人均資源和能源相對貧乏，不到世界人均水平的一半，而我國能源利用率又低，大約為30%。我國單位建筑面積能耗相當于發達國家的2-3倍，由此可見節能工作潛力很大節能工作又關系到技術進步和緩解能需矛盾，是支持國民經濟迅速發展的重要一環。本文對有效的建筑電氣節能技術措施作了探討。

一、照明系統的節能措施

1、充分利用天然光源

照明節能工程中一個較為主要的內容是如何充分利用天然光源，隨著人們對能源和環境保護的日益關注，建筑物中如何充分利用天然光源來節約照明用電已引起廣泛重視，天然光源是取之不盡，用之不竭的能源，在照明節能的實施工程中，應當充分加以利用，制定建筑物的采光標準，確定采光方式，將采光和照明有機地結合起來，白天盡可能地利用天然光源，使建筑物內獲得穩定的光照條件 同時，室內引入陽光，既能大大節約照明能耗，亦有助于提高室內溫度，對于降低建筑能耗也具有重要的現實意義

目前應用的方法主要有：①導光管法， ②采光擱板，③反射高窗，④棱鏡窗。

2、高效的照明控制系統設計

照明控制是照明設計中一個重要的內容，是照明設計基礎理論的一部分，與燈具，光源一樣是照明節能實施中不可缺少的。主要體現在以下兩個方面：

①能營造良好的光環境，通過控制光環境來劃分空間，同一空間中可創造出不同的環境氛圍，體現了照明環境的舒適性

②可節能，使用者需要時才開啟照明，盡可能減少不必要的開燈時間 數量和過高的照度，以有利于照明的節能 雖然我國現有的照明設計標準幾乎沒有照明控制的具體內容，對照明控制也沒有給予應有的重視，但工程設計人員應當充分認識到它的重要性。

3、科學合理地利用太陽能照明技術與產品

其一，太陽能是“無處不有，取之不盡，用之不竭”的清潔能源，太陽能照明技術的開發利用，可節省資源，減少廢氣排放，減少對地球資源的使用和破壞，保護地球環境，科學合理地利用太陽能照明在節能，環保方面具有重大的意義，其二，太陽能照明技術通常利用太陽能光伏發電系統，將入射的太陽輻射能直接轉換為電能，提供給照明負荷。

二、合理設計供配電系統及線路

根據負荷容量及分布、供電距離，用電設備特點等因素，供配電系統應盡量簡單可靠，配電級數不宜超過三級。

由于一般工程的干線、支線等線路總長度動輒數萬米，線路上的總有功損耗相當可觀，所以減少線路上的損耗必須引起足夠重視

①選用電導率較小的材質作導線。銅芯最佳，但又要符合節約用銅的原則。在負荷較大的一類，二類建筑中采用銅導線，在三類或負荷量較小的建筑中可采用鋁芯導線。

②減少導線長度L。變配電所應盡量靠近負荷中心，低壓配電室應靠近強電豎井，縮短線路供電距離，減少線路損失。

③增大線纜截面。對于比較長的線路，在滿足載流量、動熱穩定、保護配合，電壓損失等條件下，可根據情況加大一級線纜截面。一般來說，當線纜截面小于70mm ，線路長度超過100mm ，增加一級線纜截面可達到經濟合理的節能效果。在供配電系統的設計，積極采取上述各項技術措施，就可能有效減少線路上的電能損耗，達到線路節能的目的。

三、提高系統的功率因數

供電部門一般要求用戶的月平均功率因數達到0.9以上。當用戶的自然總平均功率因數較低，單靠提高用電設備的自然功率因數達不到要求時，應裝設必要的無功功率補償設備，進一步提高用戶功率因數。

在線路的電壓U 和有功功率P 不變的情況下，改善前的功率因數為COφ1，改善后的功率因數為COSφ2，輸電線路導線每相電阻為R，則三相回路實際減少的功率損耗為：

另外，提高變壓器二次側的功率因數，由于可使總的負荷電流減少，變壓器的銅損減少，并能減少線路及變壓器的電壓損失。提高系統的功率因數，使負荷電流減少，相當于增加了變配電設備的供電能力。

影響功率因數的主要因素有：民用建筑中風機、水泵用異步電動機和電力變壓器是耗用無功功率的主要設備，改善異步電動機的功率因數就要防止電動機的空載運行并盡可能提高負載率，變壓器不應空載運行或長其處于低負載運行狀態。

設計中通常采用以下兩種做法，一種是在變配電所設置集中低壓補償柜，對系統前端進行補償，雖能滿足供電部門對并網功率因數的要求，但對以下各級分支電路不作補償，因此低壓配電線路中無功電流大，從而造成線路截面和配電開關容量不能減小，且不能保證整個低壓系統的供電質量；另一種做法是在每臺用電設備或每盞照明燈具內設置電容器個別單獨進行補償，這種方式效果較好，對于廠礦企業使用的單臺大容量用電設備比較適用，但對于大型商場，辦公等民用建筑來說，補償投資成本太大，性價比低，安裝分散，造成后期維修量大、維修困難，且電容器利用率低，實際應用并不理想，所以很少采用。

在目前低壓補償電容器技術和制造質量、自動投切裝置有了很大提高的前提下，在這類民用建筑的配電系統中分組設置補償電容，即根據建筑使用功能分區，用電較集中、電氣設備功率因數較低的配電箱處設置電容補償裝置較為適宜。

對于電梯，自動扶梯等不平穩的斷續負載，不應在電動機端加裝補償電容器。因為負荷變動時，電機端電壓也隨之變化，補償電容器沒有放完電又充電，產生無功浪涌電流，電機易產生過電壓而損壞。

