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摘要：保护环境已经成为国策。建筑领域节能受到广泛关注。电气自动化已在建筑领域广泛应用，将节能技术应用到建筑电气自动化，做到建筑电气节能势在必行。本文从建筑电气系统自动化节能设计的原则出发，探讨了节能设计中一系列节能技术的应用，以期有效的降低电气自动化的能源消耗，实现电气自动化绿色节能环保。
关键词：建筑工程；电气自动化；节能设计；节能技术应用
中图分类号：TU198文献标识码： A
建筑电气系统自动化技术就是运用一定的电力电子技术、计算机技术、自动化控制技术、网络通讯技术及消防、建筑电气、给水排水、通风与空调等系统专业知识，对现代化建筑及住宅社区进行安装、调试与维护，其中包括自动化系统、办公自动化系统、通讯网络系统等等。在建筑电气化系统中中，小到开关，大到中央空调，都与之相关，也必将消耗大量的能源。环境保护、节约能源已成为现在社会的焦点问题。如何采取技术手段，降低建筑电气系统自动化应用过程中的能源消耗，做到既节能又实用，成为广大建筑设计人员的重要课题。本文从建筑电气系统自动化节能设计的原则出发，探讨了节能设计中一系列节能技术的应用，以期有效的降低电气自动化的能源消耗，实现电气自动化绿色节能环保。
一、建筑电气节能设计的实施原则
（一）节能原则。既然探讨的节能技术在建筑电气自动化中的应用，那么，节能必然要作为设计中的主导原则。首先，设计中所选择的各种电气的技术指标要符合国家相关环保节能的要求和技术规范，不盲目追求功率大而华而不实的大型电气设备。其次，节能技术使用能保障电气设备的正常运行并满足电气运行必要的动力，能为在建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源，满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求，不盲目增加电气的容量。再次，节能设计的重点要放在减少电气设备的电能损耗上，如变压器的功率损耗、输电线路的额外损耗等等，尽量减少或杜绝与建筑使用功效无关的电能损耗。
（二）效率原则。效率实在保障电气设备的采购资金的利用效率和设备的运行效率。在节能设计过程中，设备的采购在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能减少电气设备的投资，降低运行与维护费用，提高资金使用效率。在电气设备运行过程中要提高设备运行效率，最大限度的减少电能与各种资源的消耗。设计中选用节能设备、均衡负荷、补偿无功，减少线路损耗，提高电源的综合利用率，提高设备运行效率，减少电能的间接或直接损耗。
（三）设计合理原则。首先，选取合理的设计系数。在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数，在特殊用电的情况下选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率节约电能。其次，优化设计。优化用电设计，在一些建筑设备动力的提供以及符合用电设备对电能质量、负荷容量的要求的情况下，优化用电设计，实现电能的合理利用。
二、建筑电气节能技术的应用
要达到建筑电气节能的目的，涉及诸多方面的技术应用，要将一揽子的节能技术作为一个整体进行通盘考虑，从多个方面实现节能。
（一）线缆合理布局，减少能耗。建筑电气系统要使用大量的线缆，从电力输送的角度看有电缆使用就必然要有线损，线损则意味着一部分能源做了无用功。为此，电气工程设计人员应通过供配电系统的合理分布减少线损，来达到减少线损的目的。一方面，在建筑电气工程设计阶段，设计人员就应考虑到变配电室、配电小间的位置，以满足供电半径和所选线路长度的需要。另一方面，在线路布置走线设计上，应以走直线为原则，以减少导线长度。在系统整体分布上应尽量减少或者不走回头线，以减少回在线的线损。再一方面，在变压器的位置设计上，需要尽量靠近整个建筑的负荷中心，通过减少供电距离来达到减少线损的目的。同时，低压配电室的位置应该布置在竖井位置，由低压配电室提供竖井干线，以保证线路都向前送，避免出现线路返送。此外，可以从导线材料、横截面积大小和线路长度等几个方面来进行减小线路损耗的设计，如，导线材料选择方面，可考虑电导率较小的材质作为导线；在长输线路时，动热稳定、载流量、电压损失和保护配合等条件都能够满足的情况下，可以考虑将增大线缆的界面面积，进而减小线路损耗。
