试析民用建筑电气中的主要节能措施

孙丽丽 杨红 赵璐

（哈尔滨平房物业供热有限责任公司，黑龙江，哈尔滨，150000）

试析民用建筑电气中的主要节能措施

孙丽丽 杨红 赵璐

（哈尔滨平房物业供热有限责任公司，黑龙江，哈尔滨，150000）

我国提倡节约型社会的背景下，建筑行业在节能方面也愈加重视。民用建筑的节能项目是必要手段之一，在建筑设计阶段对所设计的建筑进行能好分析，以此来评价建筑是否节能。本文从民用建筑能源的浪费表现开始说起，对相应的节能措施进行深入探讨。

民用建筑；节能；电气

全球资源日益紧张已然成为现实，在社会环境顺应发展的条件下，我国能源较为紧张。在大力提倡能源节约的同时，在探索节约能源设计的过程中，民用建筑应对电气节能设计进行有效的设计，缓解我国能源短缺现状，特别是以电能供需矛盾的问题进行主要研究。

一、民用建筑的能源浪费表现

1、不合理的设计导致空调能耗高

不合理的建筑设计与建筑通风导致空调冷量过高。在能耗较高的一些办公楼和综合商厦等建筑中发现，由各种方式（如开窗通风、机械排风等）造成的室内外通风换气形成的冷负荷，有时可占总的冷负荷的50%以上。

2、不合理的系统等原因造成空调能耗高

不合理的系统和设备选型以及运行方式，导致空调系统效率过低。不合理的运行制度导致空调能耗高，不合理的运行制度导致空调系统运行时间过长。下班后系统继续运行，或部分设备持续运行，消耗大量电力。

3、其它设备存在着能耗高的现象

采暖、通风、给水、排水等设备都存在设备选型和运行方式的不合理从而导致能耗高的情况。照明系统存在着能耗高的现象，照明光源、控制方式选择的不合理导致照明系统能耗高；照明系统存在着盲目的提高照度标准的情况。

二、民用建筑的电气能耗现状

随着我国社会经济的飞速发展和人民生活水平的提高,居民对建筑的要求也越来越高,如满足空调、电视机、热水器、电脑、各种装饰灯具等的供电需求。此外,在大中城市中出现的高档豪华住宅,户均用电量几倍甚至几十倍与普通住宅。此类高能耗住宅的飞速增多,成为我国建筑能耗增长的一个重要因素。具统计,我国建筑能耗已占全国总能耗的30%左右,因此,建筑节能具有重要的经济和社会意义。《中华人民共和国节约能源法》、国务院《民用建筑节能条例》等相关法规的出台也对民用建筑节能作了强制的规定。为了有效解决建筑能耗问题,需要在民用建筑电气设计时就充分考虑节能设计,结合实际,在有效降低能耗的基础上提高民用建筑电气的可靠性。

三、节能措施在建筑电气设计中的体现

在建筑电气设计中,既要注意节能,又不能降低标准和忽视安全,而应在保证安全可靠的前提下采取合理措施提高资源的使用率,以达到节能的目的。

1、合理的进行电负荷计算

用电负荷计算方法宜按下列原则选取:在方案设计阶段可采用单位指标法,在初步设计阶段及施工图设计阶段,宜采用需要系数法,对于住宅建设,在设计的各个阶段均可采用单位指标法和单位面积法。

2、合理的设置变配电所

变配电所的位置应尽可能靠近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损耗。根据总用电量决定系统的供电电压等级,用电单位总用电量在 250kw及以上或变压器容量在160kVA及以上时,宜以10(6)kV供电,以下可用低压供电。合理选择变压器,使其处在经济运行状态。变压器处于经济运行状态时,电力系统的有功损耗为最小。一般变压器的经济负荷系数为0.5～0.7,对于负荷系数长期偏低的变压器,应该考虑换用较小容量的变压器,如果运行条件许可,两台(或两台以上)并列运行的变压器,可考虑在负荷低时切除一台,或者采用在负荷变化自动调整运行台数的装置,对双电源供电系统,宜用两路电源同时工作的方案,以减少线路损耗。

力求配电系统的三相平衡。采用三相四线制供电方式,由于用户较为分散,线路较长,如果三相负荷不平衡,将直接增加电能在线路的损耗:当三相负荷平衡时线损最小;当一相负荷重,两相负荷轻的情况下线损增量较小。当一相负荷重,一相负荷轻,而第三相的负荷为平均负荷的情况下线损增量较大;当一相负荷轻,两相负荷重的情况下线损增量最大。当三相负荷不平衡时,不论何种负荷分配情况,电流不平衡度越大,线损增量也越大。为此对三相四线制低压系统来说,保持三相平衡是降损节能的一项有效措施,对于输送距离比较远的配电线路来说,效果尤为显著。对发电机、变压器而言,当三相负荷不平衡时,如控制最大相电流为额定值,则其余两相就不能满载,因而设备利用率下降,反之如要维持额定容量,将会造成负荷较大的一相过负荷,而且还会出现磁路不平衡致使波形畸变,设备附加损耗增加等。

加大无功补偿力度,增加系统的有效输出。无功补偿可以改善电压质量,提高功率因数,是电网采用的节能措施之一。配电网中常用的无功补偿方式为:在系统的部分变、配电所中,在各个用户中安装无功补偿装置;在高低压配电线路中分散安装并联电容机组;在配电变压器低压侧和车间配电屏间安装并联电容器以及在单台电动机附近安装并联电容器,进行集中或分散的就地补偿。当配电系统中的自然功率因数达不到电网规定时,必须进行补偿(国家规定值:高压用户 0.95,低压用户 0.90)。尽可能改善变配电设备的运行条件。由于变压器、电缆、开关等设备工作时会产生大量热量,如不及时排出,将造成配电设备降容、加速老化等,故在自然通风达不到要求时,应采用机械通风或用空调设备进行降温。

3、合理选择电线电缆的线径

在选择电线电缆的线径时要做到既要满足载流量和电压降的要求,又要留有适当余量,以备后期增加负荷使用,同时可以降低阻抗,减少线损。选择低损耗的节能型变压器,如“9”、“10”、“11”型等系列油浸变压器和“9”、“10”型等系列干式变压器,其中有叠铁心、卷铁心和非晶合金铁心等。此类型的变压器比普通变压器的自身损耗降低达 10%以上。选择高效电机。选择光源应从运行能耗、使用寿命、发光效率及价格等多种因素进行综合考虑。

4、运用楼宇自动化系统

楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行。

5、利用太阳能等清洁能源

国家《电力法》规定,鼓励各企业只用清洁能源及可再生能源,如风能、水能、太阳能等,其中利用光伏效应把太阳能直接转化成电能的光伏发电技术是民用建筑中应用较多的节能措施。太阳能光伏发电系统目前主要应用于太阳能热水、太阳能锅炉、太阳能照明(太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等)。随着太阳能光伏发电技术的不断发展完善和日趋成熟,该系统将得到更为广泛的领域。

结论：

综上所述，民用住宅建筑不论是供电系统或用电设备均蕴含着巨大的节能潜力。民用建筑的用电负荷应在变配电系统中进行合理的规划与设计，在新技术的运用与科学管理加以协调，将民用建筑电气的节能有效措施发挥的淋漓尽致。

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[3] 孙凯.建筑电气节能设计[J].建筑节能,2009,(02).

TU684

1674-3954（2011）03-0304-01