通過無功補償，提高系統功率因數，可以節約用戶電費開支，提高設備利用率，還可以改善電壓質量。

四、變壓器的節能措施

即減少變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗按下式計算：ΔΡ=Ρo+β2Pκ式中ΔΡ為變壓器的有功損耗(KW)；Ρo為變壓器的空載損耗(KW)；Ρκ為變壓器的短路損耗(KW)；β為變壓器的負載率。

1、Po作為變壓器的空載損耗又稱鐵損，它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成，其值與鐵芯材料及制造工藝有關，與負荷大小無關，所以在選用變壓器時最好選擇節能型變壓器如S9，SL9，SC8等。 它們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，減少鐵芯渦流損耗，45度全斜度接縫結構使接縫密合性好，減少了漏磁損耗。

2、Pκ是變壓器額定負載傳輸的損耗又稱變壓器線損，它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小，并與負荷率平方成正比。 因此在選擇變壓器時應選用阻值較小的繞組，如銅芯變壓器。βPκ用微分求它極值時，是在β=50%時每千瓦的負荷，此時變壓器的能耗最小，但在β=50%負載率時僅減少變壓器的線損，并未減少變壓器的鐵損，因此也不是最節能的。 綜合初裝費，變壓器、 高低壓柜、 土建投資及運行費用，又要使變壓器在使用期內預留適當的余量，變壓器最經濟節能運行的負載率一般在75%～85%之間。

篇（5）

目前我們國家存在一定程度的能源緊張，化石能源如石油、煤炭等能源有限性及污染程度較高，為了經濟建設有更高水平的發展，一方面需要逐漸減少化石能源使用，增加清潔能源的使用，如太陽能，風能，核能等；另外一方面需要從節約能源方面入手，提高能源利用效率。建筑能耗占社會總能耗比重較大，因此能稍微降低一個小小比例對提高整個社會能源使用效率意義也是巨大。本文從建筑電氣技術這個小角度入手，探討建筑電氣節能。

一、照明系統的節能措施

照明系統作為建筑物整體一大組成部分，為建筑物使用提高照明，因為其分布廣，數量大，能耗消耗，如果能將照明系統能耗降低對降低整個建筑物能耗有積極意義。降低照明系統的節能措施有如下幾項。

1、充分利用自然光源。自然光源由于具有取之不盡用之不竭，光線柔和舒適等特點，以及人們對節約能源和環境保護的關注，建筑物中如何充分的利用自然光源來實現照明越來越受到重視。因此室內照明設計中，應當充分考慮并利用自然光源，制定建筑物的采光標準，優化采光方式，將建筑物采光，室內照明有機地結合起來，白天室內引入太陽光，使建筑物有充足穩定的光照，滿足工作生活需要，達到盡可能地利用自然光源，進行節約照明能耗目的，這對于降低建筑能耗也具有重要的現實意義。目前應用的方法主要有：①導光管法，②采光擱板，④棱鏡窗。

2、選擇合適高效的燈具光。從經濟、適用和節約能源角度出發選擇燈具，選擇高效節能燈具；例如以前使用廣泛的白熾燈，白熾燈只有10％的電能轉變為可見光，90％的電能轉變為熱輻射，效率較低，造成較大的能源浪費，因此需盡量減少此類燈具的使用。細管徑熒光燈、金屬鹵化物燈和以及近年發展較快的LED節能燈均為高效光源，發光效果高，使用壽命長，應積極選用。對于熒光燈，應首先選用電子整流器，減少使用傳統電感線圈整流器，減少無功以及線圈發熱損壞。其次，應根據不同使用部位選擇相應的燈具，以達到物盡其用，進行節約電能。例如：在一些燈具安裝高度較低的地方，應該選擇熒光燈；在燈具安裝高度較高的場合，適合選擇金鹵燈或中顯色高壓鈉燈；在一些不同時段照度要求有不同要求的場合，可以在燈具中設置功率大小不同兩個光源，照度要求較高時，使用大功率光源，照度要求較低時則可以使用小功率光源，已達到節約能源要求。最后，應從適用及節約能源角度，對建筑物不同場合進行照度計算，合理的選擇燈具的功率，數量以及空間上的布置，在滿足使用及美觀舒適等要求下，從根本上降低照明能耗。

3、選擇合適的照明控制方式。從照明控制方式入手，對燈具開關進行合理控制，對不使用時進行關閉可以有效節約能源；例如對大型建筑物公共照明，選擇先進的控制中心集中控制方法進行控制，智能地根據室內的照度調節點亮燈具的數量，調節燈具的亮度等，進行智能集中管理，達到合理使用，節約能源；又如對走道，電梯前室等部位燈具采用自熄滅控制，做到照度不足時，有人走近能點亮，人離開時燈具自動熄滅，簡單實用能有效避免電能浪費。

二、合理的供配電系統及線路設計

根據負荷容量及分布、供電距離，用電設備特點等因素，供配電系統應盡量簡單可靠，配電級數不宜超過三級。由于一般工程的干線、支線等線路總長度較長，線路上用于發熱的有功損耗巨大，造成能源浪費并且也不利于線路的安全運行，因此應著重考慮降低線路上的的損耗，總的說來有如下三種途徑；

1、選用銅芯電線電纜。通過線路上損耗功率可知，減小損耗功率一個途徑就是減小線路的電阻，當線路長度一定時，只能通過考慮選擇電阻率較小材質的電線電纜，常用材料金屬中，金和銀的電阻較小，銅次之，鋁再次之，但金和銀造價高昂，不能采用，所以應盡量采用銅芯電線電纜，以達到節約能；

