民用建筑工程电气设计的节能途径探讨

吴珊

摘要：

随着人们生活质量的提高，现代化建设迅速发展，自然能源扮演的社会角色越来越重要。虽然我国能源总量丰富，但是使用量还是有限的，人均能源拥有量少，开发利用率低。随着社会化大生产的进行，大量的能源被消耗，而这些能源大多是不可再生。因此就加大了人们对新能源的开发利用，而电力在民用建筑中的运用更加普遍。本文对民用建筑工程电气设计的节能途径进行了探讨。

关键词：民用建筑工程电气设计节能途径

中图分类号：TU198文献标识码： A

一、民用建筑电气节能设计节能的重要性

随着我国城市建设飞速发展，各类工程的能源消耗不断上升，而其中以民用建筑为主。据相关资料报道，民用建筑能耗已占全社会能源总消耗量的45％。如果继续按照以前的低标准的节能设计的话，那么，过不了多久，我们将再无资源可用。因此，必须改进民用建筑工程电气技术，这就要求严格遵守国家对民用电气设计的相关规范，同时还要满足业主对建筑的功能性要求。最后还要紧密结合施工部门的具体施工情况，使得电气设计具有合理性和可操作性，对电气施工进行有效的指导。此外，民用建筑电气设计还要考虑到日益增加的民用电气设备对电气系统的影响，前景相当可观。建筑行业必须加进全面节能的进程。因此电气设计节能具体操作以规划、设计、建造和使用的过程，并且加强节能设备的运行管理以及严格执行民用建筑节能的标准。有效提高采暖、制冷、照明、通风、排水和管道系统的运行效率，合理设计民用建筑围护结构的热工性能，降低建筑能源消耗，合理、有效运用能源，加强可再生能源的利用。我国当前的民用建筑电气设计节能技术发展还不够完善，需要我们克服技术问题，不断去改进和总结经验，最终促进民用建筑电气设计节能的发展。

二、民用建筑电气工程设计节能的原则

1、实际性

所谓实际性,即是应根据民用建筑物自身的用途出发，在满足民用建筑物的实际功能的基础上，来做出切实可行、符合实际的民用建筑电气节能的设计。

2、适用性

适用性是民用建筑工程电气设计必要考虑的要素。它是基于满足在民用建筑物内创造优良的人工环境而提供必要的条件，也为民用建筑设备的正常运行提供必需的动力；同时按照民用建筑用电设备对于负荷的容量、电能的质量以及供电可靠性等方面的实际要求，不断优化供配电的设汁，从而促进电能的合理利用。

3、经济性

民用建筑在考虑节能设计时，必须时刻注意不能为了节能而忽略实际经济状况。应按照实际的经济条件，尽量满足民用建筑工程电气设计的节能要求，切记不可盲目地甚至过高地不断增加投资额或者不断增加民用建筑工程运营的成本来节能。正确的做法是要认真而全面考虑到民用建筑节能的经济效益，投资成本应在比较短的时期内收回。

4、节能性

民用建筑节能应立足于减少能量无谓的消耗（比如线路、电能的可以避免的损耗）。所以，在设计时可以先查找出与民用建筑工程功能没有相关的能量消耗，再充分考虑采取相应的行之有效的节能措施。

三、民用建筑工程电气设计的节能途径

1、配电系统的电气节能设计措施分析

为有效保证电气节能设计的技术应用，可以将供配电系统的设计简单化，减少电气系统的投资，通过控制配电的级数，来降低电能的损耗；还可以减少线路损耗，缩短配电半径，根据供电距离及分布、用电设备、负荷容量等因素合理设计供配电系统，使配电系统变得越来越简单可行；合理正确选择照明灯具启动器以及变压器、电动机的容量降低线路抗感；加大配电方案的经济性和合理性的考虑，从而减少电压损失、降低电能损耗、提高供电质量来进行电气节能的合理化设计。

2、电压等级选择

1）高压配电电压宜采用10kv,低压配电宜采用220/380v。

2）用电单位的供电电压，应根据其计算容量、供电距离、用电设备特性、供电回路数量、远景规划及当地公共电网的现状和发展规划等技术经济因素综合考虑确定。

3）当小负荷用户用电时宜接低压电网。当用户的计算容量为200KVA或用电设备单台功率大于250KW，当供电距离大于250米，计算负荷大于100KVA的用户，宜采用高压供电。

4）若电力网提供的电源电压为35KV，且采用35KV配电经济合理时，经供电部门同意，可采用35KV配电，并采用35/0.4V直降的供电方式。

2、减少电能在线路传输过程中的损耗

1）应选用电导率较小的材质做导线

铜芯最佳，但又要贯彻节约用铜的原则。因此，在负荷较大的一类、二类负荷中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线。

