摘要：我國是個能源消費大國，能源相對短缺，然而能源浪費卻相應嚴重。作為二次能源的電能供需矛盾近年來越來越突出，能源的缺乏已嚴重制約著國民經濟的發展。節能問題一直是我國發展國民經濟的一項長遠戰略方針，那么節約電能就成為每位電氣設計人員必須認真考慮的問題。下面就建筑電氣設計中的幾種節能措施談談一些看法。
　　關鍵詞：建筑電氣，節能設計
　　一、配電系統的節能設計
　　根據負荷容量，供電距離及分布，用電設備特點等因素合理設計供配電系統，做到系統盡量簡單可靠，操作方便。變配電所應盡量靠近負荷中心位置，可以節省線材，降低電能損耗，提高電壓質量。合理選擇變壓器的容量和臺數，以適應由于季節性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器，實現經濟運行減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。
　　二、變壓器的節能設計
　　減少變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗按下式計算：
　　ΔΡ=Ρo+β²Ρκ
　　式中ΔΡ--變壓器的有功損耗(KW)Ρo-變壓器的空載損耗(KW)
　　Ρκ-變壓器的短路損耗(KW)β-變壓器的負載率
　　(1)Ρo作為變壓器的空載損耗又稱鐵損，它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成，其值與鐵芯材料及制造工藝有關，與負荷大小無關，所以在選用變壓器時最好選擇節能型變壓器如S9，SL9，SC8等。它們采用優質冷軋取向矽鋼片，由于“取向”處理，使矽鋼片的磁疇方向接近一致，減少鐵芯渦流損耗，45度全斜度接縫結構使接縫密合性好，減少了漏磁損耗。
　　(2)Ρκ是變壓器額定負載傳輸的損耗又稱變壓器線損，它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小，并與負荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時應選用阻值較小的繞組，如銅芯變壓器。β²Ρκ用微分求它極值時，是在β=50%時每千瓦的負荷，此時變壓器的能耗最小，但在β=50%負載率時僅減少變壓器的線損，并未減少變壓器的鐵損，因此也不是最節能的。綜合初裝費，變壓器、高低壓柜、土建投資及運行費用，又要使變壓器在使用期內預留適當的余量，變壓器最經濟節能運行的負載率一般在75%--85%之間。
　　(3)在選擇變壓器容量和臺數時，應根據負荷情況，綜合考慮投資和年運行費用，對負荷合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器，使其工作在高效低耗區內。
　　三、電氣配電線路的節能設計
　　配電線路電能的損耗取決于線路的阻抗和電流，與阻抗成正比、與電流的平方成正比；而線路的阻抗與導線的導電率和長度成正比，與導線的截面積成反比。因此配電線路選用高導電率的導體，盡量采用銅芯線，不采用鋁芯線；在滿足規范要求的情況下，盡量提高電壓等級和功率因數，以降低電流。如今照明大量采用熒光燈，配置電感鎮流器，其功率因數很低，僅約0.5，而就地加電容補償器或采用電子鎮流器，其功率因數可達約0.9，這樣一來，采用電子鎮流器的線路電流只有采用電感鎮流器的5/9，而線路損耗在只考慮電阻時只有1/3.24。
　　對于沒有特殊要求的場所，盡量采用三相供電，而避免采用單相供電，也可降低電流。三相與單相供電線路損耗比較，假設線路長度一樣，負荷為電阻性負載且三相完全平衡，單相線路導線截面積S1=16mm2，三相線路導線截面積S2=4mm2，那么單相線路電阻R1為三相線路電阻R2的1/4，在負載功率相同時，單相線路電流I1為三相線路電流I2的3倍，在只考慮線路電阻損耗時，單相線路損耗P1為三相線路損耗P2的1.5倍。由于三相負荷完全平衡，N線電流為0，因此N線沒有損耗。
　　此外還應避免導線穿管產生渦流，造成電能損耗，如嚴禁金屬管內穿交流單根導線。對于銅外套的礦物絕緣電纜，應按一定的規則排列進行安裝，把渦流降到最少。精心設計，減少供電線路長度，提高功率因數，降低電流，不僅減低線路損耗，而且還可以減少線路壓降，提高供電質量。