2、盡量減少線路長度L。已知供電線路的電阻R與線路的長度成正比，因此在選定線路材料的前提下，應盡量減小線路的長度，以達到減少能耗目的；具體措施如優化變配電所的位置，使它盡量靠近負荷中心，對地下室的橋架數量，大小規格，走向進行合理的優化，對照明配管上下及水平走向進行合理優化，避免電線電纜敷設時出現不合理的拐彎浪費，達到縮短線路供電距離，減少線路損失。

3、增大電線電纜截面積。已知供電線路的電阻R與線路的截面積成反比，因此在確定線路的材質和長度前提下，應盡量增大線路的截面積；由于增大電線電纜的截面積涉及到增加工程造價，因此增大線路截面積的同時需要考慮的因素較多，需綜合考慮，線路載流量，動熱穩定，線路壓降，以后使用容量增長等因素，確定一個最佳經濟載流密度，確定線路截面積，達到節省能耗同時還節省工程總投資（工程建設投資及以后使用運營費用）

4、對無功較大電機設備進行就地補償。對一些無功需求較大的電機設備，如泵房電機，進行遠距離供電時，可以采用就地電容器補償無功，減少線路上無功傳輸損耗。

5、施工時應嚴格按照規范要求進行施工。管內穿線、電線電纜在敷設是時應按規范要求控制施工過程，保證施工工藝達到要求。盡量減小電線電纜自身渦流產生的損耗。比如，應避免電線電纜在敷設時產生打圈、纏繞；在橋架內電纜的彎曲預留只需要滿足伸縮及沉降余量，不應太多；電纜在支架上排列距離應滿足電纜施工規范的要求，交流單芯電纜或分相后單芯電纜宜成品字型綁扎或一字型排列，且避免交叉、纏繞形成閉合磁路。嚴格控制電線電纜接頭及終端頭的制作質量。因為電線電纜終端頭制作連接質量不達標就會造成接觸不良，增加局部接觸電阻，從而造成發熱增大，進而增大電能損耗；此外所有照明及插座回路電線接頭均應搪錫，確保接觸良好，減少發熱損耗。在供配電系統設計及施工，積極采取上述5個方面技術措施，可以有效減少線路上電能損耗，實現線路節能目的。

三、變壓器的節能措施

變壓器在整個建筑物中起著變換電能的作用，承擔著建筑物內所有負荷的供電，自身通過的電壓，電流，功率均較大，而其因為自身構造原因，有大量的線圈繞組，鐵芯等，因此有較多的電能用于變壓器自身的發熱損耗，因此采取適當措施減少變壓器損耗對整個建筑節能具有較大現實意義。而減少變壓器損耗即變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗可以近似按下式計算：=+式中為變壓器的有功損耗；為變壓器的空載損耗；為變壓器負載率；為變壓器的短路損耗。

1、作為變壓器的空載損耗又稱鐵損，它是由漏磁損耗和鐵芯渦流損耗組成，大小只與制造工藝以及鐵芯材料有關，與負荷無關，因此應盡量選用節能型變壓器如S9，SL9,SC8等。這類型變壓器鐵芯主要由優質冷軋取向矽鋼片組成，由于“取向”處理的因素，矽鋼片的磁疇方向接近一致，減少鐵芯渦流損耗，而45度全斜度接縫結構使接縫密合性好，從中又減少了漏磁損耗。

2、是變壓器額定負載下傳輸損耗又稱變壓器線損，主要由變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小，以及負荷率平方所確定。因此在選擇變壓器時應選用線圈阻值較小的繞組，例如銅芯變壓器。

3、綜合考慮，初裝費、變壓器、高低壓柜、土建投資、后續運行維護費用，以及建筑物以后發展需預留適當的余量等因素，合理選擇變壓器容量和臺數，并根據負荷情況，合理分配每臺變壓器的負荷，使其負載率在最經濟節能的區間即工作在高效低耗區內。

四、結束語

綜上所述，建筑能耗占社會總能耗比重高，目前已經大約達到社會總能耗25%，對于建設資源節約型社會，降低建筑能耗有巨大現實意義。因此，必須以降低建筑能源損耗為原則，從小處入手，提高節能環保意識，大力發展節能新技術新方法，在建筑的設計、施工、運行使用中都注意到降低能耗，不斷的推進建筑節能，降低整個社會能耗，走低碳環保路線，讓人與自然和諧相處，恢復藍天白云。

作者:劉恒巧 單位:深圳市鵬城建筑集團有限公司

參考文獻：

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0.引言

近年來，隨著節能減排，降低能耗等觀念的不斷推廣和深入，采取節能技術減少不必要的電力和能源浪費成為現代建筑電氣設計的新趨勢。目前，建筑電氣節能技術的應用已形成了一系列規范化的體系。因此，研究在不降低建筑功能標準的前提下，通過合理配置電氣設備，選擇節能的電氣原件、提高設備利用效率等方式是提高現代建筑電氣節能效率是很有必要的。

1.現代建筑電氣節能相關理論

1.1現代建筑節能技術基本概念

建筑節能技術起源于20世紀70年代，主要原因是能源危機在世界范圍內的蔓延，導致建筑節能技術研究在全世界全面展開，而通過節能設計和降低建筑自身能耗達到節能效果也被逐漸被認同和確信。現代建筑節能技術就是在充分滿足、完善建筑物功能要求的前提下，通過對建筑物的冷熱源系統、空調系統、送排風系統、供配電系統、給排水系統、電梯、照明等機電設備進行實時監視和優化管理，提高設備利用率和管理水平，使設備始終處于最佳運行狀態，減少不必要的浪費，從而達到有效節約電能的目的。

