1电气节能的现状

随着全社会对建筑节能重要性认识的提高，技术研究不断深化，设计标准不断完善，管理工作不断加强，节能的理念也为越来越多的人所接受，这些都为建筑节能的推广和应用创造了有利的条件。但多数建筑节能设计标准、规范或规定还未把电气节能全面系统地纳入其中，很多人认为建筑节能只是建筑围护结构、采暖或空调的事情，与其他专业无关，电气节能可有可无。即使是一些省级建设标准，也仅着眼于对采暖通风空调的监测与控制，对电气节能缺少指导及操作措旖。其实电气节能是一项十分艰巨而复杂的工作，它甚至难予某些建筑智能化系统的应用，如果不对其进行系统、全面和综合的分析和实施，要想做好工作是十分困难的。而长此以往，必将会造成新的、巨大的能源浪费。

2电气节能的措施及重要性

电气节能措施的应用贯穿在整个设计过程中，如配电系统中根据负荷计算合理选择变压器容量和数量；合理选择照明光源及照度标准、满足照明节能指标；考虑照明及空调的节能控制方式，对公共照明、立面照明及庭院照明等设置光控开关：空调系统的智能控制、变频控制；电梯设群控或其他节能控制模式；自动扶梯设节电感应控制等。以上措施均能对用电量的多少及设备投资产生较大影响。其涉及电器广泛，工作时间长，根据电器及建筑物的使用寿命计算下来，其能源消耗将十分可观，而且与其他专业也是相互影响的。如对大的公建来说，设备专业选择机组类型时，均应将各设备的用电量考虑在内，作为确定方案的一个重要因

素。

3电气节能设计的主要内容

目前电气节能设计的主要内容可分为：①供配电系统的节能(负荷计算、功率因数补偿、谐波治理、变配电设备选择等)：②电气照明的节能(照明设计和设备选择、照明控制、天然光的利用)：③建筑电气设备的节能(空调系统、给摊水系统、电动机、电梯及建筑设备等)；④计量与管理(电能计量、冷热量计量、中央空调系统的计量、居住小区的能耗计量等)；⑤可再生能源利用(太阳能光伏电源系统、冰蓄冷系统、蓄热式电采暖系统、风力发电系统)。下面针对其中几项进行阐述：

3．1供配电系统的节能设计

(1)应使供配电系统整体分布合理，减少线路损耗。

如在方案阶段就需考虑变配电室、配电小间的合适的位置，既满足供电半径又能尽量缩短线路长度：①在布线上线路要尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度。②低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失。③变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离。④在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给各个竖井的干线，也尽量使线路都向前送，减免线路返送。

(2)对供配电系统的构成进行技术经济分析，选择合理的配电方案。对空调等季节性负荷单独设置变压器；将不同季节或时间段使用的负荷由同一台变压器负担，可降低变压器的容量；利用某些季节性负荷的线路，共用干线以减少线路和电阻。使同样大的干线截面传输较小的

电流，从而减小线路损耗；对变压器容量和数量的配合应进行相应的计算、比较；考虑变压器初投资，对变压器选择适当的负载率，根据笔者的经验，可在75～85％之间进行选择。

(3)选择节能产品及合适的线缆截面。，

选用低损耗节能型的变压器，对部分供配电质量要求高的工程项目采用有载调压变压器；选用低耗无噪声节能型接触器。合理选择导线截面。对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面，可按每天工作时间进行一下简单的计算。如所增加的费用为A，由于节约能耗而减少的年运行费用为B，则A／B为回收年限，若回收年限为几个月或1、2年，则应加大一级导线截面。一般而言，导线截面小于7mm2，线路长度超过lOOm的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。

(4)尽可能使三相负荷平衡；提高用电设备的功率因数，选择合适的地点及容量进行无功补偿；采取抑制和消除谐波的措施等。尽量提高设备的自然功率因数，以减少对无功的需求。采用功率因数较高的同步电动机；荧光灯采用高次谐波系数低于15％的电子镇流器：采用电感镇流器的气体放电灯，单灯安装电容器等，都可使自然功率因数提高到0．85～0．95。减少系统高、低压线路传输的超前无功功率。按上述原则处理，既减少自然无功又可实现合理的选择无功补偿方式而达到节能的目的。抑制与消除谐波的措施目前可采用在无功补偿处设置电抗器及采用较好性能的电容器。选用电抗系数为5．5％的电抗器，调谐频率在214Hz，能够吸收50～60％的谐波。选用具有干式技术、压敏断路技术及自愈技术的电容器，确保运行安全、稳定。

