摘要：民用建筑的节能潜力很大，应在设计中精心考虑，但是在选用节能的新设备上，应具体了解其原理，性能、效果、从技术，经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能目的。本文正是以电气设计的视角，论述了节能设计的技术措施。
关键词：建筑工程；电气设计；节能设计；优化措施
0引言
为了贯彻国家有关法律法规和方针政策，改善公共建筑室内环境，提高能源利用率，政府相关部门制定了《建筑照明设计标准(GB50034-2004)》,并于2004年12月1日起实施。《公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)》已于2005年7月1日起实施。
按《公共建筑节能设计标准》要求进行建筑节能设计，在保证相同的室内环境参数条件下与未采取节能措施前相比，全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。针对以上标准并结合本人多年的设计工作经验，现总结如下。
1选择合理的照度标准
选择照度是照明设计的重点。照度太低，会损害工作人员视力，影响产品质量和生产效率，而且不合理的高照度则浪费电力。因此，选择照度必须与所进行的视觉工作环境相适宜，按国家颁布的《建筑照明设计标准(GB50034-2004)》选择照度。
2选择合理的照明方式
照明方式分为：一般照明、局部照明和混合明。在满足标准照度的条件下为节约电力，应恰当选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式。例如大空间的车间及办公楼，只用一般的照明方式，用较多灯具也很难达到精细视觉作业要求的照度；如果按要求设置一个局部照明的光源，用电较少便可达到所需要求。
3合理选择控制方式
根据照明使用频繁程度等特点，可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。对病房、卧室、客厅等床点位置及餐厅、酒吧、舞厅,可考虑设置调光开
关；旅店客房采用节电钥匙开关；公共场所及室外照明可采用程序控制式光电自控装置；路灯宜分组控制，推荐采用夜间节能控制方式；走道、楼梯、雨蓬、卫生间及其他人员停留时间较短可设置定时开关；卫生间灯具选用远红外线开关控制(带光控)，排气扇选用另一只红外线开关(不带光控)，天黑有人灯亮；只要有人(日、夜)排气扇开启，从而较好解决了令人烦恼的卫生间灯、排气扇控制问题。目前常见的定时开关有：触摸式延时开关、声光控延时开关、红外式延时开关。
4暖通空调系统的自动控制
公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50%以上，系统节能潜力是巨大的，优化系统设计是节能的前提，系统的自动控制则是节能成败的关键。目前，暖通空调系统的自动控制基本上采用建筑设备自动化系统，简称BAS或BA系统。BA系统是智能建筑的特征之一，也是建筑节能的有效途径之一，节能效率达10%～30%。
4．1系统接口设计
BA系统工程师应与暖通空凋系统、强电系统工程师密切配合，以优化系统的接口设计，主要包括：
4.1.1检测参数与传感器的选择；
4.1.2风、水、蒸汽阀门管径的计算；
4.1.3电动调节节阀的流量特性选择；
4.1.4电力与照明配电柜(箱)的一次、二次接线原理图设计；
4.1.5与独立运行控制系统的通信接口设计。
4．2节能控制优化设计措施
BA系统控制方案的优化应将节约能耗和提高控制水平放在首位，对系统的结构和参数进行最佳匹配，使整体效能最佳。例如,PID控制策略下的参数优化应考虑被控对象和环境条件等因素。从整体上讲，暖通空调系统的自动控制应
考虑下列策略；
4.2.1机电设备启停优化控制；
4.2.2变风量、变流量系统最优控制；
4.2.3冬夏季部分负荷时水泵分设控制；
4.2.4与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制；
