節能理念下的民用建筑電氣設計措施

張建堂

（甘肅省建材科研設計院有限責任公司，甘肅 蘭州 730020）

在當前社會迅速發展的大背景下，人們的生活水平日益提升，生活中和工作中所涉及的用電設備也是種類繁多、數量劇增，于是會不可避免地引發較為嚴重的能源消耗問題。因此，現在人們越來越關注如何將節能環保理念融入民用建筑電氣設計中來，這對于我國建筑領域的綠色節能發展具有深遠的意義，也符合“碳達峰、碳中和”的能源戰略目標要求。

1 民用建筑電氣節能設計的必要性

針對民用建筑電氣設計來說，其直接影響到人們的日常生活和工作，基于此，應該重視在民用建筑領域進行電氣合理化設計，不斷優化相關用電設備。結合當前民用建筑的發展方向，充分考慮用電設備具有多樣化、智能化的特點，越來越多的高新技術措施將會應用在電氣節能設計中。在傳統的民用建筑中智能控制裝置選用較少，往往都是通盤考慮來設計樓層整個系統的電路，并沒有根據功能需求進行區別化處理，這樣不僅會造成人們生活中的操作不便，還存在著一定的浪費現象。從這個角度來看，在民用建筑領域應當充分重視節能措施的應用。

近年來，隨著我國經濟的快速發展，人民生活水平日益提高，家居生活中的用電設備也會越來越多，這就應該從整體上綜合來考慮電氣系統的設計。通過電氣節能設計工作，可以有效遏制能源過度消耗而帶來的浪費情況，并能有效地降低經濟損失。當前，我國正處于快速城鎮化發展時期，城市人口呈現出較快的增長趨勢，民用建筑的迅速發展必然存在著不斷增多的用電設備以及越來越高的用電量，勢必會帶來巨大的電能消耗問題。所以，在實踐過程中，應該重視如何精準開展節能減排，并能有效控制好能源消耗問題，這也是我國未來發展中應該關注的重點問題。

2 民用建筑電氣設計中綠色節能技術的應用

結合民用建筑電氣設計特點，應該進一步落實好建筑領域內綠色節能技術的規范制度，以便更好地適應建筑電氣綠色化、節能化的規范發展要求。一般來說，在電氣設計過程中綠色節能技術的應用，其規范制度主要涉及標準和規范兩個方面，應該結合項目實際特點在產品選用、高效運行以及綠色控制等方面進行研究，進一步落實好規范制度的執行[1]。根據民用建筑綠色節能技術的特點，合理選擇建筑用電指標，更好地實現綠色和節能要求。針對民用建筑電氣設計來說，應該遵循規范制度的要求，在電氣設計中加強整體及各環節綠色節能的控制水平，逐步完善綠色節能環境，從而實現民用建筑電氣系統的優化。

3 民用建筑電氣設計節能的原則

3.1 滿足基本需求

結合具體的電氣設計環節，首先從建筑應滿足的使用功能出發，節能設計不可影響業主的正常用電，必須保證公用設備、家用電器的常規應用。電氣設計還應符合民用建筑的安全要求，此部分內容不可忽視，比如確保應急照明、消防電梯、消防風機等消防設備的正常用電。

3.2 減少系統消耗

在進行用電設備優化設計過程中，肯定存在著設備自身的損耗情況，為了有效解決這個問題，相關單位則應該從實際情況出發綜合考察分析，相應地落實好有針對性的改進計劃，進一步控制好用電設備的無功消耗。重視提升宣傳推廣力度，結合實際情況制定相應的規章制度來有效約束浪費，實現全民節能的目標。

3.3 注重經濟效益

對于建筑領域中的節能減排，主要途徑就是有效控制能源浪費問題，避免在浪費的基礎上開展設計。當前，我國經濟社會的快速發展對于民用建筑發展蘊藏著大量的機遇和挑戰，在此過程中，各種高科技的新型用電設備層出不窮。所以，在進行節能設計的過程中，應一切從實際情況出發，加強項目的經濟效益提升，達到預期的建設目標。

