时间：2023-03-24 15:40:43
关键词：建筑电气；安全性；节能型
引言
随着经济的增长和人们收入的增加，建筑智能化、自动化使建筑用电量猛增。城镇一体化建设的加速，我国的建筑面积以每年十几亿平方米的速度递增。据建设部和国家建材局的统计，我国建筑能耗约占全社会总能耗的27%。建筑节能在建筑行业势在必行。这些都要求建筑电气工程师发挥才智，既要满足建筑功能要求，给居民提供舒适、方便的生活空间，还要尽可能的做到减少建筑耗能。下面分别从建筑电气设计安全和节能两个方面进行了分析。
一、建筑电气设计的原则
建筑电气设计严格遵守相关的设计规范。设计规范是国家或地方制定的设计准则，它体现了国家的政策和对建筑的质量要求，是建筑电气设计者设计的标准。
建筑电气设计应满足建筑的功能需求，保证建筑的各项功能稳定连续运行，给居民的日常生活带来方便、快捷。
建筑电气设计是建筑的一部分，在设计过程中也要考虑综合经济因素，既要考虑初投资也要兼顾以后的运行费用，以求得建筑生命周期内费用最低的目标。
二、建筑电气设计的安全性
建筑电气设计的安全性从电力供应、供电线路、电气设备的接地、建筑消防控制方面进行了分析。
2.1电力供应
电力在现在建筑中占有重要作用，没有了电，建筑就会处于瘫痪状态。保证建筑电力的稳定供给是保证居民正常生活得基础。因此，为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应根据负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源原则上是两路同时供电，互为备用。此外，还须装设应急备用柴油或燃汽轮发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等事故用电。对于高压开关柜应根建筑标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。对于电力变压器，根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器。对于容量低压配电屏的出线，应做成手车式。
2.2供电线路
居住建筑中各种电路繁多。为保证各种设备电路的稳定、安全运行，供电电路的主线截面不能随意更改。如果要更改也要参照规范作相应的计算验证后再更改。否则线路截面的变小，使电阻变大，功率过载将导致电路发热或引发火灾。
2.3电气设备的接地
现在建筑中存在电脑、电视、冰箱等大量电子设备，电子设备通过保护接地系统的重复接地与共用接地体相连，为保证人员安全，此共用接地体的电阻不应大于1Ω。
2.4建筑消防控制
建筑消防设计指火灾自动报警灭火系统.包括火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。其中，消防线路要求要求穿金属管或者暗敷，目的是火灾发生后可以保持消防线路的正常使用，保证信号、命令得到有效的传输。消防水泵的控制尤为重要，为且确保安全，消防水泵的控制应设置两路：一条由引至消防水泵控制柜；另一路则引至消防控制室。
三、建筑电气设计的节能性
建筑电气设计是建筑设计的一部分。为降低建筑的能耗，建筑电气设计师也应从全盘考虑，既要兼顾初投资还要考虑建筑电气的运行能耗。下面分别从变压器、线路、照明几个方面给与分析。
3.1变压器的选择
变压器应选用节能型变压器，高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造使硅钢片的磁场方向接近一致，可以铁心的涡流损耗；良好的接缝密合，可减少漏磁损耗。与老产品比，节能型变压器空载损失和短路损失降低，10kV系列分别降低41.5%和13.93%。平均每千伏安年节电9kW•h[3]。节能型变压器，因其具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击、节能显著等优点，而在近年得到了广泛的应用。
变压器的容量选择。理论上计算变压器负载率为50%时，变压器的有功耗能能耗最小。但此时变压器的无功能耗增加，因此要考虑综合经济效益后进行选择。工程中变压器的容量选择在考虑初投资和运行费后，一般变压器的负载率取容量的80%。
3.2配电线路损耗
建筑中供电线路长且多，由于电阻的存在，当电流通过时就会产生功率损耗，其计算公式是：式中：ΔΡ—三相输电线路的功率损耗；I—线电流；R—线路相电阻。对于供电线选定的条件下，“R”值不变。可见电流越大，电路损失越大。线路的电阻R=ρL/S，电阻与电阻率ρ、导线长度L成正比，与导线截面S成反比。要减少电阻损耗应从以下几个方面考虑：
选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，可以由以后的运行费用抵消。
3.3电动机的节能分析
减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的，因此电气设计节能措施主要在运行过程中。除了就地电容器补偿减少线路损耗外，还应减少电动机低效率的轻载和空载运行。主要的措施是采用变频调速控制电动机使其适应负载的变化，以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。如对于空调系统的循环泵采用变频控制后空调系统的运行费可节约30～40%。
3.4照明节能
照明节能设计就是在保证作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能，通常的节能措施有以下几种：(1)充分利用自然光，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而节约人工照明电能。(2)使用高效节能灯具和高效电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。(3)对于照明灯具进行控制也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关，高级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或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。
四、结语
建筑电气的安全和节能措施还有很多，设计的节能潜力很大，广大电气设计人员在设计中应精心考虑，反复比较设计方案，拿出一套符合各种技术指标，满足功能需求的前提下，行之有效而又切实可行的节能措施，从而达到真正安全节约的目的。
参考文献：
[1]江亿.中国建筑能耗远低于发达国家(第一部分).
[2]中华人民共和国公安部.《火灾自动报警系统设计规范》.GB50116-98
在盐化工企业当中，由于对电气供电的可靠性要求并不是特别高，如果突然发生供电中断或者其它突发状况时不会给人员造成极大的危害，也不会造成严重的损失，但是，如果要达到节能的效果就必须要做到以下几点。
（1）必须要优化配电系统的合理配置，并且在供配电系统当中要应用单回进线。
（2）在盐化工企业当中，必须要符合生产装置的工艺特点，同时也要达到电气设备的主要特点，满足它的负荷容量要求，分布好供电距离，更需要完善的规划企业未来的发展要求，选择合理的设计方案以及确定供电电压等。
（3）在盐化工企业当中，作为变电所必须要接近负荷中心的要求，达到方便进出线，同时也要接近电源侧。此外，在设备的吊装以及在运输上也应注意该问题。通常在一般情况下，变配电室所应用的形式是车间附属，所采用的方式一般也是放射式，产生的负荷一般是从低压配电室直供的，但是也有一部分是转供的。一旦出现较大面积的供电区时，必须要根据实际情况进行操作，如果是在较为集中的负荷工段时，必须要设置一个变配电室并且是独立的，可以直接供电，从而减小电缆的线径，也减小了供电距离，防止出现电压损耗，也防止出现成本的浪费。
