研究節能理念下的民用建筑電氣設計措施

付雷

（重慶長廈安基建筑設計有限公司貴陽分公司，貴州 貴陽 550001）

0 引言

近年來，用電需求不斷增加，電能消耗比較大。根據互聯網數據顯示，2021 年，全社會用電量83128 億千瓦時，同比增長10.3%，較2019 年同期增長14.7%，兩年平均增長7.1%。其中，城鄉居民生活用電量11743 億千瓦時，同比增長7.3%。我國提出“雙碳”目標，各個領域都在積極探索節能減排措施。建筑是用電的重要場景，做好建筑電氣節能設計，對減少用電環節的能源消耗，促進節能減排目標的實現，可起到重要作用。

1 民用建筑電氣節能設計的意義

人們的日常工作與生活，對電能的需求很大。隨著城鎮化水平的不斷提高，居民用電量也越來越大，因此電能供需矛盾相對突出。積極優化電氣設計，提高整體的設計水平，實現電氣節能，保證電能的穩定性至關重要。民用建筑中運行著各類設備設施，且設備數量很多，對電氣設計的要求很高，引入先進的技術手段，提高電能利用率，適應節能環保發展要求，具有重要的意義。民用建筑電氣的能源消耗很大，若想實現節能，需圍繞電氣系統設計和運行節能控制，采取有效的措施，切實保障電氣節能目標實現。實踐中，要以保證居民用電需求為前提，構建安全穩定高效率運行的電氣系統，為使用者提供優質的服務。

2 民用建筑電氣設計的基本原則

2.1 滿足居民用電需求

從民用建筑電氣設計的要求分析，滿足居民用電需求是基本要求。在設計方案時應充分考慮建筑使用功能，保障業主的正常使用，滿足公用設備和家用電器的常規應用需求。與此同時，電氣設計還要達到建筑的安全要求，保證應急照明和消防風機等消防用電負荷和重要用電負荷在火災或緊急情況下的正常使用。民用建筑電氣設計前，做好用電負荷的調查和測算，獲得準確的數據信息，為電氣設計及節能優化提供支持，保障電氣系統設計的科學合理性。在電氣設計時，科學合理部署，優化電氣線路和設備布置，保障電氣穩定安全運行，減少電能消耗，促使電氣節能水平得到提高，實現建筑節能的目標。

2.2 減少能源消耗

電氣運行中各類用電設備的能耗很大，面臨著設備自身損耗的問題，為高效化處理此類問題，必須結合建筑用電的實際情況，積極采取優化和完善的措施，強化用電設備的無功消耗。在進行民用建筑電氣設計時，貫徹節能理念，積極構建能源智能化控制系統，實現對能源消耗情況的有效監測和控制，進而減少能源浪費，提高運行期間的能源管理水平。根據民用建筑電氣設計的需求，圍繞電氣系統運行的特點，展開全面的分析，提出科學合理的電能監測和控制方案，保障電氣系統高效化運行，創造更多的效益。

2.3 注重結合新形勢

建筑領域實現節能減排，必須要注重能源的控制，進行科學合理的優化設計?；凇半p碳”戰略目標實施背景，建筑領域對節能減排設計和管理提出更高的要求，力求通過設計和施工以及運行優化，有效控制能源消耗。隨著各類新型用電設備的出現，設備的自身節能減排性能得到有效提升，為民用建筑電氣節能設計提供更多的支持，設計時需結合實際情況，合理推廣使用新型用電設備，助力電氣節能目標的實現。認真貫徹節能理念，對民用建筑電氣設計方案進行全面優化，保障電氣節能系統的應用效益。

3 民用建筑電氣設計的要點

3.1 積極推廣使用可再生能源

從減少電能的角度分析，積極推廣可再生能源，實現對太陽能和風能以及地熱能等的全面利用，控制電能的消耗，具有重要的意義。利用能源集成利用系統，發揮可再生能源的應用優勢，做到清潔可再生，助力光伏發電的應用。近年來，隨著建筑節能要求的不斷提高，在用電方面正在積極推廣使用光伏發電技術，使得建筑的電氣系統構成出現很大變化，為實現高效化節能，要求結合實際情況，進行全面優化設計，保障可再生能源得到合理利用，降低電能的消耗和浪費。

