民用建筑电气节能与环保技术探讨

赵雪琦

哈尔滨铁路房建置业集团有限公司 黑龙江哈尔滨 150000

民用建筑的建设通常是为人民生活与工作提供场所，而起功能化作用的系统构成不容小觑，其中就包括电气系统。在当前建筑行业积极提升环保价值的发展趋势下，进行电气系统设计不仅要关注其功能性的展现，同时还应做好绿色节能技术的应用，以保证民用建筑在使用中的环保价值。

1 在民用建筑进行电气设计时积极应用绿色节能技术的主要原则

1.1 技术适用性

进行绿色节能技术应用设计必须建立在确保技术应用能够很好地保证建筑功能的基础上，且应保证民用建筑所设计使用的电气系统能够符合建筑运行特点，在电气系统设计中首先应该考虑的就是技术是否适用于该建筑，能否给使用者带来应有的体验，而后才能考虑所用技术是否能达到环保与节能要求[1]。

1.2 技术安装与运行的经济性

民用建筑的使用者通常为普通民众，且在使用建筑的过程中会产生一定的费用，建筑电气系统节能技术使用中能够最大限度提升电能的利用率，为用户减少电气方面的经济支出，这也是我们进行电气设计中积极应用节能环保技术的初衷，当然，电气系统的运行安全与耐久性同样也是进行电气系统设计时应注重的问题，应该积极应用当前日益发展、更新的节能技术与设备，同时还应在方案设计中做好准备，尽量保证电气系统管线的损耗做到最小，以提升电气系统运行的经济效益，为民用设备使用的经济性优化提供助力。

1.3 提升电气系统的节能性

在当今，我国各领域技术都在不断发展，新型能源技术也发展迅猛，太阳能、水循环等节能、节水技术在普遍应用中也在随着时代要求不断发展，我们进行民用建筑电气设计时也应将节能作为重要的设计原则，通过电气系统的优化设计与管道、线路的优化配置来提升电气系统运行的节能效果，提升民用建筑总体的节能性以及环保性。

2 绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用

2.1 动力设备的节能

降低电动机电能损耗的主要途径是增强电动机的工作效率，同时减少其使用频率。建筑结构中，其主要的动力设备就是电梯、水泵和风机等电气设备，其产生的耗能约占总耗能的1/3，因此，采用节能型电动机尤为重要。高效电动机比普通电动机大概节能3%左右，具体到实际应用中还要根据建筑物的实际结构特点，合理的选用电动机的荷载和容量。首先，电动机在启动和制动的过程中消耗的能量比较大，因此，需要大力减少电动机的启动和制动次数。同时，高层住宅区还要合理选择电梯速度，对于同一出入口有多台电梯者，应该采用并联控制功能，这样不仅可以减少电梯的运行次数，而且可以在很大程度上节约能耗；其次，进行合理的变频调速[2]。经济技术的快速发展过程中变频技术已经成为调节电动机功率的一种重要手段，变频调速主要是指电动机的内部结构中设计有变频装置的闭环电路系统，一旦电动机负载出现波动，那么就可能通过该系统对电动机的转速进行自动调节，以保证转速和负载的协调，从而达到节能的目的。

