【摘 要】建筑电气的节能设计具有重要的意义。电气的节能设计方案应按技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境等原则确定；通过必要的正确的计算合理选择电气设备及其控制方式，在尽量不增加或少增加投资的前提下，取得显著的节电效果。
【关键词】建筑电气；节能设计
建筑电气节能设计是一个复杂系统性的工程,广大设计人不但要从节能技术研究的本身入手,同时建筑电气节能工程还需要全社会意识观念的改变。只有在这样的基础上,先进的节能技术才能找到广阔的用武之地,形成节能技术的良性循环。
1、建筑供配电系统节能
我们可根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半经减少线路损耗。另外，我们还应合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化，实现经济运行，减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
1.1建筑供配电系统节能设计
根据用电负荷容量及其分布、用电设备特点及负荷等级，合理设计供配电系统，使系统在最佳状态下运行，实现供配电系统的经济节能运行。设计应从下面几个方面考虑。
(1)供配电系统应尽量简单可靠，同一电压等级供电系统变配电级数不宜多于2级，尽量减少变电级数过多产生的电能损耗。
(2)合理选择供电电压。同等情况下，电压越高，损耗越小。民用建筑用电设备电压等级大部分为220／380V，但一些大型或特大型的民用建筑的空调主机为了达到节能目的，经方案比较，可以选择l0(6)kV的制冷设备。
(3)变电所应靠近负荷中心，低压配电间应靠近电气竖井，合理分布供电网络，使低压供电半径控制在200m以内，供电线路的电压损失已满足规范的允许值，减少线路电压损失，提高供电网络的供电质量及网络运行的经济效益。
(4)在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，綜合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。
(5)合理选择电缆、导线截面。在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标前提下，应按经济电流密度合理选择导线截面，并应从降低电能损耗、减少投资和节约有色金属等方面综合衡量。此外，对于环形供电方式，为降低线路的电阻值，将开式网运行改为闭式网运行，同样可明显降低线路损耗。
(6)合理地提高供配电系统的功率因素。若系统自然功率因素达不到接人电网要求时，应进行无功补偿，提高功率因素，减少能量损耗。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。②用静电电容器进行无功补偿，提高功率因数。
1.2变压器节能
变压器节能的实质就是降低其损耗、提高其运行效率。变压器运行中的铁损、杂散损耗是固有的，而铜损是随负载率的平方而变化。为降低能耗，除了从自身材质、结构等方面着手外，还应重视变压器运行中的降损，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，故变压器节能措施主要为：
(1)合理选择变压器容量和台数，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，使其工作在高效低耗区内。
(2)选用节能型变压器，节能变压器具有损耗低、重量轻、噪音低、效率高、抗冲击、节能显著等优点，设计时应首选高效低损的节能变压器。如油浸式变压器已出现了比S9系列更节能的S10，S1I系列。S11型变压器与s9型变压器相比，空载损耗平均降低30％，空载电流平均下降70％。新型干式变压器SC9系列以及非晶合金变压器等产品，也都显示了低损耗的节能潜力。
(3)加强运行管理，实行变压器经济运行。电力用户内部变电所之间宜设置联络控制，在负荷变化情况下，及时投入或切除部分变压器，防止变压器轻载和空载运行，从而减少损耗。
1.3系统运行管理的节能措施
(1)用电峰谷调节实现节能，合理用电是节约能源的重要内涵之一，电是不可储存的，充分发挥电力资源的综合效益，利用电力系统的低谷电能，实行避峰用电，也是一种间接的节能降耗办法。
(2)通过抑制电力谐波达到节能效果。民用建筑，尤其是现代智能建筑中，存在的大量3次谐波污染，不仅会严重影响电能质量，还将增加功率损耗，造成电能的浪费。抑制谐波的措施主要有以下几点。
①改善配电系统。选用D．Yn11接线组别的三相配电变压器，为3次谐波电流提供环流通路；尽可能保持三相电压平衡；对谐波源负荷采用专用回路供电，减少谐波对其他负荷的影响，也有助于集中抑制和消除谐波。②降低谐波源的谐波含量。在谐波源设备选型上，尽量选用谐波含量少的设备，最大限度地避免谐波的产生。③在谐波源处安装滤波器，吸收谐波电流。④防止并联电容器组对谐波的放大。当并联电容器组附近有谐波源，谐波电流超过规定允许值时，应在回路中设置串联电抗器，或将电容器组的某些支路改为滤波器，还可以采取限定电容器组的投入容量，避免电容器对谐波的放大。
2、减少线路损耗
据有关统计,线路损耗约占输入电能的4%左右,因而设计也宜考虑线路节能。线路损耗主要与电流和导线截面有关。由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。在一个工程中，线路上下纵横交错，一般工程线路总的不下万米，大工程更是不计其数，因而电能损耗是相当可观的。所以，减少线路能耗必须要引起设计人员的足够重视。在具体工程中，线路上电流一般不变，如果要减少线损，我们只能尽量减少线路电阻。线路的电阻R=ρL/S，它与导线电阻率ρ、导线长度L成正比，与导线截面S成反比。要减少电阻值，我们应从以下几个方面考虑：(1)尽量选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线，铝线次之。(2)导线长度尽可能短，在设计中线路应尽量走直线少走弯路。另外，在低压配电中线路尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。(3)增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时我们加大一级线截面。这样做虽然增加了线路费用，但能耗节约也减少了年运行费用，因而经济效益还是合算的。
3、电气照明节能
据估计，我国照明用电量约占总发电量的10％左右，而建筑照明用电，占建筑耗电的20％～30％，且现有照明装置以低效照明为主，节电潜力巨大。照明节能设计主要可从以下几个方面着手。
3.1选择合理的照度标准和照明方式 作为照明节能的一个重要环节，照明设计应根据工作面的分布情况选取合理的照度标准值，正确考虑照度标准的高、中、低3档的照度值；根据视觉作业特点，选择合适的照明式，尽量少用一般照明，可考虑非均匀照明、混光照明以及其他灵活的照明系统，如设置照度梯度，使灯光物尽其用，达到节能的目的。
3.2照明的艺术效果与节能相结合 目前，有些照明设计一唯偏向于艺术效果，追求场面宏大，在灯具的选用和布局上不太注重用电和节约电能问题。所以，必须摒弃一些奢华的设计思路，在灯具的艺术造型和布局型式选择上能充分考虑节能的因素，以客观实际需求为前提，最大限度地考虑节能的前提下精心设计达到一定的艺术效果。
3.3进行精确的照度计算 建筑电气照明设计中，往往对照度计算过于粗略，凭经验估算，仅凭经验估算是不可能把照度值控制在照明标准规定的误差范围内，会造成实际效果与要求不符，或浪费能源，所以，要获得精确的照度，必须通过较为精确的计算。
3.4加强日常照明维护 加强对灯具与光源的清洁与维护工作，因为灯具与光源严重积尘后，会使照度明显降低，导致电能浪费。
4、结束语
建筑电气节能过程，贯穿于项目的决策、设计、施工、投产、使用等整个周期。作为专业电气设计人员，应该在整个设计过程中精心考虑，严谨地进行方案比较，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，采用先进技术，选用高效设备，实施电网的经济运行技术，在节约能源、促进科学技术进步的同时，又保护了环境，取得社会效益及经济效益的双赢，保证我们高速的经济发展势头，实行社会的可持续发展。
参考文献
[1]GB 50034-2004,建筑照明设计标准[S].
[2]滕小芳.浅谈建筑照明的节能措施[J].工业科技,2008,37(3):40.
