民用建筑电气设计中的节能措施探讨

钟有明（海盐时代建筑设计有限公司，浙江 嘉兴 314300）



民用建筑电气设计中的节能措施探讨

钟有明
（海盐时代建筑设计有限公司，浙江 嘉兴 314300）

摘 要：本文结合笔者实践工作经验，阐述了民用建筑工程电气节能设计的原则和重要性，并提出了相应的电气节能措施，旨在提高民用建筑中的节能，为保证生态环境作贡献。

关键词：民用建筑工程；电气设计；原则；重要性；节能措施

电气工程节能技术在民用建筑中的使用充分与否，关键在于电气设计人员的设计是否贯彻落实了节能环保的理念。所以工程设计人员必须充分意识到节能技术的重要性，利用先进节能理念结合先进施工技术进行设计，达到充分利用能源材料，节约能源的目标。

一、民用建筑工程电气设计节能的原则

随着科学技术的发展，能源的使用量越来越大而能源总量却越来越少，建设资源节约型社会迫在眉急。建筑工程中电器的节能设计最关键在于节约用电的设计，同时还要兼顾建筑的实用性，方便性、以及经济性。

首先，民用建筑的根本是为了提高居民的生活质量，建筑的实际使用效果和实用性是居民选择建筑的基础，所以，建筑电气节能的施工设计都要在保证建筑实用性和实际价值的前提下进行。

其次，每个民用建筑的结构和内部布置都有所差别，电气节能设计也要差别对待，要保证其对建筑的适用性。建筑电气设计是保证建筑内部各种设备正常运行的基础，也是提高居民建筑使用质量的重要因素，所以在进行电气节能设计必须要保证设计能够满足建筑的电气使用需求，不能将电气节能设计本末倒置。电气的节能不仅需要高质量的方案设计，更需要严格的数据分析来选择电气设备、优化电气设备，以此避免电能的不必要浪费。

其次，再好的建筑电气节能设计若是成本投入过高，缺乏经济性，那也只能是失败作品。电气节能的根本是在保证使用质量的前提下，进行一定的资本投入来降低消耗，避免不必要的浪费。若是盲目的投入资金甚至出现建筑负荷运营的状况来进行建筑电气节能，不考虑实际的经济情况，那就与电气节能的根本目标背道而驰了。投入的资金能够在短期内收回，这才是电气节能应该遵循的资金投入原则。

最后，建筑电气节能的根本在于其节能特性。若是无法保证电气节能设计的节能特性，那节能设计就毫无意义。节能设计前要对建筑相关功能对电气的消耗进行调查，对不相关的电力消耗给予控制。

二、民用建筑工程电气设计节能的重要性

民用建筑对能源的消耗是巨大的，在社会的能源消耗中占较大比例，因此，对民用建筑进行电气节能设计对我国当前较重的能源消耗压力有较大的缓解作用。所以，民用建筑电气节能是当前社会发展的大趋势。电气节能只是民用建筑节能的一方面，也是民用建筑全面节能的先行步骤之一。民用建筑的电气节能设计必须遵循相关规定和法律，综合管理部门、用户、开发商、设计单位等多方的意见后再对民用建筑进行节能设计，这样不仅能够将相关法律规定落实，而且能够保证电气节能设计满足用户、开发商等多方的需求，从而保证电气节能设计价值的最大化。

三、民用建筑电气工程设计的节能措施

1 照明系统的节能措施

现代民用建筑的照明系统在满足基本照明功能的同时，也适应了灵活多变以及个性化的需要，增加建筑物的舒适感，对居住环境也有一定的美化作用。设计时，要根据不同房间不同的使用功能，对环境美化与照明要求进行协调。①充分利用自然光。自然光是绿色能源，应该多加利用。目前利用天然光的方式有：导光管法、光一热一电一光转换法、棱镜多次反射法、平面反向镜反射法、光电效应法。设计民用建筑时，靠近室外部分的建筑面积，门窗尺寸应该尽量增加，玻璃门窗透光率也应较好，让更多的自然光照射到房间里面。②合理选用光源、灯具及附件。灯具的选择据悬挂高度而定，一般在悬挂较高的场所，选用高压钠灯、金属卤化物灯，悬挂较低的场所照明采用荧光灯。在选择光源时，应尽量减少白炽灯的数量，而使用高效光源、照明器反射面的反射比较高的灯具。附件选择时应尽量选择低能耗的光源用电附件。民用建筑中一般采用荧光灯，并尽可能地采用电子镇流器，以达到节能等目的。