2节能的主要原则
（1）在节能设计过程当中必须要考虑到最实际的效益问题，并且选用合理的材料以及设备。
（2）最为重要的一点就是必须要达到化工企业运行所需要的动力能源，再根据电力设备所运用的电能质量，可靠性以及它的负荷容量等方面要求，从而优化节能设计，达到合理应用要求。
（3）必须要充分的考虑到一些无关的消耗，例如有关电气设备当中的电能消耗以及传输线路上的消耗等方面都需要重点关注，也是作为节能设计的一个重点要求，满足电气节能的功能性要求，使之达到先进的技术，合理的经济要求。
3选择合理的效能
在配电系统当中，电力变压器是作为最主要的一种电源设备，也是最消耗电源的一种设备，它的损耗也是非常惊人的，对此，就必须要选择合理的变压器型号以及它的额定容量，所以，只有应用合理的变压器运行方式才是最有效的一种措施。由于节能技术在不断更新，所以在盐化工企业当中所应用的中干式变压器是最小常见的，但在购买价格方面油浸式变压器也是相对较低的，它具有一定的可燃性，会给人体造成一定的伤害，是需要定期进行维护的，对此，这在无形中也提高了运行成本，也增加了一定的土建费用。在选择变压器的数量以及它的容量时，必须要全面考察，通常情况下，在一个项目当中，我们在选择变压器时，必须要根据它的负荷特点以及运行状况来应用，如果变压器的负载率达到标准时，也就是最好的条件是在75%左右，如果不再进行扩建的话，变压器不会满负荷来运行在一般条件下，投资两台以及两台以上的变压器所占的面积都会比一台变压器要多，然而它的灵活性会非常好，如果在较小的运行负荷条件下则可以减少一台，同时也可以提高另一台变压器的负荷，减小功率和损耗，可以提高效率。
4节能设计
在盐化工企业当中，最不可缺少的应用就是电气设备了，由于在企业当中电动机应用的数量是非常惊人的，它的消耗量已经达到了80%左右，所以，提高电动机的节能设计是非常重要的条件了，对此，我们为了更好的应用高效节能的电动机，应选用较为合理的型号，达到电机的标准容量。如果是从节能的角度进行观察时，达到80%左右的负载电动机其效果才是最好的，而且它的利用率也是最大的。在盐化工企业当中，一般会控制排量会应用出口阀门，达到平稳运行的生产要求。然而，在一定情况下也会出现泵管的压差过大问题，从而导致较大的能量消耗，再生产时也只能靠打回流，降低泵的使用率，但是电量也被浪费了。在安装好变频器以后，必须要科学的进行管理，从而达到节能的效果。
（1）在盐化工企业当中，选用节能电气也是非常重要的一项工作任务，在企业的应用当中，电负荷的应用通常是为水泵类的引风机或者是电机当中所利用的，而这种电机负载是按照负荷工作量进行选择的，但从实际应用中我们可以看出，多数时间并不是用于满负荷状态，而是空载，这也就导致了电能出现一定的损耗，但是在实际的运行当中，如果应用合理的变频器就会控制好风机的负载状况，这种方法也是较为科学的，所以在这其中便可以利用变频器的内置装备进行调节，从而来保持它的恒定的风压和水压，达到工艺系统的要求。
（2）在设计节能电气时，只有不断的提高其自然功率也才有效的降低能源的损耗，所以，通过良好的补偿措施也是非常重要的一种节能手段，此外，无功补偿方法有两种形式，一种是集中的，一种是分散的。所以应用无功功率进行补偿，便可以提高系统的功率，也可以减少线路的损耗，同时电能质量也会有所提升。进行节能设计时，在配电室必须要设置自动的无功补偿装置，其原理也是通过负载需要进行的，应较为灵活。从而也就达到了无功不对称时的补救措施，防止出现不足补偿。
（3）在盐化企业当中，由于照明节能也是作为非常重要的一项工程，所以在设计时通常是较为简单的，但是因为照明设备有着非常多的数量，所以在进行设计时必须要做好准备规划，如果是在设计工程设计，必须要选用新型的照明光源，从而来提高它的照明效果，也降低了它的损耗。从照明的使用特点来看，我们可以进行分区控制来提高它的照明开关点以及它的灯光，所以可以应用不同的节能开关装置。
5结论
电气节能技术主要从电力系统节能、照明系统节能、电子设备节能这三大部分考虑。对于一个石油化工企业来说，电气设备占据着大部分生产线，所以电力系统节能是整个电气节能中的重点。照明系统节能、电子设备节能（大规模集成电路、电动机驱动）控制也不容小觑。电气节能需要满足如下三个原则：首先要满足生产设备的基本功能，保证生产设备的安全性和可靠性。在兼顾生产技术性能的前提下才会考虑降低能耗，提高生产的经济指标；其次要满足经济性要求，应考虑节能和投资回收期；最后的原则要从节能的观点着手，同时考虑能源节约和环境保护两大方面。
2电气节能技术在石化企业工程设计中的应用
2.1电力系统节能
2.1.1变压器选型。
变压器是在电力系统中是较为常用且较为普遍的电气设备，尤其在石化企业中，大量的变压器投入使用。7×24小时运行，其消耗电能量也是相当之大。通常我们在选择变压器时，需要根据变压器的负载率这一指标来进行选择。
2.1.2系统功率因数的提高。
在电力系统中，功率因数占据着举足轻重的地位。如果能够提高功率因数，那么就意味着能源的利用率会得以提高，同时生产和电力成本、线路电压都会相应减少，而设备的利用率会大大改善。石化企业就会以最小的投资得到最大的经济收益。大多数用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。
2.1.3减少线路的功率损耗。
根据公式P=I2R可知，只要电流经过有电阻的介质就会产生能量消耗。那么在一个大的工程中，有成百上千的设备以及设备线路，减少线路的功率损耗对于电气节能的贡献是相当可观的。根据R=ρL/S可以得出，在工程设计中应当合理地设计电气线路的走向，减少线路的长度L以及合理地选择线路的粗细S能够有效地降低线路损耗。
2.1.4降低高次谐波。
在我国使用的交流电的频率为50Hz，当正弦波受到外界干扰时就会发生畸变，畸变越严重，高次谐波分量越大，基波的分量越小。在具有高次谐波电压和电流的电网系统中，对电动机的正常运行起作用的仅是电网的电压和电流的基波部分，而系统中的高次谐波电流和电压部分，则只能产生有功损耗和额外的无功损耗。同时，高次谐波会产生过电压、过电流直接影响到工作的可靠性。解决电网高次谐波主要是采用无源滤波技术（电容、电感组成的滤波器吸收高次谐波）和有源滤波技术（由先进的电子控制和电力电子设备组成，通过探测系统瞬间的畸变波形，并产生与之相反的畸变波形与其抵消，从而输出标准的正弦波）。
2.2稳定电压节能
稳定供电电压至额定电压，系统供电效率最高。电压的不稳定，高电压和低电压都不能形成高效供电。绝大多数的用电设备，它在额定电压工况下效率最高。如果供电电压高于额定电压，就会产生过高的空载电流，造成能源的浪费。如果供电电压低于额定电压，负载不变时就会产生过大的负载电流，造成线损的增加，也会造成能源的浪费。要选择合适的供电电压，如果压力变化过大，可使用带有有载调节开关的变压器。
2.3照明系统节能
在满足正常照明需求的前提下，优先选取发光效率高、能源消耗小的节能灯、电磁感应灯、LED灯等。这些灯的寿命长、能耗小，可以满足节能的要求。在我国，电网的标准电压是220V，但是存在一个电压的-10%～-7%的电压偏差。过高的电压经过照明系统会产生大量的热量，同时也会影响到照明设备的寿命。通过控制照明系统中回路电压，能够起到节约用电和延长照明设备使用寿命的功能。
2.4电子设备节能
在石化企业中，电子设备节能主要包含工作计算机、打印机、复印机的节能和工业使用的PID控制系统节能。在日常工作中，企业的每一位员工需要养成顺手关闭计算机显示器、下班后关闭计算机的习惯，在使用操作系统时尽量设置为省电模式。另外打印机、复印机在不使用的时候选择待机或直接关机减少耗电量。工业使用PID控制系统设计时选择低功耗的模块。
3结语
关键词 建筑；电气设计；节能
中图分类号TU2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）108-0045-02
