摘要：電氣設計是建筑工程重要的內(nèi)容之一，而電氣節(jié)能設計不僅有利于節(jié)約能源，也可緩解我國能源資源供應。本文發(fā)表在《制造自動化》，是電子工程師職稱論文范例，文章探討了建筑電氣設計原則，并針對照明系統(tǒng)節(jié)能設計進行了分析和探索,提出了幾種在工程設計中行之有效又切實可行的節(jié)能措施。

　　關鍵詞：建筑電氣設計;節(jié)能措施;電氣照明

　　Abstract: Electrical design is one of important content of architectural engineering, and electrical energy saving design not only can save energy, but also can alleviate natural resources of our country energy supply. This paper discusses the construction principles of electrical design, and according to the lighting energy saving design in the system are analyzed and explored in engineering design, and puts forward several effective and feasible measures of energy saving.

　　Key words: building electrical design; energy saving measures; electrical lighting

　　中圖分類號：TU2

　　1 建筑電氣設計的原則

　　1.1滿足建筑物的使用功能。建筑電氣設計的原則應滿足以下幾點：一是照明的照度、色溫、顯色指數(shù);二是滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風量;三是滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻;四是滿足特殊工藝要求，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。

　　1.2考慮實際經(jīng)濟效益。節(jié)能設計應充分考慮經(jīng)濟效益, 衡量投資與收益的關系。如果過分強調(diào)節(jié)能, 為購買節(jié)能設備花費大量資金, 那么, 用戶就很難在短期內(nèi)回收成本, 無法獲得收益, 這是有悖于節(jié)能設計初衷的。為避免這種現(xiàn)象的發(fā)生, 在設計期間, 我們應對各設計方案的經(jīng)濟效益進行反復比對。

　　1.3建筑電氣照明節(jié)能設計。建筑照明節(jié)能設計應提倡綠色照明。綠色照明并不只是照明節(jié)能, 而是在有益于提高人們生產(chǎn)、工作、學習效率和生活質(zhì)量, 保護身心健康的基礎上,在保證民用建筑照明功能, 即照度、色溫、顯色指數(shù)等照明質(zhì)量指標的前提下, 盡可能節(jié)約無謂消耗的能源。不能因為節(jié)能而過高地增加投資, 而是應該讓增加的部分投資, 能在較短的時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運行費用進行回收。

　　2建筑電氣設計過程中的節(jié)能

　　建筑電氣設計過程中，每一步的設計計算左右著能源的消耗，精確的計算，合理的配電，就能有效地節(jié)約能源：

　　2.1 利用系數(shù)法(必須求出該計算范圍內(nèi)用電設備有效臺數(shù)及最大系數(shù)，是早期的二項式系數(shù)法和“ABC”算法的歸納算法)。

　　2.2單位面積功率法和單位指標法(常用于方案階段)。在供配電系統(tǒng)工程設計中，計算三相系統(tǒng)用電負荷時，單相負荷必須換算成三相等效負荷，計算按式Pdx=3Pex，其中Pdx為三相等效負荷，Pex為單相負荷。在三相不對稱狀態(tài)下，只有單相負荷時，單相用電設備要均衡分配到三相上，用負荷最大的一相作為計算的單相負荷。如當L1相負荷為30kW，L2相為27kW，L3相為29kW時，三相容量應為90kW。故在設計過程中，要盡量平衡三相負荷，以降低負荷的三相總?cè)萘?。同時，根據(jù)各種用電設備的實際用電情況準確計算出用電負荷。負荷計算高了，浪費有色金屬，負荷計算低了，加速電氣元件的絕緣老化，增大電能損耗。準確計算用電負荷是能源節(jié)約的基礎。

　　3 建筑電氣節(jié)能設計的主要措施

　　3.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計

　　建筑物的供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計應當確保有合理的方案、系統(tǒng)設備以及供電路線的能源消耗信息。

　　(1)對用電負荷進行精準的計算后合理對其分配，應當選擇變壓器的負載率最佳，以保證能夠降低電壓器的容量、延長變壓器的使用壽命;

　　(2)運用集中式以及分散式的方案進行無功補償，使得低壓側(cè)功率的因數(shù)有一定的提高，保持在0.9 以上，從而保證變壓器的損耗以及配電線路的損耗降到最低點;

　　(3)對配電的位置進行明確，保證配電間和配電柜和負荷中心相近，從而使得電壓損耗以及電能損耗減少;

　　(4)對非線性的用電設備進行控制，使其所產(chǎn)生的高次諧波合理化;

　　(5)峰谷調(diào)節(jié)能量控制措施的使用。在用電高峰期和低峰期進行有效的調(diào)節(jié)控制，保證減少電氣能源的浪費等

　　3.2 電動機節(jié)能設計

　　減少電動機能損耗的主要途徑是提高電動機的工作效率和功率因數(shù)。在工程設計中應選用高效率的電動機，但是在具體工程中電動機通常都是水暖及建筑等專業(yè)設備所配套的，由設備制造商統(tǒng)一供應的，所以節(jié)能措施只能貫徹在運行過程中。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輕載和空載運行，因為在輕載運行下電動機效率是極低的，切實可行的辦法是采用變頻調(diào)速控制電動機使其在負載率變化時自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)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(jié)約電能的目的。

