在民用建筑中，電能的消耗大致上是：空調(diào)用電占到建筑用電的40-50%，給排水等設(shè)備用電占10-15%，照明用電占15%-25%，其他設(shè)備用電占10-15%左右。從以上可以看出，在建筑耗能方面，空調(diào)占到了舉足輕重的作用，其次是照明和給排水。因此在這方面節(jié)能，是可以收到很好的效果。作為建筑電氣工程技術(shù)人員，有必要對(duì)建筑電氣節(jié)能進(jìn)行一些探討。
    一、建筑電氣設(shè)能的原則
    建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅(jiān)持以下三個(gè)原則：
    1．應(yīng)滿(mǎn)足建筑物的使用功能，即滿(mǎn)足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)，滿(mǎn)足舒適衛(wèi)生，滿(mǎn)足上下左右的運(yùn)輸通道通暢無(wú)阻。滿(mǎn)足特殊工藝要求，如游樂(lè)場(chǎng)所的一些游樂(lè)設(shè)施的設(shè)備用電，展廳的藝術(shù)照明及動(dòng)力用電等。
    2．節(jié)能應(yīng)按國(guó)情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過(guò)高地消耗投資增加運(yùn)行費(fèi)用。而是讓該部分增加的投資，能在幾年甚至更短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。
    3．節(jié)能的著眼點(diǎn)，應(yīng)是節(jié)省無(wú)為損耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物的功能無(wú)關(guān)的，再考慮采取相應(yīng)的措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線(xiàn)路的功率損耗都是無(wú)用的能量損耗。又如量大面廣的照明容量，采用先進(jìn)技術(shù)成果使其能耗降低 。因此，節(jié)能措施也應(yīng)該貫徹實(shí)用經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。
    二、建筑電氣節(jié)能的措施
    （一）提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)
    功率因數(shù)提高了可以減少線(xiàn)路無(wú)功功率的損耗，從而達(dá)到節(jié)能目的。具體方法有：
    1．減少用電設(shè)備無(wú)功損耗，提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。在設(shè)計(jì)中盡可能采用功率因數(shù)高的用電設(shè)備如同步電動(dòng)機(jī)等，電感性用電設(shè)備可選用有補(bǔ)償電容器的用電設(shè)備 (如配有電容補(bǔ)償?shù)臒晒鉄?)等 。
    2．用靜電電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，電容器可產(chǎn)生超前無(wú)功電流抵消用電設(shè)備的滯后無(wú)功電流從而達(dá)到提高功率因數(shù)同時(shí)又減少整體無(wú)功電流。在具體工程設(shè)計(jì)中有采用分散就地補(bǔ)償和高低壓柜集中補(bǔ)償?shù)确绞剑筛鶕?jù)具體情況具體分析 。
    （二）電動(dòng)機(jī)的節(jié)能
    建筑物中使用的電動(dòng)機(jī)一般都是隨設(shè)備配套提供的，在設(shè)備選型及招標(biāo)時(shí)可以選擇高效節(jié)能的產(chǎn)品，也可以通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
    目前電梯電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速裝置得到廣泛的應(yīng)用，交流調(diào)速性能指標(biāo)得到極大的提高，可以獲得 10%以上的節(jié)能。電梯系統(tǒng)采用合理的調(diào)配與管理方式，可以減少電梯的無(wú)載運(yùn)行。永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)無(wú)齒輪曳引機(jī)比交流異步電動(dòng)機(jī)+減速機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)節(jié)能達(dá)30%以上。對(duì)于人流較少場(chǎng)所的扶梯宜選用自動(dòng)扶梯相控節(jié)能裝置，自動(dòng)判斷運(yùn)行負(fù)荷和效率狀態(tài)，調(diào)整電機(jī)的運(yùn)行功率，還可通過(guò)紅外感應(yīng)裝置增加扶梯的自動(dòng)開(kāi)停功能，在無(wú)人狀態(tài)時(shí)自動(dòng)停止，有人時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，使電機(jī)始終處于節(jié)能狀態(tài)。
    風(fēng)機(jī)和水泵系統(tǒng)在建筑物中的耗比重較大，根據(jù)風(fēng)量和用水量的變化需求采用變頻調(diào)速方案可顯著節(jié)約電能，特別是供水系統(tǒng)可以節(jié)省水箱基建投資。
    （三）照明節(jié)能
    在建筑中，哪些區(qū)域或部位需要設(shè)置何種照明，需要根據(jù)建筑本身的特點(diǎn)和使用情況來(lái)確定。概括起來(lái)主要從以下四方面進(jìn)行：
    1．照明光源的選擇。主要考慮以以下幾個(gè)要素：光效、色溫、顯色指數(shù)、光源壽命和價(jià)格。這是在照明設(shè)計(jì)中做到切合實(shí)際應(yīng)用很重要的要素。在民用建筑中，主要應(yīng)用的光源有白熾燈、熒光燈、HID燈，根據(jù)技術(shù)的發(fā)展，還有一些新的光源也逐漸得到應(yīng)用，例如光纖照明、LED等。各種光源均有其應(yīng)用范圍，但必須做到合理地應(yīng)用。有些節(jié)能光源，例如緊湊型熒光燈，它是替代白熾燈的最理想光源。雖然從一次性投資來(lái)看是要高出一些，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的效果來(lái)看，即從燈具的壽命、燈具的能耗來(lái)看，其綜合效益比白熾燈要好許多。在工程實(shí)際應(yīng)用中如何合理地選擇光源，應(yīng)根據(jù)工程的具體性質(zhì)、使用的場(chǎng)所、人員的視覺(jué)要求、照明的數(shù)量和質(zhì)量來(lái)確定。