1建筑电气节能设计的基本原则
节能减排是我国的一项基本政策，2005年，《公共建筑节能设计标准》的颁布实施，就给建筑电气节能设计提出了新的发展方向和更高的要求。为了达到节能的要求，保证建筑节能质量，《公共建筑节能设计标准》规定，设计单位必须将建筑电气节能考虑在建筑设计中，并坚决落实。然而很多建筑设计单位仅仅看重经济效益，并不注重建筑的节能设计，这就导致很多建筑电气节能设计原则不能被有效落实。
《公共建筑节能设计标准》规定，在进行建筑电气节能设计时，要保证取暖、空气调节和照明的能源消耗要减少50%，相关建筑节能设计原则如下：1）在进行建筑电气节能设计时，要考虑其设计与节能相适应，首先要满足必须的能源消耗，为建筑内的各种用电设备提供足够的动力，对供电设备供电要坚持可靠性原则，在满足电力要求的同时还要进行配电设备的优化设计，从而促进能源的充分利用；2）在进行建筑电气节能设计时要充分考虑到经济因素。设计过程中要充分考虑到最大经济化，不能为了节约能源而不计设备成本，应该合理的选择节能设备，应该做到在节能中增加的成本可以通过运营过程中能源消耗节约的费用进行弥补，从而达到互惠双赢；3）在设计过程中通过运用先进技术，减少无谓的能源消耗，例如：很多用电设备的功率损耗，变压设备的不必要的功率损耗以及线路上的损耗。
2建筑电气设计的节能措施
2.1照明系统的节能措施
建筑照明系统的设计要符合《建筑照明设计标准》的相关规定。灯具的选择和布置既要安全合理节能环保也要美观大方。最终要的就是照度控制环节，照度控制应该做到节能环保，最大化的节约电力。采用多种措施来提高能源利用率，一般主要从光源、照明灯具和控制系统三个方面入手。
首先在设计照明系统时要选用更高效的光源。气体放电灯具有很高的发光效率是很好的光源。在进行照明系统设计时，要注意建筑环境，例如：在高大的建筑物里使用高压钠灯比较好，高压钠灯具有优良的色温和使用寿命，可以既起到照明的效果又满足照明的需求。在高度较小的房间里可以直接选用日光灯，选用在关照效果进而使用寿命上来看都是最佳选择，如今T8灯管在全方面都优于现阶段使用的T12灯管。在很多公共场所，可以选用紧凑型荧光灯。紧凑型荧光灯可以提高照明效果，又可以起到节能的效果，虽然花费较大，但满可以在今后的电费中节省出来。
其次，选用高效的照明灯。除光源外，照明灯具在照明系统中占有重要的地位。比如在一些民用建筑应该选用具有高的照明效率和电能利用率的灯具，如果仅仅选用装饰性较好的灯具，只会形成既浪费能源，又不能起到很好的效果的现象。在选用高效灯具时，应该注意选用高效节能的镇流器，才能起到既满足照明要求又节能环保的要求。
最后，在建筑电气节能设计时要设计合理的照明控制方法。在走廊和楼梯部位可以采用声控装置，并利用天然的光源进行照明。在体育场，候车大厅等大的公共场所，可以降低光源的亮度来进行节能环保的照明。在小区等民用建筑的照明系统的设计上，可采用光控和声控开关来控制照明。
2.2供电设施的节能措施
同照明系统一样，供电设施系统也在建筑节能电气设计中占有很高的地位，一个性能精良的电动机对建筑电气节约起到很重要的作用。在选用电动机时，首先要关注发动机的机械效率，使电动机能最大化的将电能转化为机械能，最大限度的利用能源。在选用电动机时，选取和用电设备相适应的，如果电动机的输出功率不能和用电设备的额定功率相对应，势必会造成白白的浪费能源。
同时，电气设备的设计要注重安全。建筑电气的配电设备种类有很多，主要包括变压设备和应急供电设备。需要注意的是变压供电设备的开关柜要选用真空开关手车式的，应急供电设备不能用油浸变压器，避免火灾。还需要注意的是应急设备要用燃气作动力，这样比较安全。要做到所有的配电设备都在建筑的地下。
2.3输电线路的节能措施
从配电供电线路上来说，所要达到的最终目的是最大限度的减少输电过程中输电线路上的电能消耗。首先从变压器的节能上来说，最主要的目的是减少变压器的有功功率消耗，从变压器进行两次变压入手，要采取必要措施减少两次变压过程的电能损耗。我们可以从变压器的容量入手，适当增加变压器的容量，可以增加变压器的符合，提高变压器的能源利用率。其次，从传输电路上来说，因为输电线路存在或大或小的电阻，所以输电线路就不可避免的产生了能源消耗。通过计算和经验，可以利用降低输电线的电阻使用性能优良的输电线来达到节能的目的。还可以利用变压器，提高电压再进行传输，从而也可以达到变压节能的目的。
我国建筑的标准电源电压较大，供电采用单母线进行自动切换。为了有效的防止低压段的电流短路，一般在变压器之间装有联络装置。在建筑的配电线路选择上应该注意避免高、低压线路进行放射式的连接，应该采用高压低压混合式的向建筑输电。提高输电设备的质量从而也起到输电线路节能的效果。
3结论
如今，建筑行业的能源消耗的数字逐年增大，毋庸置疑，电力消耗已经占到了很大的比重。大力发展节约型建筑势在必行。总之，建筑电气节能设计还需要社会多个部门的协同合作，来促进建筑行业落实相关节能政策，为人们提供一个安全、节能的生活环境，切实的节约资源。这就要求建筑设计人员，精心设计建筑方案，提高专业知识，提高专业素养，着力选择行之有效的节能设备，采用国内外先进的节能技术，落实国家关于建筑节能标准的设计要求，从小处做起，从实处做起，着力推进我国建设资源节约型、环境友好型社会的进程。
参考文献
[1]王德金.民用建筑电气设计的节能措施研究[J].城市建设理论研究（电子版），2013（11）：73-74.
关键词：现代建筑电气；节能技术；绿色低碳
中图分类号： TU855 文献标识码： A 文章编号：
一、简析现代建筑电气节能技术
近年来，随着社会经济的发展，对学科体系的划分也越来越细，经过广大设计人员和从业人员的不懈探索与努力而发展起来的具有综合性质的工程学科，建筑电气。现代建筑电气主要运用电气技术手段（如电力技术、信息技术和数字化智能化技术）进行建筑工程的建设，利用有限的空间，创造人性化的生活环境。简言之，就是在建筑物中，利用现代先进的科学理论知识及电气技术手段创造一个人性化的生活环境的电气系统，统称为建筑电气。
二、简析现代建筑电气节能技术的现状及问题
1.简析现代建筑电气的现状
随着我国的工农业迅速发展，伴随能源消耗日益严重，各类能源呈现供不应求状态。而近年来兴建的一系列的建筑，特大型建筑和生活住宅小区，由于未意识到节能的重要性而造成了巨大的能源消耗和资源浪费。据有关部门统计，目前，现代建筑能耗占我国一次总能源消耗的27.8%，是同纬度国家的3倍，而建筑存量约130多亿m2（其中大型公共建筑约占5亿m2）。一般住宅耗电为10°～30°电/m2年，大型公共建筑耗电量是住宅用电量的10～15倍，约为100°～300°电/年，占据了大量的耗电份额。加之民用公共建筑，使用空调等耗电设备，如空调用电占建筑用电的40%～50%，水泵等设备用电占10%～15%，照明用电占15%～25%，其他设备用电占10%～15%左右。在此，现代建筑电气节能就显得非常紧要和必要。
2.简述建筑电气设计常见的问题尽管许多人意识到节能的重要性，也有许多机构在全面展开对节能技术和节能管理的探讨，随着现代建筑节能研究理论的不断深化，现代建筑的节能设计标准日趋合理，但因现代建筑电气涉及的专业和领域的广泛与深入，需要对其设计进行全面系统的分析，现对其电气设计常见的问题作以简要概括：(1)TT系统配电线路接地故障保护；(2)负荷计算；(3) 用电设备接地；（4)漏电开关极数选择；(5)住宅插座选择；(6)设计和系统不合理；（7）运行制度(控制方式)不合理等。
三、浅谈现代建筑电气节能设计的原则和方法
1.简析现代建筑电气节能设计的原则
（1）适用性原则设计要根据用电设备对负荷容量、电能质量、供电可靠性等方面的要求，基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供的必要能源及为建筑设备运行提供必需的动力的要求，对供配电设计方案进行优化，保障电能能够充分合理的利用。
