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【摘要】随着经济、人口增长、工业发展、生活水平提高，一系列的因素促使能源消耗在急剧增加。据建设部和国家建材局相关统计资料表明，目前，我国城市建筑能耗约占整个社会能耗的26％。因此建筑业为应对可能迫在眉睫的能源危机提出了节能的要求。而节约二次能源一电能，也成为民用建筑电气设计的焦点。
【关键词】智能建筑；电气设计；节能
中图分类号：F407文献标识码： A
针对现代住宅建筑电气设计上。随着设计师们各自的独具匠心。也用着不同的形式在设计和施工中展现出来。而节能就是最主要的一种形式和做法。现就从电气设计的节能所注意的原则开始。对现代住宅建筑电气设计的途径和措施加以分析。
1、現代住宅建筑电气节能设计的原则
就目前的设计理论和实际来说。建筑电气设计节能应坚持以下两个原则。
1.1考虑实际经济效益
节能应根据国情考虑实际经济效益。不能因为注重节能而过高地消耗投资。增加运行费用。
1.2尽可能减少无谓的能量消耗
照明的照度、色温、显色指数：满足舒适性空调的温度及新风量。也就是舒适卫生：满足特殊工艺要求，如，娱乐场所的一些电气设施的用电。泛光照明及电力用电等。
2、楼宇建筑电气节能现状
虽然我国已在建筑电气节能设计、施工、管理等方面开展大量的节能降耗工作，但由于在进行节能方案、措施制定等过程中，没有进行统筹分析，各类工程师未对楼宇建筑内部现有系统进行全面了解和综合能耗分析判断，导致在节能工作开展时，只能片面的进行单节能产品的选型安装或实施分项的节能方案措施。楼宇建筑普遍缺乏相应的基础白动化设备，当建筑电气系统进行节能产品选型安装和节能措施实施后，不能对相应的节能数据及运行效果进行实时动态的记录、跟踪和统计分析管理，导致建筑电气系统节能产品或节能措施在实施一段时间后，相关系统不能有效协调运行，达不到预期持续的节能效果。据工程实际经验可知，通过高效的节能设备和白动化控制系统的实施，建筑能耗要比原来的降低30%~50%，但如果缺乏相关能耗监控及维护管理系统，建筑能耗节能系统将不能进行内部实时调控，导致建筑节能效果得不到持续稳定的调节管理。
3、现代住宅建筑电气节能设计的途径
建筑电气节能设计与改造是提高智能楼宇综合服务水平的有效措施，不仅可以保障建筑内部各系统发挥出优良的功能特性，同时还可以进行电气系统优化控制管理，使各设备均能工作在最优工况，从而大大减少建筑电气系统的能源消耗，降低住户单元面积日常费用开销。
3.1供配电系统节能设计
在准确统计分析建筑物内部用电总负荷容量和用电等级后，设计出科学合理、操作方便灵活的楼宇建筑供配电系统，一方面可以节省业主的一次性投资，提高单位建筑面积的经济性;另一方面还可以在工程今后正常使用过程中达到节能降耗的目的。因此，供配电系统节能设计是楼宇建筑节能的最关键的一环节，在设计过程中应该从以下多个方面进行统计分析:
（1）变配电所的合理选址布置
首先要根据建筑的用电负荷特性，准确统计工程区负荷所需的供电容量和用电等级，并结合住宅单体分布情况，设计出简单可靠、稳定经济的供配电系统。建筑区变配电所或箱式变电站的选址应尽量靠近用电负荷中心，这样不仅可以减少楼宇建筑配电半径，避免出现往返长距离供电现象的出现，减少供电电力电缆总长度，降低供配电系统的一次投资;同时还可以缩短配电线路半径，有利于减少线路综合损耗，有效提高配电质量水平，保证其它用电设备高效稳定运行，达到节能降耗的目的。
（2）竖井的合理布置
在进行各层配电竖井、层配电箱等设计时，也应尽量将其设置在用电负荷中心，这样可以减少分开关配电线路的长度，减少线路综合损耗。
3.2变压器的节能设计
变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗。即Pb=Po+β2Pk，式中Pb为变压器的有功损耗。Po为变压器的空载损耗，Pk为变压器的有功损耗。β为变压器的负荷率。
Po又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成。是固定不变的部分，它的大小取决于矽钢片的性能及铁芯制造工艺所以变压器应选用节能型的，如S9、SL9及SC8型等油浸变压器及干式变压器。
