民用建筑电气节能设计应用研究
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【摘要】：民用建筑电气节能设计涵盖了综合供配电系统设计、电气照明设计以及电气设备设计的内容。本文试着从以上三个主要方面分析民用建筑电气节能设计的具体实现方法和措施。
【关键词】：民用建筑，供配电，照明， 电气设备，节能设计 ， 应用分析
中图分类号： TU24 文献标识码：A 文章编号：
【 abstract 】 : civil building electrical energy saving design covers the comprehensive power supply system design, electrical lighting design and electrical equipment design content. This paper try to from the above three main civil building electrical energy saving design analysis of the specific method and measures.
【 key words 】 : civil construction, power supply, lighting, electric equipment, energy-saving design, application analysis
在民用建筑电气设计中应贯彻执行国家的技术经济政策，做到经济合理、技术先进、整体美观等特点。民用建筑电气设计不仅涉及很多领域的专业技术问题，而且应针对不同的工程项目，确定合理的设计方案，保证电气设施运行安全可靠、维护管理方便等要求。
当前针对民用建筑进行电气节能设计的基本任务是：必须满足电气设计的整体美观的基本属性，当前我国民用建筑电气节能设计均是基于实用主义（基本属性）固有的特性所决定的，也是不可忽视的重要方面。民用建筑领域对节能电气的设计应体现以人为本，对电磁污染、声污染及光污染采取综合治理，达到环境保护相关标准的要求，从而确保人居环境的安全。
一、供电配系统设计依据和节能措施
供配电系统设计时认真考虑并采取节能措施是实现电气节能的有效途径，也是供配电系统设计正确合理的具体体现。其中负荷计算是确定供配电系统方案和施工图设计的重要依据，需要关注其计算方法和计算负荷参数。提高供电系统的功率因素、治理谐波是提高供电质量、节约能源的又一途径，变配电系统应选择节能设备；同时，选择适配的导线截面及材质，优化线路敷设方案，则利于降低配电线路的损耗，从而达到节能设计目的。
1、供电系统的负荷计算是进行节能设计依据
负荷计算的过程中，应根据实际设备使用率，选择最合理的负荷参数，从而确定变压器的容量，另外应选择技术参数较好、性能较稳定的供配电设备，以确保系统在安全、经济、可靠的性能下运行。供配电系统节能设计的依据是对负荷计算及电力设备容量的最优化的选择，选择参数配置合适的设备是提高功率因数，降低变压器的无功功率的关键。
2、供配电系统的节能措施研究和分析
具体实施供配电系统时，首先要确定好配电系统的设备容量以及电压等级，然后选用其中较高的配电电压深入负荷中心；对于用电设备容量在100KW及以下者可采用380/220V；特殊情况也可采用10KV供电；对于大容量用电设备（如制冷机组）宜采用10KV供电。
其次要合理选定“供电中心”，即：将变压器（变电所）设置在负荷中心，可以减少低压侧线路长度，降低线路损耗；合理选择变压器：选用高效低耗变压器。力求使变压器的实际负荷接近设计的最佳负荷，提高变压器的技术经济效益，减少变压器能耗；
最后是进行优化供配电系统设备的经济运行方式：即采用最小损耗的运行方式。尤其是季节性负荷机组或专用设备，可考虑进行设计专用变压器来降低变压器的综合损耗，还有对设备线路进行合理选择的路径，优化和节能设计的原则是负荷线路越短线路损耗越低。
二、电气照明节能设计的措施
电气照明设计中需要遵循的节能要点是如何进行室内外照明节能指标的确定和节能光源、灯具，附件的选择；典型建筑物的室内外电气照明节能设计以及有效、合理和智能化的节能控制措施都是当前实施电气照明节能设计的重点和难点内容之一。
