建筑电气照明系统概念范文

导语：如何才能写好一篇建筑电气照明系统概念，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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[关键词]：建筑；电气照明；节能设计

1.引言

在中国，电力作为重要的能源得到了广泛的应用，也是中国能源消耗的主要组成部分。在电力工程建设过程中，除了空调用电，照明用电是主要的功耗模式。为了提高资源的利用效率，节约能源，使用节能电器和照明设备在建筑工程施工过程中，提高能源利用效率，降低建筑物的能耗。在照明设备的设计，以减少线路能耗，提高电力系统，充分发挥在照明设备的节能潜力。因此，在建筑设计过程中重视节能照明设备。节约资源、保护环境是21世纪许多国家的战略性发展策略，也是我国长期的发展目标。将这一方针落实到各个产业的发展中，就要求企业和政府共同做好生产和管理的节能减排工作。建筑产业作为我国的支柱型产业之一，在能源消耗量和工业排放量上都较大，做好建筑产业的节能减排工作将有利于实现我国的节能减排发展目标。电气照明是所有建筑中都会使用到的设备，控制好建筑电气照明的节能设计将促进建筑施工的节能减排工作进行[1]。

2.电气照明

电气照明技术作为一门具有基础性且综合性较强的技术，其涉 及到的学科知识内容十分广泛，具体包括光学、电学、建筑学、生理 学等等。并且其中包含的基本概念以及原理也各有不同，为了实现 照明节能方案的设计，提高建筑电气照明的节能效果，就必须对其 基本概念进行细致的分析，并对其本质原理展开深入的研究，如此 才能够真正实现节能降耗的目的。关于电气照明节能设计，具体应 考虑以下几方面因素： 首先是电光源。根据能量转换原理，光能是由其他形式的能量 转换而得，并且利用这一原理的装置实现照明效果的装置就被称为 光源。其中光源主要采用的是电能向光能转换的方式，使人类的照 明需求得以满足，这类光源被称为电光源。随着科学技术的不断发 展，电光源的类型越来越丰富，建筑照明的需求得到了有效满足，并 且在安全性、使用寿命等方面有了很大的提升，对于节能环保的发 展而言有着十分重要的意义。因此，针对电光源展开研究，寻找节 能效果更好的电光源能够有效推动建筑电气照明节能技术的发展。 其次是灯具。灯具的作用是对对电光源的全部组件以及与电源连接 中的路线附件进行保护与固定，灯具还具有透光、分配光源以及改 变光源分布的作用，因此，灯具的选择及其特性的研究也具有十分 重要的意义。再者是电光源的综合能效的评价方法。站在能耗的角 度来看，电光源对光效、使用寿命都应提出更高的要求。高光效能 够实现电光源能量转换效率的提高，其主要受到发光效率的影响， 发光效率与电光源的能量转换能力成正比。而光效越高，往往会影 响到使用寿命，在使用过程中需要进行不断的更换才能够使照明需 求得到满足。因此，在电光源综合能效评价中，除了要考虑光效的 提高，还需要对电光源的使用寿命予以考虑，使电光源的节能降耗 效果得以有效提高[2]。

3.建筑电气照明设计节能的措施

良好的方案是实现照明节能要求的前提。为实现照明设计方案的优化，设计人员在进行照明设计时应当注意两点。首先是建筑的照明设计应当具备良好的实用性，不能只注重形式的新颖，而忽视了实际的照明需求。例如，在有空调的房间内，照明方式就应当选择一般照明、局部照明和混合照明相结合的方式。而对于一些采光效果较好、房间颜色较浅的房间，应当充分利用自然光，达到节能减排的目的。其次，建筑的照明设计必须符合相关的行业标准和国家法规，其中最主要的参考标准为《建筑照明设计标准》。所有的建筑照明设计都应该在符合这一标准的基础上，根据实际的建筑结构和功能特点，制定出合理、可行的照明设计方案.合理的使用灯具是控制建筑照明能源消耗的关键环节。灯具的选择也应该根据建筑的照明需求和自然采光效果来选择。灯具既要满足良好的光照效果，同时还要具备节能减排的要求。此外，灯具的质量、使用年限、操作性、实用性、经济性等也应当有较好的保障。在进行灯具的选择时，可以从以下几个方面进行考虑。在较低的建筑中，可以采用荧光灯，在充分利用自然光的基础上，荧光灯就能充分满足室内的光照需求。对于高度较大的建筑则可以采用金属卤化物灯。这种灯具的照明效果好，使用寿命长，稳定性高，在一些室外建筑中也有广泛的应用，例如我国2008年北京奥运会上主场馆鸟巢的照明灯就采用了金属卤化灯。

结语

节能是一个非常复杂的问题，我国的建筑节能工作还处于发展初期，有关建筑节能工作的政策、法律、法不断颁布和出台，说明国家对于建筑节能十分关注重视。建筑电气照明节能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，为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间。同时在建筑的全生命周期中实现高效率地利用能源，最低限度地影响环境，使建筑成为生态的、可持续的绿色建筑。此外，还要加强对现代科技手段的运用，合理的利用天然光，改善人们的生活工作的环境， 提高节能效果，增强人们的舒适感， 加强对人们视觉的保护，确保人们身体健康，并且达到节能作用。 节能是一个非常复杂的问题，我国的建筑节能工作还处于发展初期，有关建筑节能工作的政策、法律、法规不断颁布和出台，说明国家对于建筑节能十分关注重视。建筑电气照明节能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，为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间。同时在建筑的全生命周期中实现高效率地利用能源，最低限度地影响环境，使建筑成为生态的、可持续的绿色建筑。

[参考文献]：

[1]关键. 建筑电气照明节能设计的探讨[J]. 科技创新导报，2015，（22）：129-130.

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关键词：高层建筑 ， 建筑电气，设计的概念

Abstract: in the high-rise building design work, how to better in the design perfect building use function, and improve the safety of the electrical system is building electrical design personnel duty. Through the design practice and understanding, summarized some experiences, present here, for discussion.

Keywords: high building, building electrical, design concept

中图分类号：TU976+.1 文献标识码：A文章编号：

1建筑电气设计的概念

设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。设计过程从一开始到深入下去，各阶段思维的广度、深度都不同，表达方式、工具也可能是多样化的。表达方式和工具要适应思维的速度，推动思维发展成熟。

2高层建筑供电系统设计

2.1 电力负荷的确定

电力负荷是供电设计的主要依据。国家现行规范，一类高层民用建筑的消防用电设备（如消防水泵、消防电梯、喷淋泵、排烟风机、消控控制中心、应急照明）、电梯、生活水泵用电、电话机房、安保设备和航空障碍灯等应按一级负荷要求供电，其它用电负荷分别为二级或三级负荷；二类高层民用建筑的消防用电、通道及楼梯间照明用电、电梯电力、生活水泵用电、排污泵等应按二级负荷要求供电，其它用电负荷为三级负荷。电力负荷预算时应分别计算动力电和照明电。电力负荷预算正确与否，对电气设备的选择、配置，保证电气设备系统安全、高效运行，对整体工程的经济分析和相关设计，都有重要的指导意义。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。

2.2 电源及电压的选择

至少设两个独立电源，采用10KV标准电压双回路供电。两路各带一半负荷同时供电、互为备用。10KV双回路供电电源分别来自不同的变电站，或来自双回路超高压变电站的两段独立母线。

某些超高层公共建筑可选择10KV三回路电源引入，采用两路使用一路备用的运行方式。针对高层建筑中存在大量的一级负荷，还需备用柴油发电机组，要求在15s内自动恢复供电，应付意外情况的发生。

2.3变配电所的布置。

对于高层建筑的用电设备来说，它们的负荷是比较大的，一般来说很大的一部分是一、二级负荷，所以常常变电所的规模一般来说会比较的大。总配电所最好是设置在地下层内，因为变配电所应靠近用电负荷。对于高层建筑的总变配电所来说，管线进出的程度会比较多，有高压也有低压的电缆。