（2）节能性原则建筑电气设计对整个建筑工程设计具有重要的意义，设计过程要密切配合有关建筑结构、给排水、暖通、动力、工艺等工种的要求，协调好各方面的要素。以节能为原则，尽量避免或减少与建筑物无关的电气电能的耗费，规划好哪些地方的能耗与发挥建筑物功能无关，并采取相应的节能措施对其耗能严重的环节进行调整、改造，运用先进的科技达到降能的目，将科技与具体的实际情况相结合，做到因地制宜，并要保证电气技术的生产安全、节约能源、降低能耗、保护环境，全面考虑施工管理和设备材料的维护等方面的要求。
浅析现代建筑电气节能的方法
既然节能工作如此重要，尤其是建筑物的节能工作对整个能源是否能够有效合理利用起到了重要作用。目前，建筑电气节能应用比较多的方法有：导光管法，采光搁板， 反射高窗，棱镜窗等。这些方法对建筑电气节能具有一定的作用，但还有一些新的节能方法有待发现和使用，以下就对这些方法做以简要介绍：
(1)充分合理的利用天然光源
天然节能的方法是合理充分的利用光源，随着“节能减排，低碳环保”口号的提出，人们越来越注重充分利用天然的光源来节约建筑物的照明，并制定了一系列的建筑物采光标准，采光方式，将采光与照明充分的融合起来，白天可充分的利用自然光照条件，建筑物内引入阳光，以求降低电气能耗，使建筑物内获得较为稳定的光照条件。通过合理的利用天然光源对于降低建筑的能耗和保护环境具有十分重要的意义。
设计高效的照明控制系统照明控制与灯具、光源一样是照明节能不可或缺的要素，对照明设计及其基础理论的应用具有重要的意义，通过设计高效的照明控制系统并将其运用于实际中，既能营造良好的光环境，利用控制光环境划分出不同的环境氛围，保障照明环境的舒适性；又能达到节能的目的，使用者在照明时无需花费太多的时间和过高的照度，根据照明控制来合理使用光照 (3)科学合理地利用太阳能照明技术与产品 太阳能是天然的光照能源，是取之不尽，用之不竭的清洁能源，利用太阳能能够节约电能，减少环境污染和资源的消耗与浪费，科学合理的使用太阳能照明对保护地球环境具有重要意义，同时利用科技将入射的太阳辐射能转化为化学能、电能，能够提高资源的利用率，发挥太阳能的最大效益。
（4）对建筑电气设备进行节能改造
建筑电气设备包括空调系统、给排水系统、电动机、电梯、电动门窗。主要内容包括：优化控制冷冻水与冷却水系统、冰蓄冷系统、热交换系统温差与流量、变风量系统等控制技术。同时对电梯、电动机等设备进行正确合理的选型，对电动门窗、遮阳系统的自动控制和相关的节能控制等进行考虑。 通过综合利用能源，太阳能光伏电源系统，冰蓄冷系统等节能方法，还可以通过减少变压器的功率损耗、合理选择负载率，减少线路能耗，减少照明系统的光能损失（合理规划建筑电气设计和合理选择照明工具和配光曲线）等方法，提高变压器的功率因数和照明利用系数。参考文献：
[1] 浅析现代建筑工程的节能技术应用 周汉强
关键词：建筑；电气照明；节能；措施
随着经济社会的发展，电力节能方面应当越来越引起人们的重视，由于目前我国的人民生活水平大幅度提高，生活和工业用电的水平也进一步的提高，这样在进行电气设计的时候，应当在设计中尽可能的体现出节能环保等因素，尽可能的体现环境友好的思想，这是我国电气产业发展的方向，也应当是电气设计人员应当注意的事项。
1 在建筑行业中，电气设计的节能因素分析
建筑行业的照明方面，主要是点灯用电方面的节能减排，分为灯具的设计，灯具的能耗，光源选择和使用管理等等。
照明用电量L可以用公式表示为L=NWT（1）。N表示照明器的数量，W表示每台灯具消耗的电功率（kW），T表示开灯时间（h）。N=EA/FUK（2）其中，E表示平均设计的照度（Lx）；A表示地板的面积（m2）；F表示每台灯具的光通量（Lm）；U表示利用系数；K表示灯具的维护系数。从式（1）和式（2）中可以看出，在建筑电气照明的节能设计中，如果能够希望达到节能减排的目的，需要在以下的部分作出适当的调整：首先是提高照明效率，其次是对于用电的时间进行相应的减少，但是应当保持照度不变。因此，在保证照明质量和亮度的前提下，应当尽量选择高效的灯光通量，这个改进方向是灯具设计和电气设计中的重要方向。
2 建筑电气照明节能设计中应当遵循的原则
（1）在建筑的照明设计中，应当具有节能意识，同事设计的产品应当具有一定的合理用能标准和建筑节能设计规范。我国有许多相关的文件对于建筑的照明设计有着明文规定，限定了件注塑照明设计中应当遵循的相应原则，应当予以重视并且严格遵循。
（2）当今是崇尚健康生活的时代，因此不仅仅应当在遵守相关规定崇尚节能之外，还应当尽可能的考虑绿色照明的需求。合理的照明能够是人的心情舒畅，有利于人的身心健康发展，同时洁净的冷光能够使人们在收到光照的时候，避免由于发热带来的不适。
（3）在建筑节能产品的设计过程中，需要注意经济效益和环境效益两者相结合的理念，虽然节能减排是建筑照明设计的重要目标，但是并不代表建筑的节能设计应当把节能减排看做唯一追求的理念。需要注意到不应当为了节能减排而投入过多的资金甚至引进额外的管理费用，应当同时做到节能与经济的双赢结合。
（4）建筑的节能设计方面，不应当盲目削减所有的能量支出，应当削减不需要消费掉的能量消耗，而不是减少用于照明的消耗。重点应当针对照明光源发光产热的减少。同时应当采用一些节能减排新技术，为照明节能设计提供便利并开拓新思路。
3 建筑电气照明节能的设计
3.1 选择合适的光源
建筑照明设计的核心问题是选择合适的光源，因为这是照明设施的最核心也是最本质的问题。光源有许多相关的参数，比如光色，亮度，启辉器工作时间等等，这些参数不应当随意设定，而是应当根据环境，具体环境具体分析的设计，如场所的电力供应情况，经济情况等等。
对于不同的照明环境，应当对于光源进行不同的选择，以达到光源的最佳使用效果：
（1）办公室的照明光源应当为T5或者T8三基色荧光灯管。
（2）地下室场所应当采用小功率灯具，比如荧光灯，或者金属卤化物灯。
（3）大厅等场所需要较强的照明能量，应当使用高压灯具，镇流荧光灯等等。
（4）由于进行灯具设计的目的是能量使用的减少，所以在选择镇流器的时候应当用效率好，能耗低的镇流器，同时，应当根据特殊的情况采用大功率的灯具，防止小功率的灯具不能够满足需求时，采用多个小功率灯具采光，进而使总能耗升高。
3.2 灯具照明从控制方式应当进行合理的选择
在照明设计过程中，照明电路控制控制是一项非常重要的内容。其重要性等同于灯具的选择和新型灯具的设计，相当于通过管理方式提高灯具能量的使用效率，合理调配电力资源。照明电路的控制能够使得灯光在人们需要的时候开启，在不需要的时候关闭，提高人的舒适度，同时能够满足节能减排的需求。照明电路控制应当着重考虑以下的因素。
（1）由于走廊，楼梯间，过道等场所经常有人通过，需要再有人通过的时候开启，但是这些场所大部分时间是不需要照明的，因此，这些场所应当时候用声控开关进行启动和关闭。
（2）照明节能减排的理念还在于充分的利用自然光源，由于自然光源的照度很大，而且无成本可言，在白天的时候完全不需要人工照明。一些人员密集场所，如办公室等，需要人工光源的补充，就应当根据自然光源的亮度，随时随地对于人工光源的强度进行调整，以节省能源。
（3）对于写字楼等场所，一般情况电力的管理是物业的责任，因此应当设计中控制或者配电箱等电力集中控制设施，能够避免人员忘记光比灯具，造成浪费。
（4）室外灯光照明应当充分考虑功能性，如节日的装饰灯光需要设计在能够起到装饰作用的重点上，而不是大范围的铺设灯光。路灯的设计应当随着日出日落的时间进行开关的控制。
4 结 论
建筑的照明节能工作，是整个建筑节能工作，甚至是整个建筑管理工作中必不可少的一部分，这就对现在的建筑电气设计人员提出了要求：需要相关人员进行主动的学习，积极分析，达到环境效益和经济效益的结合。
参考文献
[1]纪力得.浅谈建筑电气照明节能设计与研究[A].吉林省土木建筑学会.吉林省土木建筑学会2013年学术年会论文集[C].吉林省土木建筑学会，2013：3.
