民用建筑電氣節能設計探討

程青

(山西一建集團有限公司，山西太原　030012)

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民用建筑電氣節能設計探討

程青

(山西一建集團有限公司，山西太原030012)

摘要:論述了民用建筑電氣節能設計的重要性，從供配電系統、照明系統、配電線路等方面，探討了民用建筑電氣節能設計的措施，為建筑業節能降耗工作的開展奠定了基礎。

關鍵詞:供配電系統，照明系統，配電線路，節能設計

0　引言

隨著我國經濟的持續發展，能源短缺問題已經越來越突出，在我國的“十一五”發展綱要中，就把“節能減排”作為一個主要的約束性指標進行實施。除了工業方面的節能減排工作以外，民用建筑作為建設工程領域的重要組成部分，它的節能工作與每個人息息相關。在民用建筑的節能工作中，除了提倡使用清潔能源之外，最主要的還是在建筑的設計階段和施工階段，進行規范的節能設施的建設。這其中最主要的就是建筑的電氣系統，它的節能設計和建設，對整個建筑的節能工作起到了決定性的作用。

1　供配電系統的節能分析

供配電系統的節能主要是在滿足電能的使用前提下，通過減少供配電設備本身的能耗來實現節能。為了達到這一目的，除了使用節能設備之外，還有就是要考慮整個配電系統的合理性，以采取行之有效的方法來減少設備能耗。

供配電系統損耗主要是由線路損耗和變壓器損耗兩方面構成的，而依照損耗的變化情況，又可以細分為固定損耗和可變損耗兩種。固定損耗主要是線路上的電器介質損耗和變壓器的鐵損，損耗大小跟整個系統的頻率和電壓相關，并且只要接通電源，固定損耗就會一直存在。所以降低固定損耗的方法就是選擇合適的節能設備。可變損耗又可以稱為銅損，是電流通過變壓器和導體的時候所產生的損耗，它的大小與線路的阻抗有關。因此想要降低可變損耗，主要是通過降低線路阻抗來實現這一目的。

2　供配電系統的節能措施

2．1合理配置系統變壓器的容量和臺數

實現系統變壓器的容量和臺數的合理配置，主要是通過負荷計算實現的，它是整個供配電系統中用來確定變壓器的容量和臺數的主要依據。根據我國的用電水平和相關標準，各類建筑類別的變壓器的容量和臺數應該按照《全國民用建筑工程設計技術措施—節能專篇》中的規定指標進行。變壓器裝配指標如表1所示。

2．2減少低壓線路長度

減少低壓線路長度，能夠降低系統的線路損耗。而要實現這一目的，首要的就是要將變壓器設置在負荷中心，并盡量采用高壓線路。在一些民用建筑選擇供電中心時，設計者往往只從減少設備房的面積、管理方便或者是減少投資等方面進行考慮，這樣造成的結果就是供電中心的變壓器容量大、臺數多，不僅造成管理困難，而且也形成了能源浪費。

表1　變壓器裝配指標

3　照明系統的節能措施

照明系統是民用建筑工程中不可或缺的一部分，因此，實現民用建筑工程照明系統的有效節能是建筑節能工作中的決定性因素之一，而實現照明系統的節能工作，主要可以從以下幾個方面入手。

3．1采用合理的照明燈具

選用高效的節能燈具是實現照明系統節能的手段之一，因為節能燈具的發光效率更高，可以實現電能的利用最大化，下面就對比白熾燈、節能燈和LED燈的功率大小和成本，以此來說明節能燈具選擇的重要性。

相同功率下不同燈具的參數對比見表2。

表2　相同功率下不同燈具參數對比表

不同燈具成本比較見表3。

表3　不同燈具成本對比表

從表2，表3可以看出，更加高效的燈具使用，不僅能夠有效節能，而且還能減少經濟投入。

在不同的建筑場所中，燈具的選擇也應該合理。

比如在商業類的建筑中，為了實現有效節能，在一些樓層不高的場所中，應該使用直管型熒光燈;而在一些樓層較高的場所中，可以選擇高壓鈉燈或者是大功率的細管徑熒光燈。

在居住類的建筑中，應該采用緊湊型熒光燈，不僅節能而

而在一些公共場所中，應該選擇更加耐用的日光燈或者是熒光燈。除此之外，一些戶外場所需要發光率更高的燈具，所以高壓鈉燈是很好的選擇。

3．2更加科學的燈具控制方式

根據不同的建筑場所，燈具的控制方式也應該不同，但是總的原則是科學合理，避免造成能源浪費。在走廊、樓梯間等公共場所的照明，應該采用集中控制，或者是按照建筑的自然采光和不同季節，來進行合理的分區和控制。在較大的公共場所中，也應該采取集中控制的方式，方便人員管理。而像酒店賓館的客房電源就應該設置成節能控制型的總開關，以保證旅客離開后客房能夠自動切斷電源，避免了電能浪費。

