淺談民用建筑電氣節能措施

韓天銳1 王爽2

1錦州龍棲灣新區經濟發展局 錦州 121218；2.遼寧鐵道職業技術學院 錦州 121000

摘要：建筑行業作為消耗能源的主力軍，如何節約能源是保證可持續發展的必要條件，民用建筑節能特別電氣節能也是非常重要組成部分。如何更加節約能源，從建筑電氣設計方面著手，遵循節能設計原則，把能源利用發揮到極致。本文結合電氣節能設計的基本原則，從供配電系統設計、照明系統設計、變壓器選擇等方面出發對電氣節能措施進行了探討。

關鍵詞：節能措施；供配電系統；照明節能；變壓器

1.1前言

隨著當代社會與經濟的高速發展，節能減排成了當下最受人們所關注的話題，能源供求矛盾和環境污染已經成為制約國民經濟和社會發展的重要因素，當今世界，建筑的供電系統所產生的能耗問題頗為嚴重，建筑能源消耗問題也日益加重，隨著城鎮化和工業化的快速發展，建筑隨之也得到了飛速的發展，使得建筑能耗急劇增加，建筑電氣節能勢在必行。

1.2供配電系統的節能措施

在民用建筑電氣供電系統設計中，保證供配電系統整體分布合理，減少線路損耗；對供配電系統的構成進行技術經濟分析；注重提高設備運行的負荷率，盡可能使變壓器及電動機類電氣設備等處在經濟運行狀態；部分對供配電質量要求高的工程項目采用有載調壓變壓器，在確保供電質量的同時起到節能的作用；采用低耗無噪音節能型接觸器；盡可能使三相負荷平衡；提高用電設備的功率因數，合理進行無功補償；采取抑制和消除諧波的措施等。

（1）當三相四線系統三相負荷不平衡時，必然會產生附加損耗。初步估算若三相負荷不平衡度為10%時，同等負荷變壓器銅損耗和線路損耗可增加達30%，這是一個不容忽視的問題。

（2）運行方式不合理造成的損耗。應進行輔機負荷特性普查，給出安全經濟運行曲線。節能降耗完全可以從這方面著手。系統運行狀況是在不停變化的，如果設備運行不能被及時調整必然存在浪費能源的情況。

（3）對交流接觸器進行技術改造實現節能降損。交流接觸器是低壓用電設備的主要控制電器，它的用量很大。雖然它消耗的電能并不多，但是應該引起我們的重視。

（4）提高電網的功率因數、減少電網的無功功率及導線中的電阻等均能降低電網中的線損。具體途徑如下：①合理選擇線路路徑：為減小導線長度.線路盡可能走直線，不走或少走回頭線。② 合理確定電氣功能用房的位置：變壓器盡量接近負荷中心，以減少供電半徑.③增大導線截面：按滿足載流量熱穩定、保護的配合及電壓損失所選定的截面，再加大一級導線截面；④提高系統的功率因數。提高系統的功率因數，減少無功在線路上傳輸，以達到節能的目的。系統中的用電設備，如電動機、變壓器、線路、有體放電燈中的整流器都具有電感，會產生滯后的無功，需要從系統中引入超前的無功相抵消。

1.3照明節能措施

根據不同工程的使用要求合理選用高效節能型光源，一般情況下，在房間應當選用熒光燈，同時應該根據相關的規定，在必要的地方安裝電容器；多選用直接照射型燈具；按照現行的建筑照明設計標準所規定的功率密度值的要求進行照明設計；普遍選用電子鎮流器或節能型電感鎮流器：部分項目采用了照明節電器；盡可能多設置開關點。使燈具開關控制靈活，方便、節能；大進深房問或商場、大廳等大空間照明采用分區、分級控制，充分利用自然光，以節約電能；居住建筑樓梯間、內走道等采用聲控開關.室外有關的照明燈具采用光控開關等節能控制；