关键词：电气技术；住宅应用；改进措施；智能化；
中图分类号：F407.67 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-01-00-01
一、住宅中电气技术的选择和应用
住宅室内环境设计是住宅舒适度的直接体现，是实现住宅内环境设计总体构想的重要手段。主要有照明方案的设计和照明灯具的选择设计来决定，并通过智能化的布线系统实现整体功能。装饰设计的装饰效果在经过结构专业的硬件实施，配以相应的设备和电气软件设施，这样就给让建筑没有生气的东西变得舒适，充满个性。以现代电工学和电子学为理论和技术基础的建筑电气，为人们创造和改善并合理保持建筑物内外的电、光、热、声的环境，也为人们更好的生活提供了条件，在工程中，建筑电气就这样在建筑装饰中得到了延伸发展。
（一）电气照明设计要求
住宅照明―般睛况下最适合选用细管径直管荧光灯或紧凑型荧光灯。在照明灯具的选择上，应根据空间的体量和外形进行复核空间的用途和性格的设计。灯具造型方面的设计要注意在以环境相协调的同时，还要注重体现民族风格和地方牦点以及个人爱好等因素，更好的体现照明设计的表现力。灯具的选择还与房间的具体功能有关。照明设施、家用电器的普及，住户滥拉临时线常会引起电气短路或电路异常高温，极易产生火灾。住宅内的配电箱回路数、开关、插座的布置等应按一定标准配置。
（二）导线的选择。导线的作用是保证配电的质量与用电的安全，在进行导线的选择时，还应注意浪费材质的问题，导线的型号和规格一般根据使用工作电压及敷设环境来选择，而在进行导线规格的选择时，则应注意，机械强度，防止出现断线的情况，能确保导线安全运行。导线的安全电流值应大于长期最大负荷电流值，确保导线安全运行。总的来说导线在选择应用时，应着眼于未来发展的需要，在满足住宅电气设计容量的基础上为突发状况留出适当的余地来保证电气设计才能既安全可靠又经济有效。
（三）电气设备选择。电气设备的选择主要是对电源配电箱、电表箱、控制开关、漏电保护装置及电源插座等的选择。根据荷情况、安装要求以及使用环境等选择相应的型号和规格。选择设备时，一般情况下应比计算的工作电流大一级，以保证设备的正常运行。电气设备的选择一定要安全、有效、经济。
（四）住宅电气设计。住宅供电由小区变配电所引入，应采用三相四线（TN-c系统），经重复接地后进入单元总电表开关箱，改成三相五线（TN-s系统）后再辐射到各用户，配电箱中应有短路、过载以及漏电保护措施，断路器应选用能同时切断相线、中性线的断路器。住宅用电负荷计量应采用一户一表制，但适宜将单元总开关及分户电能表集中设置以便管理。
（五）防火设计。、城市住宅中的电气设备越来越多，由于不规
则用电，或某些疏忽的原因，火灾的发生率越来越高，所以城市住宅中必须要有配套的防火系统设计，以保证人民的生命财产安全。采用双电路方式的供电电源，一个是市电电源，另外―个为应急电源，并配备相应的应急照明系统。设置自动火灾报警系统和手动响鸣火警警报系统是必不可少的，万一发生事故，此系统能够及时的反应。采用符合防火规范的开关以及用阻燃型的电线电缆作为导线，并且对导线连接处应特别注意，以防止产生安全隐患，导致不能符合施工规范要求。
（六）防雷设计与措施。随着高层建筑的普遍，防雷设计就成了住宅设计中不可或缺的一项，其中主要包括，防直雷击。一般情况下，在屋面易受雷击处设置接闪器或避雷针，并与接地引线等。在实际情况中比较经济适用的一套做法是利用屋面板钢筋作为避雷网，柱主钢筋当做引下线，基础钢筋作为接地装置。防感应雷和高电位入侵。保证电缆进出户处的绝缘子的铁脚支架可靠接地，同时安装避雷器或其他形式的过电压保护器。
（七）电气系统的智能化。随着现代化技术的不断发展，建筑的智能化必然会带动电气系统的智能化，在传统电气系统的基础上与智能监控系统结合时一条很好的途径，通过网络系统建立与消防、住宅管理，甚至是住户本人的联系，从而形成智能住宅电气管理网络。也就是智能监控系统对整个电气系统内的设备运行、故障等情况进行实时监控，并且统计和管理电气系统的安全、高效运行。
二、住宅中电气技术的新发展和节能
新一代住宅电气技术试图采用各种先进的控制方式对传统住宅电气设备进行有效的控制。通过控制系统可监视和控制整个住宅的灯光、遮阳及空调设备，还可以看到各区域、各房间的实际温度，并可设定各房间可调节温度的上下限；定时设置节能。所有这些新技术的应用都可以达到节能的目的，有效地降低住宅电气的能耗。民用住宅的节能潜力很大，住宅电气设计应充分考虑选择高效率的节能设备，应用先进的设计技术，按照节能标准进行设计，为人们提供舒适的居住、工作和活动环境。总体来说，住宅节能设计一般要考虑自然通风，住宅朝向，住宅体形系数，外墙的保温隔热性能和采暖系统的节能。在电气节能设计上，主要考虑照明节能设计和供配电系统的的节能设计。电气节能作为住宅节能的重要组成部分，需要考虑其经济性，有效性和实用性。发展住宅电气节能技术，最主要的是满足住宅物的基本功能；考虑实际的经济效益，让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内以节约的运行费用进行回收；并降低气的能源消耗，提高能源利用率。因此，需坚持实用、经济合理、技术先进这三个原则。
参考文献：
关键词：建筑电气节能；需用系数；影响因素；负荷
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）10-0049-02
0 引 言
众所周知，我国是一个能源匮乏和能源消耗的大国，节约能源、保护环境、降低能耗是我国的一个艰巨任务与目标，建设节约型社会、发展节约型经济是我国经济迅速发展的重要环节。因此，各地大力推广节能型建筑，而建筑电气节能设计是实现建筑节能标准的第一步。建筑电气节能能够促进能源节约和合理利用，同时也能够缓解我国能源紧张，对加快发展经济有着很重要的作用。因此，建筑电气节能就显得尤为重要。而建筑供配电是建筑电气节能的重要组成部分，由于影响到建筑供配电的因素繁多，需用系数的取值就容易在设计中被疏忽，而科学合理 的需用系数取值对建筑节能也有着至关重要的作用，所以研究需用系数的取值，具有重大意义。
1 需用系数在实际工程中的应用
在实际建筑供配电工程中电气设备铭牌数据不能直接参与系统设计。为了完成系统设计，必须根据实际建筑功能间中电气设备的布置情况统计负荷量。统计电力负荷的目的是为供电系统设计提供必要的正常状态下系统理论数据（又叫计算数据），以这些数据为依据来选择设计一二次系统，即选设备、选导线、进行二次系统整定。统计电力负荷即就是如何将设备铭牌数据科学地转化为系统理论数据，并包括系统损耗与尖峰电流的计算。用系统计算数据选择的导线、设备比较科学、经济、合理，重要的是能够承受系统电流产生的最大热效应，保证其正常使用寿命，保证整个系统安全稳定运行。
实际工程中统计负荷量的方法有多种，需用系数法是其中一种，且在民用建筑中应用最广泛。需用系数法是以设备容量为基本量，以需用系数为关键系数，以发热安全为依据，考虑到安全、科学、经济、合理等诸多因素，广泛应用于民用建筑的一种统计负荷量的方法。
2 需用系数的物理意义
供配电系统在实际运行中的负荷容量往往小于其铭牌容量，这是由于系统设备工作的同时率是随机变化的，且设备的负荷情况、工作方式不同。因此，考虑到上述三种情况及系统设备的工作效率，在统计系统负荷量时引入一科学的计算系数Kx，称为需用系数。其定义为：
（1）
式中，Pjs是系统实际运行的最大有功负荷（W）；Ps为系统设备容量（W）；Kx为系统需用系数，其物理意义为：
（2）
式中，K∑为系统用电设备同时系数；KL是负荷系数；ηN是电气设备组平均效率；ηL为供电线路传输效率。
3 如何提高需用系数取值的科学性与合理性
由需用系数的物理意义可知，实际工程中利用需用系数法统计一组系统理论数据（工程中叫计算数据）参与系统设计，保证系统安全稳定运行。需用系数则是需用系数法中关键系数，它的实质是表征某用电场所对电能的需求程度。需用系数与系统电气设备工作的同时率、负荷情况、工作效率以及系统电网传输效率有关。所以综合考虑上述几种因素，认真分析，找到在满足系统安全、稳定运行条件下能够做到安全、科学、经济、合理、节能的需用系数取值。
3.1 影响需用系数取值的系统用电设备同时系数K∑
影响需用系数取值的因素一：系统用电设备同时系数K∑。用电设备组的设备并非同时都运行，该设备组在最大负荷时工作着的用电设备容量与该组用电设备总容量之比即为同时系数，K∑
3.2 影响需用系数取值的负荷系数KL
影响需用系数取值的因素二：负荷系数KL。运行设备并非全满载，设备组在系统出现最大负荷时运行设备实际功率与设备组总PS之比即为负荷系数，一般情况下KL
3.3 影响需用系数取值的电气设备组平均效率ηN
影响需用系数取值的因素三：电气设备组平均效率ηN。用电设备在运行时要产生功率损耗，用电设备（如电动机）输出的功率与实际输入的功率之比即为用电设备的效率，ηN
3.4 影响需用系数取值的供电线路传输效率ηL
影响需用系数取值的因素四：供电线路传输效率ηL。电功率通过电力线路在线路上要产生功率损耗，所以末端功率小于始端功率。其线路末端功率与始端功率之比称线路供电效率，一般为0.95～0.98。实际工程设计中，由系统负荷实际分布情况确定系统供电负荷中心，即系统电源位置；选择最佳供电路径，力求在保证电网正常运行条件下减小电网总长度；使用电阻率小的铜芯输电导线，减小电网输电损耗；提高电力系统供电电源电能质量。这些措施最终均可达到提高系统电网传输效率目的，从而减小系统需用系数取值，实现系统节能。
4 结 语
提高需用系数取值的科学性与合理性，可以在实际工程中用需用系数法统计出系统设计必须的一组系统理论数据（工程中称计算数据）参与系统设计，进而保证系统安全稳定运行。需用系数则是需用系数法中关键系数，其本身取值直接关系到系统安全、科学、经济、合理、节能。提高需用系数取值的科学性与合理性是实现系统节能的重要措施。
参 考 文 献
[1]黄纯华，葛少云.工厂供电[M]. 天津：天津大学出版社，2009.
