現代住宅建筑電氣節能設計研究

劉偉民

【摘 要】 隨著經濟的增長，人們的生活品質也相繼提高，對于住宅建筑不僅僅是一個居住的場所，更多的是要有家的溫暖和對生活的享受。目前，節能是個非常熱門的詞。所以，在進行電氣設計時既要滿足各項技術指標要求，還要盡量的減少電能損耗，從根本上提高電能的利用率，達到降低成本的目的。

【關鍵詞】 住宅建筑 ?電氣 ?節能設計

1 概述

我國對能源的需求在逐漸增大，導致各類能源都處于供不應求的狀態，但是能源的浪費又是一個很普遍、很嚴重的問題。特別是有一大批大型、特大型公共建筑和規模日益擴大的住宅小區在興建的過程中沒能把節能放在應有的重要位置上，造成了能源的巨大浪費。長此以往，我國將面臨更為嚴峻的能源危機。

從近幾年的情況看，國家及相關部門已經深切認識到節能問題的重要性和緊迫性，建筑節能工作已經全面展開并不斷深化，建筑節能技術不斷進步，建筑節能的設計標準也在不斷的完善。而建筑節能實際上是一項十分艱巨而復雜的工作，它甚至比某些建筑智能化系統的應用更為困難。因此，要想在建筑節能方面有所收獲，就要對其進行系統、全面和綜合的分析、研究、實踐。在此，筆者將圍繞住宅建筑電氣節能的系列問題簡要論述。

2 現代住宅建筑電氣節能設計應遵循的原則

2.1 適用性原則

所謂的適用性原則就是在滿足為建筑物內的良好的人工環境提供必要的能源，為建筑設備提供必須的動力，為用電設施提供可靠的負荷容量等條件的情況下，優化供配電設計，從而促進電能的合理化運用。也就是說不能因為節能而影響建筑物的整體功能。要保證建筑物照明的照度、色度及顯色指數;滿足各處運輸通道的暢通無阻;滿足建筑物舒適衛生的良好環境等。

2.2 節能性原則

所謂節能性原則就是要減少無謂的能量消耗。要找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物的功能無關的，再考慮采取什么措施節約能源，滿足特殊工藝要求。如著眼于電氣設備自身的電能消耗、變壓器的功能損耗、傳輸線上的電能損耗等方面。

2.3 節約性原則

所謂的節約性原則就是指在電氣節能設計中要充分考慮到實際的經濟效益，不能因為節能而過高的消耗投資，增加運行費用。而是要科學合理的選用節能設備和材料，爭取實現用較低的投資得到最大的經濟效益。使因節能而增加的投資可以在最短的時間內用節能減少下來的運行費用收回。

3 現代住宅建筑電氣節能技術

3.1 供配電系統的節能措施

當線路上有電流流過時，由于線路上電阻的存在，勢必會產生有功功率的損耗。因此，線路傳輸上的損耗是電能利用率低的一個重要原因。要想減少此類損耗主要著眼于四個方面。第一、選用電導率較小的材料做導線。通常選用銅芯線纜，但考慮到要節約用銅，也可以改為采用新型的銅鋁復合材料線纜。第二、減少配線的長度。因此，在布線時盡量使線路走直線，低壓線路要不走或者少走回頭線，變壓器要盡量接近負荷中心，減少供電距離，且低壓配電的供電半徑不要超過規定。第三、增大導線截面。對于比較長的線路在滿足載流量、動熱穩定、保護配合、電壓損失等條件下，可根據情況加大一級線纜的截面。第四、合理調劑季節性負荷。也就是要使供電線路得到充分的利用。如將空調風機、風機盤管與一般照明、電開水器等計費相同的負荷集中。

3.2 照明系統節能措施

（1）將自然光線充分利用起來，這是照明節能的重要途徑之一，電氣設計人員應與建筑設計人員緊密配合，使自然光能與室內人工照明有機的結合起來。此外，在照明設計時，要盡量增加照明燈的開關點，減少每個開關所控制的燈的數量，這樣便于人們的管理，有利于節約電能。

（2）做好照明控制方式及日常管理。合理的照明控制方式可以節約電能，也能延長燈具的使用壽命。總的來說，室外照明系統應該采用一燈一相的連接方式，燈具配合使用節能型鎮流器，在樓道、公路分別設置聲控和光感應控制器，不需要照明時燈可自行熄滅。

（3）根據不同應用來選擇合適的照明光源。住宅建筑的室外照明按用途大致可分為道路照明（即路燈）、景觀照明和樓體外立面照明。設計人員在進行設計時，要根據場所的性質和要求有區別的選擇光源。例如，道路及景觀照明，要盡量選擇金鹵燈，淘汰耗電的白熾燈;而樓體外立面照明，則可選擇使用熒光燈或者LED燈等光線柔和的燈具，從而達到突出樓體輪廓的實際效果。

3.3 變壓器的節能措施

變壓器的主要作用就是變換電壓，但是在升降電壓及傳遞電功率的過程中，變壓器本身也會損耗功率。基于這一點，所謂變壓器節能也就是降低功率的損耗，從而提高運行效率。由此可見，選擇變壓器就顯得尤為重要。在選擇變壓器的容量及臺數時，可以根據負荷情況，對投資和年運行費用有個全面綜合的考慮，進而對負荷合理分配。

3.4 電動機的節能措施

電動機在住宅建筑中一般都是與暖通、給排水等工種的設備配套的，并且由設備制造廠商統一供應。所以，節能措施也只能在運行過程中來貫徹了，除了用就地補償電容器以減少線路由于輸送超前無功而引起的有功損耗外，還應該減少電機輕載和空載運行。在這種情況下，電機的效率是很低的，消耗的電能并不與負載的下降成正比。

（1）電機型號的正確選擇。電機負載率要求在75%以上，此時才能有效減少損耗。所以，電機節能首先要選擇合適的電機容量;高效電機的價格通常要高于普通電機，但能降低約25%的損耗，為了達到節能的目的，建議選擇高效電動機。

（2）采用變頻調速。變頻調速已經成為當前提高電機效率的有效手段之一。我們所說的變頻調速實質上就是通過構造包含變頻裝置的閉環電路系統，當電機的負載發生變化時，系統能夠自動調節電機轉速，使之與負載的變化相適應，從而達到節能的目的。但是這種設備的價格偏高，在使用中會有一定的限制。

（3）使用軟起動器。軟起動器是按起動時間逐步調節可控硅的導通角，用來控制電壓的變化。由于電壓可連續調節，因此起動平穩，起動完畢，則全壓投入運行。此設備也可采用測速反饋、電壓負反饋或電流正反饋，利用反饋信息控制可控硅導通角，已達到速度隨負載的變化而變化。因此，它要求散熱、通風措施完善。它的價格也要比變頻器便宜，在水泵系統中的大容量電動機的控制設備中可以應用。

3.5 風機水泵的節能措施

風機水泵的節能要點分別是：第一、采用高效風機水泵。第二、設計時注意選型和配套。第三、調速控制流量，減少節流損失。第四、合理設計管網，降低管道阻力。第五、在管網或葉輪上涂敷復合材料。第六、選用節能的計量儀表。最后就是減小葉輪直徑和調節入口導向葉片。

參考文獻：

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