郭江天（日立工程建設（蘇州）**** 215021）
我國是個能源消費大國，能源相對短缺，然而能源浪費相當嚴重。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，建築電氣如何節能，如何從設計源頭開始將電氣節能體現在整個專案的建設和使用過程中，如何節約電能，降低專案投資成本和執行成本。
本人通過數年的工作實踐經驗和學習，闡述一下幾種建築電氣節能措施。
一、 供配電系統的節能設計
根據負荷容量、供電距離及分布，用電裝置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，以縮短配電半徑減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和台數，以適應由於季節性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器，實現經濟執行減少由於輕載執行造成的不必要電能損耗。
供電時盡量採用高壓供電，例如條件允許的話可以採用20kv供電來代替10kv供電；採用線路-變壓器組的形式將高壓電能直接輸送到各個負荷中心；對於大容量電動機採用高壓電動機來取代低壓電動機。
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：
δp=p0+β2pk
式中δp：變壓器的有功損耗（kw） p0：變壓器的空載損耗
pk：變壓器的額定負載損耗（kw）β:平均負載係數
1、 p0作為變壓器的空載損耗又稱鐵損，空載損耗是乙個常數，它不隨變壓器的負荷變化而變化。它是變壓器主磁通在鐵芯中產生的有功功率損耗，因為主磁通只與外加電壓和頻率有關，當外加電壓和頻率恆定時，鐵損一定。所以在選用變壓器時最好選擇節能型變壓器如s11，s10型等或非晶合金材料的乾式變壓器。
採用非晶合金材料的乾式變壓器空載損耗可以降低75%，達到節能環保的效果。以1600kva變壓器來比較：普通變壓器一年空載損耗費用=8760小時×0.
5元/(kw.小時)×2.4kw=10512元，非晶合金變壓器一年空載損耗費用=8760小時×0.
5元/(kw.小時)×0.6kw=2628元一年可節約費用=10512-2628=7884元。
2、 pk是變壓器的額定負載損耗又稱銅損，它隨著負荷電流的變化而變化，它與負荷電流的平方成正比。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。β2pk用微分求極值時，是在β=50%時每千瓦的負荷，此時變壓器的損耗最小，但此時僅減少變壓器的銅損，鐵損並未減少，因此也不是最節能的。
綜合初裝費、變壓器、高低壓櫃、土建投資及執行費用，又要使變壓器在使用期內預留適當的餘量，變壓器最佳經濟節能執行的負載率一般在75%～85%之間。
3、 在選擇變壓器容量和台數時，應根據負荷情況，綜合考慮投資和執行費用，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、 減少線路損耗
由於配電線路有電阻，有電流通過時就會產生功率損耗，其公式為：
δp=√3i2r
式中δp：三相輸電線路的功率損耗（kw） i：線電纜（a）
r：線路相電阻（ω）
其中線路電阻在通過電流不變時，線路長度越長則電阻值越大。乙個工程使用的電纜數量不下上千公尺，造成的電能損耗是相當可觀的。為了減少線路損耗，必須選擇電阻率較低的導線，所以銅線比鋁線損耗小；盡可能減少線路長度，合理佈線，不走回頭路，減少供電半徑；增大導線截面積，按經濟執行來選擇導線截面積，雖然初期投資較大，但是整個執行週期內的成本是最小的。
四、 提高供配電系統的功率因數
功率因數提高了可以減少線路無功功率的損耗，從而達到節能的目的。輸電線路損耗中既有傳輸有功功率引起的損耗、也有傳輸無功功率引起的損耗。傳輸有功功率是滿足供電要求所必需的，是不變的。
而在供配電系統中存在大量的電感性電氣裝置，會產生滯後的無功電流，它要從系統中經過高低壓線路傳輸到用電裝置末端，無形中增加了線路的功率損耗。為了降低這部分損耗，一要儘量減少用電裝置的無功損耗，提高用電裝置的功率因數。在設計中盡可能採用高功率因數的用電裝置，電感性用電裝置可選用有補償電容器的用電裝置等；二用電容器進行集中無功補償，電容器可以產生超前的無功電流來抵消用電裝置的滯後無功電流從而達到提高功率因數同時有減少整體無功電流。
針對三相不平衡的場合，可以採用三相補償和單相補償相結合的自動補償方式，提高補償效率。
五、 電動機的變頻節能設計
減少電動機的功率損耗主要是通過提高電動機的效率和改善功率因數來考慮。提高電動機的效率就要減少電動機的空載和輕載執行（此時電動機的效率極低），通過變頻器來控制電動機使其在負載率變化的時候自動調節轉速來提高電動機的輕載效率從而達到節能的目的。改善功率因數可以通過增加就地補償電容器來減少線路損耗。