2.4高低配电系统的设计

2.4.1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。母线分段数目，与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。

2.4.2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。有些地方供电部门又把空调设备的用电，全部划人照明计价系统，一般做法是安装总表及动力表，由总表减去动力表以后，全部为照明电费。

2.4.3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。照明和动力分开设变压器，当动力用电容量太小时，动力变压器可不分开装设，而在低压侧应对动力负荷分类计费。

2.4.4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。每层楼竖井设层间配电小间。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时，一般按层数分区供电，或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。

3注意高层建筑电气设计中的几个问题

3.1高层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很高。

3.2 在高层建筑中，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。

3.3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，必然使地面管道增多。

3.4由于建筑构件的预制装配化及干法施工；缩短了施工周期，而且顶棚一般采用标准化、系统化的吊顶。

3.5电气设备的管线应采取防火措施。

3.6空调设备等主要用电设备分散，多数要求集中管理，即要求采用电脑管理和监控系统。

3.7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。

4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:

4.1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。

4.2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。

4.3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。

5智能化发展

在科学技术日新月异的今天，随着微机自动检测及控制技术、计算机网络技术、通讯技术的发展，楼宇智能化的实现已成为可能。未来的住宅楼应有一个由检测单元、执行单元、数据采集单元、控制单元和微机组成的智能监控系统，由该系统对楼宇内的设备运行、电气故障、火灾、盗情等进行集中监控。再设置综合布线系统，将一定区域内的楼宇按星型拓朴结构建成小区局域网，进而所有局域网连接，同时与公安、消防、电讯、广播住宅管理等部门连网从而建成城市住宅管理信息网络，实现住宅的全天候、全方位监控和管理。

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【关键词】建筑电气照明；节能设计；新思路

引言

现今社会强调可持续发展，近些年建筑电气照明的节能减排逐渐变得重要。照明电气的节能设计既促进了现代化建筑的发展，还对社会、环境和能源的可持续发展有着重大的现实意义。进行建筑电气节能设计时，设计人员需要充分地结合实际，把节能和低碳理念融合进设计中，从技术和经济等角度多方面进行考虑。设计出最合理、最节能、最经济的方案，最大限度的节约能源。

一、绿色照明的概念

绿色照明是指采用效率高、寿命长及性能安全稳定的节能照明电器产品，如高效节能的光源、灯具及其附件等，并通过科学的照明设计，使照明达到高效、舒适、安全、经济和有益环境改善的要求，从而提高人们工作、生活的条件和质量。我国对绿色照明设计的要求是在保证不降低作业面视觉要求和不降低照明质量的前提下，最大限度减少照明系统中的能耗损失。随着科技的不断发展，绿色照明工程已不再是传统意义的节能，其已发展成为广义的照明节能系统，其内容兼顾各种照明场所的照明节能、采光节能、管理节能以及防止污染等各个环节的节能。绿色照明工程要求在制造生产光源、灯具时必须采用符合行业标准的生产环境和工艺；在实际应用照明过程中，要能够减少产生的二氧化硫、二氧化碳以及严重污染环境的悬浮颗粒物等，同时达到节能和环境保护的相应指标。

二、建筑电气照明节能设计的原则

1、经济实用的原则

经济适用一般是说在实施节能设计的同时必须要考虑到能够合理控制电气照明的节能，尤其是要关注避免发生大量电力耗费与为了达到美观的目的进行许多浪费电能的装饰，要在能够大幅度节省成本的条件下设计出实用实惠的节能电气照明。所以在日常进行设计的过程中需要设计人员将自己的专业特长与建筑物本身结构结合起来，能够充分考虑到环境保护、资源节约，能够增强进行设计安排各项照明设施，实现通过设计来达到建筑电气的节能目的。

2、绿色照明的原则

绿色照明的原则是指在建筑照明能够确保居民能够正常生活的基础上最大程度的进行省电，大幅度的节约电能，并能够提升人们的舒适体验，降低安全隐患，不会发生因质量问题而导致安全事故。可是建筑照明的绿色照明和人们传统上的认识不太一样，并不是通过提高成本来达到节能的目的，而是需要设计人员能够通过节能设计来改变和增进照明的基本功能，在能够满足人们基本生活需求，如学习、生活、娱乐的情况下，在此条件下设计出合理、高效、科学同时也满足建筑电气照明节能的标准要求。

三、建筑照明节能设计方法

1、合理确定照明设计方案

照明方案的合理设计一般遵循实用和实效性。通常的设计内容包括可以在空调房间装置空调照明组合系统，控制好用电量的指标，或者直接进行数值设置。对某些需要高光线要求的区域，可以采用多个光源的相互配合。如果室内场所有一定的光色的要求可以安装一些混合照明。反正，照明方式的选择依据实际需要进行设置，最基本的要求是经济实惠且效能好。而且，浅色的建筑材料更有利于彰显光线，通过颜色视觉，从而达到颜色与光线的相融合、配合。因此可以在室内的屋顶、地面或者墙壁上选择浅色的装饰材料。在工作场所，根据不同需要选择不同照明方式、照明数值。

2、合理选择照明线路

通过大量的实验和研究发现照明线路上损耗的电能大约能够占输入电能的百分之四左右，所以在照明配电系统设计的时候一定要考虑到尽量减少配电线路，进而可以达到节约电能的目的。在这里可以采取多种方法，例如选择使用电阻比较小的电缆，通过合理设计减少电缆的长度，尽量选取横截面比较大的线缆。照明电源主线路可以选择三相供电系统，这样能够最大程度的减少电压损失，而且要想办法人那个三相的负荷矩能够长时间处于平衡状态，以保证光源的发光效率。

3、合理选择控制开关与方案

在建筑物中可以依据照明的应用特征来应用分区域控制灯光或者适当增加照明开关以达到节约电能的目的。可以根据具体的位置来选择不同的设计方法。比如在卧室中安装床头灯的时候选择可以调节灯光的开关。如果在楼道之中就可以选择较为节能的自动控制开关。在体育馆等大型公共场所可以采取集中控制和单独控制的设计方案，这样可以让管理人员能够监管或者是专管，可以选择分组开关以及调光的方式进行控制。而许多比较高档的建筑物或者智能建筑物中，可以选择调光、调压或电脑自动控制的方式来达到节约电能的目的。

4、合理的选择照明方式

通常情况的照明有三种，一种是家居一般照明，另一种是局部照明，还有一种就是混合照明。三种方式的选择应根据具体情况决定。比如，如果在实验室，那么对光的亮度和清晰度要求比较高，所以像一般的照明根本就满足不了；如果是检验台的话可以使用局部照明，既满足了光的亮度的要求，同时又节省了一定的电量，提高了工作效率。因此，合理选择照明方式也很关键，根据实际情况利用合适的照明方式既省电有不耽误工作，反而能更好地提高工作效率，一举两得。

5、合理的利用天然光，有效的运用现代科技手段

最大程度的利用自然光是达到照明节能的最有效的手段和方式，要求设计者能够在设计的过程中根据实际环境充分利用好通风与自然光的照明，设计选择最佳的位置来将外部光线引入到室内，这样不仅可以达到节省电能的目的，而且使用自然光具有无污染、舒适健康等优点，和传统照明相比更加有利于人体的健康。所以设计者在设计时必须要最大程度的借助自然光，让室内光线充足，也可以多设计能够反光或者白色的设计，让自然光在室内能够充分的传播，提高光的利用率降低电能的使用。

