民用建筑电气设计的节能

李茹怡

摘 要: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。本文从我国建筑电气设计的原则入手，重点分析了民用建筑电气设计中的节能应用，以期为我国的建筑电气节能提供一些参考意见。

关键词:房屋建筑；电气设计；节能措施

中图分类号：F407.6文献标识码： A

引言

我国在建筑电气设计上存在着很多问题，如设计不合理，忽视设计施工建造的环保节能技术研究等，这些问题使得建筑电力消耗尤为严重，进一步加重了我国经济发展面临的巨大的能源压力和环境危机。要想全面贯彻落实科学发展观，就必须从建筑电气设计中探讨出节能设计技术，提高能源利用效率，缓解我国的能源压力。

一、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。建筑电气工程的节能设计要在供配电、节能材料和灯具、变压器三个方面着手。

1、供电方面的设计原则

电气工程节能设计需要满足如下两个要求:首先，要以满足使用者舒适度方面的要求，在此基础上，才能大胆的进行节能方面的设计。其次，要充分体现设计与相关节能设施选择上的科学性。

1）适用性是节能设计的基本要求

电气工程的节能设计不是简单的数字上的节能要求，必须是在足够的电能供给前提下的设计，根本目的是要满足用户对电能的基本需求。电气工程节能设计主要表现为对设施的节能控制，最为典型的是公共部分声控灯具的安装。

2）安全性是电气工程设计的前提条件

电气工程节能设计的出发点不是降低材料的使用，而是要以供电的安全为前提。要保证设计方案在使用中供电系统的各种安全问题，如:设施稳定、负荷、避雷以及绝缘方面。只有很好的满足适用与安全的基本要求前提下，才能科学合理的进行设计，并选取适用的节能设备，这种优化设计才能真正实现节能减排的设计目标。

2、电气工程设计需提高设备运行效率

电气工程设计可以满足如下几个标准:第一，满足建筑体内对电能的必要需求。第二，要有效的节约电能。第三，对于整体投资的合理控制。这就要求设计人员在相应设施选配上，

必须选用节能效果好的设备，并将其布置于整个工程中的合理位置。

3、设计系数的科学性与负荷调整的合理性

如果设计不得当会造成各种使用过程中的问题。如:符合过小，无法满足区域内的电力需求，各种电气设备无法正常运转；符合过大，会造成前期投入方面的巨大浪费。所以，在设计阶段要客观了解建筑体在共生方面的真正需求，计算出合理的符合需求。通常在所得数据基础上增加10%的需求量是相对合理的数据。

二、建筑电气节能设计探讨

1、供配电系统节能

1)精确严密计算。对各种电气设备的负荷能力做出严密科学测试，满足国家规范、标准对供配电系统的各项规定，进而得到准确数据，做出精确严格的核算。计算的结果将会对电气设备的设计和安全有着重大影响，同时，严密的计算，也是可以采取经济手段的前提。

2)科学设计建筑内的配电系统。鉴于每幢建筑的不同特点，要据实际情况对低压高压，供配系统做出科学合理的设计，既可以保证整个电力系统的正常运营，又可以保证供电用电的稳定和安全。

3)根据建筑用电产生的数据，结合建筑中住宅面积的多少，分析需要用电的总量，和所需的电的负荷为多少。在建筑群中，为了提供稳定的电源电量，避免出现往返长距离供电的现象，和电线电缆的使用，可在附近增加变电设备，如变电所或箱式变电站。这种设备的增加，应选择安置在住宅区的中部，以减少电缆和电线的支出，同时还可以损少电线的损耗，有效地提高用电的质量，增强用电质量，借以保证电气设备的高效稳定的运行，以此达到节能的目的。