3.2 做好供配電系統節能設計

民用建筑電氣系統中，供配電為重要模塊。在進行電氣設計時，構建電能質量分析和治理系統，優化供配電系統節能方案，妥善處理無功補償等相關問題，促使功率因數指標達到要求，以免產生用電風險被供電部門罰款或者中斷供電。通過提高電能功率因數，還可以降低變壓器的運行損耗，促使電氣系統的節能水平得到提升。在新建和改擴建等建筑中，利用電能質量分析和治理系統，實現對電氣設備的無功補償和諧波抑制等的全面控制。結合民用建筑的特點，對電能質量問題，通過科學合理設計，保障供電的質量，同時達到安全高效化運行的目的。民用建筑電氣設計環節，工作人員要具有節能意識，圍繞每個環節進行設計優化，全面提升供配電系統的運行效果，達到節能環保的要求。結合供配電系統應用需求，設計多種方案，并且進行方案的對比分析，選擇適宜的方法，保障民用建筑電氣設計方案的質量達到要求，創造更多的效益。

3.3 做好電氣照明節能設計

從使用需求的角度分析，電氣照明是重點。積極貫徹節能理念，并且采取以下措施實現電氣照明節能：①使用新型節能燈具。通過對民用設備應用現狀分析，在照明燈具的選擇方面，用戶有著很多的選擇，可結合自身的喜好選擇。傳統的照明系統中，使用的是普通的熒光燈等，后期逐漸推廣使用LED 燈和高效節能燈，實現對用電資源浪費問題的有效控制。隨著節能燈具的發展，涌現出很多高效的產品，能源利用率水平很高，且產品的使用壽命很長，能夠防止資源浪費。在進行節能設計時，可結合用戶的使用需求，同時考慮節能要求，進行電氣節能設計的優化，達到節能環保的要求。在設計中應選擇相同功率情況下光通量較高的產品，提高電能轉化率。②采取新型控制方式。實現照明系統的節能控制，積極推廣新型控制模式，強化對照明裝置的運行控制，減少電能的浪費，提高系統工作效率，有著重要的意義。傳統的控制方式在樓梯間和走道等位置，設置聲光控制照明裝置，可達到無人情況下的停止用電，避免產生資源浪費。隨著科技水平的不斷提高，構建智能照明系統，采取總線組網的方式，利用IP 網關接入智能照明控制系統，能夠做到定時控制、高峰全開以及亮度調節。實際應用中利用照明系統，可以按照事前預設的模式運行，有效改善空間光色和立體感以及色飽和度，滿足人們的燈光需求。結合民用建筑的特點，對室外景觀照明，利用太陽能發電系統進行供電，并且室內電氣照明系統全部選擇高效節能產品，保證照明的質量，同時達到能源節約。實際應用中，可支持光照度監測，結合自然光的變化情況，實施照明控制與調節，最大程度上滿足人們的需求。對公共區域和走廊等，利用紅外或者微波類人體感應器，并且利用智能控制面板做到各類場景照明控制，合理控制燈具的點亮時間。在車庫設計過程中，公區主要用電設備為照明燈具，其使用場景也存在一定規律性，車道燈具采用隔燈控制并在供電回路配置時間繼電器，可通過分時分段控制對應回路燈具點亮來達到節能目的。同時，車位位置采用紅外或雷達感應燈具，實現人來燈亮，人走燈滅，可有效節約電能。除此之外，對于樓梯間照明利用人體感應探測技術實施控制；對于設備房及過道采取分組就地控制的方法；對于建筑室外的路燈和景觀等，采取光照度控制結合時控的方法，實現集中化控制；監控系統的界面設計友好，可實時化顯示每個區的照明狀態[1]。合理規劃用電高低峰期，節約電能。

3.4 電纜設施的節能設定

民用建筑電氣運行中，電纜作為電能傳導的重要工具，影響到電力供應的成效與穩定性，因此要做好嚴格控制。目前，電纜產品類型豐富多樣，實施電氣節能設計，必須要結合實際需求，同時考慮節能效果，合理選定電纜的型號[2]。一般來說，常見的電纜材料，主要銅材料和鋁材料以及鋁合金等，可結合具體需求優選材料。建筑室內的照明區域，為保障電力的供應效果，選擇的電纜單根線芯截面面積不可以超過2.5mm2。在具體選擇方面，需要結合實際情況，展開綜合分析，選擇合理的電纜規格，保證電纜設施型號達到電氣節能設計標準，防止電纜材料型號過大造成能源浪費，同時合理規劃主要設備房位置，優化電氣線路路由，減少有色金屬的消耗。加強對電纜材料質量的控制，切實保障電纜材料的使用效果，助力建筑電氣節能目標實現。

