民用建筑中电气节能设计的应用

刘福崇

摘 要： 建筑节能是时代发展过程中的一个具体的要求，近年来，我国国民经济的快速发展，使得人们对电力的需求逐渐增加，而当前的电力装置以及电网的供电能力还有一定的局限性，因此很多地方都会出现电力不足的现象，电气的节能设计已经成为建筑电气设计的重要内容。在具体的建筑设计过程中，如何加强建筑电气节能设计，是很多建筑企业研究的重点内容，本文就建筑电气节能设计的相关原则与措施进行简要的分析。

关键词： 民用建筑;电气;节能;措施

【中图分类号】TU85     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）21-0207-01

1 建筑电气节能设计的原则

建筑电气节能设计，不是盲目地进行建筑电气的节约，而应该在设计的过程中贯彻一些基本的原则和要求，进行科学、系统的建筑电气设计。建筑电气节能设计的原则主要有以下几个方面。

第一，满足用电需求。尽管在建筑设计过程中要加强电气节能的设计与研究，但一个基本的前提是要保证建筑的电气用电需求，在满足基本的需求之上进行节能设计。比如在照明方面，对于建筑照明的照度、显色指数等要素要进行测试，以满足具体的建筑要求，对于空调的用电需求，要满足基本的舒适、卫生的功能，再如其他各种电器的使用，都要以保证基本的需求作为前提进行电气设计。第二，以提高经济效益为目标。在进行建筑电气的节能设计时，不要盲目地进行设计而一味地增加成本，应该进行科学的规划之后再投入生产建设，在建筑节能设计过程中，所耗的成本相对于一般的建筑而言，要相对高一些，但应该要本着增加整体的经济效益的原则进行生产，将增加的成本通过节能的方式进行回收。第三，节约能量损耗。在进行建筑电气的节能设计过程中，对于一些无用的能量损耗，要进行确认并且清除。比如在建筑电气的设计过程中，变压器以及传输电路上的功率损耗都是无用的能量损耗，在进行节能设计过程中，针对这些损耗要采取相应的措施，进行有效地电气节能。

2 建筑电气节能设计

建筑电气的节能设计是关系到资源的利用、建筑物的使用效率等多方面的，随着经济的发展，对建筑电气的节能设计变得越来越重要，受到的重视程度也越来越高。在具体的建筑电气的节能设计过程中，需要从以下几个角度出发。

（1）第一，进行负荷的计算。进行负荷的计算，是进行后续节能设计的基础，只有进行相关的計算，得到相应的电气负荷，才能在建筑过程中选择比较合适的配电变压器、导体、电器等，也能比较准确地计算出各种电气设备的功率和电压的损耗。当前在建筑电气的节能设计过程中，一般采用的负荷的计算方法有三种，一是单位面积法，二是需要系数法，三是单位指标法。在具体的过程中要根据具体的情况选取合适的计算方法，比如在方案设计的阶段一般是选取单位指标法进行负荷的计算，在初步设计、施工图设计阶段一般是选取需要系数法进行计算，当然在实际的情况中，应该根据工程的具体情况而定，可以选用一种也可以选用多

种方法结合进行电气负荷的计算。

（2）第二，照明节能设计。照明的节能设计是最直观的一种电气节能设计方法，指的是在保证视觉要求和照明质量的前提下，尽量减少照明系统中的各种光能的损失，最大限度地利用光能，达到节能目的的一种方法。照明节能设计有以下几种。

首先，充分利用自然光。在建筑节能设计中，电气设计人员要和建筑的其他设计人员进行有效地配合，充分利用自然光和人工照明的结合，在人工照明的电能方面进行节约，这是电气节能设计的一个重要途径。其次，要按照照明设计规范进行操作。在具体的照明节能设计过程中，要按照相应的规定进行设计，比如对客厅、厨房、卧室等不同的场所，其照明的标准、视觉要求等要素都是不相同的，在设计的过程中要按照具体的标准进行设计施工。在满足基本照明需求的前提下，一般的房间是采用高效的直管荧光灯、紧凑型荧光灯、LED 光源等进行设计的，而在一些高大空间的场所，如机场候机楼、展馆的展厅等建筑，一般采用的照明设施是金属卤化物灯等放电光源。再次，在照明节能设计中，要不断推广各种低能耗的光源附件，比如电子镇流器、电子触发器、电子变压器等，这些附件的使用可以有效地降低照明过程中的能量损耗。最后，对灯具的控制方式进行不断改进。在电气设计中，选用一些节能型的开关或者装置，也是进行电气节能设计的一个重要手段。比如在卧室，可以采用调光开关，在比较高级客房里可以采用节电钥匙开关，在公共场所可以采用声控开关等，这些灯具的不同控制方式要根据具体的场所来选择，无论是选择何种灯具的控制方式，一个基本的前提都是要保证环境的照明需求。

（3）第三，对供配电系统进行节能设计。供配电系统的节能设计也是电气节能设计的一个重要内容，供配电系统的节能设计主要是为了减少变压器、传输线路等方面的电能损耗。因此在具体的电气设计过程中，首先是设备的选择，一般来说要选择低损耗、低噪音的节能变压器，比如 S10 型比 S9 型的空载、负载损耗低10%。变压器的容量应根据计算容量选择，变压器的经常性负载应为变压器容量的60% 左右。变压器的结线方式，在 TN 及TT 系统接地型式的低压电网中，宜采用Dyn11 结线组别的三相变压器。对于传输线路的节能设计而言，进行节能的主要方式就是降低传输线路的电阻。导线的电阻率和导线长度的乘积成正比，与导线的截面积成反比。因此在导线的选择过程中，要选择电阻率比较小的导线，电阻率越小，导线的导电性能也就越好，其具体的损耗也就越小。另外还要减少传输导线的长度，因为长度越长，能耗也就越大。因此在电气设计过程中，要考虑到电气的线路安排，电气的线路安排尽量以直线为主。变压器在安装的过程中尽量要靠近负荷中心的位置，也可以减少供电的半径，从而减少传输线路上的损耗。对于在实际建筑中，遇到供电线路比较长的情况，则可以通过增加导线的截面面积来减少电阻，从而降低能耗。此外，为减少线路上的无功损耗，还应在低压集中设置功率因数自动补偿装置，采用有源或无源滤波器，抑制高次谐波，提高供电质量及功率因数。

3 结束语

节能是建筑设计的发展方向和趋势，当前的电能使用危机以及为了促进经济的可持续发展，加强建筑电气节能设计势在必行，在建筑电气节能设计过程中，要考虑各种可行技术措施，对各种电气设备进行合理地配置并且进行科学的管理，以便减少能耗，提高能源的利用效率，达到节能目的。

参考文献

[1] 郑飞然.对建筑电气设计节能措施的探讨[J].建材与装饰，2019（111）：185-187.

[2] 赵青娟.建筑电气设计中的节能措施[J].山西建筑，2018（36）：146-147.