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摘要：根据建设部《民用建筑节能管理规定》（建设部令76号）、《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）、《建筑照明设计标准》（GB50034-2004），广东省《公共建筑节能设计标准实施细则》等节能标准、规定，为有效降低建筑物的能耗，本文针对电气设计的概念及一些应注意相关问题，阐述了建筑智能控制的节能措施。本文从建筑电气应注意的几个问题及节能控制、供配电系统及电器产品的节能入手，运用科学发展的观点，得出了现代化智能建筑电气节能潜力巨大的结论。
关键词：现代化智能建筑；供配电系统；自控系统；照明；节能
一、供配电系统节能设计
1．工程中的变压器，宜采用节能、环保型的变压器，现在普遍采用的环氧树脂干式变压器，造成回收困难的问题。建议采用SGB11-R系列卷鐵芯变压器，能有效、合理的回收材料，达到节能、环保的效果。变压器节能的实质就是降低损耗、提高运行效率。作为电压变换设备，变压器被广泛应用于输电和配电领域。由于容量和数量很大、运行时间长，总损耗也相当大，因而，变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力。不应使变压器长期处于过负载状态下运行，其经常性负载应以在变压器额定容量的60%为宜，考虑用户发展等因素，可预留15%—25%的余量；另一方面，某一型号或系列的变压器，新型号的自身功耗应比前一个型号低10%，选择高效节能产品，是改善高层建筑的经济效益的重要途径。
2．低压配电系统采用单母线分段运行方式，空调等季节性使用负荷由独立的低压母线配电，必要时，根据空调系统的设计，容量大时可分开两台变压器独立为空调负荷供电，有选择的开启一台或两台变压器，达到节能的目的。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。对分期投产企业，宜采用多台变压器方案，避免轻载运行增大损耗。
3．在低压配电系统设功率因素自动补偿装置，补偿后的功率因素大于0.9，减少无功损耗。
4．空调器、水泵等采用节能型电动机，提高电动机的能效。
5．对于动态变化的负荷，如：冷冻水二级泵、生活给水泵、空调器、新风机等，采用变频器控制，根据负荷大小实时调节电能供应。
6．根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等相关因素，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稳定可靠，同一电压供电系统变配电级数不宜多于三级。
7．变电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电距离、配电半径，减少线路损失，建筑物内部变电所之间宜敷设联络线，根据负荷情况，切除部分变压器，从而降低损耗。
8．根据经济电流密度合理选择导线截面，一般按年综合运行费用的最小原则确定经济电流密度。
二、自控系统节能设计
空调通风系统、给排水系统、电梯等机电设备进行自动监测与控制，实现实时节能。
1．根据供冷区域实际使用的冷负荷量，自动控制制冷系统设备运行的台数与运行工况，制冷系统采用群控方式。
2．根据室外空气温度或室内CO2浓度，自动调节室内新风比，在过渡季，采用全新风增大新风比运行控制方式，有效节省空气处理的能耗。
3．在夏季的夜间或室外空气温度较低的时段，控制新风系统对建筑物室内进行预冷，减少处理新风的冷负荷。
4．实时调节电动机的运行工况，使电动机最大限度的处于节能运行工况。
三、建筑照明的节能措施
按照《建筑照明设计标准》（GB50034-2004），严格控制各场所的照度值与照明功率密度值。
1．照明方式：一般照明、局部照明采用直接照明方式，精确计算各部位的照度值，准确配光，避免多余用光；室内照明与室外照明相结合，一般照明与局部照明相结合，避免重复用光。
2．照明器具选型：a）工程上照明灯具、光源、电气附件等均选用符合国家有关标准的高效、节能型产品，所有灯具应自带无功补偿电容器，补偿后灯具的无功功率应≯0.9；b）荧光灯灯具的效率不应低于规定：开敞式为75%；带保护罩的，其中透明为65%，磨砂、棱镜为55%；格栅灯为60%。c）高强度气体放电灯灯具的效率不应低于规定：开敞式为75%；格栅或透光罩为60%。