1.2現代建筑能耗的主要來源

調查及統計資料顯示，現代建筑能耗占據全社會能耗的27%，成為節能減排的新重點。通過分析建筑能源的消耗發現，能耗主要產生在如下幾個方面：

1.2.1現代建筑中的電力變壓器能耗

根據建筑的規模和功能不同，現代建筑中都需要選擇不同類型、規格、數量的變壓器，統計顯示，發變電系統中，變壓器電能損耗占總發電量的10%，同時，變壓器的損耗占建筑電能線損的50%，變壓器的損耗主要包括有功功率損耗、無功功率損耗、綜合功率消耗三種類型。因此，研究節能型變壓器，提高變壓器的運行效率和經濟性，對降低建筑物電氣能耗是十分重要的。

1.2.2現代建筑中電力電纜的能耗

由于電線內部電阻的緣故，電力在傳輸過程中會以熱的形勢消耗一部分，這部分能耗與電纜的長度、電力的傳輸距離、線纜的型號、品牌、導體截面等直接相關，因此，在綜合考慮線纜的造價成本、施工成本與節能效率的前提下，可有效減低建筑能耗。

1.2.3現代建筑中照明部分的節能

資料統計顯示，我國電力消耗中的1/6是被照明消耗的，提高照明系統的能效水平無疑將較大幅度降低照明能耗。建筑照明節能的原則就是在保證照明質量的情況下，通過照明節能設計，充分利用自然光、太陽能等一系列手段，減少建筑照明中的能量消耗。

2.現代建筑電氣節能措施

2.1對建筑電氣系統的優化設計

在建筑電氣系統設計時，要根據各項電氣系統的區別進行電氣負荷計算和電氣節能設計。在設計前，設計人員要深入現場，詳細了解建筑自然環境、日照、光照條件等因素，加強與業主的溝通，仔細了解業主對建筑照明的要求，本著以人文本的原則，綜合建筑物功能、結構、環境等方面的因素，選擇最佳的技術和最優的技術方案，同時，設計人員要加強學習和溝通，及時掌握最新的節能技術，并將其應用到電氣節能設計當中。對電氣設計成果要引入第三方的檢查和審核機構，對圖紙的科學和合理性進行審核，提高圖紙的設計質量水平。

2.2合理選擇建筑用變壓器

為降低變壓器的有功功率損耗，提高變壓器運行效率，降低變壓器的總體能耗，必須綜合考慮變壓器的型號、規格、數量等參數以及工程前期投資的成本，科學合理的選擇變壓器，以降低建筑的整體能耗。首先，在配電側應采用環形供電網絡，在運行側應采用并聯的方式應對建筑用電荷載的季節性的變換；其次，在晝夜用電變化大建筑中，變壓器應非晶態合金得鐵芯，該類型同容量變壓器可降低80%的電力損耗；第三，應根據負載選擇變壓器的負載率保持較高，在實際應用中發現，變壓器負載率在75%-85%為時，其投入和產出比價格，既能有效的節能，同時也保證變壓器的投入不會浪費；最后，盡量選用大容量的變壓器，使變壓器在運行時的負載率盡可能接近最佳負載率是提高變壓器的技術經濟效益和搞好變壓器節能的根本性措施。

2.3合理選擇電線和電纜

供電方式和線纜截面積是影響建筑內部線纜電力消耗的兩大直接因素，實驗表明，4%的輸入電能在線纜環節被消耗，在電能通過線纜傳輸過程中，會產生有功功率和無功功率的損耗，因此，除了選用電阻率較小的銅芯導線做線纜外，還要從以下幾個方面降低電線和電纜的電能損耗：首先是要減小建筑總線纜的使用長度，線路設計盡量點到點，走直線，同時避免線路走回頭線。變壓器的設計安放位置應盡量位于建筑的中心，使得從變壓器到各個負載的距離均最短，高層建筑的低壓配電間應盡量位于豎井附近，保證配電間到干線的距離最短，不會出現回頭線；其次需要增大導線的截面積。在綜合計算經濟效益和節能效率的情況下，設計選用的長線路當增加一級截面所增加的線纜成本可通過增加后建筑解決在三年內平衡時，可將滿足載流量、熱穩定、保護的配合及電壓損失所選定的截面再加大一級。

2.4建筑用電動機節能的途徑

建筑用的電動機主要是風機、水泵等為建筑提供整體通風和高層輸水的電動設備，根據建筑的功能不同，該部分設備的耗能比也有很大的區別。資料顯示，高層星級酒店水泵的耗電量占總耗電量的30%左右。因此，降低該部分的能耗也是很有必要的。首先在電動機的選擇是要高效率的電動機，以提高電動機的工作效率和功率因數；其次，要根據荷載的負荷特性，使得電動機的運行于電動機的負荷特性相匹配，保證電動機的工作效率；第三選用軟起動器的電動機設備，軟啟動器在電動機啟動過程中啟動平穩，啟動后可保證設備全壓投入運行，可有效降低能耗，提高電能的轉化效率和設備的使用效率。

2.5提高功率因數

在建筑電氣設計中，對于容量超過10kw的大型設備和供電距高在20m的情況下，應采用就地補償方式，選用就地補償裝置以減少無功功率流動引起的損耗。對直流設備的供電和勵磁，應采用硅整流或晶閘，空載率大于50%的電氣設備，應安裝空載斷電裝置，降低不必要的電能損耗，對連續運行的大型電氣設備，應安裝空載自停控制裝置，大型非連續運轉電氣設備，宜采用電動調節風量、流量的自動控制方式，以節省電能。

2.6合理選擇節能光源

節能光源的選擇是最直接也最明顯也最方便的建筑節能措施，資料統計顯示，熒光燈的發光效率是白熾燈的4-5倍，壽命是白熾燈的7-8倍，而且具有結構簡單、光效高、發光柔和、壽命長、無頻閃和無電磁輻射等優良性能，在現代建筑中得到廣泛的應用，對提高建筑的節能效率起到重要的作用。同時高壓汞燈、高壓鈉燈、高顯鈉燈、金屬鹵化物燈等高強氣體燈近年來也在建筑中得到了廣泛的應用和普及，對減低建筑物能耗，提高電能利用效率起到了重要的作用。

3.結論

節能減排，減低能耗是現代建筑設計的必然選擇，是提高建筑物的整體設計水平，降低建筑物運行維護成本的必要途徑。本文通過分析建筑節能的基本概念和能耗因素，提出了建筑電氣節能的具體措施和手段，其結果對指導現代建筑電氣節能設計重要指導意義。

【參考文獻】

［1］狄全熙，呂巖.建筑電氣節能設計的研究[J].內蒙古石油化工，2008，(6):89-91.