4 民用建筑電氣設計節能的具體措施

4.1 配電系統節能設計

（1）重視配電方案的優化選擇。針對電氣節能設計問題進行分析，一定要從實際情況出發，結合較為合理可信的數據及信息，有效進行各方面用電負荷的核算。在進行民用建筑電氣設計的過程中，應該從用電容量入手，并結合其數值來選擇相應的電力變壓器。此過程中，在符合用戶需求的基礎上盡量不使用大功率設備；同時，盡量選用節能型變壓器，以便進一步有效控制變壓器自身的電能損耗。另外，應充分考慮季節性的用電高峰等實際情況，也應結合實際預留后續增加設備的容量[2]。

（2）重視配電線路的電能損耗。在選擇線纜的過程中，線纜橫截面積是依據民用建筑用電負荷計算確定的，也應該綜合考慮經濟影響因素。在進行線纜的優化選擇中，一般結合民用建筑的功能特點，在滿足用戶的安全使用要求的情況下，優先選擇導電率較小的金屬材料。同時，針對短距離敷設線路，應該控制好線纜長度，避免浪費；針對長距離敷設情況，可適當增大線纜橫截面積，雖然使得投資費用有所增加，但能有效避免配電線路安全隱患和事故，符合安全用電要求。

（3）重視配電系統的無功補償問題。結合用電需求情況，合理設計電力系統，全面有效地提升配電系統效率，能夠實現較高的經濟效益要求。在實踐過程中，為了有效降低能源損失，可以采用并聯電容器的無功補償方式，有效降低無功功率的浪費。具體環節中，還可以利用電容的集中補償或者分散補償等措施，使得用電品質得到提升。另外，無功補償還可以進一步保障民用建筑用電設備的運行效率，有效降低能源損耗，符合預期節能要求。

4.2 照明系統節能設計

照明系統是民用建筑中不可或缺的重要組成部分，通過該部分電氣設計的合理化配置，能夠有效實現預期的節能效果，重點包括以下幾部分內容。

（1）盡量使用新型節能燈具。針對當前的民用設備應用進行分析，存在著照明燈具多樣化的情況，用戶具有比較大的選擇空間。傳統模式中，民用建筑都是采用白熾燈、熒光燈，但隨著照明技術的不斷發展和進步，傳統燈具還是存在著較大的能源消耗問題。相比于傳統的白熾燈、熒光燈而言，LED燈、高效節能燈具更能有效控制用電資源的浪費問題。同時，新型節能燈具都具較高的利用率，且使用壽命相對較長，可有效避免資源浪費。因此，通過對節能燈具的選擇能夠實現電氣節能設計的優化，滿足節能環保要求[3-4]。

（2）積極利用新型控制方式以達到節能效果。在照明系統采用新型控制方式，對照明裝置具有更強的控制作用，可有效避免存在的電力資源浪費問題，提升照明系統的工作效率，以便更好地實現預期節能效果，符合電氣設計相關規范。比如，根據民用建筑的照明特點，在樓梯間、走道、前室等公共部位安裝聲光控制照明裝置，能實現無人情況下停止公共部位照明燈具工作的節能需求，可有效避免資源浪費。

（3）進一步提升太陽能資源的利用。針對用電緊張的現狀，應該積極充分利用好太陽能資源的優勢來應對能源浪費。我國的地理位置條件決定了大部分城市具備較為充足的太陽能資源，所以，在進行民用建筑的設計過程中，應該充分將太陽能資源合理化應用，充分利用自然采光，白天盡量不使用人工照明，實現節能環保的目標。

