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浙江东华规划建筑园林设计有限公司 310014
摘要：根据建筑电气中现有的节能设计的两个原则，提出了包括减少线路的供电损耗，设计高效节能照明系统，采用动力设备调节，供配电优化设计等四个节能设计策略，以期在建筑电气工程中节约能源，为广大同仁在今后的建筑电气节能设计中提供理论依据和借鉴意义。
关键词：建筑电气；节能设计；策略
一、建筑电气工程的节能设计的原则
1.1供电设计的优化原则。在建筑电气工程的设计中，我们既要满足建筑用户本身的实际需要，不能够以牺牲建筑本身的使用需求为代价。此外，也要充分的考虑到设计的实用性，不能够走为了节能而节能的道路。在实际的操作中，实用性被放到了首要的位置，那就是为建筑物内部的用电设备提供充足的电力，满足各方所需；其次考虑的就是安全性的问题，比如各线路之间是否设定有一定的安全距离，在高空作业区有没有配备相应的防雷装置，或在对于静电比较敏感的地方防静电设施能否正常工作等。
1.2提高设备的运行效率。在满足用电要求和安全的前提下，尽最大程度的减少各种各样的能源损耗，无论是电能的直接损耗还是间接损耗，都要在规定的范围内降到最低的水平。要努力的实现节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用，提高能源的综合利用率。
二、建筑电气工程的多种节能设计的具体策略
2.1减少线路的供电损耗。在实际的电路传输中，我们经常会面对这样一个现实，那就是有相当一部分的电量被消耗到电路本身所带有的电阻上。这一直以来是困扰节能设计者的一个难题。众所周知，该部分的功率消耗是由于线路电阻发热产生的。只要减小线路的电阻，就会起到改善用电量损耗的作用。为此，我们可以从以下几个方面加以考虑：
（1）选用电阻率较小的导线作为传输载体。查阅相关的资料可知，在常见的材料中铜丝的电阻率是相对较小的，但是从使用的角度来看，大范围采用铜丝也是不切实际的，因而考虑到铜丝的成本因素，我们在那些用电负荷大的一，二类建筑中采用铜丝，负荷小的三类建筑中使用铝制导线是比较符合节能的原则的；
（2）减少导线的长度。线路在设计时，尽量要避免不必要的曲线；低压线路少走或不走回头线；如今高层建筑越来越多，在低压配电室与竖井的位置的布局上要进行科学的论证，以使得大部分的线路向前送，从而极大的减少了往回输送的可能。
2.2设计高效节能照明系统。在建筑附带的照明光源的选取上，根据具体照明的位置，采取不同的照明方式。比如对于层高小于4.5m的场所，荧光灯就是一个节能的不二选择。在层高大于4.5m的诸如体育馆，商业场合，厂房等，再选用荧光灯已经显得不合时宜，此时配有金属卤化物灯将会非常的合适。在比如对于显色性要求不高的场合，高压钠灯就比一般的荧光高压汞灯要好得多。当然高压钠灯也是可以进行调光处理的，我们可以通过将其亮度减少一半的方式来使得能耗降低到原先的65%左右。除了照明灯源的选取之外，灯具的布局形式也是节能所关注的重点。当房间里面有多组灯具时，宜选用与侧窗平行控制；当涉及带有演讲台，报告厅，会议室的场所时，靠近讲台的分组控制将会更加显得人性化；其次，随着科技的进步，采用智能化的管理方式也可以达到节能设计的目的。在智能控制系统中，我们可以通过程序设定，来对于外界的明暗程度，人口流量，能见度情况以及分贝进行判别，进而实现自动化控制，在需要的时候开启，在不必要的时候关闭达到高效节能的效果。
2.3采用动力设备调节。作为动力之源的电动机，是建筑内部中各行各业常见的一种动力设备。其在实际生活中的使用相当的普遍。但是其也存在能源消耗过大的问题。未来建筑电气的节能设计可以从这方面下功夫。通过分析可知，其高能耗主要是由两个方面的因素引起的，即电动机的效率和功率因数过低。对于前者来说，要想改变现状，采用高效率的电动机，减少各部分的损耗是一个很好的选择。对于后者来讲，在电动机运行前，合理的根据当前运动负荷来选用电机，以实现功率因数的提高，或者对于保持轻负荷运行的电动机采取三角一星切换装置来降压运行也能够实现功率因数的提升。另外，对于装置离供电点距离较大或长时间连续运行的装置来说，对其采取无功功率的就地补偿能够也实现减少消耗，节约能源。但是此时应该注意到补偿的容量不应该过大。因为过大会产生自励磁过电压，那样就将会得不偿失。