Po是功率传输的损耗，即变压器的线损它决定于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，与负载率B的平方成正比。
β2Pk用微分求它极值时，当β=50％时变压器的能耗最小此时。仅仅是为了节能而没有考虑经济价值。其实变压器实际运行的负荷率是很不均匀的，根据《变压器允许过负荷系数的负荷率最大负荷持续时间关系曲线》可求得变压器的过负荷系数所以在确定变压器最经济容量时。可按75％一85％的负荷率选择。
若变压器选择容量过大。长期低于经济运行的负荷率。会造成有功损耗的上升，因为其铁损并没有减少。相反，容量过大，铁损增大。为减小变压器损耗，当容量大而需要选用多台变压器时。在合理分配负荷的情况下，尽可能减少变压器的台数，选用大容量的变压器例如需装机容量为2000kVA，可选二台1000kVA。不选四台500kVA而且季节性变化较大的负荷，当负荷长时间较低时可停用1台。以保持经济运行。
3.3电动机节能设计
降低电动机电能损耗的主要途径。减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数在工程设计中应选用高效率的电动机。但是在具体工程中电动机通常都是水暖等专业设备所配套的，由设备制造商统一供应的。所以节能措施只能贯彻在运行过程中除了就地电容器补偿以减少线路损耗和无功功率外主要是减少电动机轻载和空载运行。因为在轻载运行下电动机效率是极低的。切实可行的办法是。采用变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速。使得与负载变化相适应。以提高电动机轻载时的效率。从而达到节约电能的目的。
3.4照明的节能设计
照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下。力求减少照明系统中光能的损失。从而最大限度的利用光能。
合理选择照明线路照明线路的损耗约占输入电能的4％左右。影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积大多数照明电压为220V，照明系统一般由单相二线、三相四线二种方式供电。三相四线式供电比其它供电方式线路损耗小得多因此。照明系统应尽可能采用三相四线制供电。
合理选择控制开关采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关。走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用红外探测开关。
推广使用低能耗、性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等。
天然光是免费的光源。充分利用自然光。正确选择自然采光。也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。充分利用室内受光面的反射性。也能有效地提高光的利用率。如白色的墙面的反射系数可达70％～80％。同样能起到节电的作用。
3.5空调系统的节 能措施
(1)改善围护结构的保温性能 (2)在不降低室内舒适度标准的前提下，合理组合室内空气设计参数。(3)采用循环式供热水设备。(4)使用变频技术使空调设备的输出功率随负荷的变化而变化。(5)合理设计管网。降低管道阻力。
4、结束语
节约电能在智能楼宇电气工程设计的每个环节中都应有相应的技术方案措施。供配电系统和照明系统的节能设计是智能楼宇电气节能设计的主要内容，但由于建筑电气工程涉及到的项目较多，因此，在实际设计过程中，不仅要充分了解相关建筑节能原则和标准规范，同时还要掌握先进的节能设计技术方法和新型节能电气产品，把节能措施灵活运用到智能楼宇建筑电气节能每项工程中。
【参考文献】
[1] 李令东，张昊等.城市楼宇供电系统中的电能质量问题[J].上海电能质量国际研讨会，2002.
