民用建筑电气节能与设计的探讨
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摘要：我国民用建筑用户当前对于电气的使用需求不断增加，这就为电气设计人员提出了开展高质量设计以及节能设计工作的要求，设计人员要想达到对于新时期设计工作趋势的全面应对，就必须着重根据各项设计规范对民用建筑进行优化的以及节能的电气设计，全面满足国家及人民对于电气设计工作的新要求。
关键词：民用建筑；电气节能；设计
中图分类号： TU2 文献标识码： A
引言
能源问题已成为全球共同关注的问题，能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑中的节能设计已得到充分重视，做到合理使用能源、提高能源利用效率，为能源的节约提供了保障。民用建筑用电是耗电大户，近几年民用建筑电气节能的重要意义已逐步受到人们的重视。
一、民用建筑电气设计原则
1、强制性
随着21世纪新时期国家经济发展的新形势的到来，各项生产及生活活动对于资源以及能源的使用日益增加，我国面临着极其严峻的资源以及能源使用状况，努力地推动资源与能源的高效协调可持续利用，成为国家关注的重点。因此，国家目前针对民用建筑的设计工作，推出了节能设计的诸多政策，比如《全国民用建筑工程设计技术措施―节能专篇》、《建筑节能工程施工质量验收标准》等，使得节能设计获得了政策的强制性，电气作为民用设计的重点，在当前时期也必须实现节能设计。
2、实用性
电气设计人员在为民用建筑进行电气设计时，首先应当紧密地结合建筑的民用属性，全面推动其设计的实用性。具体来讲，其实用性设计应当在光照度数、颜色温度、显色指数方面满足不同房间的功能定位需求；同时，其电气设计还要保证建筑的上、下以及左、右各方向的畅通便捷通行，并且在娱乐等类似的功能分区部位进行工艺照明设计；而且，设计人员还应当着力调整空调等大型用电设备的风量、温度、舒适性等因素，保证其应用在满足要求的前提下尽可能地实现对电能的节约。
3、经济性
电气设计人员应当结合居民的实际经济定位及国家的电能经济效益等方面，为民用建筑进行综合协调的电气设计，在保证民用建筑中各种线路、设备等的适用性、高质量基础之上，着力推动线路与设备向节能目标的贴近，并着力避免节能材料的应用所获得的效益低于普通材料总体经济耗费的现象出现。
二、民用建筑中电气设计对节能措施的应用
1、合理选择几种供配电设备
1.1 变压器选择
设计人员应当优先选用具有节能型特征的变压器，并减轻变压器铁芯的涡流损耗、漏磁损耗，以降低变压器的空载损耗损，尽量选用具有较小电阻值的绕组，或者是减少绕组的匝数，以降低变压器的线损。而且，设计人员还要根据季节性的供电负荷变化状况，对变压器进行容量及台数的选择，努力减少轻载损耗。以季节性的用电负荷节能来讲，设计人员可以采用不同负载的变压器对建筑的照明、空调、动力设备等进行供电，以减少空调等设备停运状态下变压器由于运行的负载率过低而导致的自身工作效率降低，进而延长变压器的可使用寿命。
1.2 电动机选择
设计人员在电动机方面进行节能设计，主要是通过提高电动机自身的功率因数，以及其自身的工作效率等，以减少电动机运行产生的各种损耗。具体来讲，采用具有变频启动及软启动等能够降低电机启动对电机与电网的影响的大功率电机，可以有效地增加电机使用的寿命。
1.3 电缆的选择
设计人员要选择具有较小电阻率、较好导电性的铜芯导线，尽可能地通过设计直走的导向，以将导线的长度缩短，减少电缆线路的电能损耗，而过长的线路则要尽可能地在保证其热稳定性、电压降、载流量等方面需求的基础上，将导线的截面积加大。
2、空调系统的节能措施
2.1 使用节能电感镇流器和电子镇流器
推广使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等。一般电感式镇流器自身能耗为光源的10%-15%，而电子镇流器本身能耗极低，并且有恒功率输出的特点。
对于一体化节能灯和单端小功率荧光灯（功率不大于25W），由于对它们的谐波要求、异常保护功能以及预热要求均比较低，应优选电子镇流器。对于25W-65W的直管荧光灯，优选节能型电感镇流器。
2.2 实行单灯电容补偿
灯具单灯补偿就是在每套灯具上并联一个电容器进行补偿，将荧光灯、气体放射灯功率因数均提高到0.9以上，这样既能减少电路无功功率，又能降低线损和电压损耗，同时由于线路电流的降低，还可以减小导线的截面面积。
2.3动力设备的节能措施
有效的降低电动机的电能损耗的主要途径就是提高电动机的工作效率，或者是减少电动机的使用频率。在建筑结构中，主要的动力设备就是电梯.水泵以及风机等以电动机拖动的电气设备，其产生的费用占总电费的1/3左右，所以应该积极的采用节能型电动机，比如高效电动机要比普通电动机节能3%左右，但还要根据建筑的结构特点，合理的选择电动机的荷载和容量。另外电动机在启动和制动的过程中所消耗的能量很大，所以应该尽量的减少电动机启动和制动的次数。同时高层住宅还应该合理的选择电梯的速度，对于多台电梯处在一个出入口的，应该采用并联控制功能，这样不仅能够减少电梯运行的次数，同时还能够减少单台电梯的平均行程，有效的节约电能。将多台电梯分区运行也是减少电梯耗能的有效方法。
3、照明设计中的节能
我国照明用电量急剧扩张。节电照明已成为节能的重要举措，何为节能？节电就是在保证照度的前提下，推广使用节能照明器具。
3.1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1000h（小时），特殊的为2000h；单端的节能灯其使用寿命3000-5000h，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3000-5000h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。
3.2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。
3.3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。
3.4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。
结束语
我国的民用建设用电具有很大的节能潜力，设计人员在建设之前应认真规划，坚持经济、实用、便民、的原则，在规划、完善好建筑内的电气设备时，应充分考虑用电的措施，节约用电成本，促进节能工作落到实处。
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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