3．照明控制：a）住宅公共部分的照明，除高层住宅的电梯厅和应急照明外，均采用节能自熄开关；b）每个照明开光所控光源数不宜太多。每个房间灯的开关数不宜少于2个（只设置1只光源的除外）。
4．其余照明节能措施：a）各层大面积办公室均具设有单独控制、总控室控制、定时控制、亮度和红外感应控制功能。操作员在总控室可方便地通过总控开关同时打开或关闭所有区域的照明灯光，也可单独控制某条回路的开关。在窗户附近安装了亮度传感器，系统充分利用由玻璃浸入的自然光，实现日照自动补偿。当天气阴沉或夜幕降临，窗户旁边的照明灯将自动开启；当室外阳光明媚，系统将自动把窗户旁边的照明灯关闭。此外，在各大面积办公室中都设置了红外感应器；b）通过时钟定时器、智能开/关及位移感应控制来实现节能，可节省30%左右的能源，同时还可以延长灯具寿命。根据使用需要分为全部开启、2/3灯具开启、1/3灯具开启、分区开启、全部关闭、应急照明、保安巡视等多种灯光场景；c）根据时间和人体红外感应控制，平时无人时，系统打开部分回路提供基本照明，当有人进入时，该区域灯光可以整体变亮，人离开后延时关闭，延时时间可调。在入口或清洁工作间设置面板，设置全开，全关，半亮等手动开关模式。通过智能开/关及时间和人体红外感应控制来实现节能，同时也会给人非常新奇、科技的感觉，也体现了节能环保的主题。
四、在现代化智能建筑电气设计中应注意的几个问题
1．现代化智能建筑由于照明及空调负荷多，电梯等运输设备多，给排水设备多，所以用电量特别大，且供电的可靠性要求也很高。
2．在现代化智能建筑中，照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电，照明负荷则多采用母线槽配电，与动力分开。
3．由于在结构上多数采用大柱距，形成大空间，使墙面安装的设备增多，必然使地面管道也增多。
4．采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震；管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。
5．消防要求高。因为现代大部分智能建筑高度高，体量大．人员密集，设备多，装饰豪华，建筑本身火灾隐患多，故对消防要求很高。电气设备的管线也应采取相关的防火措施
6．采用合理的配电方式，采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设置监控电脑系统等措施，减少电能损耗，节约用电。采用壁灯时需将容量提高一级或增加盏数。
五、节电装置的应用
自动稳压型交流电源集中控制节电装置。采用“电磁平衡原理”节电的技术，通过装在内部的LC无源滤波器抑制高次谐波造成的系统发热和损耗．吸收系统内部的失真电能并转化成为有用的电能。通过装置本身的感抗和负荷系统的感抗形成互感，可提高负荷系统电能的利用率，从而提高功率因数。节电装置串联接人电力系统中．对系统输入电能进行集中控制与多方位管理，改善电能质量，将供电参数调整到负荷设备最合适的工作状态。
六、太阳能光伏发电
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源。太阳每秒钟释放出来的能量，相当于目前全世界一年内能源总消耗量的3.5万倍。然而太阳能必须被高效地收集并转换为热能、电能等能源，才能被充分利用。
国家《电力法》规定，鼓励各企业使用清洁能源及可再生能源，如风能、水能、太阳能等。太阳能是比较容易直接获取的清洁能源之一，太阳光伏发电就是利用光生伏效应把太阳光能直接转化成电能的供电模式。太阳能光伏发电系统目前主要应用于太阳能热水、太阳能锅炉、太阳能照明（太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等）。随着太阳能光伏发电技术的不断完善和日趋成熟，该系统将会广泛应用于各个领域。
七、结语
