摘要：從供配電系統(tǒng)、電氣照明以及新技術(shù)等方面，對(duì)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中涉及的主要內(nèi)容、注意事項(xiàng)及方法進(jìn)行了闡述。指出了在電氣節(jié)能技術(shù)推廣應(yīng)用過程中存在的尚有爭(zhēng)議的問題。
　　關(guān)鍵詞：電氣節(jié)能；供配電；照明
　　
　　
　　1供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施
　　1.1正確的負(fù)荷計(jì)算是供配電系統(tǒng)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行的重要保證
　　(1)工程項(xiàng)目總用電量的計(jì)算在不同的階段應(yīng)采用不同的方法。規(guī)劃階段一般采用負(fù)荷密度法，方案階段宜采用單位指標(biāo)法，初步設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)階段可采用需用系數(shù)法。
　　(2)選擇合適的系數(shù)。不同的用電設(shè)備對(duì)應(yīng)不同的需用系數(shù)，而相同的用電設(shè)備，由于運(yùn)行數(shù)量不同，其需用系數(shù)也會(huì)不同。
　　(3)參考成熟的數(shù)據(jù)。不同的建筑性質(zhì)有不同的用電指標(biāo)，而相同的建筑性質(zhì)在不同的地區(qū)其用電指標(biāo)也有差別。
　　(4)根據(jù)總用電量決定系統(tǒng)的供電電壓等級(jí)。用電單位總用電量在250kW及以上或變壓器容量在160kVA及以上時(shí)，宜以10(6)kV供電，以下可由低壓供電；對(duì)于單臺(tái)大容量用電設(shè)備的供電電壓選擇，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐墓╇姉l件及大容量電機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)變壓器的影響來決定，一般以350kW作為高、低壓供電的分界點(diǎn)；對(duì)低壓供電的照明負(fù)荷，線路電流≤40A時(shí)，宜采用220V單相供電，線路電流>40A時(shí)，宜采用380/220V三相供電。
　　(5)優(yōu)化系統(tǒng)的運(yùn)行方式。對(duì)空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電梯、照明等用電設(shè)備進(jìn)行程序化、智能化控制，使各種用電設(shè)備在每天的不同時(shí)段或每年的不同季節(jié)均運(yùn)行在最經(jīng)濟(jì)合理的狀態(tài)。
　　(6)力求配電系統(tǒng)的三相平衡。對(duì)照明負(fù)荷、分體空調(diào)、熱水器、插座等單相負(fù)荷的配電不僅是在圖面上配平，而是要從實(shí)際使用情況來判斷運(yùn)行時(shí)是否真正能達(dá)到三相平衡。
　　(7)對(duì)各用電設(shè)施進(jìn)行電能計(jì)量，以便對(duì)用電進(jìn)行節(jié)能管理。電能計(jì)量表計(jì)應(yīng)符合國家有關(guān)要求，檢測(cè)參數(shù)包括電壓、電流、電量及功率因數(shù)等。
　　1.2提高功率因數(shù)，增加系統(tǒng)的有效輸出
　　(1)選擇各用電設(shè)備時(shí)，應(yīng)將其功率因數(shù)作為一個(gè)重要指標(biāo)，從而保證配電系統(tǒng)有一個(gè)較高的自然功率因數(shù)值。
　　(2)當(dāng)配電系統(tǒng)中自然功率因數(shù)達(dá)不到電網(wǎng)規(guī)定要求時(shí)，必須采用電力電容器進(jìn)行補(bǔ)償。(國家規(guī)定值：高壓用戶0.95，低壓用戶0.90。)
　　(3)電容補(bǔ)償可根據(jù)實(shí)際情況分為：高(中)壓補(bǔ)償、低壓補(bǔ)償；集中補(bǔ)償、就地補(bǔ)償；手動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)補(bǔ)償；或多項(xiàng)結(jié)合等方式。
　　(4)線路諧波較嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)串聯(lián)電抗器對(duì)電容進(jìn)行保護(hù)。
　　1.3減少高次諧波，降低系統(tǒng)的無功損耗