2.4供配电优化设计。供配电的优化设计主要是用来减少变压器的能量损失上，对于变压器的损失，我们可以采用S11-、S13-等系列的油浸变压器或SCB10、SGB11等系列的干式变压器，这些变压器中优质的冷轧取向硅钢片因为其中的全斜接缝结构，从而能够避免产生过多的漏磁以及涡流损耗。变压器的选择上，与线路的供电损失类似，我们也要选用铜丝作为变压器的变压电芯。在实现节能减排的同时，也可以降低成本，改善经济效益。然而变压器的使用场合也要考虑在内。对于那些炼油厂，化工厂等对安全系数较高的场所，宜采用低损耗节能型干式电力变压器。对电网电压波动较大，为改善电能质量，采用有载调压电力变压器。
三、结语
总之，建筑电气工程中的节能设计是一项繁琐的系统工程，其中可以实施的方案很多，探讨的部分也比较复杂。通过选择合理的方案，实行能源的高效利用，对于构建我国社会主义和谐社会具有十分重要的战略意义。
上接第367页
序号 技术参数名称 提供值
1 工作环境温度 -40℃～+70℃
2 工作环境湿度 相对湿度5～95%（装置内部既无凝露，
也不应结冰）
3 大气压力 70kPa～110kPa
4 工作电源 AC 220 V±10%，50Hz
5 监测组分 H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等 7种气体组分及总烃、相对增长率及绝对增长
速度；采用微水监测单元检测油中微水H2O
6 分析诊断功能 通过改良三比值法、大卫三角法及
立方体图示法对监测数据进行分析、诊断，
并提供原始谱图
7 最小检测周期 40-60分钟，可由用户自行设定
8 取样方式 循环取样，安全真实地反应变压器中
气体真实情况
9 油气分离方式 真空搅拌振荡脱气技术
10 数据存储寿命 ≥ 10 年
11 配备载气量 气源发生器
12 监测气体 测量范围
1） H2 2～2000μL/L
2） CO 5～4000μL/L
CO2 25～5000μL/L
3） CH4 1～2000μL/L
4） C2H4 1～2000μL/L
5） C2H6 1～2000μL/L
6） C2H2 0.5～500μL/L
7） H2O（可选） 2～100%RH
8） 总烃 1～8000μL/L
13 稳定性（测量偏差） 同一试验条件下对同一油样的监测结果偏
差不超过 10%（中等浓度）
14 静电放电抗扰度 4 级，± 8kV-± 15kV
15 电快速瞬变脉冲群抗扰度 4 级，± 4kV
16 浪涌（冲击）抗扰度 4 级，± 4kV
17 存储运输极限环境温度 -40 ℃ ～+ 80 ℃
18 外壳的防护性能 室外安装部件（本系统和通讯控制单元）IP56
5 结语
此技术的研究可提升变压器油中溶解气体在线监测装置使用效果和运行可靠性，充分发挥监测装置的作用，保障变压器安全稳定运行，切实做到实时监视设备状态，及时准确检出设备异常，避免重大设备事故发生。并可以减低在线监测装置的误报率、漏报率、故障率，提高数据准确率。
该项目推广后，能够大幅度提高大型变压器的状态监测水平，及时发现潜伏的内部故障。以一台三相220KV、180MVA变压器为例，如发生故障，维修费用为数十万元，以每度电0.5元计算，停电一天直接损失可达百万元（24小时×120×103千瓦×0.5）。变压器及系统安全运行，关系到电力企业经济效益和工农业及人民生活用电的可靠性，对工农业生产及居民生活用电造成的间接损失更大。
另外，该变压器油色谱在线监测装置不需要人为的去更换气瓶，同时也不需要定期的去对载气钢瓶进行监测，大大的节约了人力、物力、财力成本。创造了良好的社会效益，为智能电网在线监测提供了新一代高、精、尖、特、专的监测产品。
