关于民用建筑电气的节能设计研究

2016-06-30南京大学建筑规划设计研究院有限公司南京210093

山东工业技术 2016年13期

于剑（南京大学建筑规划设计研究院有限公司，南京 210093）

关于民用建筑电气的节能设计研究

于剑
（南京大学建筑规划设计研究院有限公司，南京 210093）

摘要：随着人们生活水平的不断提高，为满足生活需求，电气设备不断增多，民用建筑电力损耗不断增加。从节能降耗角度进行分析，需要重点分析民用建筑电气系统节能设计方案，从实际情况出发，确定节能设计方向和要点，有针对性的采取措施进行优化，做好每个节点的控制，争取在不影响系统基础功能前提下，达到节能效果。本文对民用建筑电气节能设计方案进行了简要分析。

关键词：民用建筑；电气节能；设计

0　引言

为满足生活需求，民用建筑内电气设备数量不断增多，且工程规模不断增大，电气系统设计更为复杂。基于此背景，想要有效进行电气节能设计，需要从现状出发，遵循专业设计原则，确定节能优化要点，选择新型节能设备来代替传统电气设备，并积极开发应用新型能源，代替电力资源来维持生活需求，达到降低电力损耗的目的。

1　民用建筑电气节能设计分析

在生活水平不断提高背景下，民用建筑基础功能的发挥将需要更多的资源，尤其是现在生活水平提高，电气设备种类与数量不断增多，电力损耗总量不断增加。对民用建筑进行电气节能设计，已经成为社会经济发展的重要内容。以满足日常生活需求为基础，对电力传输与使用规律进行分析，来对建筑电气布局和电气网络设计进行优化，提高方案实施的规范性。对民用建筑电气进行节能设计，前提是不能影响正常生活活动的展开，保证电气设计具有较高的合理性与实用性。并且现在我国建筑电气行业发展迅速，在进行电气设计时，还需要就有前瞻性，提前预测可能会遇到的问题，并提前做好策略分析，积极应用各项新型技术、材料以及设备，确保在一段时间内电气消耗在控制范围内，且电力系统运行较高的效率［1］。

2　民用建筑电气节能设计原则

（1）目的性原则。民用建筑电气节能设计，首先需要遵循目的性原则，确定系统设计的要求，确保系统运行结果的有效性。电气系统为维持民用建筑各项功能正常运行的重要基础，进行设计时，要对各项基础要求进行分析，提高工程实用性与有效性。在此基础上，要根据民用建筑结构特点，选择合适的设计方法，保证系统内所有设备可以正常运行，可以满足居民生活需求。

（2）经济性原则。对民用建筑电气系统进行节能降耗设计，根本性目的是降低系统运行损耗，减少运行成本。因此在进行设计时，还需要遵循经济性原则，避免出现过于重视功能，而造成成本投入过高，整体经济性过低的现象。合理的设计，需要与专业质量为基础，通过合理的成本投入，提高整个方案设计合理性，降低系统运行损耗。如果盲目进行投资，对后期运行状态不了解，未考虑后期实际运行经济问题，最终反而会造成运行成本过高，与节能降耗目的背道而驰［2］。提高设计方案的经济性，争取在短时间内收回成本资金，来提高系统建设综合效益。

（3）节能性原则。为降低电气系统运行损耗，需要对系统现有特点进行综合分析，确定存在的不足与优化方向，有目的性的制定优化方案，使得整个设计方案更具有效性与实用性。民用建筑具有一定特殊性，对其电气系统进行设计前，需要结合实际情况对电气消耗情况进行调查，确定能耗多的项目作为设计要点，在保证不影响系统功能的前提下，提高系统节能效果。

3　民用建筑电气节能设计要点

3.1配电系统设计

（1）变压器选择。在选择变压器时，应以民用建筑所存供电设备数量为依据，确定系统供电需求，供电电压越大，则电能损耗越少。一般民用建筑最大供电电压为10kV，最小电压为220kV。因此在确定民用建筑电压等级时，应保证电压设计合理，并尽量提高电压等级，达到降低损耗的目的。尽量选择用10型以上，非晶合金材料的变压器，运行噪音比较低，具有更高的环保效果［3］。另外，变压器数量的设计，决定了成本投入，应综合分析供电需求、建设资金等因素，提高数量的合理性。

（2）配电设计。确定配电方案时，应提前对民用建筑用电类型和需求进行数据分析，计算建筑规律性负荷。为降低建设成本，可以选择公用变压器的方法设计，还可以控制线损，具有明显的节能效果。例如夏季空调降温运行损耗大，可以通过设置空调负荷独立变压器的方法，对不同时间段与季节系统运行负荷应用一台变压器，有效降低配电系统整体变压器容量。

（3）降低线损。降低线损也是民用建筑电气节能设计的常用方法，应提前对建筑电力运行实际需求进行分析，以年最小综合运行费用为依据，确定合理的电流经济密度。系统导线尽量选择用铜芯导线，具有较低的电导率，在一类二类电中比较常见。而对于电线负荷比较小的三类用电，则应选择用铝芯导线。另外，尽量将线路敷设成直线，避免回路过多而产生损耗。

3.2照明系统设计

第一，照明灯具。结合建筑自然光照效果，分析实际照明需求，掌握环境光分布规律，选择高效低能耗灯具。例如白炽灯灯具弧度规模，在不改变照度情况下达到20%节能效果，而荧光灯可以提高80%光效。第二，照度。对照明系统进行节能设计，即在保证正常照明要求前提下，合理搭配照明方式，根据建筑实际情况来选择相应的照明灯具，达到最佳照明效果。第三，用电制度。保证照明系统设计合理性的前提下，建立完善的管理制度，规范照明行为，达到节能降耗目的。

3.3动力设备设计

民用建筑中动力设备，即常用的电动机，对其进行节能设计，一方面要缩短设备运行时间，另一方面提高设备运行效率。民用建筑使用电动机的项目主要有电梯、风机、水泵等，运行能耗大约为总能耗的1/3。为降低动力设备运行能耗，在电气系统设计时，应尽量选择用新型节能设备，并根据实际生活需求来设定电动机负载和容量，避免电动机运行能耗过大。另外，还要尽量减少电动机启闭次数，因为设备启动和关闭所耗能量最多。