2 做好空调系统的节能设计

空调系统是民用建筑中耗能最多的部分，一般情况下空调系统的耗电量占民用工程整体耗电量的一半，所以空调系统的节能设计，是电气工程节能设计的重点。科学研究表明，减少房屋墙壁的凹凸面增加房间的宽敞性，能够有效增加房间的保温性，减少电能的使用量。同时房间的形状设计，应尽量使用方形或者是圆形这种表面积比较小的形状，以减少冷气或者是热气的耗散量，减少空调的工作时间。然后就是在保证房间照明的前提下尽量减少房间窗户的数量，减小窗户的面积，同时使用新型传热性能比较差的门窗材料，以减少空调制冷而消耗的能量。最后也是最关键的是，居民在使用中央空调时温度一定合适，不能过低或者过高。

3 选择合适的变压器，设置合理的电压参数，选用节能型变压器

电压器的选用以及电压参数的选定，要以合理节能为目标。在确定电压参数时要根据民用建筑供电设备的数量，以及供电要求来选定。理论研究表明供电电压越大，电器耗电量就越少，而民用建筑的最大供电电压是10kV，最小电压是220V。根据以上数据，在确定民用建筑电压等级时，应当在保证电压适宜的前提下，尽量提高电压等级。找到一个等级合理，同时耗电量最小的点，这就是最节能环保电压设计。电压器类型的选择也是节能的关键之一，节能电压器的要求应当是10型以上，使用非晶合金材料，噪声低，节能环保。民用建筑电压器数量的确定要考虑到建设资金、供电需求等各种因素，不宜过多也不能太少。根据变压器常年不间断地工作特点，变压器的工作负载不宜过大，同时根据不同季节用电量的不同，设计不同的供电电压，以降低电量损耗。

4 建筑中动力设备的节能方法

建筑工程中的动力设备就是指在建筑中使用的电动机，减小电动机消耗电量的方法有二，其一是减少电动机的使用时间，其二是提高电动机的工作效率。民用建筑中使用电动机的机械主要有电梯、水泵、风机等，他们的耗电量大约占总电量的1/3。如果在工程设计中使用节能型电动机，将会为国家节省大约相当于总体用电量的3%的电量，同时电动机负载和容量的选择，也要根据实际需要来确定，不宜耗电量过大的电动机。最后，电动机的启动和关闭是最消耗能量的，在使用时应减少电动机重启次数，以减少不必要的电量消耗。

5 减小线路损耗

电流在电线通过中会造成消耗，是因为电线有电阻。其中“R”线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。降低电网中的线路损耗有以下途径：①合理选择线路路径，减小导线长度。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选择导线应该根据用途而定，高压输电线路一般用铝，家用电线一般用铜。④导线截面的选择，除了满足载流量的要求，还应适量大一些，以满足未来经济发展需要。⑤利用某些季节性负荷的线路，将某一阶所需负荷集中在一起，使同样大的干线截面传输电流，减小了线路数量，从而减小线损。

6 提高供配电系统的功率因数

负荷的性质还有功率的比例都是随着功率因数而改变的。传输的电能总量必须要满足民用建筑的功能的要求，所以不能所以改变，所以必须要设定传输有功功率。所以必须要从其他的方式来提高功率的因数。我们知道，在供配电系统中一些用电设备会产生一些无功的电流，这就会在无形之中使线路的功率收到更大的损害。我们可以通过一些措施来降低损耗。①要使设备的自然功率因数得到提高。所以民用住宅中，使用的自然功率因数高的设备一般有：单灯安装的电容器、有补偿电容器的电感性用电设备等等。这些设备都可以提高功率因数。②可以使用电容器进行就地的补偿，使无功电流可以限制在一定的范围内。这样才可以使武功需求渐渐消除。而就地补偿可以采取以下几种方式，即低压电容的补偿、高压电容的补偿，还有单独的补偿和集中的补偿。

7 积极推广新技术、新产品

现在工程中使用了很多电气新产品、新设计。这样就可以达到了节能和环保的目的。这些设备包括EPS应急设备、太阳能光源、新型变压器、LED光源、矿物绝缘电缆。这些技术可以降低成本，新技术和新产品一定会被广泛的推广。

结语

科学技术的发展使得能源的使用量越来越多，资源短缺是现今国际社会面临最大问题之一。民用建筑的节能化设计日益成为人们关注的热点。改革开放以来，随着城镇化建设的步伐不断加快，民用建筑的节能化设计是建设节约型社会的重要组成部分。其中电气工程的节能化设计是民用建筑节能设计的关键，只有强化了电气工程的节能化设计，才能有效实现节约能源，保护环境的目的，才能更有利于实现可持续发展的目标。

参考文献

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[4]张永平.浅析民用建筑电气设计中的节能措施[J].甘肃科技，2009（13）.

中图分类号：TU201.5

文献标识码：A