　　四、電動機節能設計
　　減少電動機電能損耗的主要途徑是提高電動機的工作效率和功率因數。在工程設計中應選用高效率的電動機，但是在具體工程中電動機通常都是水暖及建筑等專業設備所配套的，由設備制造商統一供應的，所以節能措施只能貫徹在運行過程中。
　　除了就地電容器補償以減少線路損耗外主要是減少電動機輕載和空載運行，因為在輕載運行下電動機效率是極低的，切實可行的辦法是，采用變頻調速控制電動機使其在負載率變化時自動調節轉速，使得與負載變化相適應，以提高電動機輕載時的效率，從而達到節約電能的目的。
　　五、智能控制技術在節能中的作用
　　利用智能控制技術進行節能，主要體現在對建筑設備的監控和照明設計及控制方面。
　　1、建筑設備監控系統
　　建筑設備監控系統的發展，是始于上世紀70年代初國際上的能源危機。經過30多年技術的發展，尤其是隨著計算機技術、控制技術、網絡技術、通信技術、顯示技術和計算機軟件技術的發展，建筑設備監控系統的性能更趨優異，成為建筑節能的有效方式和手段，可以全方位地對建筑中各類機電設備進行最佳控制，從而達到在滿足需求的前提下，最大限度地節能。
　　2、照明節能設計及控制
　　除了建筑設備監控系統以外，在建筑中照明節能也是一項重點需要解決的問題。對于高大的公共空間可以采用智能照明控制系統，然而由于投資或具體使用的問題等原因，有相當多的房間照明仍然是采取就地控制的方式。針對照明能源的利用，如何做到既滿足工作、生活的照度標準要求，又達到節約能源的目的，這是我們在進行照明設計時必須認真考慮的問題。照明設計，首先離不開對被照明空間的了解，確定采用何種照明方式。一旦確定了照明方式，則應考慮照明的種類。
　　在建筑中，哪些區域或部位需要設置何種照明，需要根據建筑本身的特點和使用情況來確定。概括起來主要從四方面進行：
　　（1）照明光源的選擇。主要考慮以下幾個要素：光效、色溫、顯色指數、光源壽命和價格。這是在照明設計中做到切合實際應用很重要的要素。在民用建筑中，主要應用的光源有白熾燈、熒光燈、HID燈，根據技術的發展，還有一些新的光源也逐漸得到應用，例如光纖照明、LED等。各種光源均有其應用范圍，但必須做到合理地應用。有些節能光源，例如緊湊型熒光燈，它是替代白熾燈的最理想光源。雖然從一次性投資來看是要高出一些，但從長遠的效果來看，即從燈具的壽命、燈具的能耗來看，其綜合效益比白熾燈要好許多。在工程實際應用中如何合理地選擇光源，應根據工程的具體性質、使用的場所、人員的視覺要求、照明的數量和質量來確定。
　　(2)照明設計規范規定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等等。照度標準是不可隨意降低的，也不宜隨便提高，要有效地控制單位面積燈具安裝功率，在滿足照明質量的前提下，一般房間(場所)應優先采用高效發光的熒光燈(如T5、T8管)及緊湊型熒光燈，高大車間、廠房及體育館場的室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。
　　(3)推廣使用低能耗性能優的光源用電附件，如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等，公共建筑場所內的熒光燈宜選用帶有無功補償的燈具，緊湊型熒光燈優先選用電子鎮流器，氣體放電燈宜采用電子觸發器。
　　（4）照明控制。值得注意的是，在照明設計中，照明的控制方式對于照明節能同樣起到了重要的作用。現有的照明控制方式很多，例如：單燈控制、多燈控制、雙控開關控制、樓宇自控系統控制、智能控制（總線控制）、其他控制方式（采用探測器控制）等。在這眾多的控制方式中，如何在照明設計中做到切合實際，是每位設計人員應十分注意的問題。既要做到方便，又要達到節能。
　　六、結語
　　建筑電氣的節能設計潛力很大，廣大電氣設計人員在設計中應精心考慮。在選擇新型節能設備上,要充分了解其原理、性能、效果,反復比較設計方案，拿出一套符合各種技術指標、滿足功能需求、行之有效而又切實可行的節能措施，從而達到真正節約電能的目的