节省能源是我国经济建设中的一项重大政策，节约用电又是节省能源工作中的一个重点，它直接关系到企业的经济效益和人们的日常生活。在建筑的电气设计中，要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案，应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的基本原则确定。为实现“节电能、降电耗” 的目的，在建筑电气设计中应正确设计供配电系统。选用节能型电气产品，更换改造低效率、高电耗设备，并通过科学的管理，实现供配电系统及用电设备的有效经济运行。
关键词：现代化智能建筑；供配电系统；自控系统；照明；节能
一、供配电系统节能设计
1．工程中的变压器，宜采用节能、环保型的变压器，现在普遍采用的环氧树脂干式变压器，造成回收困难的问题。建议采用SGB11-R系列卷鐵芯变压器，能有效、合理的回收材料，达到节能、环保的效果。变压器节能的实质就是降低损耗、提高运行效率。作为电压变换设备，变压器被广泛应用于输电和配电领域。由于容量和数量很大、运行时间长，总损耗也相当大，因而，变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力。不应使变压器长期处于过负载状态下运行，其经常性负载应以在变压器额定容量的60%为宜，考虑用户发展等因素，可预留15%—25%的余量；另一方面，某一型号或系列的变压器，新型号的自身功耗应比前一个型号低10%，选择高效节能产品，是改善高层建筑的经济效益的重要途径。
2．低压配电系统采用单母线分段运行方式，空调等季节性使用负荷由独立的低压母线配电，必要时，根据空调系统的设计，容量大时可分开两台变压器独立为空调负荷供电，有选择的开启一台或两台变压器，达到节能的目的。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。对分期投产企业，宜采用多台变压器方案，避免轻载运行增大损耗。
3．在低压配电系统设功率因素自动补偿装置，补偿后的功率因素大于0.9，减少无功损耗。
4．空调器、水泵等采用节能型电动机，提高电动机的能效。
5．对于动态变化的负荷，如：冷冻水二级泵、生活给水泵、空调器、新风机等，采用变频器控制，根据负荷大小实时调节电能供应。
6．根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等相关因素，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稳定可靠，同一电压供电系统变配电级数不宜多于三级。
7．变电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电距离、配电半径，减少线路损失，建筑物内部变电所之间宜敷设联络线，根据负荷情况，切除部分变压器，从而降低损耗。
8．根据经济电流密度合理选择导线截面，一般按年综合运行费用的最小原则确定经济电流密度。
二、自控系统节能设计
空调通风系统、给排水系统、电梯等机电设备进行自动监测与控制，实现实时节能。
1．根据供冷区域实际使用的冷负荷量，自动控制制冷系统设备运行的台数与运行工况，制冷系统采用群控方式。
2．根据室外空气温度或室内CO2浓度，自动调节室内新风比，在过渡季，采用全新风增大新风比运行控制方式，有效节省空气处理的能耗。
3．在夏季的夜间或室外空气温度较低的时段，控制新风系统对建筑物室内进行预冷，减少处理新风的冷负荷。
4．实时调节电动机的运行工况，使电动机最大限度的处于节能运行工况。
三、建筑照明的节能措施
按照《建筑照明设计标准》（GB50034-2004），严格控制各场所的照度值与照明功率密度值。
1．照明方式：一般照明、局部照明采用直接照明方式，精确计算各部位的照度值，准确配光，避免多余用光；室内照明与室外照明相结合，一般照明与局部照明相结合，避免重复用光。
2．照明器具选型：a）工程上照明灯具、光源、电气附件等均选用符合国家有关标准的高效、节能型产品，所有灯具应自带无功补偿电容器，补偿后灯具的无功功率应≯0.9；b）荧光灯灯具的效率不应低于规定：开敞式为75%；带保护罩的，其中透明为65%，磨砂、棱镜为55%；格栅灯为60%。c）高强度气体放电灯灯具的效率不应低于规定：开敞式为75%；格栅或透光罩为60%。
3．照明控制：a）住宅公共部分的照明，除高层住宅的电梯厅和应急照明外，均采用节能自熄开关；b）每个照明开光所控光源数不宜太多。每个房间灯的开关数不宜少于2个（只设置1只光源的除外）。