2、电气照明节能

照明是建筑物电气设计必不可少的功能，然而由于在公共场合照明的面积比较大，照明节能也是建筑电气节能设计的一个热点、照明部分的节能必须满足生活中对光照度的要求，建筑照明节能可以从以下几个方面入手:①建筑在设计时一定要根据建筑物的类型充分考虑自然采光，尽量减少人工照明的使用。有些地方可以利用自然光照明的部分，可按照标准照度的要求，配置相应的灯具数，以满足用电的需要，做到即节能又照明。建筑面积照明，可按建筑物照明设计。②建筑物照明设计时广泛采用节能灯泡，以降低能源消耗。③合理根据光照度这一条件根据不同功能划分选用不同功率的照明设备，已达到最佳的照明效果。④结合实际情况对一些公共场合的照明设备加装智能控制装置，如声控、光控、或者震动控制设备。电梯厅照明等禁止采用节能自熄开关控制的场所，不采用白炽灯等不节能照明光源。公共场所的照明，应当结合工程项目使用功能和自然采光等条件，合理采取分区、分组、集中和分散等控制措施。

3、电气设备的节能

1)减少变压器的能量损耗。建筑电气对变压器的依赖性非常强，变压器在长时间的运转下造成的能耗也是相当可观的，因此在安装中最好选择合理的变压器如选用选用低损耗、低噪音、高能效的非晶态磁性材料变压器。

首先根据负荷情况，综合考虑投资和设备运行费用，对负荷进行合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效区内。变压器效率与变压器负荷和损耗有关，也与负荷的功率因数有关，选用节能型变压器，更换或改造高能耗的变压器。

同一变电站的变压器尽量并联运行，根据负荷的变化调整并联运行的变压器的台数、在负荷变化的情况下，如投运变压器台数和数量不变，其负荷率和运行效率都将发生变化，使

其超出经济运行范围，因此要及时投入或切除部分变压器，以防止变压器轻载和空载运行。对长期轻载的变压器，必要时应按实际负荷更换小容量变压器，以实现节能的目的、另外，还需考虑控制各类非线性用电设备所产生的高次谐波，降低高次谐波值，降低变压器的运行环境温度，平衡三相负荷，合理选择变压器的接线方式等因素。

2）高效光源、高效灯具的使用

高效光源顾名思义具有高光效，显色好等优点。试验证明，自炽灯只有10%的电能转变为可见光，90%的电能转变为热辐射，而这种热辐射性又为人们带来火灾隐患。细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯和节能灯均为高效光源，应积极推广应用，尽量减少白炽灯的使用量。好的光源有了，如何使这种好光源发挥其功效能，这就要求灯具的效率要高。灯具的效率为灯具出射光通量与光源总光通量的比值，其值越高，照明的效率也就越高。

3）积极推广和应用节能新技术、新产品

随着社会经济及科学技术的发展，建筑电气专业新技术和新产品不断涌现。为了达到更好的节能效果，在建筑电气设计中必须积极推广新产品、新技术，发挥新产品新技术的节能作用。现阶段，我国建筑工程中已广泛采用了eps应急系统、太阳能光源等许多电气新技术、新产品。合理选择节能灯具是建筑照明实现节能的重要措施，荧光灯是应用广泛，用量最大的气体放电光源，它具有结构简单、光效高、发光柔和、寿命长、无频闪和无电磁辐射等优良性能，把它应用到建筑物照明中会取得良好的照明和节电效果。

四、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、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]王丽恒．智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究［J］．才智，2011(23)．

[2]郑飞然.对建筑电气设计节能措施的探讨[J].建材与装饰：中旬，2011（11）

[3]刘晟楠，徐日升.对现代建筑电气设计中几个问题的探讨[J].黑龙江科技信息，2012（03）.