[2]中国航空工业规划设计研究院 . 工业与民用配电设计手册[M] . 3版.北京：中国电力出版社，2005.
[3]孙成宝，李广泽.配电网实用技术[M]. 北京： 中国水利水电出版社，1998.
论文摘要：为了提高现代高层建筑电气设计质量，结合规范和工程管理经验，详细阐述了现代高层建筑电气设计的主要内容，并提出了设计中应注意的有关问题。
高层建筑越来越多，也逐渐为人们所认可，但是高层建筑电气设计质量保证是比较复杂的一个课题，同时，高层建筑耗能浪费的现象也是一个迫在眉睫的问题。目前设计者应该熟悉和掌握的与高层建筑电气有关的设计规范主要有「高层民用建筑设计防火规范（GB 50045－95以下简称“高规”）、「火灾自动报警系统设计规范（GB 50116－98以下简称“报警规范）、「民用建筑电气设计规范(JGJ/T16－92以下简称“民规")等。前两部是国家标准，后者是国家建设部的行业标准。
1、高层建筑电气设计的主要内容
1.1负荷的计算 电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。
1.2供电电源及电压的选择 为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，都采用10kV标准电压等级。
1.3高低压配电系统的设计 （1）高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。（2）计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。（3）为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。（4）高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接等等。
1.4主要设备的选型 （1）高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。应根高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。（2）电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。（3）低压配电屏。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。（4）应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。
1.5变电所位置的确定 现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。
1.6电气照明设计 电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。
1.7防雷与接地 现代高层建筑的防雷设计，除采用避雷针和避雷带的传统做法外，近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用，但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。
现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一起的，组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。
1.8电梯 电梯按使用功能分，有高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许多种；按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按电流分则有交流和直流两大类。设计人员的任务是要确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和造型，不是电气设计人员单方面所能决定的，必须与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才能确定。
1.9消防自动报警和自动灭火系统 现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统，包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。
探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层建筑中消防用电的设计问题，涉及到其他许多学科，而且规模越大，功能越多，控制内容越广泛，设计内容也就越复杂。
2、建筑电气设计中的节能原则
由于人口的增加，工业的发展，生活水平的提高，能源的消耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，节约二次能源——电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则：
2.1满足建筑物的功能 即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。
2.2考虑实际经济效益 节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
2.3节省无谓消耗的能量 节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。
因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
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，以达到真正节能的目的。
参考文献
[1]李海安，黎文安.实用建筑电气技术[M].北京:水力水电出版社，1996.
[2]徐文根.工业与民用配电设计手册[M].北京:水力水电出版社，1996.
关键词：建筑电气 节能措施 配电系统 变压器
随着全球资源能源形势越来越紧张，建筑节能理念越来越多的被人们提起，并逐渐成为当前建筑设计中应用最广泛，也是最主要的建筑设计理念。建筑电气一直以来都是建筑能耗中占据很大比例的一项内容，若能全面实现建筑电气的节能，必将会起到很好的建筑节能效果。为此，我们一直都在不断的寻找建筑电气节能的措施和方法，以期能够进一步提高建筑电气的节能效益。本文中，笔者对当前应用较为广泛的几种常见的建筑电气节能措施进行论述，希望能够引起人们对建筑电气节能的关注与重视，以便更好的开展建筑电气节能。
1、合理设计供配电系统
1.1根据负荷容量、供电距离及用电设备分布特点等因素，合理设计供配电系统和选择供电电压。供配电系统应尽量简单可靠。同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级。
1.2合理选择供电电压。根据负荷情况合理选择变压器容量、台数，其接线应能适应负荷变化时，按经济运行原则灵活投切变压器。同等情况下，电压越高，损耗越小。民用建筑用电设备电压等级大部分为220/380 V，但一些大型或特大型的民用建筑的空调主机为了达到节能目的，可以选择10（6）kV的制冷设备。
1.3变电所应靠近负荷中心，低压配电间应靠近电气竖井，合理分布供电网络，使低压供电半径控制在100 m以内，供电线路的电压损失满足规范的允许值，减少线路电压损失，提高供电网络的供电质量及网络运行的经济效益。
1.4配电设计时尽量使三相负荷达到平衡，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%，最小相负荷不小于平均值的85%。可采用移相平衡法或容抗平衡法来改善系统的平衡，以减少因不平衡带来的最大相的多余损耗。
2、合理设计节能变压器
变压器是建筑电气系统中非常重要的一种电气设备，是直接影响着供电稳定与安全的基础设备。且据统计分析得知，变压器在运行中所损耗的电能在总能耗中占据了很大一部分比例，因而若能合理设计变压器的运行方式，使其实现节能设计，将会带来很大的节能效益。随着科技的发展，变压器的种类也在不断改变，到目前为止，很多具有节能高效的新型变压器被不断应用在生产生活中，实现了很好的建筑节能效果。对于节能变压器来讲，降低变压器的有功损耗可以通过下式计算得知：
P=P0+β2Pk
式中：P为变压器的有功损耗（KW）；P0为变压器的空载损耗（KW）；Pk为变压器的短路损耗（KW）；β为变压器的负载率。
2.1 P0作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9，SL9，SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，45°全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。
2.2 Pk是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。βP用微分求它极值时，在B=50%负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。综合初装费，变压器、高低压柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75%-85%之间。
3、合理选择供电线路和导线截面
根据建筑的规模、用电负荷性质及容量，使电气间位置合理的靠近用电负荷中心，减少供电半径、减少电能的损耗。据统计，照明线路的损耗约占输入电能的4%左右，影响照明线路损耗的主要是供电方式和导线截面积。在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标的前提下，应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面，从降低电能损耗、减少投资等方面综合进行选择。按经济电流密度合理选择导线截面。一般按年综合运行费用最小原则确定经济电流密度。
