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简析民用建筑电气设计的节能措施王金财

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：王金财

[导读] 摘要：针对我国近期对绿色建筑的推广和以往能源浪费现象，从电气设计的几个环节，阐述了供配电系统设计、变压器的选择、供电线路和导线截面选择、照明节能等方面的节能措施。

        身份证号码：13082719840927xxxx 河北省承德市 067600
        摘要：针对我国近期对绿色建筑的推广和以往能源浪费现象，从电气设计的几个环节，阐述了供配电系统设计、变压器的选择、供电线路和导线截面选择、照明节能等方面的节能措施。
        关键词：民用建筑电气设计；节能措施；供配电系统
        1.民用建筑电气节能设计的重要性
        据相关资料显示表明，当前民用建筑电能的损耗约占总能耗的三分之一，目前正以上涨的趋势逐步上升，由此可见，在民用建筑中的电气节能有着十分广阔的前景。当前伴随着我国社会经济的快速发展，建筑行业的电力能源正呈现出供不应求的状态，这是因为当前我国电网的供电能源不能跟上建筑领域电力设备的增长量，因此出现了电能供不应求的现场。
        众所周知，由于电力能源具有涉及面广、辐射范围大等特点，这在一定程度上增加了电源的消耗量，因此，提高电能的利用率也成为当前需要重点关注的问题。近年来，我国正在走可持续发展战略，因此，当前我国发展的总体目标是建设“资源节约型”社会，因此，加强民用建筑电气的节能设计有着十分重要的作用。
        2.民用建筑电气节能设计原则
        节能减排对于当前我国走可持续发展道路起着基础的保障作用，也响应了当前资源节约型社会的建设需求。所以建筑电气设计中要深入贯彻落实节约电能的理念，同时还要本着实际性、适用性、经济性和节能性的原则。
        2.1实际性原则
        实际性原则是指在进行民用建筑电气设计时，要充分考虑建筑物自身的特点，根据民用建筑的实际功能，对建筑电气进行合理地节能设计。
        2.2适用性
        民用建筑电气节能设计的适用性是指其不仅可以根据建筑物中提供的环境等必要条件进行设计，同时也可以为保障民用建筑设备的正常持续运行；另外要充分考虑民用建筑用电设备的实际要求，例如电能的质量、供电的可靠性等方面，使其符合民用建筑电气设计的规范，得到科学合理的设计。
        2.3经济性
        可以说一切活动都是以创造经济效益为最终目的的，民用建筑的电气设计也不例外，因此，在进行节能设计的过程中也要重视电气设计的经济性原则。因此，经济性原则的要求是不能通过提升投资额度或者是增加电气工程的运营成本来实现节能，而是应该对民用建筑的电气设计进行全面考虑，使其能够获得最大的经济效益。
        2.4节能性
        节能性原则是民用建筑电气设计中最需要重点关注的原则，应该以降低能源的消耗量为基础途径。因此，对民用建筑的电气工程进行设计时，要对所需要消耗的能量进行一个基础的排查，在进行排查过后再针对电气工程设计的具体情况进行相应的节能设计。
        3.民用建筑电气设计中的节能方法
        3.1变压器节能设计
        变压器的节能设计既要满足其技术运行条件，又要保证运行中的安全可靠性，在考虑其运行条件和运行需求的前提下，将成本和能耗控制到最低。因此，在进行变压器的选择的时候，应该以选用低能耗材料为基础，使其达到高效节能的目的，另外，当变压器的负荷率处于70%—85%时是其最佳的数值状态，这些都是要通过对变压器的容量、台数等数据进行综合考量。如果变压器的负荷率和容量在进行设计的过程中处于相对平稳的状态，则可以选择容量较大的变压器，这样就可以相对减少变压器的台数，从而减少了能源的损耗量，从而也降低了因为能源的损耗投入的经济成本。

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        如果由于变压器的产生较大的季节性负荷或者是冲击性负荷对电能的质量产生了较大的影响时，为了灵活协调季节性所导致的负荷变化，则可以通过选择专用的变压器，这样一来可以通过轻载运行实现建筑电气在运行过程中的电源消耗量，达到节能的效果。
        3.2合理选择供电线路和导线截面
        根据建筑的规模、用电负荷性质及容量，使电气间位置合理的靠近用电负荷中心，减少供电半径、减少电能的损耗。据统计，照明线路的损耗约占输入电能的4％左右，影响照明线路损耗的主要是供电方式和导线截面积。在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标的前提下，应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面，从降低电能损耗、减少投资等方面综合进行选择。按经济电流密度合理选择导线截面。一般按年综合运行费用最小原则确定经济电流密度。①尽量选用电阻率较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。②尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。③增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，从而达到节能、经济的目的。
        3.3减少线路损耗
        由于建筑工程中电气运行过程中不可避免会产生线路上的损耗，这也是导致能源浪费的重要原因。由于线路上的损耗是因为线路中电流的留过所产生的功率损耗，由此可见功率上的损耗跟线路材质参数和负荷有着十分重要的关联。具体而言，可以采取以下方法减少线路损耗：
        3.3.1科学合理地选择线路路径
        由于线路的跨越长度过长时导致损耗产生的重要原因，因此，可以通过减少其长度的方式实现，要想做到这一点，相关设计人员必须掌握建筑电气线路的走线特点，并对线路路径进行科学合理地选择，进而实现线路上的节能。
        3.3.2加大线路截面，利用季节协调线路负荷
        如果加大的导线的截面，这对于减少线路损耗而言有着极其重要的作用，然后不能对其进行盲目加大，而是应该在满足载流量、热稳定和保护需求的基础条件下进行。季节性的供电线路主要是指在夏季空调和冬季供暖设备的使用线路，如果对这些线路进行合理的改造，那么即使是在春季和夏季时，同样也可以使用，这样一来就能有效控制线路和电阻中的损耗。
        3.4照明系统的节能设计
        3.4.1进行照明系统设计时，应充分应用自然光，因为这在当前而言是最环保的照明方式，而且其来源不需要消耗电能。所以，对民用建筑的照明系统进行节能设计的过程中应当将照明灯光与自然光相互协调应用，另外还可以将自然光通过一系列措施引入建筑室内，这可以通过导光设备和反光装置来实现。
        3.4.2由于照明设备目前是民用建筑室内光源的主要来源，室内的照明设备应当具有易清理、易更换、运行效率高等特点，因此要对选择合理的照明设备。
        3.4.3科学合理选择照明的控制方式，由于在建筑的公共区域，照明无人监管，如果其不采用声控等装置，则会产生很多能源上的消耗，这对于电气节能而言是极不利的，因此，可以选择人体感应控制、漏雨智能控制、分区分组控制等控制方式实现建筑电气照明系统的技能设计。
        结束语：总而言之，民用建筑电气节能是一项系统而复杂的工作，它对节约用电的潜力巨大，不仅可以缓解供电矛盾，而且对保护环境有重大意义。所以民用建筑电气在设计过程中应该结合多方面因素综合考虑，既保证建筑物功能的发挥又可以节能，同时节约有度，应用先进的技术和产品，按照不同的照明要求设计不同的照明方式，为我国的可持续发展做出一份贡献。
        参考文献：
        [1]张强，李玉兰.民用建筑电气设计的节能措施探讨[J].建筑设计管理.2010（02）.
        [2]那红宇.浅谈实现建筑电气节能的多种措施[J].低压电器，2008，22