住宅建筑电气节能措施

张磊

摘要：建筑电气技术工作者应建立和健全节能理念，通过科学的管理、精心的考虑、反复的比较方案。在满足功能需求的前提下，采取行之有效的节能措施，真正达到节能的目的，实现供配电系统及用电设备的经济运行。本文阐述了住宅建筑电气节能的基本要求，探讨了住宅建筑电气节能措施。

关键词：住宅建筑；电气；节能；措施

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

在我国现代社会的发展中，能源问题已经成为社会焦点问题之一，受到社会各界的广泛关注和重视。以民用建筑为主体的中国民用建筑行业是一个高能耗、高污染的行业。因此，在住宅类建筑电气中要重视电气节能技术的应用，进而实现环境保护和能源节约的目的。建筑领域节约用电蕴含着巨大的潜力, 它不仅能有效地缓和电力供需矛盾, 保证国民经济持续、高速、健康的发展, 而且经济效益显著, 是一种经济的电力开发形式。

一、住宅建筑电气节能的基本原则

1、住宅电气节能应满足建筑物的使用功能，即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适卫生；满足上下左右的运输通道通畅无阻，满足特殊工艺要求，如游乐场所的一些游乐设施的设备用电，展厅的艺术照明及动力用电等。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。而是让该部分增加的投资，能在几年甚至更短的时间内用节能减少的运行费用进行回收。

2、节能的着眼点，应是节省无为损耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物的功能无关的，再考虑采取相应的措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路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，采用先进技术成果使其能耗降低。节能措施还应该贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。建筑节能涉及多专业技术及其融合，如建筑设计、建筑维护结构、暖通空调系统、热水和照明等多方面问题。

二、住宅建筑电气节能措施

1、合理选择配变电所位置, 减少线路长度, 降低供电损耗

( 1) 配变电所位置应尽可能深入或接近负荷中心, 同时还要兼顾进出线容易, 吊装、运输方便, 是否有爆炸危险介质、腐蚀性气体、渗漏、结露等影响供电安全的因素存在等情况。

( 2) 对不同的用电设备及不同的供电距离,要进行电压降计算, 不能因为节能而影响供电质量。

（3）正确选择供电线路的截面, 尽量减少线路阻抗, 从而降低损耗。计算时应同时考虑敷设方式、环境条件、计算电流等因素。

（4）尽可能改善变配电设备的运行条件。由于变压器、电缆等设备的正常工作温度较高, 大量的热量滞留在变电所及线路通道中,如不及时排出, 将造成配电设备的降容, 故在自然通风达不到效果时, 应采用机械通风, 有条件的可配置空调设备进行降温。

2、降低变压器降耗。

目前城乡电网广泛使用10 kV 电压供电, 合理调整配电变压器, 可以有效地降低负载的损耗。这是因为变压器能否工作在最佳状态取决于设计阶段变压器安装容量的选择。然而, 常常是由于电力负荷预测不准确, 变压器运行中的负荷不符合其安装容量, 造成变压器不能在最佳状态运行, 以致损耗增大。住宅建筑的用户变压器负荷率最好控制在70% ~ 85% 的范围内。降耗的方法有如下几种：

（1）合理选择变压器。提高变压器的负荷率,使变压器的实际负荷接近设计的最佳负荷; 选用新型节能变压器。

（2）改造和严格控制新装的高能耗变压器。

（3）根据负荷的变化, 合理调配供电负荷, 及时调整并联运行的变压器台数, 适当选择调容变压器。

（4）平衡三相负荷。三相负荷不平衡, 会使线路和变压器的铜损增加。若线路内的负荷不平衡度减少30 % , 线损可降低7% ; 不平衡度减少50% , 线损可降低15%。

（5）变压器二次侧无功功率补偿。变压器的效率随着负载功率因数的变化而变化, 因此对变压器二次侧的无功功率补偿, 可以降低变压器对本身和高压电网的线损, 不仅提高了变压器的负载能力, 又可以改善用户电压质量。