篇（7）

在對高層樓宇建筑的電氣設計過程中存在的設計問題是導致其浪費電能的主要原因，設計師在設計高層樓宇建筑電氣工程時既要滿足大樓日常辦公的需要，而且還要使得電氣設備有較好的擴展性，這樣就方便以后對大樓進行電力維護。而且有的高層大樓智能化程度很高，智能化的實現是依靠電動機來進行的，只有通過對其智能化系統進行節能設計才能夠有效的節省電能，但是目前的智能化系統并沒有進行相關的節能設計。

1．2設備選用存在問題

由于傳統的電氣設計沒有考慮到節能的因素，所以在現今很難進行更改，老舊的電氣設備雖然可以正常使用，但是在節能方面非常欠缺，相對于新型的電氣設備而言其能耗非常大，由于老舊電氣的使用而導致的電能浪費占據總電能浪費的大半部分，所以對于這種問題是很難進行解決的，只有通過全面更換電氣設備來實現，不過更換的過程非常麻煩，不利于大樓其他人員的正常辦公。

1．3設備維護存在問題

電氣設備正常使用的電能要遠遠低于設備故障時所消耗的電能，而高層樓宇建筑中的線路物理損耗要遠遠大于其他普通建筑，因為高層樓宇中的電纜線路非常長，電纜線路也有一定的電阻，短距離的情況下可以忽略不計，但是長距離電纜導致的電能消耗是非常大的，高層樓宇的電氣維護人員如果沒有將這些設備的故障排除就會浪費較多的電能，只有及時維護才能夠避免這些電能的損耗。

2高層樓宇建筑電氣節能設計的原則

在高層樓宇建筑的電氣節能設計中需要遵循一定的原則，這樣才能夠使得高層樓宇建筑在電氣方面更加節能，下面將詳述高層樓宇建筑電氣節能設計的原則。

2．1合理分配

高層樓宇建筑的人口密度非常大，因此用電量會非常大，但是每部分的用電量卻有著較大的差異，所以在進行節能設計的過程中要進行合理分配，要讓各個部分都有充足的電力，即在保障人們用電穩定性的前提下，將電力按照負荷的比例進行合理的分配，這樣就可以保證用戶正常使用的情況下，電能資源得到最大限度的節省。

2．2使用節能設備

節能設備較普通的設備要貴一些，但是從長遠的規劃考慮使用節能設備可以更大限度的節省高層樓宇所消耗的電能。例如高層樓宇可以大范圍的使用太陽能，太陽能作為一種清潔能源得到了非常廣泛的運用，利用太陽能所轉換成的電能可以為大樓提供部分電力，這就會使得高層樓宇的用電量得到節省。此外在大樓進行電氣安裝的過程中就使用節能型的材料，例如使用導電性更好的電纜，這樣就可以減少電纜的損耗。雖然在短時間內并無法看出節能材料為大樓帶來的效果，但是在長時間的使用過程中就能夠看到節能設備為大樓帶來的經濟收益。另外節能材料都具備可回收可重復利用的優點，這樣還可以節省這部分有限資源，對于高層樓宇日后的電氣改進工程將非常有利。

2．3優化系統原則

高層樓宇建筑電氣的智能化程度比較高，因此可以利用智能化的系統來節省電能，以此來降低不必要的電能損耗，在對高層樓宇建筑進行電氣安裝的過程中采用變頻的電器，通過采取變頻措施就會更大限度的節省電能。另外綠色照明設備的使用也可以提高電能的高效利用，通過優化高層樓宇的電氣系統將使得電氣節能更加合理有效。

3高樓所采用的電氣節能技術

為了使得高層樓宇建筑在更大限度上節省電能就需要采取相應的電氣節能技術，目前通常所采用的電氣節能技術包括更改配電系統、降低線路損耗以及優化配電系統功率因素，下面將簡述這些電氣節能技術。

3．1優化配電系統

優化配電系統主要是要了解用電設備的分布情況以及相關布局，然后計算最短的供電半徑，這樣便能夠減少不必要的電能損失，高層建筑在優化配電系統的過程中主要方法是更加接近負荷中心，并且選擇離大樓最近的供電系統，這樣就減少了電能運輸中的電能損耗。同時還可以使用切換變壓器的方式來合理的調節用電高峰期與低峰期，這樣就可以在保證用戶正常用電的前提下更大限度的節省電能。

3．2減少線路損耗

在高層建筑中最損耗最多的就是線路，因為線路中的電阻會損失部分的電能，那么為了減少線路損耗就需要減少線路的電阻，減少電阻的方法主要包括更換導電性更好的導線、增大導線的橫截面積以及較少導線的長度，而且使用大橫截面積的導線不僅可以降低線路的電阻，而且還可以為日后線路的改良提供方便。減少導線的長度就是縮短配電設備與用電設備之間導線的長度，這樣就會減少線路的電阻。雖然線路損耗是不可避免的，但是只要采取上述的方法就可以有效的減少線路帶來的電能損失。