摘要：根据建筑电气中现有的节能设计的两个原则，提出了包括减少线路的供电损耗，设计高效节能照明系统，采用动力设备调节，供配电优化设计等四个节能设计策略，以期在建筑电气工程中节约能源，为广大同仁在今后的建筑电气节能设计中提供理论依据和借鉴意义。
关键词：建筑电气；节能设计；策略
一、建筑电气工程的节能设计的原则
1.1供电设计的优化原则。在建筑电气工程的设计中，我们既要满足建筑用户本身的实际需要，不能够以牺牲建筑本身的使用需求为代价。此外，也要充分的考虑到设计的实用性，不能够走为了节能而节能的道路。在实际的操作中，实用性被放到了首要的位置，那就是为建筑物内部的用电设备提供充足的电力，满足各方所需；其次考虑的就是安全性的问题，比如各线路之间是否设定有一定的安全距离，在高空作业区有没有配备相应的防雷装置，或在对于静电比较敏感的地方防静电设施能否正常工作等。
1.2提高设备的运行效率。在满足用电要求和安全的前提下，尽最大程度的减少各种各样的能源损耗，无论是电能的直接损耗还是间接损耗，都要在规定的范围内降到最低的水平。要努力的实现节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用，提高能源的综合利用率。
二、建筑电气工程的多种节能设计的具体策略
2.1减少线路的供电损耗。在实际的电路传输中，我们经常会面对这样一个现实，那就是有相当一部分的电量被消耗到电路本身所带有的电阻上。这一直以来是困扰节能设计者的一个难题。众所周知，该部分的功率消耗是由于线路电阻发热产生的。只要减小线路的电阻，就会起到改善用电量损耗的作用。为此，我们可以从以下几个方面加以考虑：
（1）选用电阻率较小的导线作为传输载体。查阅相关的资料可知，在常见的材料中铜丝的电阻率是相对较小的，但是从使用的角度来看，大范围采用铜丝也是不切实际的，因而考虑到铜丝的成本因素，我们在那些用电负荷大的一，二类建筑中采用铜丝，负荷小的三类建筑中使用铝制导线是比较符合节能的原则的；
（2）减少导线的长度。线路在设计时，尽量要避免不必要的曲线；低压线路少走或不走回头线；如今高层建筑越来越多，在低压配电室与竖井的位置的布局上要进行科学的论证，以使得大部分的线路向前送，从而极大的减少了往回输送的可能。
2.2设计高效节能照明系统。在建筑附带的照明光源的选取上，根据具体照明的位置，采取不同的照明方式。比如对于层高小于4.5m的场所，荧光灯就是一个节能的不二选择。在层高大于4.5m的诸如体育馆，商业场合，厂房等，再选用荧光灯已经显得不合时宜，此时配有金属卤化物灯将会非常的合适。在比如对于显色性要求不高的场合，高压钠灯就比一般的荧光高压汞灯要好得多。当然高压钠灯也是可以进行调光处理的，我们可以通过将其亮度减少一半的方式来使得能耗降低到原先的65%左右。除了照明灯源的选取之外，灯具的布局形式也是节能所关注的重点。当房间里面有多组灯具时，宜选用与侧窗平行控制；当涉及带有演讲台，报告厅，会议室的场所时，靠近讲台的分组控制将会更加显得人性化；其次，随着科技的进步，采用智能化的管理方式也可以达到节能设计的目的。在智能控制系统中，我们可以通过程序设定，来对于外界的明暗程度，人口流量，能见度情况以及分贝进行判别，进而实现自动化控制，在需要的时候开启，在不必要的时候关闭达到高效节能的效果。
2.3采用动力设备调节。作为动力之源的电动机，是建筑内部中各行各业常见的一种动力设备。其在实际生活中的使用相当的普遍。但是其也存在能源消耗过大的问题。未来建筑电气的节能设计可以从这方面下功夫。通过分析可知，其高能耗主要是由两个方面的因素引起的，即电动机的效率和功率因数过低。对于前者来说，要想改变现状，采用高效率的电动机，减少各部分的损耗是一个很好的选择。对于后者来讲，在电动机运行前，合理的根据当前运动负荷来选用电机，以实现功率因数的提高，或者对于保持轻负荷运行的电动机采取三角一星切换装置来降压运行也能够实现功率因数的提升。另外，对于装置离供电点距离较大或长时间连续运行的装置来说，对其采取无功功率的就地补偿能够也实现减少消耗，节约能源。但是此时应该注意到补偿的容量不应该过大。因为过大会产生自励磁过电压，那样就将会得不偿失。