3．3使用智能燈光節電器

智能燈光節電器主要是利用微電子技術對照明系統的電能質量進行優化處理，它是在不影響照明設備正常使用的前提下，輸出一個最優照明度，以實現節約用電和延長照明設備的使用壽命的目的。根據我國變配線路長，距離遠的現狀，為了減少輸電線路中的損耗，供電部門的初始供電電壓都高于額定電壓，這樣才能保證供電線路末端能夠達到額定電壓，但是過高的電壓不僅會縮短設備的使用壽命，而且還會產生額外的電費開支，因此使用智能燈光節電器就非常有必要。

熒光燈的壽命、照度與電壓的關系見表4。

表4　熒光燈壽命、照度、電壓參數表

4　配電線路的節能設計

在經濟條件允許的情況下，配電線路一般推薦高導電率的導體，也就是銅芯電線比鋁芯電線更好。因為鋁芯電纜的電阻率比銅芯電纜約高1．68倍，因此銅芯電線比鋁芯電線允許通過的最大電流高30%左右。并且由于銅芯電線的電阻率低，在同截面流過相同電流的情況下，銅芯電纜的電壓較小。因此，同樣的輸電距離，能保證更高的電壓質量;或者說，在允許的電壓條件下，銅芯電線的輸送電能能達到更遠的距離，也就是供電的覆蓋面積更大，有利于供電網絡的規劃，減少供電點的設置數量，達到節約資源的目的。而在配電線路的設計中，應該盡量走直線，以減少配電線路的長度，提高功率因數。這樣的設計不僅能夠降低線路損耗，而且還能提高供電質量。另外在電線界面的選擇上也適宜按經濟電流來進行，這種方法能夠減少配電線路中的電能損耗，延長電線的使用壽命，達到節能目的。

當然，除了以上的一些節能措施之外，民用建筑的配電線路設計還應該遵循以下原則:

1)要充分滿足建筑物的功能要求，即不同建筑場所的顯色指數、照度和色溫要求;滿足醫療建筑、體育場館、餐飲娛樂場所和酒店的電氣設備的用電需求;

2)要充分考慮實際的經濟效益，不能因為要節能降耗，就不考慮必要的投資消耗。所以節能也要進行有效的經濟效益評估，經過合理的比較分析，科學的選擇節能設備，這樣才能達到真正的節能目的;

3)減少無謂的能量消耗，這是節能的關鍵。

5　其他設備的節能措施

在民用建筑供電中，空調用電占了很大的一部分，因此設計出更加節能環保的空調系統也非常重要。一般來說，假如民用建筑采用的是中央空調系統，那么就可以采用自控管理系統來進行控制，從而達到節能的目的;如果采用的是分體式空調，那么應該設計一個專用開關，來控制它的用電插座回路，減少空調的待機損耗，從而達到節能目的。除了空調以外，在民用建筑中，冰箱、電視等等常用的家用電器也可以使用插座回路來減少其待機損耗。

另外，在不少的公共建筑中風機和水泵設備的使用范圍也是比較廣泛的，并且據有關的數據顯示，風機和水泵的節流損失費占到了整個維修成本的7%，所以對于這類設備也應該進行節能降耗。

6　結語

節能降耗是經濟可持續發展戰略的重要目標之一，作為能耗大戶，民用建筑也應該進行節能降耗工作，而電氣節能就是主要的措施之一。據估算，到2020年所節約的建筑電氣能源可以媲美4座～5座三峽發電站的發電量，因此這筆資源是非常可觀的。現在，國家正在大力發展節能設計，所以建筑電氣節能設計的發展潛力很大，這也為所有的建筑電氣工程人員提供了機遇。

參考文獻:

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［3］何麥玲．民用建筑電氣設計的節能措施研究［J］．門窗，2013 (4):223-226．

中圖分類號:TU201．5

文獻標識碼:A

文章編號:1009-6825(2016)17-0204-02

收稿日期:2016-04-09

作者簡介:程青(1981-)，女，工程師且光通量是普通白熾燈的5倍，并且LED燈也開始逐漸由室外裝飾照明發展為家用照明，所以還可以使用更加節能的LED燈。

On electronic energy-saving design in civil buildings

Cheng Qing
(Shanxi First Construction Group Co．，Ltd，Taiyuan 030012，China)

Abstract:The paper indicates the importance of the electronic energy-saving design of civil buildings，and explores the measures for the energydesign of the civil buildings from the power-supply and distribution system，lighting system，and distributing lines，so as to lay the foundation for the energy-saving and consumption reduction of architecture．

Key words:power-supply and distribution system，lighting system，distribution line，energy-saving design