3、重视和合理进行无功补偿

建筑配电系统如果无功电源不足，会使配电系统功率因数和电压质量下降，致使电气设备容量得不到充分利用，导致电流的增大和视在功率的增加，供配电设备及线路损耗增加，变压器及线路的电压降增大，使供电网电压产生波动。无功功率补偿的作用就是要尽量减少无功功率对电网的影响，其作用主要有：

（1）提高建筑配电系统及负载的功率因数，降低线路及用电设备的容量和负荷，减少功率消耗；

（2）稳定电网的电压，提高供电质量，增加系统的稳定性；

（3）平衡三相负荷，减少无功功率对电网的冲击。对建筑配电网的电容器进行无功补偿，通常采取集中、分散、就地结合的方式。电容器自动投切的方式可按母线电压的高低、无功功率的方向、功率因数的大小、负载电流的大小、昼夜时间进行划分，具体选择要根据负荷用电特征来确定。

4、 照明系统的节能措施

（1）根据工作性质确定合理的照明方式和照度

应分析工作的特点、难度、精度和持续时间及其对照明的要求等，据此参照照度标准提供科学、合理的照明。对工作地点固定、人员活动范围小的工作场所应尽量采用局部照明或辅助照明。

（2）采用高效节电新光源和照明系数高的灯具

高效节电新光源的主要优点在于：一是效率高，即单位电功率所产生的光通量高，而以热的形式损失的能量少；二是显色性好，即在获得同等视觉效果的情况下，可减少电力消耗。因此应根据使用场合的特点，应尽量采用节电新光源。白炽灯的发光效率最低，应采用高效节能荧光灯，并使用节电型电子镇流器，以减低在镇流器上的电力损耗。除此要考虑灯具在通风散热、减少积灰和维护保养等方面的便利。使灯具的照明利用系数高。

（3）加强灯具的清扫和维护，提高其照明利用系数

灯具上积灰会严重地降低照度，灰垢还会污损灯具，减短其寿命。因此应定期清扫灯具灰尘，去除积垢，以保持灯具较高的照明利用系数。

（4）充分利用自然光，减少点灯时间

住宅建筑充分利用自然采光，特别是电梯前室，白天可以利用自然光，通过透光率较好的玻璃窗，以达到充分利用自然光的目的。

5、节电开关的选择

采用各种类型的节点开关（ 如声光控延时开关、光电自动控制器、节电控制器等） 通过控制灯光点燃时间，进一步达到节能的目的。如声光控延时开关，采用集成电路，性能优良、自动方便、安全省电，经久耐用。通过光线控制，即白天或光线较强时，在光控电路作用下，开关断开自锁，声控不起作用，照明灯不亮。通过声音控制开与关，即在无光线或一定暗度下，凭借人的脚步或手拍声，即可作出反应，电路接通，照明灯启亮，并延时大约1 分钟自动关闭。这样就可以避免灯具长时间开启而浪费能源。

6、重视利用太阳能

以往的民用建筑采光设计都是假定天空是阴天，不考虑直射阳光。这样的采光设计计算简单，对阳光多变带来的采光不稳定、过热、眩光等问题都回避掉了。随着科学技术的发展，特别是节能的影响，人们对晴天和平均天空采光设计与计算进行了大量研究，并初步提出一套设计方法。国际照明委员会的天然采光技术委员会也专门组织各国专家对近年取得的采光设计经验和科技成果进行了总结，编写了《国际采光指南》，为设计、科研、教学和有关人员提供了设计依据和标准。利用晴天采光计算方法设计采光，约可减小15% 的开窗面积，具有重要的节能和经济意义。

总之，为了应对我国的能源供应不能持续满足我国经济发展的状况, 我国已把节能减排作为重要的大事而列入对各级政府的考核要求。科学技术的进步使电能得到了大幅的提高, 但我们更应该注意并认识到由此而产生的相应危害, 节约用电, 从而保证我们在享用科技进步成果的同时, 其不会对我们的生活现状造成明显的损害。

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