探析民用建筑电气节能设计
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摘 要： 随着建筑设计理念的不断发展，建筑电气节能技术逐渐受到相关工作者的关注，设计人员需要应用科学的设计方案降低建筑的耗能。本文分析了建筑电气设计中的几种可行的节能省电措施，从变压器容量选择、线路上的电能损耗、照明设备的设计、等方面分析了民用建筑电气设计中的几种节能减耗措施。
关键词：建筑；电气节能；设计
中图分类号：S611文献标识码： A
如今社会人们的生活离不开电能、企业生产经营离不开电能，电力在国民生活中占有重要地位。电力技术的发展使其运用的领域逐渐拓宽，在当今建筑设计中尤为注重合理、科学的电气设计。合理良好的建筑电气节能设计不仅能有效保障人民的生活质量水平，还能满足建设节约型社会的需要。然而在实际建筑电气节能设计中还存在一些问题。本文将针对这些问题并结合我国电气节能设计的概况，浅析我国建筑电气节能设计在建筑领域的应用。
一、 合理选择变压器
现阶段，我们还无法有效对电能的消耗进行控制，与此同时，电能费用却有持续上升的趋势，由变压器损耗所引起的费用所占比重变得越来越大，人们不得不考虑利用变压器节能，即选择较为经济、节能的变压器。减少变压器的有功功率损耗是变压器主要的节能措施，在初期设计变压器时，应充分考虑变压器的空载损耗状况，根据当地实际情况，把控制负荷与进行合理分配同时把控，在选择变压器时，不仅需要我们时刻关注其数量，更需要注意其容量与其他电力因素，使变压器工作时大多数时间处在低耗区内。
在确定所需变压器容量大小时，不能简单地按照常规方法设计变压器的负荷率。应全面考查系统内负荷的大小，再根据最佳运行条件来确定所需容量的大小。这需要设计人员根据现场实际用电情况，做出仔细的计算设计，只有这样，才能最终保证能够有效控制变压器损耗。除了在进行变压器容量设计时要注意分析负荷，在选择变压器本身也应该优先选用低损耗、低噪音的节能变压器。
二、 控制线路上的电能损耗
在配电线过程中，由于存在电流通过，电能的损耗是不可避免的，为了减少在这方面的电能损失，可采取以下措施。选择低电阻率的导线银线是电阻率最低的材料，然后是铜线，但是由于银线成本过高，因此通常选择铜线进行线路安装，同时，铝线也是理想的选择方案。
控制供电距离。在建筑电气设计过程中，要尽量将线缆的供电距离控制在经济范围内。对于 0.4kV 供电系统，线缆的损耗是巨大的，设计时应尽量将变压器至末端设备的供电距离控制在 200 m 以内（笔者在实际工程中发现很多时候控制在 200 m 不容易，但是应严格控制在 250 m 以内，超过 250 m 线缆的经济性较差），而变压器出线线缆的成本往往较 10kV 线缆的成本大很好，这样既可节约前期投资，也能有效的控制线缆损耗，达到了节能和节约耗材的双重效果。
合并小负荷，增大供电线缆截面。在建筑电气设计中，不可避免会遇到较多的小负荷，设计时应尽量将同类型的小负荷合并供电，这里可以增大供电线缆的截面，减少线路损耗；另外在设计时也不可避免的会出线使用长导线的问题，在遇到这类问题时，我们可以通过增大导线横截面的方法来降低电能损耗。虽然在最初安装时加大了导线路线在电能上的支出，但在使用中可以减少线路电能的损失，长久来看，是十分经济的。当然，这还是需要我们仔细研究性价比方面的因素，做出最恰当的决定。这里还需要提一下，设计中应尽量避免选用 300mm2及以上截面的线缆，这类线缆的经济性较差，虽然看似减小了线路损耗，但是其浪费了更好的资源，我们可以拿 300mm2线缆与两根150mm2线缆进行对比，两根 150mm2的线缆的载流量较一根 300mm2大很多，而投资反而还要低一些。节约耗材也是节能措施的一种。
三、 电动机节能设计