6、推广使用高光效光源，采用高效率节能灯具

在建筑室内灯具选择上，必须选择控光效率高、效果好的灯具，从而节约电能。除此之外，还必须注意灯具的配光曲线，降低单位面积耗电量，减少运行和投资费用。一般情况下，均选用直管荧光灯，因为直管荧光灯光效高、性价比高、显色性好、使用寿命长。对于高大厅堂等易维护的场所，可选用使用寿命足够长的高频无极荧光灯，其显色性好、方便快捷、安全可靠耐用。

7、研究新技术新产品，优选气体放电光源启动设备

在建筑电气照明节能设计时，应该大量应用天然光和光纤照明，有效运用现代科技手段，合理选择照明线路和控制开关与方案。尤其对于写字楼等高楼大厦，有许多大玻璃，所以应该充分利用天然光线，它可以通过玻璃折射入室内。除此之外，还可以采用自动控制幕帘来调控光线强弱，从而使光线舒适。

结束语

建筑电气照明节能设计作为建筑设计的一部分，对建筑能耗控制起着极其重要的作用。从事照明节能设计的人员要充分全面的考虑各种因素，认真对待设计的每一个节能环节。根据不同建筑不同的照明要求，设计出合理、安全、节能的照明方案，达到经济节能、简洁环保的设计目的。

参考文献

[1]刘磊，侯亮.民用建筑电气中的主要节能措施[J].辽宁建材，2011，（6）.

[2]况东，等.民用建筑电气设计节能的几大环节[J].智能建筑电气，2008，（5）.

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关键词：高层建筑；电气设计；原则；电气节能；措施

中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：

前言

社会在发展，时代在进步，新时代的建筑风格各异，但是能源问题已经成为制约我国经济社会发展的一个重要因素。据相关研究表明。现世界的能源需求正以每年2%左右的比例增长，而在这些增长的能源当中，大约有32%的能源用于建筑业。由此可以看出，做好建筑节能工作是保证国民经济快速、持续、稳定发展的必要前提。

作为高层建筑施工中一个重要环节，电气工程关系到建筑工程质量。同时随着人们环保节能意识增强，在电气工程中加强电气工程节能设计能够在很大程度上保证在电气使用中做到节能效果。因此，作为施工单位在进行电气工程施工中，需要将电气节能放在一个重要的地位。

一、高层建筑电气设计概念

1、设计概念：设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。设计过程从一开始到深入下去，各阶段思维广度、深度都不同，表达方式、工具也可能是多样化。表达方式和工具要适应思维速度，推动思维发展成熟。

2、服务对象：设计是为甲方(业主)的功能需要服务，也是为施工单位施工需要服务。在满足国家有关规定的前提下，设计人员应树立服务意识、树立合作观念、树立敬业精神。对建筑电气专业设计人员而言，妥善处理与各个专业之间关系是十分重要的事情，在协调上所用时间甚至可能超过埋头设计时间。

二、高层建筑电气设计的特点

与高层建筑电气关联的用电设备品种繁多。室内、楼梯过道、安全照明等属于电器照明设备；货梯、客梯等电梯设备；生活水泵和消防泵等给排水设备；冷却塔风机以及水机组等制冷设备；引风机和鼓风机等锅炉房设备；排风机、电冰箱等厨房用电；包括送风机、回风机、风机管盘在内的空调系统送电设备；包括正压风机、排烟风机等在内的消防设备。不同用处的高层建筑在用电量上也存在差别，不过总的来说耗电量比较大。再加上高层建筑的消防用电、客梯电力、应急照明等还要有分别独立的电源。

三、高层电气工程节能设计重要性

1、从保护环境来看，电气工程需要节能设计。现在我们日常生活已经离不开电气，我国发电主要依靠火力发电，在这一过程中消耗了大量不可再生的化石燃料，同时排放出污染环境的气体，因此从保护环境方面，需要对电气工程做节能设计。

2、随着经济发展，需要电气工程节能设计。电气设备需要电能消耗，而我国目前的电力基本上是由传统能源转换，能源制约着人类生存与发展，是我们生存的基础，能源短缺已成为世界关注的问题，同时也是制约经济发展的重要因素，因此从经济发展来看电气工程必须采取节能设计。

3、为提高人民群众生活水平，需要电气工程节能设计。随着现代化建设的发展和人们不断提高生活标准，人们追求更舒适的居住环境，冬季取暖和夏季制冷，这些都需要消耗能源。在能源十分紧张的情况下，电气工程采取节能设计是非常必要的。电气工程节能设计是为了满足正常需要后，通过技术创新，减少电气工程能源消耗，提高能源使用效率，符合电气工程节能的要求。

四、高层建筑电气设计内容

建筑电气设计从狭义上仅指民用建筑中电气设计，从广义上讲应该包括工业建筑、构筑物和道路、广场等户外工程。传统建筑电气设计只包括供电和照明，而今天一般将其设计内容形容为强电和弱电。将供电、照明、防雷归类在强电，而其余部分，如电话、电视、消防和楼宇自控等内容统统归于弱电。这种分类以电压的高低为依据，强调了电气设计中所增加的消防、电讯和自控内容与传统电气设计内容完全不同，容易理解，所以很快被人们所接受。但是这种按电压高低进行分类的方法并不严谨，如动力设备二次控制回路，其电压可能很低；而消防回路中联动也不宜与配电箱完全分割开。又如人防设计、防雷设计、保安设计等功能性设计，其内容不仅仅是弱电信号报警，也包含有动力、照明联锁反应。又如防雷接地，强弱电都要求，而且向等电位联结发展的趋势，实际上又很难分开。如果电气设计仅仅以电压高低进行分工，势必造成强弱两工种之间交叉过多，界限不清楚。

五、建筑电气设计节能原则

1、满足建筑物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用电，展厅工艺照明及电力用电等；

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；

3、节省无谓消耗能量节能的着眼点，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。如变压器功率损耗，传输电能线路上有功损耗都是无用能量损耗，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。

六、电气节能设计具体措施

1、电压配置选择。为了达到节能目的，应首先纠正电压等级选择，例如，高低压配电电压应采用10KV，低压配电应采用220/380V。对于电源电压选择应该全面考虑。技术和经济因素根据用户计算容量，供电局供电设备特点，电源电路的数目，当地公共电网地位现状和发展集中考虑。另外小负荷用户用电时，应挑选低压电网，当用户计算能力，电气设备，单电源仪表电源的距离和计算负荷超过一定范围内，就该采用高压供电。

2、供应和分配系统设计。供电和配电系统采取以下措施达到节能的目的：电源和配电系统设计应该是简单的，可靠的，不应有太多配电级数，对于同一电压配电级数不多于两级，低压力一般不应超过三级，三级负荷不应超过四级，运用措施，使变压器深入负荷中心，这样供电半径可以被缩短，从而降低损耗，减少电压损失;对于供电所，供电的范围和线路应该明确，合理规划不重叠。

3、选择节能设备。在选择合适节能设备的时候， 应按照国家环保和节能要求，以及本地经济条件和技术发展水平为根据，以达到节能目的。在这里选择设备时，尽量选择大规模厂商生产设备，该设备必须拥有合格证明和质量保证书，并提供详细的能源消耗指标。此外，已达到其使用寿命的设备应及时更换，并对其进行合理的配置。

4、电容无功补偿容量选择。为了提高电能使用率，可以通过提高供电功率因数的方式。在我国对用电单位功率因数要求低压供电者为0.85以上，高压供电者为0.9以上。大多数的高层建筑采用在低压配电室的配电母线上安装若干组低压电力电容器补偿供电范围内的无功功率以达到提高功率因数的目的。

5.照明节能。照明节能设计是在确保作业面视觉要求、保证照明质量前提下，充分利用光能，减小光能损失。在充分利用自然光情况下，采用合理照明设备安装方式，采用高光效的电光源、节能型电气设备、高效节能灯具等，是节能的一种重要手段。同时对节能照明灯具进行智能控制，采用光控、声控、自熄开关等也是一种有效的方法。随着技术不断进步以及产品价格的下降，智能灯控系统、光导管技术已经被越来越多的高层建筑设计方案采用。