（二）应用无功补偿设备，实施无功补偿。在建筑电气自动化系统中，无功功率占有供配电设备的很大一部分容量，者不仅增大了线路的损耗，也会造成电网的电压下降。为了实现无功就地平衡，减少损耗，设计中可考虑选用恰当的无功补偿设备，无功补偿装置最好就地安装，实行就地补偿，减少无功传输。但在应用无功补偿设备时要注意几个事项，其一，使用电容器补偿时，电容器容量的确定应该根据目标功率因数、配电电压的容量、负荷等具体参数的计算来确定；其二，以前一些补偿方式电容器的分担方式、投切开关的方式等补偿效果不理想，应该采用集调节平滑、跟踪准确、适应面广等优点为一体的模糊投切方式；其三，最好选择无功功率作为投切参数物理量，以有效防止投切振荡、无功倒送等情况的发生。其四，使用有源滤波器，在电气设备误操作之前就能够消除谐波，有效避免与电网联结电气设备的误动作，使无功补偿达到更好的效果。
（三）合理优化配电方案。首先，在配电系统方案设计过程中，不仅仅要选择技术经济合理，设计人员还需要对配电方案的整体耗能情况进行分析，对存在的耗能细节进行完善，进而优化配电方案。如，在对配电系统变压器的容量和数量进行详细计算的基础上，对空调等具有季节性特点的电气设备季节性负荷单独设置变压器，将不同季节或时间段使用负荷可由同1台变压器负担，以减少配电系统整体变压器的容量，最大限度地减少线损，节约能源。其次，合理配置电压等级，一方面是处理好高压和低压配电的电压等级选择，尽可能的减少配电的级别，这样能够有效的提高供配电系统的稳定性和可靠性；另一方面就是在进行供电电压的确定时，需要综合性的考虑多方面的影响因素来进行，包括用电设备的性质、设计的前景规划、电网的发展计划以及供电回路的数量等，这些同样能够起到较好的节能效果。
（四）合理選择变压器类型。变换电压是变压器的主要作用，变压器的电气节能的关键就在于其有功功率损耗的降低，运行效率的提高。变压器在升压或者降压的过程中，都会产生大量的功率损耗，且这些损耗只限于变压器本身。如今许多变压器都是采用高导磁的优质冷扎晶体取向硅钢片做基本材料，运用新型节能技术制造而成的低能耗型变压器。在建筑电气工程设计中，这点是电气节能最基础的设计和选择。那么在建筑物的供配电系统节能设计中，对用电负荷进行精准的计算后合理对其分配，应当选择负载率最佳的变压器，以保证能够降低电压器的容量、延长变压器的使用寿命。运用上述无功补偿，保证变压器的损耗以及配电线路的损耗降到最低点。
（五）照明节能。一方面，充分利用自然光源。自然光线是最节能的照明光源，因此建筑照明设计过程中要对建筑物自然光照度的变化有所掌握，或是对建筑物的门窗进行扩大，扩大自然光线的射入，或者是对建筑物或者是构筑物选择一个较好的朝向，充分考虑有效利用自然光源，以便对照明电气进行分组分片和对其开停进行控制。另一方面，就照明系统设计而言，照明电气电路设计时要适当的增加开关点，从而使得每个开关的控制数量有所减少，不仅让灯具的管理变得更为方便，同时也使电能得以节省。而插座板面的开关设置方面，可以选择翘板开关来进行控制，其功能体现在不使用电器设备时，可以较为便利的切断插座电源，减少电力设备的空载损耗，进而达到节能省电的目的。对于室外的照明系统方面，如楼梯过道照明等，可以采用电感应器和声感应器来替代人工开关。再一方面，照明电气的选择，传统的白炽灯虽然简单便宜，但是其发光的效率比较低，可直接利用高效光源，在照明质量得到满足的前提下，公共场所及没有特殊要求的房间照明都应该采用高效发光的荧光灯。此外，在照明用电方面，对用电高峰期和低峰期进行有效的调节控制，保证减少电气能源的浪费。
结语
建筑电气节能是一个系统工程，笔者探讨的只是其中一部分。如今随着科技的进步，新的节能技术不断涌现，建筑电气节能系统不断完善，例如中控电脑能够监视能控制建筑整体的灯光、遮阳以及温控设备，并且能够显示各个区域和房间的实际温度，通过设定房间的调节温度的上下限来减少电能消耗。因此，建筑设计人员在建筑电气节能设计时还要结合先进的设计技术，参照科学合理的节能标准来规划节能设计，并且做出科学有效的选择，以完善整个建筑功能，实现建筑电气系统的节能。
参考文献：
[1]白云飞. 试析电气自动化的节能设计技术[J].河南科技 ，2013, (15).