笔者认为，不仅可以通过提高电动机的工作效率来达到电动机的低损耗的效果，而且还可以通过功率因数去减少电动机能损耗。在设计时，必须选择效率更高，质量上成的电动机。但是在具体实施过程中，由于电动机的规格往往是相对固定，且由制造厂决定的，所以在落实时会相对复杂。除了可以利用地电容器的补偿措施减少线路损耗外，还可以尽量减少电动机的轻载（包括空载）负荷，保证电动机的损耗最低，从而降低电动机效率。对于采用变频调速控制的电动机，选用能够自动调整转速的更好，这类电动机的转速可以与负载变化相适应，提高电动机轻载的效率,从而达到节约电能的目的。另外，《全国民用建筑工程设计技术措施》――电气节能专篇也再次强调了国家规范多次提出的，功率在 50kW 及以上的电动机，应单独配置电压表、电流表、有功电能表，以便监测与计量电动机运行中的相关参数。这一点是电动机的一项作用的节能措施，而实际设计中却被很多设计人员遗忘。
四、 照明设计中的节能
合理选用电光源。建筑中照明存在用电量大需要照射面积广的特点，照明设备的选择是节能的重要环节。白炽灯泡发光使用寿命一般为 1 000 h（小时），特殊的为2 000 h；单端的节能灯其使用寿命 3 000～5 000 h，是40w白炽灯的有效取代灯具；双端直管荧光灯T12型的使用寿命为 3 000～5 000 h 之间，但是现在的T5 型使用寿命可达八千到一万小时。所以应该淘汰T12、T10、T8 型的荧光灯，这样做不但可以实现节约电能的目的，还可以达到改善灯光的柔和度的目的，利用节约的电能可用在大型工厂、高层住房等建筑的照明。除此之外，还有诸多混合的灯具在各个领域得到广泛的应用与利用，随着科技的飞跃，电光源也发展迅猛，不断提升发光效率，在此背景下，在照明节能的设计环节，生产部门也应该恪守相关标准，严格按照要求规范，在满足基本光照需求的基础上，选择高效率低耗能的灯具，根据场所的实际情况以及电光源的特性选用科学合理的照明设备,力求在使用场所的照度有大幅提高的前提下，节约成本。
按照需求选择照明灯具。选择灯具的配光要求受环境和作业的影响，在视觉上不炫目甚至还需要考虑到阳光反射的问题。用户在选择灯具的过程中，要充分考虑对环境光的分布规律，同时兼顾考虑灯具的效率，选择高效低耗能的灯具。在灯具选择中，灯具主要在于室内照明，汞灯和钠灯时用于室外照明的灯具，结合两者同时使用。不仅可以满足灯具利用率高、耗电少，还不影响人体眼睛的感觉。并且，在灯具设计时要合理配光。例如合理处理白炽灯灯具弧度规模，在照度不变的同时可以达到节能 20%的需求，荧光灯的灯具可提高 80%的光效。
按照照度标准选择照度和照明。节约用电是在满足一定照明需求的条件下，合理地选用相适应的照明方式。不同的地方应该选用与该地方实际相符的灯具照明，例如工厂仓库，采用一般照明的方式，就能达到要求，这样既能达到照度的要求又满足了照明节能的目的。
完善照明用电的制度。相关制度上的完善，在节能照明过程中是十分重要的。这不仅需要电力主管部门的政策出台，更需要后续的执行中逐步完善，也需要广大用户的积极参与，提出合理性建议，逐渐完善照明用电政策，将节能减排控制在合理范围内。
五、 空调用电的节能设计
空调样式分为中央空调、分体式空调等。夏天的空调使用量在居民用电中占很大比重，但是在空调使用中却常常使空调处于待机状态，这不仅是对电能的浪费，长此以往，发生危险的概率也增加了，解决这一问题可以采取为空调遥控器设置智能化程序，如智能手机那般智能省电，同时在关闭空调机电源时切断插头上的电源。对于应用在大型建筑物内如医院，办公楼，商场等的中央空调，采用的是与照明灯具同一配电箱，在进行关闭打开时需要来回奔波，徒增工作量，解决这一问题可采用独立配电箱对中央空调进行远程遥控，既方便管理，又有利于技能省电。
六、 结语
建筑电气化建设发展方向向着自动化、节能化和信息化发展，也呈现出了建筑电气化设计的新特点。建筑电气节能设计是一项复杂、专业的工作，建筑电气节能技术涉及到多个方面的专业知识。这就要求在设计中选用合理的材料、设计科学的方案，才能使建筑电气节能落到实处。
参考文献
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[2]李书宾,陈甜甜.高层民用建筑中电气药店探讨[J].中国新技术新产品,2010(03).
[3]刘智宏.住宅小区的建筑电气设计及其节能措施研究[D].北京建筑大学,2013
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