[2]朱林根，21世纪建筑电气设计手册[M]．北京 ：中国建筑工业出版社，200l 970—985．
[3]陈众励，赵济安建筑电气节能技术综述[J]．楼宇自动化，2007，(4)．
[4]朱英．建筑电气节能设计方法[J]．科技信息化，2007，(2)．
[5]建设部．民用建筑节能管理规定[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005．
【关键词】智能建筑；电气设计；节能
中图分类号：F407文献标识码： A
针对现代住宅建筑电气设计上。随着设计师们各自的独具匠心。也用着不同的形式在设计和施工中展现出来。而节能就是最主要的一种形式和做法。现就从电气设计的节能所注意的原则开始。对现代住宅建筑电气设计的途径和措施加以分析。
1、現代住宅建筑电气节能设计的原则
就目前的设计理论和实际来说。建筑电气设计节能应坚持以下两个原则。
1.1考虑实际经济效益
节能应根据国情考虑实际经济效益。不能因为注重节能而过高地消耗投资。增加运行费用。
1.2尽可能减少无谓的能量消耗
照明的照度、色温、显色指数：满足舒适性空调的温度及新风量。也就是舒适卫生：满足特殊工艺要求，如，娱乐场所的一些电气设施的用电。泛光照明及电力用电等。
2、楼宇建筑电气节能现状
虽然我国已在建筑电气节能设计、施工、管理等方面开展大量的节能降耗工作，但由于在进行节能方案、措施制定等过程中，没有进行统筹分析，各类工程师未对楼宇建筑内部现有系统进行全面了解和综合能耗分析判断，导致在节能工作开展时，只能片面的进行单节能产品的选型安装或实施分项的节能方案措施。楼宇建筑普遍缺乏相应的基础白动化设备，当建筑电气系统进行节能产品选型安装和节能措施实施后，不能对相应的节能数据及运行效果进行实时动态的记录、跟踪和统计分析管理，导致建筑电气系统节能产品或节能措施在实施一段时间后，相关系统不能有效协调运行，达不到预期持续的节能效果。据工程实际经验可知，通过高效的节能设备和白动化控制系统的实施，建筑能耗要比原来的降低30%~50%，但如果缺乏相关能耗监控及维护管理系统，建筑能耗节能系统将不能进行内部实时调控，导致建筑节能效果得不到持续稳定的调节管理。
3、现代住宅建筑电气节能设计的途径
建筑电气节能设计与改造是提高智能楼宇综合服务水平的有效措施，不仅可以保障建筑内部各系统发挥出优良的功能特性，同时还可以进行电气系统优化控制管理，使各设备均能工作在最优工况，从而大大减少建筑电气系统的能源消耗，降低住户单元面积日常费用开销。
3.1供配电系统节能设计
在准确统计分析建筑物内部用电总负荷容量和用电等级后，设计出科学合理、操作方便灵活的楼宇建筑供配电系统，一方面可以节省业主的一次性投资，提高单位建筑面积的经济性;另一方面还可以在工程今后正常使用过程中达到节能降耗的目的。因此，供配电系统节能设计是楼宇建筑节能的最关键的一环节，在设计过程中应该从以下多个方面进行统计分析:
（1）变配电所的合理选址布置
首先要根据建筑的用电负荷特性，准确统计工程区负荷所需的供电容量和用电等级，并结合住宅单体分布情况，设计出简单可靠、稳定经济的供配电系统。建筑区变配电所或箱式变电站的选址应尽量靠近用电负荷中心，这样不仅可以减少楼宇建筑配电半径，避免出现往返长距离供电现象的出现，减少供电电力电缆总长度，降低供配电系统的一次投资;同时还可以缩短配电线路半径，有利于减少线路综合损耗，有效提高配电质量水平，保证其它用电设备高效稳定运行，达到节能降耗的目的。
（2）竖井的合理布置
在进行各层配电竖井、层配电箱等设计时，也应尽量将其设置在用电负荷中心，这样可以减少分开关配电线路的长度，减少线路综合损耗。
3.2变压器的节能设计
变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗。即Pb=Po+β2Pk，式中Pb为变压器的有功损耗。Po为变压器的空载损耗，Pk为变压器的有功损耗。β为变压器的负荷率。
Po又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成。是固定不变的部分，它的大小取决于矽钢片的性能及铁芯制造工艺所以变压器应选用节能型的，如S9、SL9及SC8型等油浸变压器及干式变压器。
