民用建筑电气节能设计问题浅析
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摘要：随着社会经济的持续快速发展，我国建筑行业呈现出蓬勃发展的态势，但与此同时，由此造成的能源消耗已成为影响国家能源战略的重要方面。因此，研究节约能源、提高能效的技术手段和方法迫在眉睫。文章从民用建筑的电气节能问题分析入手，提出建筑电气中节能措施。
关键词：民用建筑电气节能设计措施
1 民用建筑的电气节能现状
民用建筑电气节能是指在保证安全用电的基础上，采取有效措施，提高对电能的有效利用率，进而达到节约能源的目的。改革开放30年来，我国国民经济得到了迅速发展，人民生活水平不断提高，人们对建筑热舒适性的要求越来越高，采暖和空调的使用越来越普遍，特别是大中城市高档豪华住宅中居民家庭家用电器品种数量日益增多，家用热水明显增加。这些都造成了建筑能耗的快速增加，带来了能源紧张和环境污染等许多问题，全面推进建筑节能迫在眉睫。其中，作为建筑节能组成部分的电气节能是关键环节。众所周知，能源是社会经济发展不可缺少的动力，但是它又是有限的，即资源总量有限和消耗年限可计量。我国当前能源形势十分严峻，能源高速生产，煤、电、油、运持续紧张。建筑是耗能大户。节能源于全球性的能源危机。据统计，我国建筑能耗占全国总能耗的比例已由上世纪70年代末的10％上升到目前的30%左右。
当前，中央出台的《中华人民共和国节约能源法》、《民用建筑节能条例》等相关法规都对民用建筑节能作出了强制性规定。为进一步有效地解决建筑能耗问题，在民用建筑电气设计时进行节能设计就显得十分重要和必要，笔者结合实际，认为可以在有效降低民用建筑能耗的基础上提出建筑电气节能设计的相关措施。
2 民用建筑电气节能设计的主要措施
2.1选择更先进更节能的配电变压器
目前，我国常用的配电变压器主要有三种：油浸式变压器、干式变压器和箱式变压器。其中，油浸式变压器：代表型号是我国2001年开发的S11系列油浸式配电变压器，使空载损耗进一步降低。这种型号的变压器适应范围广，性能水平优于S9，较之S9变压器比，它的空载损耗平均降低30%，空载电流平均下降30%，并且噪音水平明显下降，减少了城市的噪音污染。干式变压器：随着高层及大中型建筑的增多，以前用量较少的干式变压器因为它的结构简单，维护方便，安全性能好等优点已得到很大发展。目前SC9型为国内干式新型节能变压器，损耗比老产品大大降低，比上一代产品SC8空载损耗平均降低百分之87%，负载损耗平均降低10%，其噪音水平也可明显降低。箱式变压器：也称高低压预制式变电站，是由变压器制造厂直接生产得到的节能变压器。因其占地面积较小、可就近设于负荷中心和降低线损，现在民用住宅小区中广泛应用。
2.2减少线路上的能量损耗
工程线路左右上下纵横交错，线路长度极大，线路上的总有功损耗是相当可观的，因此减少线路上的能耗是必须引起重视的。由于线路上存在电阻，有电流流过时，就会产生有功功率损耗。换句话说，若要减少线路损耗，只能减小线路电阻。根据公式：线路电阻R＝P×L/S，即线路电阻与电导P成正比，与线路截面S成反比，与线路长度L成正比，因此减少线路的损耗应从以下几方面入手。①应选用电导率较小的材质做导线。②减小导线长度。③增大导线截面。
2.3提高功率因素
在现代民用建筑设计中，一般都是采用变压器低压侧集中补偿，但这种做法并不能减少低压线路上的无功传输，那么无功补偿也就达不到节能的目的。因此，要采用合适的无功补偿装置和补偿方案，同时注意提高设备的自然功率因数，以减少对超前无功的需求。如，可采用功率因数较高的同步电动机；荧光灯可采用高次谐波系数低于15%的电子镇流器；采用电感镇流器的气体放电灯，单灯安装电容器等，都可使自然功率因数提高到0.85~0.95，这就可减少配电系统高、低压线路传输的超前无功功率。通过减小无功的需求，减少自然无功、无功补偿及补偿装置的安装地点，达到节能的目的。
3.4照明节能
据统计，我国照明用电量已占总用量的10%～12%，照明节电已成为节能的重要方面。因此，照明节能是大有文章可做。
首先，选择优质的电光源。科学的选用电光源是照明节电的首要工作。节能的电光源发光效率要高，使得每瓦电（W）发出更多光通量（Lm）。比如，白炽灯泡发光效率一般为7～20Lm/W，其寿命一般为1000h，特殊的为2000h；单端的紧凑型荧光灯（俗称节能灯）其光通量一般为50Lm/W，采用一只9W寿命3000～5000h的节能灯完全可以替代40W的白炽灯泡；双端直管荧光灯T12型的光通量为55 Lm/W，寿命为3000～5000h，而现在的T5型则达到90～110 Lm/W，寿命可达8000～10000h。除以上光源外，还有高强气体放电灯，如高压钠灯、金属卤化物灯、无极灯、发光二极管和半导体照明灯等电光源。
其次，选择镇流器等节电的照明电器配件。例如，原来的T12荧光灯其电感镇流器要消耗其20%的电能，40W灯的镇流器耗电约8W；而节能的电感镇流器则耗电小于10%，更节能的电子镇流器则只耗电其2～3%。
第三，安装照明系统节电器：目前国内外都大力推广照明节电器，在现在照明系统上加装节电控制设备。
第四，合理利用太阳能：太阳能作为最环保又节电的能源其利用前景是非常可观的，目前有些住宅小区和公共建筑的庭院照明，景观照明和楼梯间的公共照明已经采用了这种技术，在道路照明上也有应用。它主要是根据光电效应把太阳能直接变成电能供照明使用，目前常用的硅太阳能电池就属于这类换能部件，它的换能效率可达13%~20%。
3 结束语
总之，随着经济高速发展，如何节约能源是保证可持续发展的必要条件，民用建筑节能特别电气节能也是非常重要组成部分，而电气节能设计已成为电气设计的重中之重。本文所涉及的内容只是论述了民用建筑配电节能的主要途径和措施，仅供配电设计和施工中作为参考。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：
[1] 黄敏明；黄沙:民用建筑电气节能设计探讨.低压电器,2009年02期.
[2] 孙凯: 建筑电气节能设计.建筑节能,2009年02期.
[3] 何嘉辉: 建筑电气节能设计的几个环节. 建材技术与应用,2009年01期.
[4] 汪慧芳: 建筑电气节能设计初探. 四川建材, 2007年 06期.
[5] 吴大磊：民用建筑电气节能措施浅析.科技资讯,2009年19期.
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