（1）充分利用天然光源

天然光源是取之不盡、用之不竭的能源。在民用建筑設計過程中，應當充分加以利用。在建筑設計初始，就要充分考慮天然光源的應用。一般而言，天然采光白天可以提供至少十個小時的照明時間，同時，室內引入陽光，既能大大節約照明能耗，還有助于提高室內溫度，對于降低建筑能耗也具有重要的現實意義。通過制定建筑物的采光標準，確定其采光方式，將采光和照明有機地結合起來；白天盡可能地利用天然光源，使建筑物內獲得穩定的光照條件，從而達到節能的目的。目前，利用天然光源的方法主要有：導光管法、采光擱板、棱鏡窗和反射高窗等。

（2）選用高效節能照明燈具

工廠廠房一般屬于高大工業廠房，無特殊要求時，應優選金屬鹵化物燈為代表的高強度氣體放電燈（HID）。因為金屬鹵化物燈具有光效高、顯色性好、功率大、壽命長等特點，適用于大面積場所照明。直射光通比例高，同時、控光性能合理、反射或投射系數高這類特點

的高效燈具，一般來說都具有配光特性穩定，在除了特定裝飾的情況下，應該被優先選用。

（3）使用節能型電感鎮流器和電子鎮流器

廠房照明應采用低能耗、性能優的光源用電附件，如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器等，氣體放電燈宜采用電子觸發器。（3）燈具布置及回路控制的節能設計采用合適的控制方式，如手動控制、時間控制、光敏控制、微機控制等，根據不同的使用階段開/閉不同的照明，如與窗平行的照明等按天然光的強弱而開/閉；樓梯間照明采用定時控制或聲光組合控制。在不使用相關用電設備的情況下，可以通過設置在在插座面板上的開關進行操作，這樣就能有效進行插座電源切斷工作，從而使得設備空載損耗消除，也就達到節電目的。

1.4變壓器節能措施

在民用電力系統中，變壓器是必不可少的設備，合理選擇變壓器的型號和運行方式，就能減少變壓器造成的電能損失。在選擇民用建筑變壓器時，首先要考慮無功功率的影響，由于變壓器無功功率與變壓器內部材質有關，與電負荷無關，因此，在選擇變壓器時，要盡量選擇無功功率小的節能變壓器；其次要考慮變壓器線損的影響。變壓器的線損與負荷率的平方成正比，負荷越大，通過變壓器繞阻的電流越大，產生的線損越大，因此為了節能，要選擇電阻值小的繞阻變壓器；最后在選擇所用變壓器的臺數以及容量時，應綜合考慮線路中的負荷情況，以及每年運行時需要的費用，通過對負荷進行合理的規劃、分配，選擇與電路負荷相當的變壓器，進而降低電能的損耗。

變壓器的損耗主要分為兩部分：一是與負載無關的空載損失，二是與負載成平方比的負載損失。變壓器的損耗大約占總損耗的6%，變壓器有載時，除了固定鐵損外，還加上由于電流通過一次、二次線圈的電阻損耗即銅耗。一般來說，最好還是選擇節能型變壓器，首先考慮它與負荷大小的關系，然后再根據負荷運行的時間變化，選擇相應的參數與臺數，最大程度的降低損耗。

（1）采用優質硅鋼片，改進鐵芯結構，降低空載損耗。

（2）改進絕緣結構，適當減小電流密度，降低負載損耗。因此，在變壓器設計中應優先選用S9-S11 或SC9-SC11 等低損耗節能變壓器。近年來，非晶合金鐵芯變壓器由于其噪聲小、低損耗的特點在市場上得到了很好的使用，它的空載損耗只有傳統鋼材鐵芯變壓器的1/10。

（3）變壓器的經常性負載不應大于85%，通常以在變壓器額定容量的60%為宜。當所供負荷其諧波電流較大時，應增加變壓器容量，以減少變壓器負載率。變壓器的臺數和容量應根據地區的供電條件、負荷性質、用電容量、運行方式和用戶發展等因素綜合考慮確定，一般采用三相變壓器，其容量可按投入運行后5 到10年的預期負荷選擇，至少留有15%到20%的余量。

1.5總結語

民用建筑電氣工程節能是目前節能工程中的重要組成部分，是減少電能消耗，減少碳排放，緩解電能緊張的有效措施。在民用建筑電氣工程節能過程中要遵循一定的原則，通過多方面的節能途徑，才能達到節能的最終目的。

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