节能措施主要有：尽量选用电阻率P较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，从而达到节能、经济的目的。
4、合理选择照明方式和节电型产品
照明灯具是电气设备中最普遍也是数量最大的一种电气产品，在实际的电气能耗中，仅照明电气这一项的能耗就占据了总能耗中的三成以上，这是非常巨大的一个数字，因此若要实现建筑电气节能，就必须要从照明电气的选择和使用上加强节能控制。笔者建议，可以采取以下措施实现照明节能。
4.1照明控制方式的选择
由于不同功能特点的建筑在使用照明的时间、方式、灯具等方面都存在很大的差异，因此在对照明控制方式进行选择时，要区别对待，不可一概而论。要在保证建筑照明需求的基础上，实现节能的最大化。
根据照明使用频繁程度，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。
4.2照明光源、灯具的选择
根据光源的光效、色温、显色指数、寿命和价格选择高效节能型光源，即选择每瓦输出的光通量高的光源。如：T系列细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯（节能灯）、HID好（高强度气体放电灯）、LED灯（发光二极管）。
灯具附件的选择，主要是指镇流器的选择。《建筑照明设计标准》中规定：自镇流荧光灯应配电子镇流器；直管形荧光灯应配电子镇流器或节能型电感镇流器；高压钠灯、金属卤化物灯应配节能型电感镇流器；在电压偏差较大的场所。宜配恒功率镇流器；功率较小者可配电子镇流器。
关键词：智能建筑；电气系统；设计；施工
中图分类号：TU74 文献标识码：A
在现代科技快速发展的今天，智能化建筑成为了建筑行业发展新的方向。在我国可持续发展战略实施的今天，城市人口的不断增加要求城市建设中必须加快绿色节能建筑的推广，通过智能化楼宇的建设实现绿色楼宇智能建筑目标。利用智能化建筑电气系统设计有效减少楼宇电力能源消耗，提高电力能源利用率，为促进我国可持续发展战略目标的实现奠定基础。通过高效基础设施的选择、精确的信息管理以及有效的实施维护减少智能楼宇故障发生率、提高楼宇能源利用效率。通过集成能源管理系统，以较低成本实现智能楼宇运行需求，促进节约型社会的构建。
1 智能建筑电气系统设计基础分析
在现代智能建筑的开发建设中，电气系统设计是关系到智能建筑智能化系统运行安全性与稳定性的关键，是关系到智能建筑使用过程中维修便捷性的关键，针对智能建筑电气系统的重要性，现代智能建筑开发建设中应加强电气系统设计。通过专业的、科学的电气系统设计工作减少施工难度，同时满足建筑智能化运行需求。在现代智能建筑电气系统设计研究及实践中，应对智能建筑电气系统设计基础进行分析。针对影响电气系统设计质量与应用目标实现的因素进行论证，在确保智能建筑电气系统设计目标实现的基础上，保障智能系统运行的安全性与稳定性。针对影响智能建筑电气系统运行的因素，在智能建筑电气系统设计前应对配电系统、电力供应线路、通信线路、自动控制系统等进行分析与探讨，以满足智能建筑电气系统运行需求为中心开展设计工作，以此满足系统运行需求。
2 智能建筑电气系统设计与施工
2.1 遵循智能建筑电气系统设计基本原则。为了满足智能建筑的运行需求，在智能建筑电气系统设计中应遵循设计的基本原则，以此保障设计效果及设计目标的实现。在智能建筑电气系统设计中应首先遵循满足智能建筑使用功能的原则，针对智能建筑照明、动力、中央空调以及通信等需求进行基础设计工作。在遵循满足使用功能的同时，设计中还应遵循经济效益原则。该经济效益原则不仅是建设投资经济效益，更是智能建筑电气系统运行经济效益。在电气系统设计过程中根据电力需求的分析与计算，科学确定电气系统线径与负载，以此实现投资经济性原则。在电气系统设计过程中还应注重节能设备的运用，通过节能措施的应用、降低线路损耗、运用先进照明器材等促进我国节约型社会的构建。
2.2 智能建筑强弱电设计要点。智能建筑电气系统的设计主要包括强电和弱电两类。强电设计部分主要由配电系统、照明系统、动力系统组成。作为智能建筑智能化运行的基础，供配电系统是电气系统设计的基础与关键，是担负着智能化系统运行职责的重要组成部分。在现代智能建筑电气系统设计中，应根据建筑物的预定功能对用电负荷进行分析与计算，并根据用电负荷容量及分布情况确定供变电主机位置，以缩短低压供电半径降低线路损耗。在进行供配电设计过程中还应考虑智能建筑供电峰谷差异以及季节性用电需求，以满足智能建筑运行需求为基础进行供配电系统的设计。虽然在现代节能环保理念下家电企业开发出节能电器，但是家用电器中的高电压、大电流、高功率电器仍是居民日常生活中的主流，因此，在智能建筑的电气系统设计中仍需对供配电系统进行强化设计，以此满足智能建筑电力能源需求。
照明系统的设计根据建筑功能、建筑结构以及自然管线利用为基础，选择最佳光线利用方式确定光源点，以此减少电力能源的消耗。针对强电设计需求，在强电电气系统的设计中还应加强防触电安全措施的运用。
在注重强弱电设计过程中，电气系统设计还应涵盖通信弱电系统的设计。根据智能建筑结构设计内容以及使用需求进行通信系统的设计。按照职能建筑常规设计要求以及相关规范对弱电系统进行设计，以此满足智能建筑电气系统运行需求。在通信系统的设计中，针对通信系统干扰特点，设计过程中还需考虑线路抗干扰能力。以智能建筑设计目标为中心开展电气系统的设计工作，满足智能建筑运行需求。
2.3 强化智能建筑电气系统设计质量管理。在我国智能建筑发展中，由于电气系统设计问题引发的使用故障时有发生。其主要原因是由于智能建筑电气系统设计过程中，对数据的复核、计算公式复核以及设计工作质量复核不足造成了设计质量存在问题，进而影响了智能建筑的实际应用，针对这样的问题，现代智能建筑电气系统的设计中，设计单位应加强自身设计质量管理。通过设计内容复核、设计公式复核、设计数据复核等工作，确保设计工作中的各项参数符合设计要求、符合实际应用要求，以此满足智能建筑运行需求。针对智能建筑电气系统设计需求，现代智能建筑设计单位还应建立质量控制与监控机制，通过设计审核、设计过程中的质量监控等工作保障智能建筑电气系统设计质量，满足智能建筑投资建设施工需求。
3 智能建筑电气系统安全设计分析
在现代智能建筑电气系统设计中，电气系统使用安全性是设计工作中的重要内容。为了满足智能建筑电气系统设计需求，在智能建筑电气系统设计中，应针对未接电金属部位、非带点保护箱等设备做好接地连接。通过电气系统安全防护设计避免使用者触电事故的发生。针对智能建筑电气系统安全设计需求，在强弱电系统的设计中、通信线路的设计中应加强安全保护接地设计，同时以设备外部绝缘、接地保护等保障使用人群及设备的安全。以电气系统设计规范为中心，以智能建筑电气系统特点为基础，运用现代电气设计理论及技术方式提高电子系统的安全性，满足智能建筑电气设备运行需求。
结语
在现代城市建设与规划中，智能建筑以其特点及优势成为了办公楼宇、高档住宅建设的主流。在智能建筑建设中，智能建筑电气系统的设计与施工关系到电气系统的使用安全、关系到电气系统运行的稳定性。针对智能楼宇电气系统运行需求，在现代智能楼宇设计中应加强对电气系统设计工作的监督与管理。通过遵循智能建筑电气系统设计基本原则、通过遵守智能建筑电气设计规范，确保智能建筑电气系统满足运行需求，保障使用者的安全。同时，以智能建筑电气系统设计的优化、新技术的应用实现节约型社会的构建，促进现代社会主义国家的建设。
参考文献
关键词:智能建筑;建筑电气与智能化;课程体系;培养计划；专业规范
中图分类号：G622.0文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)10-2317-03
The Construction of Curriculum System for Building Electrical and Intelligent Major
ZHANG Zhen-ya
(School of Electronics and Information Engineering, Anhui University of Architecture, Hefei 230026, China)
Abstract: The building electrical and intelligent major is one of testing majors in civil engineering disciplines and the major is related to electricity demand in the civil engineering practice. To plan the new education scheme for building electrical and intelligent major in our school, the new construction for the curriculum system of the mayor is discussed in this paper. With the premise that the new curriculum system should meet the discipline standard for building electrical and intelligent major, the role of practical aspects for personnel training is emphasized while the integrating of school characteristics is considered in the new curriculum system. Because the new curriculum system is set up with the considering of the teachers status of college, The organization of teaching can be organized easily and the improvement of teaching quality can be predicted while the needs of civil engineering practice are meet.