3.5 設備的節能設計

首先，變壓器的節能設計。基于節能理念，開展民用建筑電氣設計，必須注重變壓器設備的節能設計和優化，保障整體的運行效率。根據節能環保指標進行評估，優選變壓器產品，防止電能浪費。目前，民用建筑的用電需求不斷增加，電力資源日益緊張，而建筑電能損耗很大，尤其是變壓器損耗，使得電能消耗的水平比較高，因此要注重變壓器的節能設計。在實踐中積極推廣使用綠色節能型變壓器，強化對產品的有功功率損耗控制，促進裝置高效化運行。實際選擇中結合用電工況進行分析，確保變壓器的空載損耗可以達到工程要求，之后開展變壓器運行分析，保障數量的充足，實現對設備負荷的科學合理分配，最大程度上保障變壓器的運行效益[3]。在變壓器裝置容量的選擇方面，科學合理考慮變壓器的負荷率與負載，切實保障設備達到最優運行狀態，最大程度上降低設備損耗。對備選的產品，進行全面的分析，優選高性能的變壓器，保障電氣節能目標實現。

其次，做好電動機設備的節能設計。民用建筑電氣系統中，電動機占據著重要的地位，設備的運行效率關系到民用建筑電氣系統。為提升整體的節能環保水平，充分利用新型技術，切實發揮綠色節能技術的應用優勢，嚴格控制電動機的電能損耗。例如，在民用建筑電氣節能改造中，引入綠色節能技術，實現對電動機設備運行能耗的控制。對能耗較高的電動機，進行全面的綠色節能改造，結合實際需求，優選高性能的電動機，借助變頻器實現對電動機轉速的控制，避免電動機空載和輕載問題的出現，減少電動機運行損耗[4]。使用的電動機，必須要注重性能的分析，優選高性能的設備，嚴格控制運行的效率，防范能耗問題的出現。

最后，做好其他用電設備的節能設計。民用建筑的綠色節能技術應用，實現對空調系統進行優化設計。根據民用建筑電氣設計的要求，充分考慮節能環保要求，積極探索綠色節能方案，實現對各類用能設備的能源消耗控制。在設計環節充分利用現代化手段，對建筑電氣系統的能源消耗情況展開全面分析，提出優化和完善的措施，切實保障電氣系統運行的效果。作為設計人員必須要具有節能環保意識，積極借鑒相關工程的設計做法和經驗，探索高效化設計的方法，切實保障電氣設計方案的科學合理性，防范能耗問題的出現[5]。對設計的方案進行深度優化和分析，提升設計的質量，助力電氣系統高效化運行，創造更多的效益和價值。使用的各用能設備，都要符合節能的要求，減少對電能的消耗，同時提升整體的能耗控制水平，最大程度上保障建筑電氣設計的效果，防范各類問題的出現。

3.6 注重后期運行的能耗控制

目前，智慧建筑快速發展，在建筑控制系統中積極推廣使用各類現代化技術，如大數據和人工智能技術等，實現對各個系統的高效化控制。在電氣節能設計方面，充分挖掘數據信息的價值，實現對能源消耗的監測，實時了解電能運行效果，做好電能的管理，保障能源消耗化利用，促使民用建筑高效運行。根據民用建筑電氣設計的情況，分析能源監測的需求，構建能源高效化管理系統，實現對能源運行的精細化管理，切實保障節能設計效果實現[6]。除此之外，強化對設備的運行管理，全面了解用電設備的用能情況，展開全面的分析，助力電氣節能管理。

4 結語

綜上所述，民用建筑電氣設計要保證人們的用電需求得到滿足，同時達到能源消耗控制的要求，實現節能降耗，促進建筑高效化運行。從電氣設計的分析總結，既需要嚴格優選節能降耗的產品，也要優化部署電氣線路，做好電能監測管理，切實達到節能降耗。文中結合實踐，總結了電氣設計要點和方法，以期為相關人員提供參考借鑒。