    2．照明燈具及其附屬裝置的選擇。在實(shí)際的應(yīng)用中，以上各類(lèi)光源是很少單獨(dú)使用。光源必須配備各種燈具，才能真正體現(xiàn)其實(shí)用價(jià)值。因此在照明設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意選擇控光效果好、效率高的燈具，還應(yīng)注意燈具的配光曲線(xiàn)，這是我們進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)的依據(jù)之一，以便對(duì)確切的照度值等做到心中有數(shù)。要設(shè)計(jì)好照明，應(yīng)針對(duì)不同面積和高度的房間，計(jì)算室空間比RCR(RoomCavityRatio)，然后確定選用寬、中、窄光束的照明燈具，再根據(jù)房間中天花板、墻面以及地面的反射系數(shù)，求出所選用燈具在該房間的利用系數(shù)，這才是較為科學(xué)的照明設(shè)計(jì)的方式。根據(jù)計(jì)算得出的RCR值來(lái)確定采用何種燈具的配光，采用合理的燈具配光可提高光的利用率，達(dá)到節(jié)能的效果。在附屬裝置的選擇方面主要是針對(duì)鎮(zhèn)流器。從熒光燈到HID的高壓鈉燈、金屬鹵化物燈，均需采用鎮(zhèn)流器。而目前市場(chǎng)上的鎮(zhèn)流器種類(lèi)較多，主要分為普通電感型、節(jié)能型電感型、電子型三大類(lèi)。不同類(lèi)型的鎮(zhèn)流器，其功耗有所不同，在考慮照明節(jié)能時(shí)，必須認(rèn)真加以考慮，合理地選擇。
    3．照明標(biāo)準(zhǔn)值。在 《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第5章給出了各類(lèi)民用和工業(yè)建筑的照明標(biāo)準(zhǔn)值，為了與國(guó)際照明委員會(huì)的相一致，不同房間或場(chǎng)所的照度標(biāo)淮值僅給出一個(gè)，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)所設(shè)計(jì)的工程，參照標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行設(shè)計(jì)。若有必要時(shí)，也可在標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上適當(dāng)加以調(diào)整。但不能盲目提高照度標(biāo)準(zhǔn)，以免造成不必要的能源浪費(fèi)。在照明設(shè)計(jì)中，最終的結(jié)果是要求所設(shè)計(jì)的照度值應(yīng)滿(mǎn)足要求。針對(duì)不同的建筑，其照度值是多少，應(yīng)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際源、燈具、附件、照度值選定后，則可確定燈具的數(shù)量，進(jìn)行燈具的布置。
    （四）減少線(xiàn)路損耗
    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，其公式為：△P=3I2R·10-3
    式中：△P-三相輸電線(xiàn)路的功率損耗 (KW )
    I-線(xiàn)電流 (A)
    R-線(xiàn)路相電阻 (Ω)
    其中R線(xiàn)路電阻在通過(guò)電流不變時(shí)，線(xiàn)路長(zhǎng)度越長(zhǎng)則電阻值越大。如果在一個(gè)工程中由于線(xiàn)路上下縱橫交錯(cuò)，一般工程線(xiàn)路總的不下萬(wàn)米，大工程更是不計(jì)其數(shù)，造成電能損耗是相當(dāng)可觀的，所以減少線(xiàn)路能耗必須引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視。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。而線(xiàn)路的電阻R =ρL/5，即與導(dǎo)線(xiàn)電阻率、導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度L成正比，與導(dǎo)線(xiàn)截面5成反比。要減少電阻值應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：
    1．盡量選用電阻率ρ較小的導(dǎo)線(xiàn)，如銅芯導(dǎo)線(xiàn)較佳，鋁線(xiàn)次之。
    2．盡可能減少導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度，在設(shè)計(jì)中線(xiàn)路應(yīng)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。變電所應(yīng)盡可能地靠近負(fù)荷中心，以減少供電半徑。
    3．增大導(dǎo)線(xiàn)截面積，對(duì)于較長(zhǎng)的線(xiàn)路，在滿(mǎn)足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)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(jí)線(xiàn)截面。這樣增加的線(xiàn)路費(fèi)用，由于節(jié)約能耗而減少了年運(yùn)行費(fèi)用，綜合考慮節(jié)能經(jīng)濟(jì)時(shí)還是合算的。
    三、結(jié)語(yǔ)
    建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)展?jié)摿艽?。若從現(xiàn)在開(kāi)始實(shí)施國(guó)家所要求的節(jié)能措施，據(jù)有關(guān)方面估算，到2020年所節(jié)約的能源將是十分可觀的，相當(dāng)于4-5個(gè)長(zhǎng)江三峽電站的發(fā)電量，也就是相當(dāng)于國(guó)家每年可減少電力建設(shè)方面的大量投資。因此，建筑電氣設(shè)計(jì)工程技術(shù)人員應(yīng)在滿(mǎn)足功能需求的前提下拿出一套符合各種技術(shù)指標(biāo)、行之有效而又切實(shí)可行的節(jié)能措施。