篇（8）

一、引言

能源問題已成為全球共同關注的問題，能源短缺成為制約經濟發展的重要因素。建筑中的節能設計已得到充分重視，做到合理使用能源、提高能源利用效率，為能源的節約提供了保障。民用建筑是建筑的耗電大戶，近幾年民用建筑電氣節能的重要意義已逐步受到人們的重視。建筑電氣節能應堅持的三個原則是：①滿足建筑物的功能。②考慮實際經濟效益。③節省能源。因此，節能措施也應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。

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，從而最大限度地利用光能。

二、建筑節能的重要性

目前世界范圍內石油、煤炭、天然氣三種傳統能源日趨枯竭，人類將不得不轉向成本較高的生物能、水利、風力、地熱、太陽能、核能，而我國的能源問題更加嚴重。我國能源發展主要存在四大問題：①人均能源擁有量低、儲備量低；②能源結構依然以煤為主，約占75%，全國年耗煤量已超過13億t；③能源資源分布不均，主要表現在經濟發達地區能源短缺和農村商業能源供應不足，造成北煤南運、西氣東送、西電東送；④能源利用效率低，能源終端利用效率僅為33%，比發達國家低10%。

隨著城市建設的高速發展，我國的建筑能耗逐年大幅度上升，已達全社會能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產能耗約13%，建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現有建筑面積為400多億平方米，絕大部分為高能耗建筑，且每年新建建筑近20億平方米，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續執行節能水平較低的設計標準，將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗，已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業全面節能勢在必行。

三、電氣節能的方法

（一）充分利用天然光源

照明節能工程中的一個較為主要的內容是如何充分利用天然光源。天然光源是取之不盡、用之不竭的能源。在照明節能的實施工程中，應當充分加以利用，制定建筑物的采光標準，確定采光方式，將采光和照明有機地結合起來。白天盡可能地利用天然光源，使建筑物內獲得穩定的光照條件。同時，室內引入陽光，既能大大節約照明能耗，亦有助于提高室內溫度，對于降低建筑能耗也具有重要的現實意義。

（二）目前應用的方法主要有：（1）導光管法（2）采光擱板（3）反射高窗（4）棱鏡窗

照明控制是照明設計中一個重要的內容，是照明設計基礎理論的一部分，與燈具和光源一樣是照明節能實施中不可缺少的。主要體現在以下兩個方面：（1）能營造良好的光環境。通過控制光環境來劃分空間，同一空間中可創造出不同的環境氛圍，體現了照明環境的舒適性。（3）可節能。使用者需要時才開啟照明，盡可能減少不必要的開燈時間、數量和過高的照度，以有利于照明的節能。雖然我國現有的照明設計標準幾乎沒有照明控制的具體內容，對照明控制也沒有給予應有的重視，但工程設計人員應當充分認識到它的重要性。

（三）科學合理地利用太陽能照明技術與產品

其一、太陽能照明技術的開發利用，可節省資源，減少廢氣排放，減少對地球資源的使用和破壞，保護地球環境。其二、太陽能照明技術通常利用太陽能光伏發電系統，將入射的太陽輻射能直接轉換為電能，提供給照明負荷。

（四）建筑電氣設備的節能

（1）空調系統。其主要內容包括：①變風量系統等控制技術。②冰蓄冷系統的優化控制，現行的冰蓄冷控制技術還很不成熟，冰蓄冷控制策略仍需作深入研究。③冷凍水與冷卻水系統的優化控制。④熱交換系統溫差與流量的優化控制。（2）給排水系統的優化控制。（3）電動機。包括電動機的正確選型、調速方法、基于負載檢測的臺數控制。（4）電梯。包括電梯的合理選型、停層計劃及群控策略。

（五）能源的綜合利用

（1）太陽能光伏電源系統。規定了太陽能光伏電源系統的適用環境、電池技術要求、系統設計方法、逆變器的技術指標、控制系統技術要求等技術原則。（2）冰蓄冷系統。提出了冰蓄冷系統的常用控制策略及系統配置。

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一 電氣節能設計應遵循的原則

（一）適用性的原則

電器節能技術要滿足建筑物照明的亮度和色溫，使人們待在建筑物里面能夠感到舒適，有時候還要滿足建筑物的特殊要求。建筑電氣的技術一定要充分滿足建筑物創造時所提出來的環境要求，保證建筑物里面人工環境的完整性，為建筑里面的能源設備供應能源，保證建筑設備正常運行所需要的動力。根據建筑內用電設備對負荷容量、電能質量與供電可靠性等要求，來優化供配電設計，促進電能合理利用。

（二）節能性原則

建筑電氣節能技術最重要的一點就是電氣的節能性，在使用建筑電器節能技術時，要先找出建筑電氣中存在的不必要損耗，再采取有效的措施來減少一些無關的投資消耗，增強建筑設備的節能性。舉個例子來說，變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上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等等。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的，再考慮采取什么措施節能。宜采用先進技術使其能耗降低。因此，節能措施也應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。

二 建筑電氣節能的方法

（一）風力發電技術

風力發電機的運行方式主要涵蓋了獨立的運行方式、其他發電形式同風力發電進行結合的方式，以及在風力強的地方安裝數個風力發電機的方式。我們國家在應用建筑電氣節能技術的時候，主要的研究方向是小型的風力發電機，并且在農村每一戶人家單獨使用小型的風力發電機。由于電網不能實現為偏遠地區供電，所以近六十萬居民止在使用風力發電機進行發電。現在，我們國家制造風力發電機主要由小功率向大功率的方向發展，為家用彩電、冰箱、電視機等供給能源。風力發電的形式不再是獨門獨戶，采用聯網供電或者是整個村莊集體供電的形式。風力發電技術的應用范圍還不夠大，現在主要應用在農村，應該改進技術，讓更多的家庭以及社會的公共設施能夠利用這項技術。