6、电力电缆的选择

6.1电力电缆材质的选择：电缆线路的有功电能损耗为Wt= Pt-t，其中，Pt为三相线路中有功功率损耗，t为最大负荷年损耗小时数。而参数Pt主要取决于线路的电阻和感抗，即导体材质、截面积及绝缘形式。相对于铝导体，铜导体的导电率高且能耗低，因此，铜芯电力电缆在工程设计中被广泛使用。

6.2按经济电流选择：电缆截面选择除技术条件外，另一个方面是经济条件，即按经济电流选择。电气设计领域逐步同国际接轨．陆续等同或等效采用国际电工标准，推广应用IEC 287-3-2／1995《电力电缆截面的经济最佳化》标准。

按经济电流条件及技术条件选择结果的比较：通常按经济条件选择的截面大于按技术条件选择的截面1～2级，但也有按热稳定等技术条件选择的截面大的情况，因此应该同时满足技术条件和经济电流条件，取二者截面较大者。简化设计程序时，可按允许载流量所选的截面放大1～2级，基本上能接近按经济电流条件所选择的结果。年最大负荷利用小时Tmax愈大，经济电流值愈小，反之愈大。经济寿命变化时，经济截面变化不大。

由于按经济电流选择截面时，截面较大，使初期投资加大，根据计算，一般要2～4年收回投资。年最大负荷利用小时Tmax愈大，回收年限愈短。当超过回收年限之后，因损耗减小每年可节约的费用逐年累计是十分可观的，即从发展的角度看，按经济条件选择电缆有利于电缆的节能降耗。

7、采取抑制谐波的技术措施。

谐波的抑制方法很多， 常用的方法有增加换流装置的脉动数、加装交流滤波装置、改善三相不平衡度、在用户进线处加装串联电抗器、采用有源滤波器／ 无源滤波器等新型滤波措施。谐波抑制措施的选择要根据滤波达标的水平、效果、经济性和技术成熟度等综合比较后确定，从而抑制高次谐波造成的系统发热和损耗，实现电气系统的节能。

8、太阳能光伏发电

太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁环保能源，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化为热能、电能等常规能源，才能被充分利用。国家《电力法》规定，鼓励各企业使用清洁环保能源及可再生能源，如风能、水能、太阳能等。太阳能是容易直接获取的清洁环保能源之一，太阳光伏发电就是利用光伏效应把太阳光能直接转化成电能的供电模式。随着太阳能光伏发电技术的不断发展完善和日趋成熟，该系统将会广泛应用于各个领域。目前中新生态城几乎所有的公共建筑均不同程度的使用了太阳能光伏发电装置及太阳能热水。

结束语

高层建筑电气节能是一项系统工程，节能潜力很大，有效节能是在不降低建筑功能节约的前提下，选择合理的设计方案，可有效地减小电能损耗，提高建筑系统运行的经济性，对提高电能的利用率、节约电能、促进经济可持续发展和建设节约型社会具有重要的意义。

参考文献

篇5

关键词：建筑；电气设计；节能措施；解析

中图分类号：TU20 文献标识码：A

一、前言

在全球能源危机频发的今天，关于能源话题的讨论以及各国对能源的趋之若鹜都使得节能这一挽救能源危机的主要措施受到了大家的广泛关注。相对于其他国家而言，我国的可供利用的能源更少，资源更显贫乏，能源危机也更严重。但另一方面，我国又正在处于高速的发展时期，对能源的需求又居高不下，但是我国由于技术水平的原因，对一些能源的利用率并不高，同时在一些地方，能源浪费的现象又十分常见，种种原因都使得我国的能源问题一直是一个亟待解决但同时又比较复杂的问题。

二、电气节能设计概述

随着能源问题越来越受到国家的重视，建筑方面的节能工程也在“十一五”规划纲要中第一次被列入了国家的十大节能工程。就含义方面来说，建筑电气节能指的是以满足住宅的日常生活功能及其由此牵扯到的对电力资源的需求为基本前提目标，然后根据传统电力传输以及日常使用的一般规律为指导，在设计时对建筑的电气布局还有电气网络进行必要的设计活动。所涉及的建筑设计都需要严格按照国家对房屋方面的电气设计的相关法律法规和规范来进行，以满足业主对功能性的要求，在这之后还要对施工部门所进行的具体施工工作情况进行一定程度上的有效结合，以使电气的设计能够具有科学性、合理性和可操作性，这就完成了对电气施工的有效指导。除此之外，建筑电气方面的设计还需要考虑到越来越多的民用电气设备造成的对电气系统整体的影响，需要设计师和施工者具有一定程度的前瞻性。

电气的节能设计的含义是指通过对传统电气设计的优化，采用新技术、新材料和新能源，将结果进行优化以降低建筑电气的消耗并在一定程度上提高电力系统的效率，并降低成本的需求。目前我国正处在经济快速发展的时期，城市规模的逐渐加大和城镇化建设都会导致每年甚至每天新增大量民用建筑，并在此基础上产生巨大的电气消耗，如设计或利用不当还往往造成浪费现象的发生。这就需要通过在建筑电气设计中广泛推行节能设计，才能对实现节约型社会，并有效促进经济可持续健康发展产生重要的意义。但是就我国当前的建筑电气设计节能技术水平来说，尚处于发展的初级阶段，取得了一定成果但同时存在着一些问题，这就需要我们坚持不懈去改进并在一定时期总结经验，全面促进建筑电气设计节能的快速发展。

三、节能原则分析

1 以满足建筑基本需求为基础

关于电气系统的节能设计，第一点需要做的就是保证建筑的基本功能能够正常运行。这一需求包括诸如照明需求、空调温度调节需求、卫生舒适需求等等。而对于另外的一些较为特殊的需要也需要进行配合满足，例如应急照明系统、消防用电、高层建筑楼梯等。

2 始终注重经济效益

进行电气节能设计一方面是为了节约能源从而能够降低运行成本，但同时也应该以实现一定的经济效益为目标。在建筑电气设计节能新技术和新设备的广泛应用为背景下，在设计中应该结合具体施工案例的实际情况，尽量避免出现由于使用了新技术和新设备而导致较大范围经济成本增加的现象发生。在施工全周期过程中始终注重经济效益，满足在控制成本的范围内进行设计活动，在这一条件下对电气系统进行设计以及优化，逐步分层次地实现民用建筑电气节能新技术的运用。

3 减少系统损耗和浪费

从节能的角度出发，减少电气系统的自身损耗毫无疑问是进行电气节能设计的首要任务。要实现这一目的，首先就要分析电气系统中的常见的由于电气设计或者技术不够先进所导致的无用能源的消耗问题，并根据结果制定相应的改进措施并对所使用的节能措施进行必要的控制。例如对于电力变压器上常见的功率损耗问题或线路传输过程中的线损问题等进行一定程度技术上的改进。另一方面，对景观型的不是必需的照明能源消耗问题、以及常见的不文明用电等其他问题，除了进行相关制度建设进行约束外，还要加强宣传教育工作倡导大家科学用电、文明用电。

四、常见的具体措施

1 暖通空调系统的设计

传统的暖通空调系统，由于存在不能合理的使用自动化控制等问题，通常都会导致在能源浪费中占比较高的情况发生，由此可以看出能够控制暖通空调接口对电气节能具有重要的意义。为此就需要暖通空调系统的工程师建立与强弱电工程师的沟通机制，在通力合作协调配合的合作下，科学合理的对暖通空调接口进行优化，从而达到更加节能的目的。