3．2照明节能设计

因为照明用量大而面广，因此，照明节能的潜力很大，应从下列几方面着手：

(1)采用高效光源。白炽灯便宜，安装维护简单，光色好，显色指数最高，但其缺点是发光率太低，不节能。所以应尽量不用或少用白炽灯，只有在局部艺术照明或防止高频光谱照射的古董字画照明中或部分住宅内声光控场所使用。

(2)建筑物应尽量利用自然采光。为此，靠近室外的部分，应将门窗开大，采用透光率较好的玻璃门窗，以达到充分利用自然光的目的。对大进深房间或教室、商场、大厅等大空间场所，灯具设计可采用与外窗平行的方式，分区、分级控制，充分考虑靠窗侧的自然光，以节约电能。利用自然光的这部分照明，可以按照度标准检测现场照度，合理设置开关点进行灯光调节，使灯具开关控制灵活，方便、节能。对长期需要开停，但又要按人流的多少自动调整照度的场合，在增加投资不多的情况下，对荧光灯可利用调压的方式，固定几级进行调节。

(3)其它照明节能措施包括：满足现行的建筑照明设计标准所规定的功率密度值的要求；选用高效电子镇流器或节能型电感镇流器；部分项目采用照明节电器；居住建筑楼梯间、内走道等采用声光控开关，庭院照明灯具采用光控开关等节能控制；车库照明根据车道、停车位等采用分级控制：走廊、大厅等公共照明采用集中控制或楼宇自控；高级会议室、宴会厅等场所采用智能照明控制管理系统，不仅能实现照明的定时开关、时钟控制、调光控制、多场景效果，且能接收BAS系统的各种控制信号，利于能源管理的动态化、实时化。高级别墅等宜采用智能照明控制系统等。

3．3建筑设备的电气节能

规模较大的及重要建筑物可采用楼宇自控系统，对空调、给排水、电动机等进行监控，实现节能目的。空调系统及给排水系统需要与暖通及给排水专业在方案及施工图阶段重点配合，使控制方案更趋于合理。在设备选择上，合理采用节能型电动机及变频调速风机、水泵等节能设备，才能发挥明显的节能效果。变频风机通过变频方式调节空调箱的送风量，使之与室内负荷相匹配，能够在满足空调要求的同时，大幅节约风机电耗。对电梯，可设群控或其他节能控制模式，自动扶梯设节电感应控制。车库内选用带一氧化碳自动探测器的诱导风机，自动联动排风机；全空气空调系统中选用设置二氧化碳传感器，据现场环境情况控制、调节新风量。

3．4利用可再生资源，严格限制非节能型电气方案的采用

太阳能光伏电源系统，目前因价格较高，在工程中尚未获得大量应用。但鉴于目前设备专业已对新建住宅的太阳能热水系统的应用做出了明确规定，所以电气专业对太阳能的应用也会随着技术发展及造价的降低而很快提上日程。目前在庭院照明中本系统应用较多，技术成熟。

对于己在实践中证明的一一些非节电方案则应尽量限制使用。如部分开发商为降低一次投资而要求大面积采用电采暖系统，实践证明其运行费用高，房间舒适性差，受室外温度影响大，因此应与开发商充分沟通，做好技术经济分析和对比，慎重采用。有条件时可充分利用当地供电部门的平谷价政策采用蓄热式电采暖系统。

4电气节能前景

目前我国的节能体系尚处于初级阶段，而一些发达国家己逐步建立起具有各自特色的建筑节能评估体系。如英国的BREEAM评估体系、美国的LEED评估体系、加拿大GBT001评价系统、日本盼CASBEE评价体系。在各国的建筑节能设计标准或规范中，节能建筑的评价指标或方法主要分为三类：规定性指标(compulsory Index)、性能性指标(Performance Index)和建立在建筑能耗模拟基础上的年能耗评价。其共性是采用定性和定量评价相结合的方法。

但最近几年，我国已开展了一些基础数据统计工作，如前两年针对住宅用电情况的统计。所以，针对各地不同气候状况和特点，有计划地开展对现状建筑电气运行情况的数据收集、整理、分析与比较，建立科学的数据库，应是下一步进行定量分析的基础。针对各项节能新技术、新产品，出台相应的鼓励措施，有助于科研成果的尽快转化，并降低造价，形成良性循环。在此基础上，就可制定出可操作性强、便于实施和审核检查的一整套科学体系，明确划分必须达到的强制性措施和鼓励达到的附加有优惠政策的推荐性措施，并在使用过程中加强管理，使各项电气节能措施能在实践中真正发挥作用，同时这也是我们电气设计人员共同的心声。