4.3 變壓器節能設計

在民用建筑電氣設計過程中，變壓器是不可或缺的重要電力設備，在當前節能環保的要求下，應該結合項目實際情況合理化選擇變壓器，有效降低不必要的電能消耗。我國電力資源面臨著日趨緊張的現狀，民用建筑電能損耗中變壓器損耗占有很大比重，這也直接增加了用電成本。針對變壓器的綠色節能來說，在設計中應該選用高效節能型變壓器，以便有效控制變壓器的有功功率損耗，提高變壓器的運行經濟效益。首先，結合建筑實際用電工況保證變壓器空載損耗符合項目要求，再從變壓器的運行來分析，適當加強數量方面的匹配，使變壓器負荷分配科學、合理化；其次，確定變壓器的合理容量，不僅要考慮變壓器的負荷率，還應該對于變壓器負載進行重點考察，以保障最優運行工況，從而有效實現變壓器損耗的降低；最后，從負荷分析的角度出發，選擇與之匹配的變壓器，盡量選用低噪聲變壓器，避免對民用建筑環境造成噪音污染[5]。

4.4 電動機設備節能設計

電氣系統的電動機在民用建筑中同樣具有非常重要的作用，其工作效率直接影響到民用建筑電氣系統的經濟性。結合當前的新型技術，應該充分發揮好綠色節能技術的優勢，有效實現電動機的電能損耗有所降低。比如，某小區的建筑電氣節能改造項目，將綠色節能技術應用于電動機設備。針對小區存在著能耗較高電動機的實際情況，在相應的節能考核指標的要求下，有目的地開展了針對電動機方面的綠色節能改造工作，從項目的實際情況出發，選用高效率的電動機可利用變頻器來平穩控制電動機轉速，進一步降低了電動機的空載及輕載負荷，能有效降低電動機損耗。重新更換的電動機具備自動調整轉速的功能，結合負載的動態變化及時匹配相適應的轉速，符合綠色節能的要求[6]。在具體的電氣改造中，對于功率在50 kW 及以上的電動機，應單獨配置電壓表、電流表、有功電能表等計量儀表，便于檢測與計量電動機運行中的有關參數，有效控制能源消耗。

4.5 空調系統節能設計

縱觀民用建筑的綠色節能技術發展，空調系統也是非常重要的組成部分。重點結合空調系統綠色節能策略，在某民用高層建筑案例中進行相關的分析和探討。該民用建筑為高層住宅項目，地下兩層為停車庫，地上為26 層，空調系統中建筑工程綠色節能技術有著明顯的應用。結合建筑項目的特點，考慮到夏天高溫天氣空調制冷使用量巨大的實際情況，在此建筑中應用分體式空調，勢必會造成大量的電能消耗。其實，大部分空調處于待機狀態，存在著較為嚴重的電能浪費現象，并且還會增大安全事故發生的幾率。就此案例的空調系統來說，重點從2 個方面來考慮綠色節能技術的應用。一是重視屋面、墻體的綠色設計，積極將植被養護用于節能設計中，能有效降低建筑內部溫度，妥善地處理了太陽光直射的問題，進一步降低了空調系統對于電力資源的依賴性；同時，在屋頂綠色設計過程中，將綠色植物布置在屋頂，墻體采用隔熱性較強的材料，避免造成空調能耗增加；二是借助于先進的技術，實現空調節約化和智能化運行的要求，智能技術能夠實現遠程控制建筑的空調系統，可有效地開展空調運行、操作管理等，準確恰當地結合實際需求情況，有效實現智能化的遠程控制，從而進一步解決空調運行的中能耗問題。

5 結束語

綜上所述，我們當前正在面臨著較為嚴重的電力資源短缺問題，在這樣的背景下，應該從各個方面盡量避免由于資源浪費而造成的經濟損失。隨著我國城市化進程的深入推進，房屋建筑面積也隨之逐漸增多，這就要求，民用建筑的電力設備設施需要更加重視節能技術的應用，從各個方面有效遏制能源浪費的現象發生。