2 照明部分的节能设计

照明是建筑里必不可少的功能，这一部分的节能设计可以参考以下几个方面：首先在设计时要充分考虑自然采光，这样就能最大程度上减少人工照明的使用。其次广泛采用新型的节能灯泡也能起到一定作用。最后可以添加智能控制系统对能源的消耗进行控制，避免浪费现象的发生。

3 线路损耗的节能设计

进行电能传输的过程中，会存在一定部分功率的损耗，一般的情况下，这与线路负载和线路总长度有着比较直接的联系。因此应当尽可能减少线路电阻并尽量提高系统功率，这样便能降低线路损耗。

4 降低变压器的能量损耗

需要根据整体的负荷情况来进行投资和设备运行费用方面的综合考虑，合理分配负荷并根据情况选取容量与负荷相配合的变压器进行使用以达到工作高效的目的。可以选用节能型的新型高效变压器，对已有的变压器实施更换或改造。

结语

建筑电气的设计是处在不断发展变化的过程当中，未来的发展方向必定更加智能化、信息化和自动化。这就要求我们对建筑电气中的问题进行不断的完善，从节能的角度出发，不仅能够达到节能的目的，同时也能够为使用者建造一个良好的居住环境。在不久的将来，更加节能的建筑电气设计会越来越多的进行应用，为建设节能型社会做出贡献。

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关键词：建筑电气；设计；

中图分类号：TS958文献标识码： A

首先，它可应用于建筑。智能化建筑的发展必然离不开电气自动化,随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展,高档智能化建筑无疑已经成为当今建筑界的主要发展方向。自然达到合理利用设备,在资源方面，人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低,防干扰要求高,是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷,应该设计为一级防雷建筑物,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。

其次，它也可以应用于净化空调设备。净化空调系统控制自动监控装置,可以设计成单个系统的测量、控制系统,也可以设计成以数字计算机控制管理的系统。在温度控制方面，净化空调系统采用DDC控制。装设在回风管的温度传感器所检测的温度送往DX一9100,与设定点比较,用比例加积分、微分运算进行控制,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度应保持在18-16度之间,从而使得洁净室温度符合GMP要求。在湿度控制方面。装设在同风管内的湿度传感器所检测的湿度,送往控制器与设定湿度比较,用比例加积分运算控制,输出电JK信号,控制蒸汽电动调节阀的动作,控制回风湿度应该保持在45%-65%之间,这样洁净室湿度方能满足GMP要求。

一、建筑电气概述

建筑电气技术是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人民居住或工作的生活环境的电、光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性的技术科学。它是强电和弱电与具体建筑的有机结合。

随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对有关供配电、照明、消防、防雷地通信、网络等系统的要求越来越高，使得建筑开始走向高品质、多功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。

建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下，进行工业与民用建筑建筑电气的设计，并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。

二、建筑电气设计的概念

1.1设计的概念

设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。设计过程从一开始到深入下去，各阶段思维的广度、深度都不同，表达方式、工具也可能是多样化的。表达方式和工具要适应思维的速度，推动思维发展成熟。

1.2服务的对象

设计是为甲方（业主）的功能需要服务的，也是为施工单位的施工需要服务的。在满足国家有关规定的前提下，设计人员应树立服务意识、树立合作观念、树立敬业精神。对建筑电气专业的设计人员而言，妥善处理与各个专业之间的关系是十分重要的事情，在协调上所用的时间甚至可能超过埋头设计的时间。

部分工程（特别是规模较小的工程）不按建设程序办事，私雇资质等级不符合要求的设计人员及施工单位（或个体户）设计或承包工程。由于设计和施工人员技术水平有限，致使一些安装工程达不到规定指标的要求。

三、电气自动化控制系统设计的一般原则和设计思想

（一）设计原则

1、最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求。生产机械和工艺对电气控制系统的要求是电气设计的依据，这些要求常常以工作循环图、执行原件动作节拍表、检测元件状态表等形式提供，对于有调速要求的场合，还应给出调速技术指标。其他如启动，转向、制动、照明、保护等要求，应根据生产需要充分考虑；2、在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单，经济；3、妥善处理机械与电气的关系。很多生产机械是采用机电结合控制方式来实现控制要求的，要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好二者的关系；4、正确合理地选用电器元件；5、确保使用安全、可靠；6、制造美观、使用维护方便。

（二）设计思想

1、集中监控方式。集中监控方式不但运行维护方便，控制站的防护要求也不高，而且系统设计也很容易。但由于这种方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，所以处理器的任务相当繁重，处理速度也会受到一定的影响。由于电气设备全部进入监控，致使主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，这也会造成设备无法操作。这种接线的二次接线比较复杂，查线也不方便，而大大增加了维护量，还存在在查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。

2、远程监控方式。远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高和组态灵活等优点。但由于各种现场总线的通讯速度不是很高，使得电厂电气部分通讯量相对又比较大，所以这种方式大都用于小系统监控，而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用。

3、现场总线监控方式。目前，对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，而且已经拥有了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的基础。现场总线监控方式使系统设计更加具有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样就可根据间隔的情况进行设计。这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，节省了大量控制电缆，节约了很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。此外，各装置的功能相对独立，组态灵活，使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 转贴于 中国论文下载

四、结束语

近年来我国经济发展迅速，建设项目日益增多。随着人们生活水平的提高，电气安装工程的质量要求也越来越高，它不仅要满足照明、家电用电量、安全用电等需求，更注重其美观、实用、方便的使用效果。这就要求设计师在设计时就要设身处地的为人们的实际生活考虑，力求设计的完美和实用效果。

参考文献

[1]JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范[S].

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关键词：高层建筑；电气设计；初探

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：

高层建筑已成为现代城市的标志，同时它也象征着科技的进步。电气设计是高层建筑工程里必不可少的部分。但是，由于高层建筑的电力负荷过大，怎么合理的运用电气设计让建筑具有节能、智能、安全的特点，已成为人们关注的问题。

1 建筑电气设计的概念

设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。设计过程从一开始到深入下去，各阶段思维的广度、深度都不同，表达方式、工具也可能是多样化的。表达方式和工具要适应思维的速度，推动思维发展成熟。传统建筑电气设计只包括供电和照明，而今天一般将其设计的内容形容为强电和弱电。将供电、照明、防雷归类在强电，而其余部分，如电话、电视、消防和楼宇自控等内容统统归于弱电。这种分类以电压的高低为依据，容易理解，所以很快被人们所接受。

2 高层建筑供电系统设计

2.1 电力负荷的确定

电力负荷是供电设计的主要依据。电力负荷预算时应分别计算动力电和照明电。电力负荷预算正确与否，对电气设备的选择、配置，保证电气设备系统安全、高效运行，对整体工程的经济分析和相关设计，都有重要的指导意义。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。

2.2 电源及电压的选择

至少设两个独立电源，采用10KV标准电压双回路供电。两路各带一半负荷同时供电、互为备用。10KV双回路供电电源分别来自不同的变电站，或来自双回路超高压变电站的两段独立母线。

某些超高层公共建筑可选择10KV三回路电源引入，采用两路使用一路备用的运行方式。针对高层建筑中存在大量的一级负荷，还需备用柴油发电机组，要求在15s内自动恢复供电，应付意外情况的发生。

2.3 变配电所的布置。

对于高层建筑的用电设备来说，它们的负荷是比较大的，一般来说很大的一部分是一、二级负荷，所以常常变电所的规模一般来说会比较的大。总配电所最好是设置在地下层内，因为变配电所应靠近用电负荷。对于高层建筑的总变配电所来说，管线进出的程度会比较多，有高压也有低压的电缆。

2.4 高低配电系统的设计

2.4.1 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。母线分段数目，与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。

2.4.2 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。有些地方供电部门又把空调设备的用电，全部划为照明计价系统，一般做法是安装总表及动力表，由总表减去动力表以后，全部为照明电费。

