浅谈民用建筑电气节能措施

韩天锐1 王爽2

1锦州龙栖湾新区经济发展局 锦州 121218；2.辽宁铁道职业技术学院 锦州 121000

摘要：建筑行业作为消耗能源的主力军，如何节约能源是保证可持续发展的必要条件，民用建筑节能特别电气节能也是非常重要组成部分。如何更加节约能源，从建筑电气设计方面着手，遵循节能设计原则，把能源利用发挥到极致。本文结合电气节能设计的基本原则，从供配电系统设计、照明系统设计、变压器选择等方面出发对电气节能措施进行了探讨。

关键词：节能措施；供配电系统；照明节能；变压器

1.1前言

随着当代社会与经济的高速发展，节能减排成了当下最受人们所关注的话题，能源供求矛盾和环境污染已经成为制约国民经济和社会发展的重要因素，当今世界，建筑的供电系统所产生的能耗问题颇为严重，建筑能源消耗问题也日益加重，随着城镇化和工业化的快速发展，建筑随之也得到了飞速的发展，使得建筑能耗急剧增加，建筑电气节能势在必行。

1.2供配电系统的节能措施

在民用建筑电气供电系统设计中，保证供配电系统整体分布合理，减少线路损耗；对供配电系统的构成进行技术经济分析；注重提高设备运行的负荷率，尽可能使变压器及电动机类电气设备等处在经济运行状态；部分对供配电质量要求高的工程项目采用有载调压变压器，在确保供电质量的同时起到节能的作用；采用低耗无噪音节能型接触器；尽可能使三相负荷平衡；提高用电设备的功率因数，合理进行无功补偿；采取抑制和消除谐波的措施等。

（1）当三相四线系统三相负荷不平衡时，必然会产生附加损耗。初步估算若三相负荷不平衡度为10%时，同等负荷变压器铜损耗和线路损耗可增加达30%，这是一个不容忽视的问题。

（2）运行方式不合理造成的损耗。应进行辅机负荷特性普查，给出安全经济运行曲线。节能降耗完全可以从这方面着手。系统运行状况是在不停变化的，如果设备运行不能被及时调整必然存在浪费能源的情况。

（3）对交流接触器进行技术改造实现节能降损。交流接触器是低压用电设备的主要控制电器，它的用量很大。虽然它消耗的电能并不多，但是应该引起我们的重视。

（4）提高电网的功率因数、减少电网的无功功率及导线中的电阻等均能降低电网中的线损。具体途径如下：①合理选择线路路径：为减小导线长度.线路尽可能走直线，不走或少走回头线。② 合理确定电气功能用房的位置：变压器尽量接近负荷中心，以减少供电半径.③增大导线截面：按满足载流量热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面；④提高系统的功率因数。提高系统的功率因数，减少无功在线路上传输，以达到节能的目的。系统中的用电设备，如电动机、变压器、线路、有体放电灯中的整流器都具有电感，会产生滞后的无功，需要从系统中引入超前的无功相抵消。

1.3照明节能措施

根据不同工程的使用要求合理选用高效节能型光源，一般情况下，在房间应当选用荧光灯，同时应该根据相关的规定，在必要的地方安装电容器；多选用直接照射型灯具；按照现行的建筑照明设计标准所规定的功率密度值的要求进行照明设计；普遍选用电子镇流器或节能型电感镇流器：部分项目采用了照明节电器；尽可能多设置开关点。使灯具开关控制灵活，方便、节能；大进深房问或商场、大厅等大空间照明采用分区、分级控制，充分利用自然光，以节约电能；居住建筑楼梯间、内走道等采用声控开关.室外有关的照明灯具采用光控开关等节能控制；

（1）充分利用天然光源

天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在民用建筑设计过程中，应当充分加以利用。在建筑设计初始，就要充分考虑天然光源的应用。一般而言，天然采光白天可以提供至少十个小时的照明时间，同时，室内引入阳光，既能大大节约照明能耗，还有助于提高室内温度，对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。通过制定建筑物的采光标准，确定其采光方式，将采光和照明有机地结合起来；白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件，从而达到节能的目的。目前，利用天然光源的方法主要有：导光管法、采光搁板、棱镜窗和反射高窗等。