　　3.3 減少線路損耗

　　由于配電線路有電阻，有電流通過時就會產(chǎn)生功率損耗，在通過電流不變時，線路長度越長則電阻值越大。在一個工程中，線路上下縱橫交錯，一般工程線路總的不下萬米，大工程更是不計其數(shù)，因而電能損耗是相當可觀的。所以，減少線路能耗必須要引起設計人員的足夠重視。在具體工程中，線路上電流一般不變，如果要減少線損，我們只能盡量減少線路電阻。線路的電阻R=ρL/S，它與導線電阻率ρ、導線長度L成正比，與導線截面S成反比。要減少電阻值，我們應從以下幾個方面考慮：

　　(1) 盡量選用電阻率ρ較小的導線，如銅芯導線，鋁芯線次之。

　　(2)導線長度盡可能短，在設計中線路應盡量走直線少走彎路。另外，在低壓配電中線路盡可能不走或少走回頭路。變電所應盡可能地靠近負荷中心，以減少供電半徑。

　　(3) 增大導線截面積，對于較長的線路，在滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護配合及電壓降要求的前提下，在選定線截面時我們加大一級線截面。這樣做雖然增加了線路費用，但能耗節(jié)約也減少了年運行費用，因而經(jīng)濟效益還是合算的。

　　3.4 照明系統(tǒng)節(jié)能設計

　　公共建筑照明系統(tǒng)的能耗也非常大, 約占建筑總能耗的15%~ 30%, 系統(tǒng)節(jié)能不容忽視。

　　照明標準現(xiàn)行國家標準為( GB50034- 2004) 建筑照明設計標準,提高了照度水平和照明質(zhì)量, 推動了照明領域的科技進步,標準將照明功率密度值的規(guī)定作為強制性條文, 從而把節(jié)能放到了重要位置。

　　(1)科學的選擇光源及燈具

　　在光源和燈具的選擇上，“高效”應該作為首要考察因素，這是節(jié)約能源的第一步。原因是，光源發(fā)光效率和燈具的利用率高的情況下，照明燈在電量相同的情況下會發(fā)出更多的光通量( Lm) ，其可行性完全仰仗于良好的燈具。

　　(2)科學選擇光源用電附件

　　選擇了科學合理的燈具，接下來的任務是為其配置相應的科學的用電附件，否則燈具的作用就不能完全或者優(yōu)良的得以發(fā)揮。居住類場所蝙蝠翼式燈具控光性能合理都要依靠相應的配件才能發(fā)揮作用。如光燈本身功率因數(shù)較低，所以必須配置鎮(zhèn)流器，首先，日光燈需搭配電子鎮(zhèn)流器，而非電感鎮(zhèn)流器; 選用具體電子鎮(zhèn)流器時，應注意選擇節(jié)能型它比傳統(tǒng)用電量低近四成，屬于安全可靠，物美價廉，性價比高的一類。

　　(3) 合理改進燈具的控制方式

　　公共場所的照明，通常采用集中控制，并按其使用率和天然采光狀況進行分區(qū)、分組的控制，這樣方能靈活地調(diào)節(jié)用電量，避免不必要的浪費和“一刀切”。好處在于不影響居民起居的情況下，能人為或自動節(jié)省一部分照明用電。

　　結(jié)束語

　　電氣節(jié)能是一個系統(tǒng)工程， 建筑電氣節(jié)能設計充分考慮如何在滿足建筑物的功能的前提下盡量減少設備使用時間以及提高設備使用效率。無論是供配電系統(tǒng)、變壓器系統(tǒng)、照明系統(tǒng)或者其他用電設備，都有著節(jié)能的巨大潛力 應在設計中精心考慮各種可行的技術(shù)措施。同時，在選用節(jié)能的新設備時，應具體了解其原理、性能、效果，從技術(shù)、經(jīng)濟上進行比較后，再合理選定節(jié)能設備，以真正達到有效節(jié)能的目的。

　　參考文獻

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　　電子職稱論文發(fā)表期刊：《制造業(yè)自動化》雜志是自動化行業(yè)綜合性技術(shù)刊物，主要刊載制造業(yè)自動化領域所取得的新技術(shù)、新成果、新產(chǎn)品、新方法以及自動化技術(shù)應用成果、科技動態(tài)與信息等，及時地介紹國內(nèi)外最新制造技術(shù)、機電產(chǎn)品信息及實踐經(jīng)驗。于1979年創(chuàng)刊，是制造業(yè)自動化領域具有廣泛影響力的刊物，是機械行業(yè)優(yōu)秀期刊。本刊國內(nèi)外公開發(fā)行，月刊，大16開本，每月25日出版。郵發(fā)代號：2-324。廣告經(jīng)營許可證號：京西工商廣字0/93號。