2.4.3 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。照明和动力分开设变压器，当动力用电容量太小时，动力变压器可不分开装设，而在低压侧应对动力负荷分类计费。

2.4.4 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。每层楼竖井设层间配电小间。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时，一般按层数分区供电，或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。

2.4.5 低压配电系统各级开关均采用自动空气开关（断路器），设置 瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关的保护整定，应注意选择性配合，防止越级跳闸。

2.4.6 所有电梯均要求采用两路不同变压器引出的专用电缆进线。在电梯机房的末端配电箱，设两路电源的自动切换装置，互为备用。

2.4.7 功率因数按规定应补偿到0.9-0.95。无功补偿都采用集中补偿方式。为降低变压器容量，多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，但必须采用干式移相电容器。

2.5 电压选择和电能质量

要正确选取变压器的变压比和电压分接头，最好采用补偿无功功率的措施，要尽量减少电压偏差，要降低系统的阻抗，最好使得三相负荷比较平衡。

2.6 应急电源设备的选取

自投装置的动作时间，如果是能够满足允许中断供电时间的，则可以选取带有自动投入装置的专用线路，而使得其是出于独立于正常电源的装置。在允许的范围之内，可以选取那些蓄电池静止型的供电装置，来进行不断供电。

2.7 对于功率因数的方法的确定

提高自然功率因数，就是提高变压器和电动机的负载率到75～80%，以及选择本身功率因数较高的设备。对于非线性负载电路（在通信企业中主要为整流器），则通过功率因数校正电路将畸变电流波形校正为正弦波，同时迫使它跟踪输入正弦电压相位的变化，使高频开关整流器输入电路呈现电阻性，提高总功率因数。

3 高层建筑电气设计中的需要注意几个问题

3.1 高层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很高。

3.2 在高层建筑中，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。

3.3 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，必然使地面管道增多。

3.4 由于建筑构件的预制装配化及干法施工；缩短了施工周期，而且顶棚一般采用标准化、系统化的吊顶。

3.5 电气设备的管线应采取防火措施。

3.6 空调设备等主要用电设备分散，多数要求集中管理，即要求采用电脑管理和监控系统。

3.7 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。

3.8 消防要求高。因为高层建筑高度高，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。

4 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：

4.1 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。

4.2 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。

4.3 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。

5 智能化发展

在科学技术日新月异的今天，随着微机自动检测及控制技术、计算机网络技术、通讯技术的发展，楼宇智能化的实现已成为可能。未来的住宅楼应有一个由检测单元、执行单元、数据采集单元、控制单元和微机组成的智能监控系统，由该系统对楼宇内的设备运行、电气故障、火灾、盗情等进行集中监控。再设置综合布线系统，将一定区域内的楼宇按星型拓朴结构建成小区局域网，进而所有局域网连接，同时与公安、消防、电讯、广播住宅管理等部门连网从而建成城市住宅管理信息网络，实现住宅的全天候、全方位监控和管理。

6 结束语

随着城市规模的不断发展，高层建筑越来越多，因此，高层建筑电气设计就成为设计者不得不面对的问题，同时，在能源紧张的今天，更要注重节能的设计。

参考文献：

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【关键词】建筑电气节能；技术；措施；分析；探讨

【中图分类号】TU85

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0339-01

目前，建筑电气节能技术的应用已形成了一系列规范化的体系。因此，研究在不降低建筑功能标准的前提下，通过合理配置电气设备，选择节能的电气原件、提高设备利用效率等方式是提高现代建筑电气节能效率是很有必要的。

1　现代建筑电气节能相关理论

1.1　现代建筑节能技术基本概念建筑节能技术起源于20世纪70年代，主要原因是能源危机在世界范围内的蔓延，导致建筑节能技术研究在全世界全面展开，而通过节能设计和降低建筑自身能耗达到节能效果也被逐渐被认同和确信。现代建筑节能技术就是在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下，通过对建筑物的冷热源系统、空调系统、送排风系统、供配电系统、给排水系统、电梯、照明等机电设备进行实时监视和优化管理，提高设备利用率和管理水平，使设备始终处于最佳运行状态，减少不必要的浪费，从而达到有效节约电能的目的。

1.2　现代建筑能耗的主要来源调查及统计资料显示，现代建筑能耗占据全社会能耗的27％，成为节能减排的新重点。通过分析建筑能源的消耗发现，能耗主要产生在如下几个方面：

1.2.1　现代建筑中的电力变压器能耗根据建筑的规模和功能不同，现代建筑中都需要选择不同类型、规格、数量的变压器，统计显示，发变电系统中，变压器电能损耗占总发电量的10％，同时，变压器的损耗占建筑电能线损的50％，变压器的损耗主要包括有功功率损耗、无功功率损耗、综合功率消耗三种类型。因此，研究节能型变压器，提高变压器的运行效率和经济性，对降低建筑物电气能耗是十分重要的。

1.2.2　现代建筑中电力电缆的能耗由于电线内部电阻的缘故，电力在传输过程中会以热的形势消耗一部分，这部分能耗与电缆的长度、电力的传输距离、线缆的型号、品牌、导体截面等直接相关，因此，在综合考虑线缆的造价成本、施工成本与节能效率的前提下，可有效减低建筑能耗。

1.2.3　现代建筑中照明部分的节能资料统计显示，我国电力消耗中的1／6是被照明消耗的，提高照明系统的能效水平无疑将较大幅度降低照明能耗。建筑照明节能的原则就是在保证照明质量的情况下，通过照明节能设计，充分利用自然光、太阳能等一系列手段，减少建筑照明中的能量消耗。

2　现代建筑电气节能措施

2.1　对建筑电气系统的优化设计在建筑电气系统设计时，要根据各项电气系统的区别进行电气负荷计算和电气节能设计。在设计前，设计人员要深入现场，详细了解建筑自然环境、日照、光照条件等因素，加强与业主的沟通，仔细了解业主对建筑照明的要求，本着以人文本的原则，综合建筑物功能、结构、环境等方面的因素，选择最佳的技术和最优的技术方案，同时，设计人员要加强学习和沟通，及时掌握最新的节能技术，并将其应用到电气节能设计当中。对电气设计成果要引入第三方的检查和审核机构，对图纸的科学和合理性进行审核，提高图纸的设计质量水平。

2.2　合理选择建筑用变压器为降低变压器的有功功率损耗，提高变压器运行效率，降低变压器的总体能耗，必须综合考虑变压器的型号、规格、数量等参数以及工程前期投资的成本，科学合理的选择变压器，以降低建筑的整体能耗。首先，在配电侧应采用环形供电网络，在运行侧应采用并联的方式应对建筑用电荷载的季节性的变换；其次，在昼夜用电变化大建筑中，变压器应非晶态合金得铁芯，该类型同容量变压器可降低80％的电力损耗；第三，应根据负载选择变压器的负载率保持较高，在实际应用中发现，变压器负载率在75％-85％为时，其投入和产出比价格，既能有效的节能，同时也保证变压器的投入不会浪费；最后，尽量选用大容量的变压器，使变压器在运行时的负载率尽可能接近最佳负载率是提高变压器的技术经济效益和搞好变压器节能的根本性措施。

2.3　合理选择电线和电缆供电方式和线缆截面积是影响建筑内部线缆电力消耗的两大直接因素，实验表明，4％的输入电能在线缆环节被消耗，在电能通过线缆传输过程中，会产生有功功率和无功功率的损耗，因此，除了选用电阻率较小的铜芯导线做线缆外，还要从以下几个方面降低电线和电缆的电能损耗：首先是要减小建筑总线缆的使用长度，线路设计尽量点到点，走直线，同时避免线路走回头线。变压器的设计安放位置应尽量位于建筑的中心，使得从变压器到各个负载的距离均最短，高层建筑的低压配电间应尽量位于竖井附近，保证配电问到干线的距离最短，不会出现回头线；其次需要增大导线的截面积。在综合计算经济效益和节能效率的情况下，设计选用的长线路当增加一级截面所增加的线缆成本可通过增加后建筑解决在三年内平衡时，可将满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面再加大一级。