[2]黄轩.电气自动化的节能设计技术[J].科技传播，2012,(01).[3]于士国.电气自动化的节能设计技术分析[J].硅谷 ，2011, (15).
关键词：建筑工程；电气自动化；节能设计；节能技术应用
中图分类号：TU198文献标识码： A
建筑电气系统自动化技术就是运用一定的电力电子技术、计算机技术、自动化控制技术、网络通讯技术及消防、建筑电气、给水排水、通风与空调等系统专业知识，对现代化建筑及住宅社区进行安装、调试与维护，其中包括自动化系统、办公自动化系统、通讯网络系统等等。在建筑电气化系统中中，小到开关，大到中央空调，都与之相关，也必将消耗大量的能源。环境保护、节约能源已成为现在社会的焦点问题。如何采取技术手段，降低建筑电气系统自动化应用过程中的能源消耗，做到既节能又实用，成为广大建筑设计人员的重要课题。本文从建筑电气系统自动化节能设计的原则出发，探讨了节能设计中一系列节能技术的应用，以期有效的降低电气自动化的能源消耗，实现电气自动化绿色节能环保。
一、建筑电气节能设计的实施原则
（一）节能原则。既然探讨的节能技术在建筑电气自动化中的应用，那么，节能必然要作为设计中的主导原则。首先，设计中所选择的各种电气的技术指标要符合国家相关环保节能的要求和技术规范，不盲目追求功率大而华而不实的大型电气设备。其次，节能技术使用能保障电气设备的正常运行并满足电气运行必要的动力，能为在建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源，满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求，不盲目增加电气的容量。再次，节能设计的重点要放在减少电气设备的电能损耗上，如变压器的功率损耗、输电线路的额外损耗等等，尽量减少或杜绝与建筑使用功效无关的电能损耗。
（二）效率原则。效率实在保障电气设备的采购资金的利用效率和设备的运行效率。在节能设计过程中，设备的采购在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能减少电气设备的投资，降低运行与维护费用，提高资金使用效率。在电气设备运行过程中要提高设备运行效率，最大限度的减少电能与各种资源的消耗。设计中选用节能设备、均衡负荷、补偿无功，减少线路损耗，提高电源的综合利用率，提高设备运行效率，减少电能的间接或直接损耗。
（三）设计合理原则。首先，选取合理的设计系数。在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数，在特殊用电的情况下选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率节约电能。其次，优化设计。优化用电设计，在一些建筑设备动力的提供以及符合用电设备对电能质量、负荷容量的要求的情况下，优化用电设计，实现电能的合理利用。
二、建筑电气节能技术的应用
要达到建筑电气节能的目的，涉及诸多方面的技术应用，要将一揽子的节能技术作为一个整体进行通盘考虑，从多个方面实现节能。
（一）线缆合理布局，减少能耗。建筑电气系统要使用大量的线缆，从电力输送的角度看有电缆使用就必然要有线损，线损则意味着一部分能源做了无用功。为此，电气工程设计人员应通过供配电系统的合理分布减少线损，来达到减少线损的目的。一方面，在建筑电气工程设计阶段，设计人员就应考虑到变配电室、配电小间的位置，以满足供电半径和所选线路长度的需要。另一方面，在线路布置走线设计上，应以走直线为原则，以减少导线长度。在系统整体分布上应尽量减少或者不走回头线，以减少回在线的线损。再一方面，在变压器的位置设计上，需要尽量靠近整个建筑的负荷中心，通过减少供电距离来达到减少线损的目的。同时，低压配电室的位置应该布置在竖井位置，由低压配电室提供竖井干线，以保证线路都向前送，避免出现线路返送。此外，可以从导线材料、横截面积大小和线路长度等几个方面来进行减小线路损耗的设计，如，导线材料选择方面，可考虑电导率较小的材质作为导线；在长输线路时，动热稳定、载流量、电压损失和保护配合等条件都能够满足的情况下，可以考虑将增大线缆的界面面积，进而减小线路损耗。