　　(1)選擇諧波指標(biāo)符合要求的電力、電子設(shè)備，特別是一些容易產(chǎn)生諧波的設(shè)備，如UPS、EPS電源、變頻器、軟起動(dòng)器、大型調(diào)光裝置、醫(yī)療檢查設(shè)備等。
　　(2)由于諧波分布的多變性及計(jì)算的復(fù)雜性，諧波問題難以在設(shè)計(jì)階段得到完全解決，故還應(yīng)考慮在運(yùn)行調(diào)試過程中增加抑制諧波設(shè)施的可能性。
　　(3)諧波指標(biāo)以電力系統(tǒng)公共連線點(diǎn)為分界，對(duì)公共電網(wǎng)及用戶均有具體的規(guī)定。電網(wǎng)諧波指標(biāo)是指諧波電壓的畸變率；用戶諧波指標(biāo)是指諧波次數(shù)對(duì)應(yīng)的諧波電流值。
　　(4)不同使用性質(zhì)的公共建筑，其低壓配電系統(tǒng)中諧波騷擾等級(jí)有不同的規(guī)定。諧波騷擾等級(jí)共分為4級(jí)。
　　(5)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在多個(gè)環(huán)節(jié)考慮諧波產(chǎn)生的影響。如保護(hù)接地采用TN-S制，可防止諧波引起的中性點(diǎn)電位升高；變壓器繞組采用Dyn11可抑制3次諧波；選擇中性線及相同截面的相線是為了解決諧波引起的中性線電流的增大；計(jì)算變壓器負(fù)荷率時(shí)應(yīng)考慮諧波引起的變壓器降容等問題。
　　(6)根據(jù)實(shí)際情況，合理選擇濾波設(shè)備(有源、無源)，并將其設(shè)置在恰當(dāng)?shù)牟课?主干線或干擾源處)。
　　1.4合理選擇配變電所位置，減少線路長度，降低供電損耗
　　(1)配變電所位置應(yīng)盡可能深入或接近負(fù)荷中心，同時(shí)還要兼顧進(jìn)出線容易，吊裝、運(yùn)輸方便，是否有爆炸危險(xiǎn)介質(zhì)、腐蝕性氣體、滲漏、結(jié)露等影響供電安全的因素存在等情況。
　　(2)對(duì)不同的用電設(shè)備及不同的供電距離，要進(jìn)行電壓降計(jì)算，不能因?yàn)楣?jié)能而影響供電質(zhì)量。
　　(3)正確選擇供電線路的截面，盡量減少線路阻抗，從而降低損耗。計(jì)算時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮敷設(shè)方式、環(huán)境條件、計(jì)算電流等因素。
　　(4)盡可能改善變配電設(shè)備的運(yùn)行條件。由于變壓器、電纜等設(shè)備的正常工作溫度接近100℃，大量的熱量滯留在變電所及線路通道中，如不及時(shí)排出，將造成配電設(shè)備的降容，故在自然通風(fēng)達(dá)不到效果時(shí)，應(yīng)采用機(jī)械通風(fēng)，有條件的可配置空調(diào)設(shè)備進(jìn)行降溫。
　　2電氣照明節(jié)能
　　2.1嚴(yán)格按照國家規(guī)定的照明功率密度值選擇光源種類及數(shù)量
　　(1)不同建筑、不同功能、不同場(chǎng)所(室內(nèi)、室外)選擇不同的照明功率密度值。
　　(2)盡快完成從現(xiàn)行值到目標(biāo)值的過渡。
　　2.2正確選擇燈具及附屬裝置
　　(1)選擇光源應(yīng)從運(yùn)行能耗、使用壽命、發(fā)光效率及產(chǎn)品價(jià)格等多種因素進(jìn)行綜合考慮。根據(jù)不同的場(chǎng)合(高度低于4.5m)，優(yōu)先選用細(xì)直管熒光燈(T8、T5)、緊湊型熒光燈(H型、U型、螺旋型)、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈及發(fā)光二極管LED等。
　　(2)所配燈具的效率不應(yīng)低于國家有關(guān)規(guī)定。開敞式為75%，格柵或透光罩為55%～65%。
　　(3)選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)的電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。
　　2.3照明節(jié)能控制
　　(1)室內(nèi)走廊、樓道及室外景觀照明、道路、廣場(chǎng)等公共區(qū)域的照明可根據(jù)時(shí)間及采光狀況進(jìn)行分區(qū)、分組集中控制；住宅樓道宜采用紅外探測(cè)器加光控或聲控加光控的節(jié)能自熄開關(guān)，但應(yīng)急時(shí)應(yīng)能強(qiáng)制點(diǎn)亮(規(guī)范要求)。