照明节能设计应首先要保证在不降低作业面的视觉要求以及不降低照明质量两个基本的前提下进行设计，照明节能设计的效能提升是最大限度减少照明系统使用运行中的对光能的损失而进行的最大限度采取的措施和方法，换言之：最大限度和高效能的利用好电能及各种能源。
1、照明节能设计原则
对照明系统进行节能设计的原则应在提高整个照明系统效率，保证照明质量的前提下进行设计。其内容包括：高效节约照明用电，对于照明的节能设计时，要能够满足民用建筑中所要求的照度标准值，为此可根据我国相关标准进行选择照度的标准值建筑照度标准值应从节能设计的应用实际需求考虑，要始终贯彻执行按实际需求进行照度标准值的高低的选择。
2、照明节能设计的措施
室内照明节能设计的原则是根据不同场所的不同功能要求和不同的标准要求选取合适的照度标准值。照明设计时，应选择合适的照明方式：当照明场所要求高照度时，应选混合照明的方式；当工作位置密集时，可采用单独的一般照明方式，但照度不宜太高，一般不宜超过5001x；当工作位置的密集程度不同，或仅为其中某一区域时，可采用分区照明的方式，要求高的工作区采用较高的照度，而非工作区可采用较低的照度，但两者的照度比不宜大于3：1。室外照明设计尚应考虑如下特点：室外照明的光源选择应注重其光电参数的总体评估，如光源的发光效率、显色指数；灯的启动与再启动时间、工作电流、额定电压等参数；灯的寿命及性价比等相关因素。照明功能无特殊要求、电能损耗大体相同时，—般宜选用同一类型或色温相近的光源；照明设计时，应尽量减少白炽灯的使用量。一般情况下，室内外照明不应采用普通白炽灯，在特殊情况下需采用时，其额定功率不应超过100W。
3、节能照明设计控制方式选择
节能照明设计控制的方式选择可根据自然光照的变化，进行设计决定照明点亮的范围，比如对靠外墙窗户的照明灯进行单独光照的控制设计；住宅照明中可根据家庭使用特点和时段进行照明的节能设计和控制选择，并根据照明使用特点进行智能照明开关的设计；不同场所应采用适当的节电开关，如定时开关、光控、声控开关等；如：人离开房间时延时切断除冰箱和电脑外的其他电源；走廊，电梯前室、楼梯间及公共部位的灯光控制可采取定时控制，集中控制及凋光和声光控制等方式。有BA系统的，可纳入BA系统进行集中管理，条件允许的还可以采用智能灯光控制系统进行更全面，更灵活的节能控制；对建筑形式和经济条件许可的建筑，还可随室外天然光的变化自动调节室内照度，或利用各种导光和反光装置如光导管等将天然光引入室内进行照明。
三、建筑设备（以空调为例）电气节能分析
建筑设备的节能设计，应满足监控对象的工艺要求和我国各项技术规范要求。节能措施应根据建筑功能、系统类型、运行数据等通过技术经济比较确定。本文所述的建筑设备主要以空调系统设备为主进行论述。
空调系统的节能控制是基于建筑设备监控系统的监测、控制功能实现的，确定控制方案时应挖掘系统潜能，提高节能效果。空调系统的节能设计要点包括冷冻水、冷却水及热交换器系统、通风及空气调节系统以及中央空调变流量控制系统三方面。其主要节能设计要点控制的内容是监测冷水机组或热交换器、阀门、水泵，冷却塔风机等设备的状态、供回水的温度，压差及流量；控制冷水机组、水泵，冷却塔风机等没备的启停及投入的运行台数，在条件允许时，进行测速控制；监测空调和新风机组等设备的风机状态、空气的温湿度、C02浓度等；控制空调和新风机组等设备的启停、变新风比焓值控制和变风量时的变速控制；中央空调变流量系统。该系统是对制冷机房的空调设备进行集中节能控制，是一套完整的节能控制系统；采用模糊控制和变频技术，主要由变流量控制器将定流量系统转变为变流量控制系统。
四、总结
民用建筑电气设计涉及的技术标准种类繁多，根据不同的工程对象，恰如其份地采用技术标准和装备水平，使其与工程的功能、性质相适应是建筑电气设计的重要环节，处理好这一问题实属关键。节能是我国发展经济的一项长远战略方针。本文提出的民用建筑节能设计应用的研究：在于强调设计中要从各方面积极采用和推广成熟、有效的节能措施，努力降低电能消耗。建筑电气节能设计应注重电能管理，采用技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少电气设备运行中的损失和浪费，更有效、合理利用电能。民用建筑电气设计，应采取经实践证明行之有效的新技术，提高经济效益、社会效益。
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