（二）太陽光伏發電技術

通過在屋頂安裝太陽光伏電池，當天氣晴好、陽光充足的時候，利用光伏電池能夠滿足家庭的全部用電需求，還可以將家庭沒有用完的電量存儲在電網里面，當家庭用電不足的時候再使用。這項電器節能技術可以實現“零能”的住宅理念。可是，太陽光伏電池比較貴，所以我們國家沒有大范圍地推廣這項電器節能技術。當通過技術革新，使太陽光伏電池得價格下降之后，可以進行大規模的生產，這項技術的節能優勢將會對傳統的電器節能技術產生巨大的沖擊力。太陽是非常好的能源，并且這項資源非常豐富，如果開發太陽能來照明，不僅能夠在一定程度上節省資源，還能夠保護我們所生存的生態環境。太陽能照明技術是用光伏發電系統將太陽輻射能轉換為電能，然后給照明提供負荷的。

三 我國建筑電氣節能技術的發展趨勢

（一）新能源的使用

在對建筑電器節能的設計過程中，現在我們國家已經廣泛的應用到了核能發電、風能發電、地熱能發電和太陽能發電技術，在西方國家，他們還利用可控熱核發電、葉綠素發電、生物質能發電和海洋發電等先進的發電技術。英國國際熱核試驗反應堆通過試驗證實，可控熱核發電在短暫時間內發電功率可達20000M W，反應堆能在小時內自維持10000MW的出力。很多國家已經引進了以色列設計研發的地熱、廢熱發電技術，他們除了利用地熱能來提供能源，還充分利用了工廠里面一些廢棄的載熱體，如廢氣、熱油等等。

（二）采用柔流輸電FACTS技術

可以利用大功率的電力電子器件，同其他的電力設備一起組成FACTS裝置，這樣能夠對電力系統參數進行調節，提高輸電線路的輸送能力，減少輸電損耗。現在很多西方國家已經開始采用這項節能技術來進行節能。在我們國家，500KV的輸電線通常只有300-400MW，最高只有70MW，這個輸送功率比北美國家的輸送功率要低。要想提高輸電線路的輸送能力，就要充分利用FACTS技術。在我們國家，現在已經成功建成了220KV超高壓可控串補示范工程，目前主要致力于輸比同步補償器、飛輪儲能等FACTS示范工程。交流1000kV和直流800kV的特高壓網架也正進入規劃設計階段。

四 建筑電氣節能技術的發展前景

現在我們國家的建筑電氣節能技術還比不上西方的一些發達國家，仍然處在技術發展的初級階段。我們國家還沒有建立建筑電氣節能技術的評估體系，現行的建筑節能標準也沒有對電氣節能的具體內容做出明確的規定。國家需要對建筑電氣節能和建筑節能測評體系采取一些強制性的規定，簡化建筑電氣節能的操作，讓相關操作有規可循、有法所依。

最近幾年以來，我們國家進行了一些基礎數據的統計工作，對很多地方的氣候特點進行了評估，尤其是對建筑電氣的相關運行數據進行了統計。再對這些得到的數據進行比較分析，根據發現的問題和不同地方的實際情況進行建筑電氣節能技術的改造。國家也出臺了一些鼓勵性的政策來促進可言人員研發出新的建筑電氣節能技術。我們國家出臺的科學測評體系，指出了一些建筑電氣節能的強制性措施，要求在具體的實施過程中，相關部門要加強管理，保證建筑電氣節能技術能夠真正發揮作用，節省能源。我們國家的建筑電氣節能技術的發展前景非常樂觀，將促進我們國家經濟的飛速發揮在那，最終創造經濟效益和社會效益雙贏的大好局面。

結語

建筑電氣節能是目前社會上非常關注的話題，我們國家在建筑電氣節能方面取得了一些成績，但為了更好的節省建筑能耗，還需要進一步地改良節能技術，充分利用其它可以利用得方式來節能。建筑電氣節能的發展前景非常好，國家也出臺了一些鼓勵性政策來促進建筑節能技術的發展。本文主要介紹了電氣節能設計應遵循的原則和講述了幾種電氣節能的方法，然后闡述了我國建筑電氣節能技術的發展趨勢及發展前景，最后對本文的研究內容進行了總結。

參考文獻：

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作為能源消費大國，我國的能源相對短缺，石油和天然氣 每年都要依靠進口，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約為發達國家的 2 至 3 倍。因此我國建 筑電氣節能技術的發展空間巨大。 近年來，電氣能源供需矛盾 激化，建筑用電是能源消耗的主要部分，所以我國建筑電氣節 能技術的發展迫在眉睫。 如大量使用節能產品，不僅每年可節 約用電數十億度，同時可以延緩溫室效應，這樣同時造福了經 濟與社會環境。

1、傳統建筑電氣技術在應用中的問題

傳統的建筑電氣技術在當前的建筑體系中應用較為廣 泛，而且產品的種類也很豐富，從某一個產品而言，技術發展成 熟，總體上講傳統的建筑電氣技術在應用中相對獨立，特別是 末端電器產品，缺乏相互聯結，隨著產品本身功能發展的復雜 化，人們對于辦公和生活環境的要求也逐漸提高，所以傳統的