2.4　建筑用电动机节能的途径建筑用的电动机主要是风机、水泵等为建筑提供整体通风和高层输水的电动设备，根据建筑的功能不同，该部分设备的耗能比也有很大的区别。资料显示，高层星级酒店水泵的耗电量占总耗电量的30％左右。因此，降低该部分的能耗也是很有必要的。首先在电动机的选择是要高效率的电动机，以提高电动机的工作效率和功率因数；其次，要根据荷载的负荷特性，使得电动机的运行于电动机的负荷特性相匹配，保证电动机的工作效率；第三选用软起动器的电动机设备，软启动器在电动机启动过程中启动平稳，启动后可保证设备全压投入运行，可有效降低能耗，提高电能的转化效率和设备的使用效率。

2.5　提高功率因数在建筑电气设计中，对于容量超过10kw的大型设备和供电距高在20m的情况下，应采用就地补偿方式，选用就地补偿装置以减少无功功率流动引起的损耗。对直流设备的供电和励磁，应采用硅整流或晶闸，空载率大于50％的电气设备，应安装空载断电装置，降低不必要的电能损耗，对连续运行的大型电气设备，应安装空载自停控制装置，大型非连续运转电气设备，宜采用电动调节风量、流量的自动控制方式，以节省电能。

2.6　合理选择节能光源节能光源的选择是最直接也最明显也最方便的建筑节能措施，资料统计显示，荧光灯的发光效率是白炽灯的4-5倍，寿命是白炽灯的7-8倍，而且具有结构简单、光效高、发光柔和、寿命长、无频闪和无电磁辐射等优良性能，在现代建筑中得到广泛的应用，对提高建筑的节能效率起到重要的作用。同时高压汞灯、高压钠灯、高显钠灯、金属卤化物灯等高强气体灯近年来也在建筑中得到了广泛的应用和普及，对减低建筑物能耗，提高电能利用效率起到了重要的作用。

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【关键词】电气设计；常见问题；解决措施

建筑电气设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。传统建筑电气设计只包括供电和照明，而今天一般将其设计的内容形容为强电和弱电。将供电、照明、防雷归类在强电，而其余部分，如电话、电视、消防和楼宇自控等内容统统归于弱电。这种分类以电压的高低为依据，容易理解，所以很快被人们所接受。

1.住宅建筑电气设计的原则

住宅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住宅区的质量要求，是住宅建筑电气设计者设计的标准。

住宅建筑电气设计应满足建筑的功能需求，保证住宅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。

住宅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。

2.常见问题及解决措施

在高层建筑电气工程设计中，往往会遇到设计不周全或者设计人员考虑不到位的情况，会给施工带来麻烦，设计的变更往往对建筑、结构产生影响，增加造价资等现象发生，下面就一些常见问题做简要的分析：

2.1防雷计算

防雷分为三个等级。大部分的建筑设计过程中，我们接触的多是三级防雷要求的建筑，三级防雷的标准是：每年的雷击次数大于或等于0.05，或通过实际调查确认需要防雷的建筑；一定范围内（如某地块小区）建筑群有建筑高度超过20m的建筑物。确定一个建筑物是否按照三级防雷标准，应先按每年的雷击次数进行计算。但在实际操作中，很多年轻的设计人员或是觉得麻烦，或是对概念不清晰，简单地按建筑高度来选择，这样就使某些本应进行防雷设计的建筑物疏漏，导致没做防雷设计。因此，建筑物的年计算雷击次数不仅与建筑物的体积有关，而且与当地的雷暴日数有关。在确定某个建筑物是否进行兰级防雷设计时，应用经验公式进行计算，这样才使设计有了依据。

2.2电气工程与土建工程的相互配合

电气设计过程中应该充分考虑到建筑电气安装时与土建施工的相互配合关系。如在吊顶的内部敷管线的过程中，首先要进行的是对于龙骨的进行合理的调整，在主龙骨上配置相应的管线，按照最近直线的距离的敷设，在吊顶上安装相应的接线盒，要注意的接线盒不得高于吊顶平面，在配好了钢管之后，把主要的电线电缆穿过，这样就基本上做完了整个吊顶的工作。这就需要设计人员充分了解现场施工，考虑现状情况，设计时考虑周全，为施工提供方便。

2.3接地问题

在现代建筑电气设计中，存在着很多接地系统，比如防雷接地、电力系统的接地，电子设备接地（自动防火系统接地、电话、电视系统接地等）。在现代框架结构的高层建筑中，电气工程设计时想要把这些系统分开往往是难以做到的。规范中规定：电子设备接地宜与防雷接地系统共用接地，但接地电阻不应大于1Ω。若电子设备接地与防雷接地系统分开，两接地系统的不宜小于20m。第24.14.2条：当采用共同接地时，应用专用接地干线由消防控制室接地板引至接地体（其他电子设备接地系统同此）。

3.电气中的消防设计

3.1各个标准之间的关系协调

在实际工程消防电气设计中，有的时候会遇到这样的情况，针对同一个问题，国家规范、行业标准、技术措施等指导性文件相互交叉，所规定的设计要求深度不一致现象。因此，设计工作人员如何去正确地选择相关规定的适用范围，是非常重要的。因为我国各地经济、自然条件差别很大，不能以国家标准完全要求地方标准，或后的优于先的标准作简单处理，应当具体问题具体分析。

3.2消防供电设计中应为最高供电层次

《民用建筑电气设计规范》规定：“火灾消防及其他防灾系统用电，当建筑物为高压受电时，宜从变压器低压出口处分开自成供电体系，即独立形成防灾供电系统。”消防系统电源的供电负荷等级，在设计中自成供电体系、供电系统中为最高供电等级是为了保证消防供电的可靠性。

3.3消防配电的独立性

消防电气设计中，不仅仅需要有可靠的电源，还需要有可靠的消防设备配电线路来能保证消防设备的安全供电。《高规》中规定：消防用电设备应采用专用的供电回路。本条规定的供电回路，是指从低压总配电室至最末一级配电箱，与一般配电线路应严格分开，但有的设计工程人员往往只是注意到了从配电室引至消防控制室配电箱的供电可靠性，忽视了如电动防火门、排烟阀等各层消防用电设备供电的可靠性，也就是说并没有形成消防专用独立系统。

4.智能建筑中使用消防控制室的问题

4.1火灾监控系统与智能建筑中其它系统的关系

建筑智能化是在建筑这个平台上，由三大系统组成：建筑设备自动化系统（ BAS）、办公自动化系统（OAS）和通信网络系统（ CAS）。而BAS包含了三个子系统：建筑设备监控系统、火灾监控系统和安全防范系统，即通常所说的BA、FA、SA；火灾监控系统在建筑物中可以独立运行，除了完成火灾信息的采集、处理、判断并实施联动控制外，还应该具有与其他系统进行通讯的接口或进行远程信息传输。火灾监控系统可充分利用智能建筑的智能化硬件和软件资源实现联网通讯，为城市消防调度指挥中心、城市综合管理网络提供并与城市其他管理中心共享消防系统的信息。

4.2火灾监控系统与其它系统合用控制室应注意的问题

在消防规范中规定消防控制室应单独设置，但在目前的一些高层建筑电气设计时，将BA、SA、FA系统合用控制室，这样设计主要是为了系统集成、管理，从而提高工作效率，并且SA可作为FA的辅助监控系统，当火灾自动报警系统发出报警信号时，工作人员可以通过监控画面确认火灾现场的实际情况，从而让工作人员可以准确的采取进一步措施。合用控制室时其电气设计应注意以下问题：

（1）BA系统只能对FA系统提供监视，不能控制，必须保持FA的独立性。

（2）在各系统接地设计中应充分考虑各个不同工作频率的工作接地的独立性。

（3）严防电磁场对各系统的干扰。

5.总结

随着经济生活水平的不断提高，人们对住宅建筑电气质量有了更高的要求。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。所以，电气工程师应对所负责的电气工程质量具有高度负责的责任心，充分应用自己的专业水平深入、细致的搞好电气工程的技术、质量、进度、签证、安全等管理工作。

【参考文献】

[1]中国建筑科学研究院.建筑照明设计标准.（GB50034-2004）.

