建筑電氣節能設計首先應遵循的三個(gè)原則。

　』雇啊（1）滿(mǎn)足建筑物的功能

　　滿(mǎn)足照明的照度、色溫、顯色指數吆视；滿(mǎn)足舒適性空調的溫度及新風(fēng)量，也就是舒適衛生；滿(mǎn)足上下、左右的運輸通道暢通無(wú)阻；滿(mǎn)足特殊工藝要求晓栗，如娛樂(lè )場(chǎng)所一些電氣設施的用電、展廳的工藝照明及電力用電等。

　　（２）考慮實(shí)際經(jīng)濟效益

　　節能應考慮國情及經(jīng)濟效益传贝，不能因為節能而過(guò)高地消耗投資螃我，增加運行費用。而是應該讓增加的投資在幾年或較短的時(shí)間內用節能效益進(jìn)行回收。

　∷�祥。ǎ常┕澥�無(wú)謂消耗的能量

　　節能的著(zhù)眼點(diǎn)應是節省無(wú)謂的能量。首先找出哪些地方的能量消耗與發(fā)揮建筑物功能無(wú)關(guān)联硕，再考慮采取什么措施節能亏拉。如變壓器的功率損耗、傳輸電能線(xiàn)路上的有功損耗都是無(wú)用的能量損耗；又如量大面廣的照明容量，要采用先進(jìn)技術(shù)使其能耗降低隶校。因此，節能措施也應貫徹實(shí)用呜师、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進(jìn)的原則允睹。

　　接下來(lái)從多個(gè)方面對建筑電氣節能技術(shù)進(jìn)行剖析。

　　一、負荷計算

　　負荷計算是電氣設計的基礎工作，如果負荷計算不準確矛李，不僅會(huì )造成設備選擇不合理，還會(huì )出現供配電系統運行存在安全隱患。實(shí)際工程中較多出現負荷計算過(guò)大的問(wèn)題益起，直接造成一次投資過(guò)大，運行成本較高。

　　規劃階段負荷計算一般選用符合密度法；方案設計階段負荷計算一般選用單位指標法；施工圖設計階段負荷計算一般選用需用系數法蹄灿。

　　規劃單位建設用地負荷指標如表1所示腥光。

　　表1     規劃單位建設用地負荷指標

　　規劃單位建筑面積負荷指標如表2所示。

　　表2     規劃單位建筑面積負荷指標

　　各類(lèi)建筑物的用電指標如表3所示。

　　表3       各類(lèi)建筑物的用電指標

　　用電設備的需用系數及功率因數如表4所示巫柄。

　　表4      用電設備的需用系數及功率因數

　　二、提高系統的功率因數

　　提高功率因數能給節能帶來(lái)可觀(guān)的效益父系，功率因數越小，變壓器實(shí)際的可輸出有功功率越小。

　　變壓器實(shí)際輸出功率與功率因數呈線(xiàn)性遞減關(guān)系。功率因數為0.9時(shí)，變壓器實(shí)際出力減少10%；功率因數為0.8時(shí)，變壓器實(shí)際出力減少20%歹瞧；當功率因數等于1時(shí)贫巴，變壓器輸出功率可達到額定容量。

　　因此，應合理選擇變壓器容量、線(xiàn)纜及敷設方式等措施，減少線(xiàn)路感抗以提高用戶(hù)的自然功率因數泽西。當采用提高自然功率因數措施后仍達不到要求時(shí)，應進(jìn)行無(wú)功補償话侧。10kV及以下無(wú)功補償宜在配電變壓器低壓側集中補償，且功率因數不宜低于0.9.高壓側的功率因數指標契余，應符合當地供電部門(mén)的規定箭溜。

　　電容器的安裝容量可按下列計算：

　　1）35kV變電所可按變壓器容量的10%～30%計。

　　2）10kV沈自、20kV變電所可按變壓器容量的20%～30%計。

　　三、降低變壓器損耗

　　非晶合金鐵芯變壓器，具有低噪音、低損耗等特點(diǎn)册赛，其空載損耗僅為常規產(chǎn)品的五分之一薛中，且全密封免維護诉字，運行費用極低敞灸。選用節能型變壓器，更換或改造高能耗的變壓器函绊。新建或改建工程應選用SL7武氓、S9、SC(B)9、SGB10及SGB11-R等型號的節能型變壓器源请。與傳統產(chǎn)品相比畴饰，SL7無(wú)勵磁調壓變壓器遣疯，10kV系列的空載損失和短路損失分別降低41.5%和13.9%簇摘；S9系列變壓器與SL7系列變壓器相比焚刺，其空載損失和短路損失又分別降低5.9%和23.3%蔬咬。SGB11-R系列卷鐵心干式變壓器比SC(B)9系列變壓器空載損耗降低40%汽煮，空載電流降低70%～85%千荡；比SGB10系列變壓器空載損耗降低24%，負載損耗降低11.7%。S11系列是目前推廣應用的低損耗變壓器狡恬，空載損耗較S9系列低75％左右舌镶，其負載損耗與S9系列變壓器相等侣滩。