赵晓奇

【摘要】民用建筑是百姓生活中十分重要的居住场所，关于民用建筑的电气设计问题成为了建筑设计者们关注的问题。本文就民用建筑电气的节能设计原则、民用建筑设计中节能的有效措施进行了详细论述，希望对以后的电气节能设计提供帮助。

【关键字】民用建筑、电气节能设计

中图分类号： TU74 文献标识码： A

前言

随着社会经济的不断发展，人们对资源的开采和利用越来越多，因此在建筑的设计中节能十分重要。只有做好节能设计才能减少资源的浪费，保证建筑的实用性和经济性。

民用建筑电气的节能设计原则

1、实际性

民用建筑电气设计的实际性是依据民用建筑自身的用途，在满足民用建筑实际功能的基础上，设计出切实可行、符合民用建筑实际的节能方案。

2、适用性

适用性原则是民用建筑电气设计节能措施中必须考虑的原则，如果民用建筑中设计出的节能电气不适用，那么它的设计没有利用的价值再节能也是徒然，如果付诸实施只能是浪费资源。适用性为满足民用建筑创造优良条件提供必要的条件，也为民用建筑电气设备在节能前提下的正常运行提供必须的动力。与此同时，根据民用建筑用电设备负荷容量、供电可靠性、电能质量等方面的实际要求，不断优化民用建筑电气的节能设计，进而促进民用建筑用电设备电能的合理应用，节约电能。

3、经济性

经济性是民用建筑电气设计节能措施中必须时刻注意的原则，在节能设计中不能为了节能罔顾民用建筑的实际经济状况。在设计中，不得脱离经济性原则盲目追求节能，致使盲目甚至过高增加电气节能投资金额、不断增加民用建筑工程运营的节能成本，致使设计得不偿失。在设计时，需注意综合考虑民用建筑的经济效益，尽量保持节能成本投资期内便能收回的原则

4、节能性

民用建筑电气设计的节能性原则是指在符合其实际性、适用性、经济性的原则下，尽量减少民用建筑电气设备不必要的消耗。这需要设计人员在设计前，先查找与民用建筑无关的能量消耗，然后综合考虑提出相应行之有效的电气设计节能措施。

设计与实现民用建筑电气节能的有效措施

在民用建筑中的电气设计中，一方面需要注意节能设计，同时又不能降低实际的标准与安全，而应该在确保其电气节能设计安全可靠的基础上采取比较科学、合理的措施来提高其资源的使用率，以最终达到了电气节能的目的。针对现代住宅建筑电气设计上，随着设计师们各自的独具匠心，也用着不同的形式在设计和施工中展现出来，而节能就是最主要的一种形式和做法。现就从电气设计的节能所注意的原则开始，对现代住宅建筑电气设计的途径和措施加以分析。

1.合理选择电线电缆的线径

在设计人员选择与研究电线电缆的线径之时需要做到既能够满足载流量与电压降的标准，又需要留有科学、适当的余量，以备业主后期的增加负荷使用，与此同时还可以有效地降低阻抗，减少线损问题。对于现代民用建筑工程方面的设计需要进行施工的全部过程中体现，为了能够全面预防与控制好民用建筑工程设计中的电气节能技术，从有效保证业主们的身体健康或者进一步减少能源的浪费角度出发，一定要要对该民用建筑的工程设计加强管理，因此一定要要从技术达标，设计科学先进，从而才能够保证安全建筑物中健康节能的原则，最终制定相应的规范来强化与落实。

2.合理、科学地选用民用建筑中的变压器

在民用建筑的电力系统设计中，变压器装置是必不可少的，那么科学、合理选择其变压器的实际型号与运行方式，就能够达到减少变压器所造成的电能损失问题。在选择其民用建筑中变压器装置时，首先一方面需要考虑其无功功率产生的影响，那么因为变压器本身的无功功率和变压器其内部材质相关，和其电负荷无关，所以在设计人员选择变压器时，需要尽量选择那些无功功率比较小的节能变压器装置；其次一方面还需要考虑变压器装置的线损影响。最后一点，在选择建筑中所用变压器的台数及其具体容量时，应该综合、全面地考虑电力线路中的具体负荷情况，还有其每年的运行需要费用，通过对于负荷进行科学、合理的设计、规划、分配，选择和实际电路负荷相配套的变压器装置，进而有效地降低了电能的损耗。