Key words: intelligent building; building electrical and intelligent major; curriculum system; education scheme; discipline standard
“智能建筑”[1-2]以建筑为载体，在配置为建筑服务的与能源、环境有关的各种建筑设备的同时一般还需要配置自动控制、通讯、办公系统、计算机网络。智能化建筑是一个国家、地区科学技术和经济水平的综合体现之一。虽然目前我国智能建筑技术总体水平已接近21世纪的世界水平，国际上最先进的智能建筑技术设施在中国建筑物中都有应用，但是，调查显示，我国“智能建筑”智能化系统的无故障运行率、节能增效的实际情况与预期的要求有较大差距。各个层次的智能建筑设计、施工建设、运行管理的专业化人才缺乏是产生这些问题的主要原因之一。“智能建筑”功能的发挥以大量的能源消耗为基础，事实上，建筑领域是我国乃至全球能源需求增长较快的领域，目前，我国建筑能耗约占全社会总能耗的三分之一，而且，随着工业化和城镇化速度的加快，这一比例还将上升。为促进经济社会的可持续发展，建立资源节约型、环境友好型社会，实现国家确定的节能减排约束性指标，建筑节能将发挥越来越重要的作用。但是，由于在保障新建建筑符合节能标准、促进既有建筑节能改造方面，任务更加繁重，专业人才的缺口更加突出。
在建筑物的规划、设计、施工、使用以及维护的全过程，通常涉及到城市规划、建筑学、结构、水、暖、气（汽）、电等工程领域，除了“电”以外，这些工程领域可以被我国许多高等学校设置的土建学科中的建筑学、城市规划、土木工程、建筑环境与设备工程、给水排水工程等专业锁覆盖。为填补了目前土建类学科中“电”专业的空缺，2005年起“建筑电气与智能化”专业[2-7]作为土建类学科的新增试办专业（专业代码080712S）被批准纳入本科专业目录。该专业培养对象不但要掌握侧重于强电的建筑电气基本知识，还应具有适应于信息时代的弱电技术；专业定位不但是“智能+建筑”，更要注意“建筑节能+环保”；即定位于“建筑+电气+信息+节能”。该专业承担着建筑电气与智能化领域设计、施工、运行、维护高级专业技术人员的培养任务，人才数量和素质直接关系国家建筑节能事业的发展。
1课程体系建设
1.1课程体系建设原则
建筑电气与智能化专业人才的培养总体上要体现素质教育、专业知识传授、应用能力培养协调发展的原则。素质是人才培养的基础，专业知识是人才培养的载体，应用能力是人才培养的核心。应用能力需要通过专业知识的传授和必要的实践环节来培 养。要遵循教育和教学的基本规律，学生素质的提高、应用能力的培养是在一个循序渐进、系统知识体系的传授中逐渐培养出来的。学生通过系统的专业知识学习和实践，掌握专业的基本理论和技能，掌握科学方法论，培养学生的工程设计、工程管理和系统集成能力，建立工程规范和标准的意识，学生在获取知识的过程中形成良好的学习和工作习惯，达到一个优秀工程技术人员应具有的能力和素质。“建筑电气与智能化”专业培养的建筑电气与智能化专业高级工程技术人才应素质、能力、知识协调统一，掌握电工电子技术、控制理论及技术、计算机技术、网络通信技术、建筑及建筑设备、智能建筑环境学等较宽领域的基础理论，掌握建筑电气控制技术、建筑供配电、建筑照明、建筑设备自动化、建筑信息处理技术、公共安全技术等专业知识和技术，基础扎实、知识面宽、综合素质高、实践能力强、有创新意识、具备执业注册工程师基础知识和基本能力。毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术相关的工程设计、工程建设与管理、系统集成、信息处理等工作，并具有建筑电气与智能化技术应用研究和开发的初步能力。
建筑电气与智能化专业的教学组织应注意两个因素的影响。首先是科学技术的进步。影响建筑电气与智能化专业内容变化的主要技术因素来自于计算机、网络与通信、自动控制、电气与电子信息、建筑、等技术的快速发展，直接导致建筑电气与智能化技术的进步和产品更新换代。与之相适应的建筑电气与智能化专业教育的培养目标、知识体系、核心课程、教学方法和手段也必须紧跟技术的进步。其次，当今社会的教育理念也在不断地发生变化。从过去仅着眼于传授知识的观念，发展为重视创新能力的培养，重视知识、能力、素质协调发展的新型人才培养观，以及为了适应社会未来发展需求的终身教育理念等。
1.2课程体系建设规范
建筑电气与智能化专业的办学应该在确保共同基础的前提下，各本科院校应发挥各自特色，扩展专业领域，强调宽口径、多样化、抓基础、重实践的办学方向。具体的：1）人文社科类课程、公共基础类课程的设置按教育部有关规定执行。2）核心课程是必须开设的课程，其中理论学时和实验学时是保证教学质量的最低学时，各校可根据实际情况进行调整。3）选修课各校可根据学校实际情况，选择相关课程，灵活地安排所侧重的专业教学内容，以体现各校专业特色，开创各校的特色品牌。4）确保与本专业学科基础类课程相关的实验教学环节，提倡和鼓励各校按专业及特色类课程，设置相关的教学实验或实践教学内容。需要强调的是，实践教学环节在现代工科教育中占有十分重要的位置，本专业的实践教学包括培养专业基本技能的实践教学环节和培养专业核心应用能力的实践教学环节两部分。实践教学涉及课程实验、课程设计、社会实践、科研训练、教学实习、毕业设计等多种形式。建筑电气与智能化专业的课程体系由人文社科课、公共基础课、专业基础课、专业课以及实践环节五部分组成。
1.3专业课程体系建设实例
根据建筑电气与智能化专业规范对课程设置的要求，在保证必需开设的核心课程的最低理论学时和实验学时以保证教学质量的前提下，根据专业系的师资力量，结合学校的办学特色，在2011版培养计划制定时重新设置了我校建筑电气与智能化专业的课程体系。新的课程体系总结了5年来来本专业试办的经验，并参照了兄弟院校相关专业的课程体系[4-6, 8]。
表1建筑电气与智能化专业必修课
表2建筑电气与智能化专业选修课和实践环节
表1、表2给出了2011版培养计划制定时我校建筑电气与智能化专业的课程设置情况，其中，表1是必修课，表2时选修课和实践环节。表1的通识教育基础课程栏中用“*”标记的课程实际是大类学科基础课程，只是根据学校的课程教学体系规划将其归结到通识教育基础课大类；同时，表1中，大类学科基础与专业基础课程、专业与专业方向课程是本专业的核心课程，这些课程必须开设且理论学时和实验学习至少要满足建筑电气与智能化专业规范的最低要求。表2的通识教育基础课程栏中用“*”标记的课程是专业系所在学院开设的院内公共选修课程。表2中标记“”的课程是2011版培养计划增设的特色选修课，这些选修课的设置是试图在建筑电气与智能化专业的教学组织时紧跟科学技术进步的步伐。
3结论
课程体系建设是培养计划修订的重要内容，也是教学执行计划制定的基础。根据课程体现再安排教学执行计划时，需要在考虑课程的依赖关系确定开设顺序的同时，还需要考量学生每个学期的学习负担，只有这样，从源头保证教学质量才能落到实处。
“建筑电气与智能化”课程体系建设是培养计划的修订的重要内容。培养计划的修订，一方面可以在坚持办学特色的前提下保证人才培养与社会需求一致，另一方面也是在为该专业能够进入新的普通高等学校本科专业目录的努力。
参考文献:
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