4.2.5参数设定节能控制，包括温度标准设定、焓值控制、利用室内CO2浓度控制新风量等。
5照明系统节能设计
公共建筑照明系统的能耗也非常大，约占建筑总能耗的15%～30%，系统节能不容忽视。
5．1照明标准
现行国家标准为(GB50034-2004)《建筑照明设计标准》新标准提高了照度水平和照明质量，推动了照明领域的科技进步，如优质高效的稀土三基色荧光灯的应用。更重要的是新标准有利于提高照明能效，推进绿色照明的实施，标准将照明功率密度值的规定作为强制性条文,从而把节能放到了重要位置。
5．2照光光源选择
5.2.1用细管径直管形三基色T8和T5荧光灯代替T12荧光灯，节能率为25%～35%。
5.2.2高度大于4.5m的场所，用金属卤化物灯或高压钠灯代替荧光高压汞灯,节能率为37.5%。
5.2.3自镇流紧凑型荧光灯取代白炽灯(40～100W),节能率为30%～75%。
5.3系统设计节能措施
5.3.1采用先进的系统控制方式：一是采用独立运行的二线制控制系统，如ABBi-bus、奇胜C-Bus2、松下全2线式控制系统等。二是采用BA系统，将照明系统作为BA系统的一个子系统设计。比较而言，方式一的优点是系统独立运行，场景预设与亮度调节灵活，尤其适用于控制点多且功能要求较高场所，而方式二则适用于大空间场所的集中控制。
5.3.2荧光灯功率因数应补偿至0.9以上，根据应用场所特点选用节能型电感镇流器或电子镇流器，以便减少配电干线及分支线电流，从而降低能耗。
5.3.3照明负荷为单相负荷，要尽可能平衡分接相序，否则中性线电流加大，导致能耗加大。
5.3.4利用采光板的昼光照明设计。
5.3.5应用声光结合控制装置及宾馆客房用节电装置。
6供配电系统节能设计
供配电系统的节能设计要考虑方案的合理性、系统设备和供电线路的能耗。
6.1优化用电负荷计算与负荷分配,选择最佳变压器负载率,从而降低变压器容量,减少变压器损耗。
6.2采用集中或分散方式进行无功补偿,提高低压侧功率因数，使其大于0.9,减少变压器损耗及配电线路损耗。
6.3合理确定配电点位置,配电间或配电柜应靠近负荷中心，从而减少电压损失与电能损耗。
6.4控制各类非线性用电设备所产生的高次谐波，降低高次谐波值，减少变压器、电动机、线路等的电能损耗。
6.5采用峰谷调节能量控制。
7太阳能光伏发电系统的应用
7.1太阳能光伏发电系统
太阳能属于可再生能源，其优点是减少污染、保护生态环境。独立运行太阳能光伏发电系统由太阳能电池板、控制器、蓄电池和逆变器组成，若并网运行，则无需蓄电池组。
7.2系统应用
我国年均太阳能辐射量为5000WJ，年均日照时间为2200h，资源相当丰富。每平方米太阳能电池板的发电量按100W/h计算，则年发电量为200kW以上。目前，太阳能光伏发电系统应用场所主要包括：
7.2.1建筑物部分用电设备；
7.2.2环境照明，如庭院灯、草坪灯等；
7.2.3道路照明、体育场照明等。
7.3系统设计时应考虑的主要因素
7.3.1用电负荷的性质、大小及每天工作的时间；
7.3.2系统输出的电压等级；
7.3.3阴雨天气时系统连续工作时间；
7.3.4建筑物所在区域的太阳能辐射量和日照时间；
7.3.5太阳能电池板的安装位置和抗风荷载的措施。
5结语
建筑物的使用寿命为50～100年，在长期使用过程中，其能量消耗是巨大的，所以建筑节能一直是我们需要深入研究的课题。电气设计专业人员应高度重视节能设计理念,全面掌握并运用有效的节能措施。
参考文献
[1]中国建筑科学研究院,绿色建筑技术文集[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[2]王可崇,乔世军,王晓丽,张建.建筑设备自动化系统[M].北京:人民交通出版社,2003.
[3]全国民用建筑工程技术措施—电气[M].北京:中国计划出版社,2003.
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