4．其余照明节能措施：a）各层大面积办公室均具设有单独控制、总控室控制、定时控制、亮度和红外感应控制功能。操作员在总控室可方便地通过总控开关同时打开或关闭所有区域的照明灯光，也可单独控制某条回路的开关。在窗户附近安装了亮度传感器，系统充分利用由玻璃浸入的自然光，实现日照自动补偿。当天气阴沉或夜幕降临，窗户旁边的照明灯将自动开启；当室外阳光明媚，系统将自动把窗户旁边的照明灯关闭。此外，在各大面积办公室中都设置了红外感应器；b）通过时钟定时器、智能开/关及位移感应控制来实现节能，可节省30%左右的能源，同时还可以延长灯具寿命。根据使用需要分为全部开启、2/3灯具开启、1/3灯具开启、分区开启、全部关闭、应急照明、保安巡视等多种灯光场景；c）根据时间和人体红外感应控制，平时无人时，系统打开部分回路提供基本照明，当有人进入时，该区域灯光可以整体变亮，人离开后延时关闭，延时时间可调。在入口或清洁工作间设置面板，设置全开，全关，半亮等手动开关模式。通过智能开/关及时间和人体红外感应控制来实现节能，同时也会给人非常新奇、科技的感觉，也体现了节能环保的主题。
四、在现代化智能建筑电气设计中应注意的几个问题
1．现代化智能建筑由于照明及空调负荷多，电梯等运输设备多，给排水设备多，所以用电量特别大，且供电的可靠性要求也很高。
2．在现代化智能建筑中，照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电，照明负荷则多采用母线槽配电，与动力分开。
3．由于在结构上多数采用大柱距，形成大空间，使墙面安装的设备增多，必然使地面管道也增多。
4．采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震；管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。
5．消防要求高。因为现代大部分智能建筑高度高，体量大．人员密集，设备多，装饰豪华，建筑本身火灾隐患多，故对消防要求很高。电气设备的管线也应采取相关的防火措施
6．采用合理的配电方式，采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设置监控电脑系统等措施，减少电能损耗，节约用电。采用壁灯时需将容量提高一级或增加盏数。
五、节电装置的应用
自动稳压型交流电源集中控制节电装置。采用“电磁平衡原理”节电的技术，通过装在内部的LC无源滤波器抑制高次谐波造成的系统发热和损耗．吸收系统内部的失真电能并转化成为有用的电能。通过装置本身的感抗和负荷系统的感抗形成互感，可提高负荷系统电能的利用率，从而提高功率因数。节电装置串联接人电力系统中．对系统输入电能进行集中控制与多方位管理，改善电能质量，将供电参数调整到负荷设备最合适的工作状态。
六、太阳能光伏发电
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源。太阳每秒钟释放出来的能量，相当于目前全世界一年内能源总消耗量的3.5万倍。然而太阳能必须被高效地收集并转换为热能、电能等能源，才能被充分利用。
国家《电力法》规定，鼓励各企业使用清洁能源及可再生能源，如风能、水能、太阳能等。太阳能是比较容易直接获取的清洁能源之一，太阳光伏发电就是利用光生伏效应把太阳光能直接转化成电能的供电模式。太阳能光伏发电系统目前主要应用于太阳能热水、太阳能锅炉、太阳能照明（太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等）。随着太阳能光伏发电技术的不断完善和日趋成熟，该系统将会广泛应用于各个领域。
七、结语
节省能源是我国经济建设中的一项重大政策，节约用电又是节省能源工作中的一个重点，它直接关系到企业的经济效益和人们的日常生活。在建筑的电气设计中，要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案，应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的基本原则确定。为实现“节电能、降电耗” 的目的，在建筑电气设计中应正确设计供配电系统。选用节能型电气产品，更换改造低效率、高电耗设备，并通过科学的管理，实现供配电系统及用电设备的有效经济运行。