2.4供配电优化设计。供配电的优化设计主要是用来减少变压器的能量损失上，对于变压器的损失，我们可以采用S11-、S13-等系列的油浸变压器或SCB10、SGB11等系列的干式变压器，这些变压器中优质的冷轧取向硅钢片因为其中的全斜接缝结构，从而能够避免产生过多的漏磁以及涡流损耗。变压器的选择上，与线路的供电损失类似，我们也要选用铜丝作为变压器的变压电芯。在实现节能减排的同时，也可以降低成本，改善经济效益。然而变压器的使用场合也要考虑在内。对于那些炼油厂，化工厂等对安全系数较高的场所，宜采用低损耗节能型干式电力变压器。对电网电压波动较大，为改善电能质量，采用有载调压电力变压器。
三、结语
总之，建筑电气工程中的节能设计是一项繁琐的系统工程，其中可以实施的方案很多，探讨的部分也比较复杂。通过选择合理的方案，实行能源的高效利用，对于构建我国社会主义和谐社会具有十分重要的战略意义。
上接第367页
序号 技术参数名称 提供值
1 工作环境温度 -40℃～+70℃
2 工作环境湿度 相对湿度5～95%（装置内部既无凝露，
也不应结冰）
3 大气压力 70kPa～110kPa
4 工作电源 AC 220 V±10%，50Hz
5 监测组分 H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等 7种气体组分及总烃、相对增长率及绝对增长
速度；采用微水监测单元检测油中微水H2O
6 分析诊断功能 通过改良三比值法、大卫三角法及
立方体图示法对监测数据进行分析、诊断，
并提供原始谱图
7 最小检测周期 40-60分钟，可由用户自行设定
8 取样方式 循环取样，安全真实地反应变压器中
气体真实情况
9 油气分离方式 真空搅拌振荡脱气技术
10 数据存储寿命 ≥ 10 年
11 配备载气量 气源发生器
12 监测气体 测量范围
1） H2 2～2000μL/L
2） CO 5～4000μL/L
CO2 25～5000μL/L
3） CH4 1～2000μL/L
4） C2H4 1～2000μL/L
5） C2H6 1～2000μL/L
6） C2H2 0.5～500μL/L
7） H2O（可选） 2～100%RH
8） 总烃 1～8000μL/L
13 稳定性（测量偏差） 同一试验条件下对同一油样的监测结果偏
差不超过 10%（中等浓度）
14 静电放电抗扰度 4 级，± 8kV-± 15kV
15 电快速瞬变脉冲群抗扰度 4 级，± 4kV
16 浪涌（冲击）抗扰度 4 级，± 4kV
17 存储运输极限环境温度 -40 ℃ ～+ 80 ℃
18 外壳的防护性能 室外安装部件（本系统和通讯控制单元）IP56
5 结语
此技术的研究可提升变压器油中溶解气体在线监测装置使用效果和运行可靠性，充分发挥监测装置的作用，保障变压器安全稳定运行，切实做到实时监视设备状态，及时准确检出设备异常，避免重大设备事故发生。并可以减低在线监测装置的误报率、漏报率、故障率，提高数据准确率。
该项目推广后，能够大幅度提高大型变压器的状态监测水平，及时发现潜伏的内部故障。以一台三相220KV、180MVA变压器为例，如发生故障，维修费用为数十万元，以每度电0.5元计算，停电一天直接损失可达百万元（24小时×120×103千瓦×0.5）。变压器及系统安全运行，关系到电力企业经济效益和工农业及人民生活用电的可靠性，对工农业生产及居民生活用电造成的间接损失更大。
另外，该变压器油色谱在线监测装置不需要人为的去更换气瓶，同时也不需要定期的去对载气钢瓶进行监测，大大的节约了人力、物力、财力成本。创造了良好的社会效益，为智能电网在线监测提供了新一代高、精、尖、特、专的监测产品。