電氣技術存在諸多不足，主要方面包括：使用的繁瑣性，建筑電 氣技術非節能性，管理效率地下，安全性低。

2、主要的建筑電氣節能技術

2.1 風力發電技術 風力發電機的運行方式包括獨立運行方式，風力發電與 其他發電形式結合，或是在一處風力較強的地點，安裝數十個 風力發電機，其發電并入常規電網使用。 在傳統建筑電氣節能 技術的應用過程中，我國主要開發研制小型的風力發電機，并 將其作為農村獨門獨戶使用。由于電網不能實現為偏遠地區 供電，所以近六十萬居民正在使用風力發電機進行發電。 但目 前的發展趨勢表明，我國的風力發電機制造由小功率向大功 率發展，為滿足彩電冰箱等家用電器的用電需求。 其次不再實 行獨門獨戶的風力發電形式，而是采取聯網供電，由村莊集體 供電等形式。 從長遠角度看，風力發電技術的應用范圍進一步 擴大，不僅單純用用與家庭，更擴大到眾多公共設施及政府部 門。

2.2 太陽光伏發電技術 在北歐的部分國家正推廣一種“零能”住宅的理念，這種 住宅是由“太陽能屋頂”提供該建筑的全部能量的。而這就 應用到了太陽光伏發電技術，在屋頂安裝太陽光伏電池，當陽 光充足時太陽光伏電池可以適應某一家庭的全部用電需求，并將剩余電量反存于電網，供用電不足時使用。 目前由于太陽 光伏電池的價格過高，我國仍沒有大范圍的推廣計劃。 據專家 預測，這種光伏發電技術通過技術革新與大規模生產，可于 2030 年后在市場上大規模出現，并對傳統的建筑電氣節能技 術產生沖擊力和競爭力。

3、建筑電氣節能技術發展中應該遵循的原則

建筑電氣節能技術在建筑工程中不能盲目使用，不能以 節能為目標損害了建筑的原本功能，更不能為了節能而忽略 其成本的規劃。所以在建筑電氣的節能技術發展過程中必須 要遵循以下原則。 首先，適用性。滿足建筑物照明的亮度、色溫，滿足空間 的舒適性或滿足某些建筑的特殊要求。這是對于滿足建筑物 內的人工環境完整而提出的條件。建筑電氣的技術應用必須 要滿足建筑物創造的環境要求，為建筑設計中的設備提供能 源供應。 其次，實際性。 節能問題本身應從國情和經濟條件角度考 慮，不能盲目為追求節能效果忽視其經濟效益的考慮，要對合 適的節能設備與節能材料進行性價比比較，使節能所增加的 時間效益和經濟效益在未來的建筑物使用過程中得到回報。 最后，節能性。 作為建筑電氣節能技術的必要條件就是其 節能性的考量。 必須要采用必要的措施，來減少甚至消除建筑物中不必須的消耗，在未來的發展過程中，應著眼于建筑電氣 設備自身電能消耗，傳輸線路上的電能消耗等問題。

4、建筑電氣節能技術發展方向

4.1 利用天然光源 作為節能工作中最為主要的一項內容就是對照明工程 的節能應用。而照明節能工程最為主要的內容就是對天然光 源的利用。 隨著人們對能源的重視，建筑物中充分利用天然光 源來節約照明用電已經廣泛應用在各建筑電氣技術中。天然 光源作為一種無限再生資源，在照明節能的實施過程中必須 要擴大應用。 制定一系列建筑物的采光標準和采光方式，并推 廣于日常生活中。

4.2 太陽能照明技術 太陽能和天然光源一樣，屬于取之不盡用之不竭的無限 能源。 太陽能照明技術可以減少溫室氣體的排放，同時節省資 源，保護地球環境。科學合理地利用太陽能照明節能技術，可 以將建筑電氣節能技術的發展推向更高的臺階，這可以將其 最為本質的原則和內涵得以展現。

4.3 能源綜合利用 控制能源問題的主要方式并不單純依靠電力使用上的 細節，此外還包括對風能等自然的，可再生的能源的綜合運 用。 這就需要技術的革新發展，也是我國建筑電氣節能技術發展的主要方向。

5、建筑電氣節能技術的發展前景

我國的節能體系目前仍處于初級階段，相比一些發達國 家已經建立起的各具特色的建筑節能體系稍有不足。如英 國、美國、加拿大、日本等國家先后建立起了節能評估體系， 在各國的建筑節能技術實施過程中都依靠該體系的規范和 準則，采用定性定量的方法，對電氣節能的效果和電氣節能技 術進行評估。 相比之下，我國的建筑電氣節能技術評估體系并沒有建 立，顯示出了相對的不足性。 因此需要我國盡快學習先進國家 的經驗并分析自身的不足之處，揚長避短，這將有利于我國在 短時期內取得建筑電氣節能技術發展的巨大進步。我國現在 實行的建筑節能標準和規定對電氣節能內容沒有做出具體 的規定，加大了操作的難度。所以，國家建筑行業的相關部門 有必要對電氣節能和建筑節能測評體系的建立采取硬性措 施和實施內容的規定。 近幾年我國開展的基礎數據統計的工作，對各地區不同 氣候特點評估，已著手對當前用電情況和建筑電氣運行的數 據統計，在進行比較分析后，就將進行定量分析，針對不同的問 題和不同地域的實際情況采取不同的節能技術改造，針對各 項新產品和新技術的出現，國家出臺對應的鼓勵措施，這都有助于科研效果和科研動力的加大，使科研成果快速傳換為大 范圍應用的產品，從而形成科研進步和生活節能的良性循環。 在此基礎上，國家可指定出操作性強、 實施審核簡便的科學測 評體系，明確劃分一些建筑電氣節能技術強制性措施，在實施 過程中加強管理，使建筑電氣節能技術發揮實效，以取得長足 的發展。我國建筑電氣節能技術的發展前景直接關系到建立 節約型社會的發展大計，將創造我國經濟效益和社會效益雙 豐收。