摘要：介绍了建筑电气节能设计的主要内容，并结合实际工作经验，针对配电系统、照明系统和电机拖动方面的节能设计进行了分析和探讨。
　　关键词：建筑电气 节能设计 技术要点[1]
　　1、引言
　　相关统计数据表明，我国建筑能耗约占全社会总能耗的27%左右，并且预测到 2020 年，全国将新增建筑面积约 200×108m2，建筑能耗占全社会的能耗比重也将增加。而建筑电气的能耗在建筑能耗中占相当大比例，建筑电气节能设计一直是建筑节能研究的重要内容。因此，如何采取有效措施达到“节电能、降能耗”的目的，已成为建筑电气提高其电能转换效率、建设绿色建筑电气系统设计研究的重要内容。本文将从电气节能设计角度出发，由配电系统、照明节能、电机拖动系统等多个方面入手，结合建筑电气常用节能降耗设计技术措施，详细探讨建筑电气节能设计技术要点。
　　2、建筑电气节能设计的主要内容
　　在建筑电气设计过程中，节能设计主要包括以下多个方面的内容：
　　（1）配电系统节能设计（包括：详细负荷统计计算、无功动态补偿策略和谐波综合治理方案设计以及变配电设备优化节能选型设计等）；
　　（2）照明系统节能设计（包括：照明系统设计、照明灯具匹配节能设计以及照明控制系统设计等）；
　　（3）电气设备节能设计（包括：空调系统、给排水系统和电梯等电机拖动系统的节能设计；
　　（4）新能源综合利用节能设计（包括：太阳能发电、风力发电、水源热泵、热电冷三联供系统等节能系统设计）。本文将对配电系统、照明系统、以及电机拖动系统 3 个方面的电气节能设计技术要点进行认真分析研究。
　　3、建筑电气节能设计技术要点
　　3. 1 配电系统节能设计
　　在进行建筑电气优化设计时，通常应结合建筑规模、结构等实际情况，充分考虑建筑内部电力负荷类型和容量，并按照电力负荷曲线数据，通过详细的分析计算决定配电系统优化设计方案，使建筑供配电系统中负荷曲线尽量趋于平坦，减少闲置电气设备数量和闲置容量，使电能功率在整个建筑电气系统中能够得到最大限度的转换利用，减少电能资源浪费。
　　3.1.1 优选高效节能配电变压器
　　建筑供配电系统中，配电变压器是重要的电能转换和分配设备，其自身又是一个能源消耗设备。因此，选择合理变压器容量和型号是提高配电变压器电能转换效率，降低运行能耗的重要措施。在电气节能设计时，应根据实际负荷需求，按照略高于变压器最佳负荷率来确定变压器容量，通常应设置负荷率在 70%左右较为经济合理。另外，配电变压器选型时，应优选空载、负载损耗相对较小的节能性配电变压器。根据行业标准的要求，某一型号或系列的变压器，新型号的自身损耗应比前一个型号低 10%。例如，S10 型比 S9 型的空载、负载损耗低 10%。电气节能设计中，优选高效节能型配电变压器代替常规高能耗配电变压器，不仅可以有效提高电能转换效率、降低变压器运行能耗，同时还可以有效延长变压器使用寿命。
　　3.1.2合理选择无功补偿策略
　　对配电系统选择合理的无功补偿策略，可以有效提高配电系统功率因数，降低系统线损，达到节能降耗的目的。民用建筑供电系统中单相负荷主要包括照明、家用或办公用电器等设备；三相负荷主要包括电梯、水泵、风机、中央空调等设备。从实际工程设计统计资料表明，对采用中央空调的大型公共建筑而言，大约有 40%～60%的用电负荷属于单相负荷；而对于居民住宅或采用分体空调的公共建筑而言，单相负荷所占比例可高达 80%～90%。且在实际应用过程中，因潜水泵、地下室排风机等大功率三相机电设备通常处于闲置不用状态，此时单相负荷所占比例就会更高。建筑中低压配电系统的无功补偿方式主要是在变电所内进行集中补偿，采用三相共补和单相分补等无功补偿措施来提高供配电系统功率因数。“单相分补”投资较大，通常要比“三相共补”增加投资约 20%～30%。因此，建筑电气节能设计过程中，要根据建筑三相用电实际情况，从技术和经济等方面综合考虑，合理设计“单相分补”或“单相、三相相互结合共补”的无功补偿方式。目前，“单相、三相相互结合共补”与谐波治理一体化的无功补偿装置，在建筑电气供配电系统设计中应用越来越多，其节能效果和经济效益较为优越，是节能设计中广泛推广使用的一种无功补偿模式。
　　3.1.3合理确定变配电间位置
　　大型建筑由于其规模较大、楼层较多、负荷较为分散，因此，为了确保配电干线最大电压降尽可能小，以减少电能损耗，变配电间的位置选择就显得尤为重要。建筑供配电系统中变配电间的位置，应考虑尽量布设在靠近负荷中心位置，且便于设备运输，尽量避免多尘、高温、有剧烈震动、有爆炸和火灾危险以及环境潮湿等不利场所。
　　3.1.4 合理选择电缆经济截面
　　由上海现代建筑设计（集团）有限公司编制的《建筑节能设计统一技术措施（电气）》一书中[2]，明确指出供配电线路在满足电压损失和短路热稳定的前提下，如果其年最大负荷运行时间 Tmax<4000h 时，可以按照导体载流量选择导线截面；如果 4000h≤Tmax<7000h 时，宜按电缆经济电流密度进行电缆截面选择；如果 Tmax≥7000h 时，电缆截面应严格按照经济电流密度进行合理选择。在电缆型号选择时，应优选电阻率较小的铜芯线；应合理布设电缆走向，节省导线敷设长度。另外，在电气节能设计时，对于长期处于载流工况的电缆截面应适当放大一级，以便于与保护装置配合和为建筑后期设备技术更新升级提高便捷有利的整改条件。
　　3. 2 建筑照明系统节能设计
　　建筑照明用量相当大且面广，其节能潜力相当大。进行照明设计时应从多个方面考虑照明系统节能设计。
　　3.2.1根据国家现行规范，按照不同场所选择合适的照度和功率密度值 　　《建筑照明设计规范》（GB50034—2004）中对于各种场所的照度和功率密度值都有明确的规定。规范中标准照度值的确定，是满足不同场所的功能性要求和节能的综合考虑。因此，在实际设计中，应根据建筑物档次，按需选择照度标准值，不宜追求或攀比高照度水平。
　　3.2.2选择高光效光源
　　不同光源每瓦特的光通量如表 1 所示。