　　變壓器的負荷率較低時(shí)，變壓器自身?yè)p耗所占的比例較大，變壓器效率較低；變壓器的負載率在40%～70%之間，其效率最高，自身?yè)p耗最小；負載率過(guò)高，損耗明顯增大。

　　四、配電線(xiàn)路的節能設計

　　減少供配電線(xiàn)路損耗線(xiàn)損是供配電線(xiàn)路經(jīng)濟運行的重要指標,由于配電線(xiàn)路有電阻,有電流通過(guò)時(shí)就會(huì )產(chǎn)生功率損耗。在具體工程中,線(xiàn)路上電流一般是不變的,那么要減少線(xiàn)損,只能盡量減少線(xiàn)路電阻忠帝。

　　1）盡量選用電阻率ρ較小的導線(xiàn),如銅芯導線(xiàn)較佳,鋁線(xiàn)次之。

　　2）盡可能減少導線(xiàn)長(cháng)度,在設計中線(xiàn)路應盡量走直線(xiàn)少走彎路,另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路徐袱。變電所應盡可能地靠近負荷中心,以減少供電半徑。

　　3）增大導線(xiàn)截面積,對于較長(cháng)的線(xiàn)路,在滿(mǎn)足載流量,熱穩定,保護配合及電壓降要求的前提下,在選定線(xiàn)截面時(shí)加大一級線(xiàn)截面。這樣增加的線(xiàn)路費用,由于節約能耗而減少了年運行費用,綜合考慮節能經(jīng)濟時(shí)還是合算的。

　　五、電氣照明的節能

　　鹵鎢燈和白熾燈光效很低，壽命短，綜合能效低下蛆器。高壓鈉燈个曙、三基色熒光燈和高頻無(wú)極燈綜合能效較高锻紫，應大力推廣灶董。

　　細管熒光燈較粗管熒光燈在光效、汞的用量等方面有不可比擬的優(yōu)勢，用細管熒光燈取代粗管熒光燈的節能效果十分顯著(zhù)哀魔。長(cháng)管熒光燈比短管熒光燈的光效高約17%，綜合能效高約45%。

　　開(kāi)敞式燈具由于沒(méi)有遮擋圾篱，燈具發(fā)出的光能較多，其效率理應最高。如果眩光、美觀(guān)、安全能滿(mǎn)足要求，盡量選用開(kāi)敞式燈具。

　　對于體育照明用的高強度氣體放電燈，通常選用金屬鹵化物燈，其燈具效率建議不低于70%。

　　采用智能照明節能控制系統對燈具進(jìn)行控制，可以起到顯著(zhù)的節能效果。智能照明控制系統是一個(gè)總線(xiàn)型式的標準局域網(wǎng)絡(luò )。它由系統單元、輸入單元和輸出單元三部分組成约郁。所有的單元器件（除電源外）均內置微處理器和存儲單元旭眼，由一根五類(lèi)數據通信線(xiàn)（或光纖）將控制器件連接起來(lái)組成“手牽手”的網(wǎng)絡(luò )惨寿。除電源設備外，每一單元設置唯一的地址候醒，并用軟件設定其功能。智能照明節能控制系統優(yōu)越性有以下幾點(diǎn)：

　　1）照明設施控制系統能夠通過(guò)合理的管理单葡，利用智能時(shí)鐘管理器可以根據不同日期、不同時(shí)間按照各個(gè)功能區域的運行情況預先進(jìn)行光照度的設置摸枉，不需要照明時(shí)，保證將燈關(guān)掉净当；在大多數情況下，很多區域其實(shí)不需要把燈全部打開(kāi)或開(kāi)到最亮拘澎，照明設施控制系統能用最經(jīng)濟的能耗提供最舒適的照明；在一些公共區域如會(huì )議室时瞻、休息室等，利用動(dòng)靜探測功能在有人進(jìn)入時(shí)才把燈點(diǎn)亮或切換到某種預置場(chǎng)景。

　　2）智能照明控制系統自動(dòng)調節照度的方式，可以充分利用室外的自然光，只有必需時(shí)才把燈點(diǎn)亮達到要求的亮度萎羔，節電效果十分明顯。

　　3）智能照明控制系統能成功地抑制電網(wǎng)的沖擊電壓和浪涌電壓，還可通過(guò)系統人為地確定電壓限制，提高燈具壽命甚疟。采用軟啟動(dòng)和軟關(guān)斷技術(shù)，避免開(kāi)啟燈具時(shí)電流對燈絲的熱沖擊，使燈具壽命進(jìn)一步延長(cháng)利术。