（二）应用无功补偿设备，实施无功补偿。在建筑电气自动化系统中，无功功率占有供配电设备的很大一部分容量，者不仅增大了线路的损耗，也会造成电网的电压下降。为了实现无功就地平衡，减少损耗，设计中可考虑选用恰当的无功补偿设备，无功补偿装置最好就地安装，实行就地补偿，减少无功传输。但在应用无功补偿设备时要注意几个事项，其一，使用电容器补偿时，电容器容量的确定应该根据目标功率因数、配电电压的容量、负荷等具体参数的计算来确定；其二，以前一些补偿方式电容器的分担方式、投切开关的方式等补偿效果不理想，应该采用集调节平滑、跟踪准确、适应面广等优点为一体的模糊投切方式；其三，最好选择无功功率作为投切参数物理量，以有效防止投切振荡、无功倒送等情况的发生。其四，使用有源滤波器，在电气设备误操作之前就能够消除谐波，有效避免与电网联结电气设备的误动作，使无功补偿达到更好的效果。
（三）合理优化配电方案。首先，在配电系统方案设计过程中，不仅仅要选择技术经济合理，设计人员还需要对配电方案的整体耗能情况进行分析，对存在的耗能细节进行完善，进而优化配电方案。如，在对配电系统变压器的容量和数量进行详细计算的基础上，对空调等具有季节性特点的电气设备季节性负荷单独设置变压器，将不同季节或时间段使用负荷可由同1台变压器负担，以减少配电系统整体变压器的容量，最大限度地减少线损，节约能源。其次，合理配置电压等级，一方面是处理好高压和低压配电的电压等级选择，尽可能的减少配电的级别，这样能够有效的提高供配电系统的稳定性和可靠性；另一方面就是在进行供电电压的确定时，需要综合性的考虑多方面的影响因素来进行，包括用电设备的性质、设计的前景规划、电网的发展计划以及供电回路的数量等，这些同样能够起到较好的节能效果。
（四）合理選择变压器类型。变换电压是变压器的主要作用，变压器的电气节能的关键就在于其有功功率损耗的降低，运行效率的提高。变压器在升压或者降压的过程中，都会产生大量的功率损耗，且这些损耗只限于变压器本身。如今许多变压器都是采用高导磁的优质冷扎晶体取向硅钢片做基本材料，运用新型节能技术制造而成的低能耗型变压器。在建筑电气工程设计中，这点是电气节能最基础的设计和选择。那么在建筑物的供配电系统节能设计中，对用电负荷进行精准的计算后合理对其分配，应当选择负载率最佳的变压器，以保证能够降低电压器的容量、延长变压器的使用寿命。运用上述无功补偿，保证变压器的损耗以及配电线路的损耗降到最低点。
（五）照明节能。一方面，充分利用自然光源。自然光线是最节能的照明光源，因此建筑照明设计过程中要对建筑物自然光照度的变化有所掌握，或是对建筑物的门窗进行扩大，扩大自然光线的射入，或者是对建筑物或者是构筑物选择一个较好的朝向，充分考虑有效利用自然光源，以便对照明电气进行分组分片和对其开停进行控制。另一方面，就照明系统设计而言，照明电气电路设计时要适当的增加开关点，从而使得每个开关的控制数量有所减少，不仅让灯具的管理变得更为方便，同时也使电能得以节省。而插座板面的开关设置方面，可以选择翘板开关来进行控制，其功能体现在不使用电器设备时，可以较为便利的切断插座电源，减少电力设备的空载损耗，进而达到节能省电的目的。对于室外的照明系统方面，如楼梯过道照明等，可以采用电感应器和声感应器来替代人工开关。再一方面，照明电气的选择，传统的白炽灯虽然简单便宜，但是其发光的效率比较低，可直接利用高效光源，在照明质量得到满足的前提下，公共场所及没有特殊要求的房间照明都应该采用高效发光的荧光灯。此外，在照明用电方面，对用电高峰期和低峰期进行有效的调节控制，保证减少电气能源的浪费。
结语
建筑电气节能是一个系统工程，笔者探讨的只是其中一部分。如今随着科技的进步，新的节能技术不断涌现，建筑电气节能系统不断完善，例如中控电脑能够监视能控制建筑整体的灯光、遮阳以及温控设备，并且能够显示各个区域和房间的实际温度，通过设定房间的调节温度的上下限来减少电能消耗。因此，建筑设计人员在建筑电气节能设计时还要结合先进的设计技术，参照科学合理的节能标准来规划节能设计，并且做出科学有效的选择，以完善整个建筑功能，实现建筑电气系统的节能。
参考文献：
[1]白云飞. 试析电气自动化的节能设计技术[J].河南科技 ，2013, (15).
[2]黄轩.电气自动化的节能设计技术[J].科技传播，2012,(01).[3]于士国.电气自动化的节能设计技术分析[J].硅谷 ，2011, (15).