（2）选用高效节能照明灯具

工厂厂房一般属于高大工业厂房，无特殊要求时，应优选金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯（HID）。因为金属卤化物灯具有光效高、显色性好、功率大、寿命长等特点，适用于大面积场所照明。直射光通比例高，同时、控光性能合理、反射或投射系数高这类特点

的高效灯具，一般来说都具有配光特性稳定，在除了特定装饰的情况下，应该被优先选用。

（3）使用节能型电感镇流器和电子镇流器

厂房照明应采用低能耗、性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器等，气体放电灯宜采用电子触发器。（3）灯具布置及回路控制的节能设计采用合适的控制方式，如手动控制、时间控制、光敏控制、微机控制等，根据不同的使用阶段开/闭不同的照明，如与窗平行的照明等按天然光的强弱而开/闭；楼梯间照明采用定时控制或声光组合控制。在不使用相关用电设备的情况下，可以通过设置在在插座面板上的开关进行操作，这样就能有效进行插座电源切断工作，从而使得设备空载损耗消除，也就达到节电目的。

1.4变压器节能措施

在民用电力系统中，变压器是必不可少的设备，合理选择变压器的型号和运行方式，就能减少变压器造成的電能损失。在选择民用建筑变压器时，首先要考虑无功功率的影响，由于变压器无功功率与变压器内部材质有关，与电负荷无关，因此，在选择变压器时，要尽量选择无功功率小的节能变压器；其次要考虑变压器线损的影响。变压器的线损与负荷率的平方成正比，负荷越大，通过变压器绕阻的电流越大，产生的线损越大，因此为了节能，要选择电阻值小的绕阻变压器；最后在选择所用变压器的台数以及容量时，应综合考虑线路中的负荷情况，以及每年运行时需要的费用，通过对负荷进行合理的规划、分配，选择与电路负荷相当的变压器，进而降低电能的损耗。

变压器的损耗主要分为两部分：一是与负载无关的空载损失，二是与负载成平方比的负载损失。变压器的损耗大约占总损耗的6%，变压器有载时，除了固定铁损外，还加上由于电流通过一次、二次线圈的电阻损耗即铜耗。一般来说，最好还是选择节能型变压器，首先考虑它与负荷大小的关系，然后再根据负荷运行的时间变化，选择相应的参数与台数，最大程度的降低损耗。

（1）采用优质硅钢片，改进铁芯结构，降低空载损耗。

（2）改进绝缘结构，适当减小电流密度，降低负载损耗。因此，在变压器设计中应优先选用S9-S11 或SC9-SC11 等低损耗节能变压器。近年来，非晶合金铁芯变压器由于其噪声小、低损耗的特点在市场上得到了很好的使用，它的空载损耗只有传统钢材铁芯变压器的1/10。

（3）变压器的经常性负载不应大于85%，通常以在变压器额定容量的60%为宜。当所供负荷其谐波电流较大时，应增加变压器容量，以减少变压器负载率。变压器的台数和容量应根据地区的供电条件、负荷性质、用电容量、运行方式和用户发展等因素综合考虑确定，一般采用三相变压器，其容量可按投入运行后5 到10年的预期负荷选择，至少留有15%到20%的余量。

1.5总结语

民用建筑电气工程节能是目前节能工程中的重要组成部分，是减少电能消耗，减少碳排放，缓解电能紧张的有效措施。在民用建筑电气工程节能过程中要遵循一定的原则，通过多方面的节能途径，才能达到节能的最终目的。

参考文献：

[1]孟春明.电气节能措施及其工程应用.城市建设理论研究，2013

[2]迟惠，迟峰.民用建筑中的电气节能措施综括.城市建设理论研究，2013

[3]马萍.浅谈民用建筑中的电气节能措施.资源环境.2011

[4]王昕蕾.浅谈现代住宅电气节能措施.安徽建筑.2013