Po是功率传输的损耗，即变压器的线损它决定于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，与负载率B的平方成正比。
β2Pk用微分求它极值时，当β=50％时变压器的能耗最小此时。仅仅是为了节能而没有考虑经济价值。其实变压器实际运行的负荷率是很不均匀的，根据《变压器允许过负荷系数的负荷率最大负荷持续时间关系曲线》可求得变压器的过负荷系数所以在确定变压器最经济容量时。可按75％一85％的负荷率选择。
若变压器选择容量过大。长期低于经济运行的负荷率。会造成有功损耗的上升，因为其铁损并没有减少。相反，容量过大，铁损增大。为减小变压器损耗，当容量大而需要选用多台变压器时。在合理分配负荷的情况下，尽可能减少变压器的台数，选用大容量的变压器例如需装机容量为2000kVA，可选二台1000kVA。不选四台500kVA而且季节性变化较大的负荷，当负荷长时间较低时可停用1台。以保持经济运行。
3.3电动机节能设计
降低电动机电能损耗的主要途径。减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数在工程设计中应选用高效率的电动机。但是在具体工程中电动机通常都是水暖等专业设备所配套的，由设备制造商统一供应的。所以节能措施只能贯彻在运行过程中除了就地电容器补偿以减少线路损耗和无功功率外主要是减少电动机轻载和空载运行。因为在轻载运行下电动机效率是极低的。切实可行的办法是。采用变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速。使得与负载变化相适应。以提高电动机轻载时的效率。从而达到节约电能的目的。
3.4照明的节能设计
照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下。力求减少照明系统中光能的损失。从而最大限度的利用光能。
合理选择照明线路照明线路的损耗约占输入电能的4％左右。影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积大多数照明电压为220V，照明系统一般由单相二线、三相四线二种方式供电。三相四线式供电比其它供电方式线路损耗小得多因此。照明系统应尽可能采用三相四线制供电。
合理选择控制开关采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关。走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用红外探测开关。
推广使用低能耗、性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等。
天然光是免费的光源。充分利用自然光。正确选择自然采光。也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。充分利用室内受光面的反射性。也能有效地提高光的利用率。如白色的墙面的反射系数可达70％～80％。同样能起到节电的作用。
3.5空调系统的节 能措施
(1)改善围护结构的保温性能 (2)在不降低室内舒适度标准的前提下，合理组合室内空气设计参数。(3)采用循环式供热水设备。(4)使用变频技术使空调设备的输出功率随负荷的变化而变化。(5)合理设计管网。降低管道阻力。
4、结束语
节约电能在智能楼宇电气工程设计的每个环节中都应有相应的技术方案措施。供配电系统和照明系统的节能设计是智能楼宇电气节能设计的主要内容，但由于建筑电气工程涉及到的项目较多，因此，在实际设计过程中，不仅要充分了解相关建筑节能原则和标准规范，同时还要掌握先进的节能设计技术方法和新型节能电气产品，把节能措施灵活运用到智能楼宇建筑电气节能每项工程中。
【参考文献】
[1] 李令东，张昊等.城市楼宇供电系统中的电能质量问题[J].上海电能质量国际研讨会，2002.
[2]朱林根，21世纪建筑电气设计手册[M]．北京 ：中国建筑工业出版社，200l 970—985．
[3]陈众励，赵济安建筑电气节能技术综述[J]．楼宇自动化，2007，(4)．
[4]朱英．建筑电气节能设计方法[J]．科技信息化，2007，(2)．
[5]建设部．民用建筑节能管理规定[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005．