[2]中国建筑设计研究院.住宅设计规范.（GB50096-2011）.

篇10

（商丘工学院 土木工程学院，河南 商丘 476000）

摘　要：文章简介了建筑电气与智能化专业的历史沿革、招生现状及就业前景，从建筑电气与智能化专业的形成背景、基本概念、技术基础、就业趋势等方面剖析了该专业的相关内容，提出了招生现状与就业需求之间的矛盾，并依据矛盾提出了解决方案，为该专业今后的发展奠基。

关键词 ：建筑电气与智能化专业；起源；招生；就业

中图分类号：G71文献标志码：A文章编号：1000-8772（2014）13-0198-02

1 引言

在信息高速发展的时代，科技对建筑的影响越发潜移默化，科技使建筑功能有了“质变”的飞跃。现代IT技术赋予建筑以“灵魂”是对建筑最为突出的特征赋予，使可持续性建筑（Sustainable Building）具有高产出、高效能和生态平衡能力的特征。建筑电气与智能化专业是使得建筑能建立在现代信息技术基础之上，逐步成为具有与人和社会和谐、与人和自然平衡共生的绿色建筑（Green Building），成为具有时代特征的“智能化”建筑或“智慧型”建筑。

2 建筑电气与智能化专业的历史沿革

从1984年美国的一座38层高的旧金融大厦取名为City Place（都市大厦）开始，“智能建筑”一词便形成且得以广泛的应用。从第一座大厦诞生后，智能建筑便以蓬勃发展的势头在世界范围形成。

我国智能建筑起始于20世纪80年代末90年代初，1990年建成的北京发展大厦是智能建筑的雏形。1993年建成的广东国际大厦为我国大陆首座智能化商务大厦。它具有较完善的“3A”系统【建筑设备自动化系统（Building Automation System，BAS），通信网络系统（Communication Network System，CNS），办公自动化（Office Automation System，OAS）】及高效的国际金融信息网络。政府也加强了对建筑智能化系统的管理，先后出台了相关的规范和规定，2001年建筑部87号令《建筑业企业资质管理规定》中设立了建筑智能化工程专业承包资质。

目前，智能化建筑已成为一个国家综合经济实力的具体表征。智能建筑可以利用楼宇自控系统作为快速数据处理的手段，预先计划并周期性地作出报告，且当今世界，国民经济对数字化城市、绿色与智能建筑的要求越来越高，这样建筑电气与智能化专业就应运而生了。

3 建筑电气与智能化的现状

建筑电气与智能化专业是教育部2006年新批准开设的本科专业，此专业的设立顺应了智能建筑行业发展的历史需求。截止2009年底教育部正式批准设置“建筑电气与智能化”专业的高等学校有近30所，设置相关专业方向的有近百所，申请该专业的学校越来越多。

3.1 基本概念

建筑电气与智能化就是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门学科，它是介于土建和电气两大类学科之间的一门综合学科。

3.2 技术基础

（1）计算机控制技术基础

计算机控制技术是计算机技术与自动控制技术相结合的产物，是构成智能建筑设备自动化系统的核心技术之一。计算机控制系统主要由硬件和软件两部分组成。计算机控制系统的结构形式一般可分为集中式系统、集散式系统和现场总线控制系统。

（2）计算机网络技术基础

计算机网络技术与通信技术相结合，是智能大厦的核心技术。涉及通信网络技术，办公自动化系统和建筑设备自动化系统，延伸到大厦的各个楼层及角落。

（3）现代通信技术基础

现代通信技术基础是实现大厦内部、大厦与大厦、大厦与国内、国外信息交流不可缺少的关键技术。现代通信的内容涵盖了多媒体通信、计算机通信网络、个人通信、数字图像通信、移动卫星通信、程控交换、信息高速公路等。

（4）照明系统

当今建筑，灯光越来越重要，且照明系统的改善、节能和科学管理在现代建筑中也被更加重视，采用建筑电气的智能化系统，合理的选择光源、灯具、电线及性能优越的照明控制系统、提高照明质量及节能效果，改善现代建筑的环境。

（5）火灾报警系统

火灾报警系统在现代建筑中的作用越来越大，使用也越来越普遍，根据不同工程的不同要求与各种灭火设施及通讯装置联动，形成中心控制系统。即由自动报警、自动启动灭火、安全疏散指令、系统过程显示及消防档案管理等组成一个完整的消防控制系统。

（6）BA系统的检测技术基础

在智能建筑中，应用大量检测设备（传感器）及执行机构设备，在智能楼宇内对各种物理量的检测与控制的执行和这些设备运行状态密切相关。

（7）楼宇智能化系统的集成技术基础

楼宇控制系统包括以下内容：冷冻站设备的控制和监视，空调机组的控制和监视，新风机组的监控和监视，给排水系统的控制和监视，供配电设备的监视和安防系统等。

4 就业趋势

建筑电气与智能化专业本科毕业生的就业前景主要是面向建筑行业工程单位，从事建筑电气的构图、设计、施工、安装、调试、运行、维护等。作为近来发展起来的一个新领域，建筑电气智能化给人们营造了一个良好的生活和工作环境，大大的提高了效率及经济效益，是现代建筑行业中发展较为迅猛的领域，有着不可估量的前景，社会对“建筑电气与智能化”专业方面的人才需求量也将会越来越大，其就业前景相当广阔。

5 招生现状与就业需求之间的矛盾及解决方案

由于建筑电气与智能化为新开专业，很多人对其并不了解且缺乏对专业知识方面的学习兴趣，所以目前招生现状并不乐观，这与日益增长的社会对“建筑电气与智能化”方面专业人才的需求量形成矛盾，除此之外，从事这方面工作的毕业生所掌握的知识和能力也不能满足社会的切实需求，所以，提出解决方案，学校应加大对该专业的宣传，让报考学生充分了解该专业的基本信息及就业前景，鼓励学生向社会最需要人才方面发展，更要使即将毕业的大学生一定要获得以下几方面的知识和能力；

1.掌握供配电设计及管理，各种电气设备的安装、运行、调试与维修等知识技能。

2.能够从事信息科学与现代建筑相结合的建筑智能化技术方面有关的工程设计、实验分析、科学研究、技术开发、经济管理以及计算机技术应用等领域工作。

3.能够从事自动控制工程及智能化领域的工作。

4.能够从事物业管理方面的技术管理工作。

5.能够从事建筑工程、房地产公司的现场施工管理或监理工作。

6.能够从事现代工业自动化系统的设计、管理、调配与维修工作。

6 结束语

建筑电气与智能化是一个综合多种学科的新专业也是一种新事物，往往新产生的东西都会给人带来疑问，而建筑电气与智能化的普及对人们的生活质量有着质的改变，所以我们要尽可能的为建筑电气与智能化专业的发展奠基，缓解人才紧缺问题。

参考文献：

[1] 孙景芝，李志平.建筑智能化系统概论[M].2005.12.

[2] 杜明芳等.建筑电气与智能化专业内涵及发展定位探析[J]（ICCCT2010）.

[3] 杨绍胤.建筑电气与智能化工程入门[M].中国电力出版社.2012 .