积极推广新技术、新产品

当前建筑电气节能工作的主要内容包括：新建建筑落实节能（绿色建筑）设计和施工标准，北方地区推进供热计量和节能改造，国家机关办公建筑和大型公共建筑进行节能监管和节能运行与改造服务体系建设，因地制宜进行可再生能源在建筑中的应用。为了达到节能和环保的目的，可依托计算机和信息技术的高速发展，建立节能云服务平台，通过EMC系列数据采集器将现场安装的计量仪表测量的能耗数据进行远传，通过建筑能耗远程监测软件EMS进行能耗数据存储、分析和节能诊断，将分散于各地的多栋建筑物联入了节能服务体系。可采用许多电气新技术、新产品，如新型变压器、EPS应急系统、LED光源、太阳能光源，矿物绝缘电缆。相信将随着技术的进步，成本的降低，新技术、新产品必然会得到更广泛的应用。

降低线路上的电能损耗

在配电线中，由于有电流通过，就不可避免的造成电能的损耗，为了减少此项电能的损失，可采取以下办法：使用电阻率低的导线，电阻率最低的材料是银线，其次是铜线，但银线造价太高，所以在线路上尽量使用铜线，铝线有时也是不错的选择；减小导线长度，在建筑电气设计中，要尽量避免导线走弯路，以便减少电路中导线的长度，配电所设计的距离最好离用电中心最近，以便降低导线的长度；增大导线横截面，在建筑电气设计中，对于不可避免的使用较长的导线情况，可以在满足载流量以及保护配合等要求时，尽量选用横截面相对较大的导线。这样做虽然在最初安装过程中增加了线路导线的支出，但这么做可以减少线路中电能的损失，从长远意义上讲，还是相对经济的做法。

照明节能

据统计我国照明用电量已占总用量的百分之十到百分之十二。按照我国提出的”中国绿色照明工程”照明节电已成为节能的重要方面。还有高强气体放电灯如高压钠灯、金属卤化物灯、无极灯、发光二极管和半导体照明灯等科学技术的发展电光源也层出不穷。在条件允许的前提下选择led 照明已成为建筑照明领域的一种趋势随着led 照明灯具设计开发的革新我们在设计过程中应逐渐改变传统的照明观念从传统的点、线光源局限中解放出来在建筑照明设计中合理利用led 照明技术。

空调用电的节能设计

民用建筑中空调型式有中央空调系统、分体式空调系统等。夏天空调用电占民用电的很大部分，中央空调系统可采用楼宇自控系统进行管理和控制以达到节能目的。对于住宅空调一般是设计一个插座或是带开关的插座， 由于空调插座安装高度较高平时操作很不方便，因而造成仅用遥控器关机无法切除电源，为解决这一问题可为空调插座设置一个独立开关进行控制，以便用遥控器关机时顺手把空调机电源关掉，而对于单位办公大楼等的分体空调电气设计，有时往往与照明共用一个配电箱，这样一来要想关掉空调电源必然要大楼管理人员到各层配电箱处关掉空调电源回路，工作量很大也很麻烦，因而往往造成空调处于待机状态甚至连春、秋、冬季也处于待机状态，造成电能的大量浪费而且还是一个火灾隐患。解决这一问题空调用电可设置专用配电控制箱进行供电其远程控制可设置在建筑物的值班室内以便管理和控制。

结束语

在以后的民用建筑电气设计中，要坚持实际性、实用性、节能性、经济性出发，通过有效的措施做好节能工作，促进我国建筑业可持续发展。

参考文献：

[1] 刘强,张春明,曾芳兰.浅谈民用建筑电气设计节能技术应用[J]. 科技创新与应用. 2012(05)

[2] 尹小艳.浅谈建筑电气节能设计[J]. 技术与市场. 2011(07)

[3] 任雪林.建筑电气节能设计相关问题探讨[J]. 科技创新导报. 2009(12)

[4] 王飚.基于节能与安全考虑的住宅小区电气设计分析探讨[J]. 广东建材. 2009(07)