　　(2)宴會(huì)廳、體育場(chǎng)、候機(jī)廳等公共場(chǎng)所的照明可根據(jù)實(shí)際使用狀況設(shè)置調(diào)光控制系統(tǒng)。
　　(3)旅館客房內(nèi)設(shè)置節(jié)能控制總開關(guān)。
　　(4)辦公室照明控制應(yīng)根據(jù)燈具數(shù)量、采光窗位置、光照強(qiáng)度及有無人等各種情況進(jìn)行綜合考慮。
　　(5)有條件時(shí)，可考慮利用導(dǎo)光或反光裝置將天然光引入室內(nèi)作為照明，或利用太陽能、風(fēng)能作為照明電源。
　　2.4照明節(jié)能管理
　　(1)以用戶為單位計(jì)量和考核照明用電量。
　　(2)定期清潔光源及燈具，保證平均照度。
　　(3)定期更換符合設(shè)計(jì)要求的光源，達(dá)到正常使用效果。
　　(4)主要場(chǎng)所的照明設(shè)施應(yīng)定期巡視和進(jìn)行照度檢測(cè)。
　　(5)裝飾設(shè)計(jì)單位及安裝單位應(yīng)納入照明節(jié)能管理體系。
　　2.5照明節(jié)能效果評(píng)估
　　照明節(jié)能的效果對(duì)比情況如下：采用緊湊型熒光燈比白熾燈省電約75%；T8熒光燈管比T12省電約10%；T5熒光燈管比T8省電約20%；高壓鈉燈、金屬鹵化物燈比高壓汞燈省電約60%～70%；電子鎮(zhèn)流器比傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器省電約60%；采用照明節(jié)能控制系統(tǒng)可省電約10%～30%。
　　3電氣節(jié)能新技術(shù)
　　供配電系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)包括低損耗變壓器S11、SC10；高效電機(jī)Y2；節(jié)能耐腐型電纜橋架QGQJ；消除高次諧波裝置(采用有源、無源濾波裝置)；克服三相不平衡裝置；穩(wěn)定供電電壓開關(guān)；浪涌吸收裝置；無功補(bǔ)償電容裝置；各種調(diào)速節(jié)能裝置(采用液力、斬波、變極、變頻、電磁、晶閘管等)。
　　建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象包括冷凍水及冷卻水系統(tǒng)；熱交換系統(tǒng)；采暖通風(fēng)及空調(diào)節(jié)系統(tǒng)。給排水系統(tǒng)；供配電系統(tǒng)；公共照明系統(tǒng)；電梯和自動(dòng)扶梯系統(tǒng)。
　　考慮到投資、設(shè)備用房及管理人員綜合技術(shù)水平等因素，一些設(shè)備供應(yīng)商及專業(yè)公司根據(jù)客戶要求，開發(fā)了單項(xiàng)節(jié)能技術(shù)，如照明總線控制技術(shù)、電能管理裝置、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能自動(dòng)控制裝置、電梯群控裝置等。
　　4電氣節(jié)能技術(shù)推廣應(yīng)用中幾個(gè)有爭(zhēng)議的問題
　　(1)使用變頻器、晶閘管等電子產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)節(jié)能控制所產(chǎn)生的諧波問題。
　　(2)采用節(jié)能技術(shù)將大大提高項(xiàng)目的初期投資及維護(hù)成本問題。
　　(3)按經(jīng)濟(jì)電流選擇導(dǎo)線截面遲遲未能推廣問題。
　　(4)高層住宅樓道照明自熄開關(guān)應(yīng)急情況強(qiáng)制點(diǎn)亮問題。
　　5結(jié)語
　　改善公共建筑的使用環(huán)境、提高能源利用效率、建設(shè)環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會(huì)是我國政府乃至世界各國的基本國策。建筑電氣節(jié)能具有重大的政治意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。節(jié)能法規(guī)的制訂執(zhí)行、節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用需要政府有關(guān)部門、勘察設(shè)計(jì)單位、施工安裝單位、開發(fā)商及每個(gè)公民共同努力，政策實(shí)施過程中產(chǎn)生的矛盾和困難需要各方共同來完善、克服和解決，從而使節(jié)能法規(guī)更具有前瞻性和可操作性，節(jié)能技術(shù)更具有先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性。