2）减小导线长度。首先，线路尽可能走直线，以减少导线长度，其次，避免迂回供电，以减少来回线路上的电能损失，第三，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离。

3）合理选择电线电缆的使用规格。确定电线电缆的使用规格(导体截面)时，一般应考虑发热、电压损失、经济电流密度、机械强度等选择条件。通常低压动力线路因其负荷电流较大，故一般先按发热条件选择导体截面，然后验算其电压损失和机械强度；低压照明线路因其对电压水平要求较高，可先按允许电压损失条件选择导体截面，再验算发热条件和机械强度；对于高压线路，则先按经济电流密度选择导体截面，然后验算其发热条件和允许电压损失；而对于高压架空线路，还应验算其机械强度。一般来说，同一规格鋁芯导线载流量约为铜芯导线的0.7倍。

3、积极推广新技术、新产品

由于人们为响应节能减排的政策号召，给电气设计带来新的要求。尤其对于民用建筑电气的设计而言，积极投入新技术、新产品的运用来降低能源消耗显得相当重要。例如节能灯技术的发展，为建筑行业提供了LED灯，新型节能灯和电磁灯等相对于之前白炽灯技术已经有很大突破。这些技术性的发展促进了新型电气设施技术的发展。但是在推广新产品、新技术的同时也应该注意到和建筑业发展密切联系，要避免盲目投入，到最后反而会引起资源的浪费和能源的消耗，反而得不偿失。

4、电气照明节能设计

在确保照明质量的情况下,照明节能设计既要满足节约照明用电量的原则,又要提升整个照明系统的用电效率。对照明进行设计时,要相关规范中的照明均匀度、光色、照度标准、统一眩光值、能效指标等相关条款的要求。对于民用建筑的照度标准值,可依据照明要求的档次来确定照度标准值。对于建筑装修照度标准值则可以从节能方面进行考虑,无需攀比或追求高照度水平。开始照明设计时,首先要确定合适的照明形式。照明节能的设计措施包括:在达到并满足照明标准和质量的情况下,首先要根据不同的场合选择照明光源,再尽可能地选取高光效的光源;以国家现行的规范、标准要求为基本出发点,达到并满足不同场所的视觉、照明功率密度、照度要求等规定;在眩光限制得到满足的情况下,要首先考虑开启式直接照明灯具和效率高的灯具,通常情况下,对于室内的灯具,要求灯具的反射罩具有较高的反射比,同时要求效率不得低于70%;在满足灯具的美观要求和最低允许安装高度的情况下,尽量降低灯具的安装高度来节约电能;局部照明设置的合理性。有高度要求的环境,要设置局部照明,而对于高大空间区域的照明,要在高处采用一般的照明方式;要选择节能型高功率因数电感镇流器或电子镇流器,对于公共建筑内的荧光灯单灯功率因数0.9;应采用能效等级高的气体放电灯,单灯的功率因数不得低于0.85;对于照明配电系统的设计要降低配电线路中的能量损耗;主照明的电源线路要尽量选用三相供电,以降低电压损耗,同时要尽量使三相照明负荷趋于平衡,以增加光源的发光效率;设置具有人体感应、时控、光控等功能的智能照明控制设备。

5、自然光得到充分的利用

由于我国的地形地貌比较复杂，而且多丘陵地区，所以大多数地区都具有较好的太阳能资源。对太阳光的使用最大程度的降低了投入成本，不需要电力，也不会给人类环境带来污染。所以，在建筑设计中增加对太阳能资源的利用是实现建筑电气设计的最重要措施。这种通过采用自然光的方法来减少人工照明的方法，在我国普遍被利用到的像太阳能热水器、太阳能发电、太阳能采暖等形式中；优化建筑布局的形式，以最佳布局保证高密度建筑区的采光效果，实现建筑物之间的空气流通，提高建筑物的舒适度，这在很大程度上节约了人工照明电能。

结语：

节能减排是我国一项基本国策，要贯彻这项国策必须从电气设计开始，最大程度降低能源消耗，降低成本的投入。像现在提倡的低碳经济也为建筑节能电气设计带来新的机遇和挑战。在我国能源供应量不足的情况下，建筑电气的节能设计迫在眉睫，能源消耗量大给人们敲起警钟，让人们开始警惕能源危机。同时也可以促使人们在这种严峻的形势下，寻求新能源的利用机遇。从而促发人们对节能的重新认识，以便更好的将能源有效利用和我们的现实生活结合。因而也就促进了建筑电气设计节能方面新的发展趋势。

参考文献：

[1]王永利.民用建筑工程电气设计的节能途径研究[J].科技创新导报

[2]何麦玲.民用建筑电气设计的节能措施研究[J].门窗

[3]朱则刚.低碳经济给力建筑电气节能技术挑战未来[J].电气工程应用