下表為某公司的冷水機組一次幫浦變頻改造節能比較表，該冷水系統需要全年執行，通過溫度設定來控制冷水機組的起停，當溫度達到20℃時啟動冷水機組，當溫度下降到17℃時停止冷水機組，從中可以看出冷水機組停止執行時冷水幫浦還是滿功率執行，大大浪費了能源。現通過改造增加一台變頻器，當冷水機組執行時，電動機定頻執行；當冷水機組停止時，電動機按30hz執行，耗費功率為2.1kw，從而大大節約了能源。
僅用不到一年的時間就收回了投資成本。
注：a、電費按0.70rmb/kwh來計算；b、改造費用22，000rmb；
c、年節約費用：24，494rmb
**期為0.9年。
六、 照明的節能設計
照明節能設計是電氣節能設計的重要組成部分，在保證照度要求和不降低照明質量的前提下，應盡可能的減少照明系統的光能損失，盡可能的提高單位功率光通量，減少單位面積的照明功率，高效率的控制方式來達到節能的目的。
1、 照明器具光源相關
採用高效照明燈具。採用高效光源、逐步淘汰白熾燈、採用鹵素燈、高光通量的高效螢光燈、節能燈等，應大力提倡採用led照明光源。採用高效電子鎮流器、模擬光通量可調鎮流器、雙功率電子鎮流器、數字光通量可調鎮流器等。
下表是某公司原有採用電感鎮流器+啟輝器形式的t8螢光燈管，通過方案比較給業主提供了兩套方案，案1是採用一體式t5螢光燈管，**期為1.66年；案2是採用led螢光燈管，**期為2.59年。
業主由於資金有限，選用案1改造後照度達到原有設計水平，用電量大大減少。其實如果資金允許的話，採用案2的話總成本將最低。
注：a、電費按0.70rmb/kwh來計算；b、按200盞照明燈具，更換400根燈管來計算；
2、 照明控制相關
a) 日光的利用（sunsolar）
i. 採用索樂圖日光照明系統。將太陽光通過特殊的燈具直接引入室內；
ii. 利用太陽能電池電源提供照明；
b) 適當照度的控制
i. 由於照度設計時有乙個維護係數，同時螢光燈管初期照度所以螢光燈初期使用時其照度可能高出設計要求值的30%～50%，這時如果可以採用模擬可調光電子鎮流器，就可以減少螢光燈的光通量，從而減少執行電流進而達到節能的目的。
ii. 對於一些不重要的場所儘量減少設計照度值，根據《建築照明設計標準》規範4.1.7的規定，照度設計值盡量往下限設定。
c) 時間繼電器控制，通過時間繼電器來設定照明的開啟關閉時間；
d) 二線控制，照明開關通過二線制弱電控制線路連線至**控制器來控制照明燈具，由於照明燈具的電源線由配電櫃直接配至照明燈具不再經過照明開關，所以節省了大量的電線和管材。而且**控制器可以根據照明的具體需求靈活的控制照明燈具的開啟關閉進而大大節約了電能。
e) 。當日光照度達到要求和沒有人時，感應開關自動關閉照明，達到節電的效果。假定感應開關購買和更換的工材費為300元/個，每一千瓦照明燈具安裝2兩個感應開關，按20kw照明系統，改造後執行時間減少為原來的50%來計算。
i、 既有年執行費用=4600*20*0.7=64400rmb
ii、 開關改造費用=300*40=12000rmb
iii、 改造後年執行費用=4600*0.7*20*0.7=45080rmb
iv、 年節約費用=19320rmb
v、 **期=12000/19320=0.62年
總之，電氣節能在專案設計階段是一項非常重要的工作，大有潛力開挖，要充分利用現有的資源和先進的、新開發的實用有效的新技術，做到投資成本適中，執行成本小來達到節能的目的。同時針對現有工程，乙個專案負責人也可以通過對既有系統和應用新技術系統的分析、比較給業主提出一些改造方案，來幫助業主實現節能的效果。
電氣節能的措施初探
摘要 建築電氣能耗在建築能耗中占有相當大的比例,因此建築電氣的節能設計就顯得尤為重要。文章從配電 照明 電動機及選用節電型低壓電器等方面 電氣節能的措施。關鍵詞 電氣節能配電照明電動機 電氣的節能是節能工作的重要內容,對如何做好電氣節能應從可靠性 經濟性和節能等方面進行綜合考慮,本著 滿足生產需要,...
建築電氣節能施工方案
目錄一 前言 2 二 工程概況 2 三 前期準備，選用節能型裝置及器具 2 四 照明系統 3 五 過程控制 4 六 加強執行管理，滿足節能要求 5 七 節能工程 6 1.1 本施工組織設計的目的 1.1.1 本施工組織設計為xx 紫御華府四期22 25 27 樓和28 8 地庫電氣施工提供較為完整的...
關於建築電氣節能設計的分析
摘要 隨著人口的增加，工業的發展，人民生活水平的提高，對能源的消耗也急劇增加，我國作為乙個能源消費大國，能源危機迫在眉睫，節能減排成為當前經濟活動中的頭等大事，已提到議事日程。本文主要對建築電氣節能設計相關問題進行了簡要分析。關鍵詞 建築工程 電氣節能 設計 引言建築電氣節能設計是複雜系統性工程，廣...