　　六、風(fēng)機、水泵的節能

　　民用建筑中，風(fēng)機和水泵是用量最多的動(dòng)力設備之一，其節能意義重大。

　　風(fēng)機、水泵的軸功率與其轉速的三次方成正比。如果轉速不變，風(fēng)機、水泵的軸功率與風(fēng)機風(fēng)壓、泵揚程成正比装屈。因此鸥司，從節能角度考慮谐创，當需要改變風(fēng)機或水泵的流量時(shí)抖斯，不應采用常規改變風(fēng)門(mén)或閥門(mén)開(kāi)度的方法進(jìn)行調節，而應當采用改變電動(dòng)機轉速的方法調節流量，以達到節能的目的。當轉速降低到額定轉速的一半時(shí)搜澈，實(shí)際功率只有額定功率的12.5%舵鳞，節能效果非持较铮可觀(guān)鞍陨。

　　交流異步電動(dòng)機的調速方法有以下幾種：

　　1）改變交流電動(dòng)機的定子頻率。

　　2）改變電動(dòng)機磁極對數。

　　3）調節異步電動(dòng)機的轉差率。

　　具體調速的方法有變壓、電磁轉差離合器、雙饋電機調速、變極對數、變頻變壓等痊刹。

　　水泵、風(fēng)機系統調節方式箩掖，取決于：工作流量變化規律；管路性能曲線(xiàn)的靜揚程所占全揚程的比例；泵或風(fēng)機容量的大小；調節裝置價(jià)格高低轰贴、可靠性、調節效率及功率因數特性等。全面衡量后選用最合適的調節方式，必要時(shí)進(jìn)行全面的經(jīng)濟技術(shù)分析比較。

　　七、電梯節能技術(shù)

　　電梯動(dòng)力系統節能技術(shù)可通過(guò)電梯再生能量回饋實(shí)現萌衬，將運動(dòng)中負載的機械能通過(guò)變頻器變換成電能并回送給交流電網(wǎng)，或供附近其他用電設備使用，使電機拖動(dòng)系統在單位時(shí)間消耗電網(wǎng)電能下降。普通的變頻器大都采用二極管整流橋將交流電轉化成直流，然后采用IGBT逆變技術(shù)將直流轉化成電壓芹关、頻率都可調整的交流。這種變頻器只能工作在電動(dòng)狀態(tài)屎萍，所以稱(chēng)之為二象限變頻器。由于二象限變頻器采用二極管整流橋，無(wú)法實(shí)現能量的雙向流動(dòng)抱关，沒(méi)有辦法將電機回饋系統的能量送回電網(wǎng)。在某些電動(dòng)機要回饋能量的應用中，如電梯蛤奢、提升設備、離心機系統奴拦，只能在二象限變頻器上增加電阻制動(dòng)單元，將電動(dòng)機回饋的能量消耗掉涵足。

　　IGBT功率模塊可以實(shí)現能量的雙向流動(dòng)化屑，如果采用IGBT為整流橋，用高速度扎输、高運算能力的DSP產(chǎn)生SPWM控制脈沖。一方面可以調整輸入的功率因數盲妈，消除對電網(wǎng)的諧波污染刑耍，讓變頻器真正, , 成為綠色產(chǎn)品；另一方面可以將電動(dòng)機回饋產(chǎn)生的能量返送到電網(wǎng)，達到節能的效果嫡良。

　　節能控制方案如下：

　　1）電動(dòng)機發(fā)電的電能不是通過(guò)電阻熱耗，而是通過(guò)直流側電能并聯(lián)控制系統索绪，將發(fā)電的能量合理分配給其他用電電梯巢缺，從而實(shí)現節能的目的办郭。

　　2）當發(fā)電能量過(guò)剩時(shí)，電動(dòng)機發(fā)電的電能不是通過(guò)電阻熱耗，而是通過(guò)整流逆變器再將這部分電能回饋給電網(wǎng)傅荞。

　　3）某一時(shí)刻電梯總用電大于總發(fā)電電能時(shí)，采用直流電能并聯(lián)控制方案，只有在直流側并聯(lián)控制能量過(guò)剩時(shí)乏束，才采用回饋控制。

　　4）當有一部電梯處于回饋能量狀態(tài)時(shí)，其他所有電梯的整流功能全部停止，即整流與回饋不能同時(shí)進(jìn)行，避免環(huán)流發(fā)生。

　　5）當控制系統發(fā)生故障或有突發(fā)情況發(fā)生時(shí)，可切斷控制器使一部或幾部電梯單獨運行，此時(shí)電梯變頻器直流側不再并聯(lián)，電梯制動(dòng)產(chǎn)生的電能直接回饋給電網(wǎng)。

　　當然，電梯制動(dòng)產(chǎn)生的電能必須符合國家電網(wǎng)公司的要求后方可并網(wǎng)。