2.2 供配电系统的节能

（1）降低变压器的能量消耗。变压器是配电体系中的基础性装备，其耗电量约占总耗量的6%，一般而言分为铁耗和铜耗。铁耗与负荷的大小没有直接关系，与铁芯的制作材料和工艺是紧密联系起来的。而铜耗与负荷大小有一定联系，可以对电负荷经过科学的分配之后，选用合适的变压器运行数据和台数，以使变压器负载率达到最佳工作状态，同时，可以减少电压器的容量，提高其使用时间。（2）提升功率因数。配电系统中要想达到绿色节能的目的，就需要提高功率因素并减少无功功率造成的电能损失。首先可以增加用电设备的功率因数，电气选用时可以选择功率因素相对较大的电气设备，电感性的电气设备使用时，可以考虑运用具有补偿电容器的设备；其次是无功补偿，由于电动机属于感性负载，超量的电感值会影响电网的正常运行，降低电动机正常运行的效率。因此，需要采用无功补偿的方式来控制电动机的功率因数，来实现节能的目的。（3）加强计量与管理降低能耗。电气能计量不仅为提供者和使用者提供信息反馈，而且准确的计量可以为整个社会的节能减耗技术起到重要的参考作用。首先，高准确度的电气能测量仪器成为节能减耗的重要依据。基本上电气能源的使用量信息的获得都是通过相关的电气测量仪器直接或间接得到的。因此，在现代科学技术的条件下，使用最先进的测量仪器能够及时发现电气能的损耗情况，为人们的补损措施提供重要的数据；其次，电气能计量仪器可以与现代信息技术紧密相结合，以便更快捷地来反映当前电气耗能现状。电气能计量技术也是与信息化发展技术密切联系的，尤其随着计算机技术的快速发展，可以利用电气能计量测得数据运用到计算机模拟软件中去，从而准确的预估出当前电力系统的状况，并且电力设备信息通过计算机及时传输制定目的区[3]。这样可以在最短时间内，得到更加有效的电气节能信息，并在实际工作中加以运用。

2.3 优化照明系统，科学选择照明方式

在当前的民用建筑运行中，民用电的较大部分都是照明用电，由于照明方式选择不合理或者照明线路布设存在问题导致当前很多照明装置的效能较低，为了提升民用建筑的节能效果应积极提升照明方式的科学性。其一，积极对照明设计进行优化，根据民用建筑的具体需求对照明标准进行规划，要根据民用建筑各结构的视觉特性进行照明方式的科学选择。其二，在设计中应更新观念，不要为了所谓的视觉艺术效果而滥用艺术灯光设计，应在保证电气系统照明功能发挥科学作用的基础上积极利用节能灯具以及相应的绿色设备，可以通过营造温暖节能的照明效果来提升用户的建筑使用体验，滥用灯光效果不仅可能造成电能浪费，还会由于长期使用过于绚丽的灯光氛围而降低建筑使用的舒适性[4]。其三，科学、精确计算照明设备相应的照度，绝不能凭经验随便估算，要在设计中将照明效果设置于建筑相应的照明要求规范范围之内，而对于照明灯具的高度进行设计时也必须对于高度与照度之间的关系有所明确。其四，要依照民用建筑整体设计要求进行光源选择，同时在民用建筑结构设计中也应尽量保证各房间的自然光源照射时间，这样就能够尽量缩减其使用灯具、电能的时间，不仅能够减少民用电浪费，还能够增长灯具使用寿命。其五，应充分利用间接光源，合理利用天窗、天井来进行采光，并借助增大窗户面积、设置反射镜面的方式提高电能或光能的利用率，最大限度降低电能的损耗。其六，应合理选择手动控制、自动控制两种灯光控制方式，尽可能的采用声控、定时设备来达到节约用电的目的。

2.4 优化设计动力系统

对于民用建筑来说，或多或少都需要用到一定的动力用电设备，如供暖系统等，而在此方面浪费的电能无疑也是十分巨大的，基于此可从以下几方面降低在动力系统方面的能源损耗。其一，应采用更加高效节能的电动机，重点应提高电动机的效果和功率因数，例如可选择Y或Y2系列的高效电机，应用后可使总损耗减少20%-30%，效果可提高3%-6%。其二，应就距离供电点较远的电机以及工作时间较长的电机设置补偿机制，例如无功功率就地补偿装置等。其三，对于轻负荷运行的电机设备，可选用星三角切换装置，实现“轻载降压运行节电“的效果[5]。其四，应优化动力设备控制系统，尽可能的由程序控制设备的起动、行以及系统的负载，这样既可以减少管理设备的人力，又可以达到节能的目的。

3 结语

当前，虽然我国的科技创新水平和电力技术水平发展迅速，工程施工技术和水平不断提升，建筑物安全性、运行稳定性、管理维护系统和节能设计趋于完善，但是在发展科技的同时不应该忽略环保问题。我国人口较多，建筑覆盖面积大，用电量也很大，因此，建筑电气系统节能设计的发展与改进，是关乎民生和国家科技水平的大事，同时也是践行社会主义可持续发展战略的重要形式。