简析民用建筑电气设计的节能措施

隆建刚

【摘要】由于国内民用建筑规模的不断扩大，能耗也随之增加。电气设计作为民用建筑设计的主要部分，为了降低民用建筑的能源损耗、提高综合效益，本文基于建筑电气设计的基本原则，分析电气系统存在的问题，并采取有针对性的节能措施，以达到民用建筑实现电气节能的目的。

【关键词】民用建筑;电气设计;节能措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

随着国内经济的高速发展，也促进了建筑行业的深入发展，民用建筑规模也不断扩大，同时，使用的电气设备种类及数量也不断增加，导致国内消耗的能源、资源量不断上涨。针对民用建筑的电气设计，应该基于电气设计的基本原则，同时兼顾用户对用电设备的需求，深入分析民用绿色建筑電气设计的节能措施，从而提高建筑电气设计节能水平。电气系统作为建筑耗能最大的部分，在电气设计过程中，采取合理有效的节能措施，可以有效降低能耗，减少损失并提高能源、资源利用率，为实现绿色民用建筑提供切实可行的方案。

1、民用绿色建筑电气设计基本原则

进行民用绿色建筑电气节能设计时，在保障建筑使用功能完善的基础上，确保节能设计满足国家现行规范、规程、标准的要求，尽可能做到减少资源、能源的损耗并提高利用率。在条件允许的情况下，综合考虑电气照明、电气设备节能等方面，并引入新能源，结合可再生能源的利用，基于建筑成本进行节能设计，确保设计的成本不会过高，在这个基础上降低成本和节省能源，尽可能减少资源的浪费，实现提高经济效益的目标。选择设备时，应该优先考虑功能是否节能，避免选择的设备或线路出现较大的损耗情况。保证民用建筑采用可行的技术并确保经济合理的前提下，实现民用建筑有效节能的目标[1]。

2、民用建筑电气设计中现存的问题

当前社会逐步实现电气设计的节能优化，但国内的民用建筑节能体系和相关规范尚未健全，在电气设计的过程中，往往无法为电气设计提供有效的节能评价指标，很容易使电气的“节能”成为空头支票，在实际的操作过程中，能源的消耗并没有降低，许多民用建筑的节能措施并没有实施到位。民用建筑的有关部门和开发商的节能意识并不高，没有认识到电气节能的重要性，导致当前阶段建筑节能进展缓慢[2]。

3、电气节能设计中的应用措施

3.1供配电系统节能措施

变配电站宜设置于负荷中心，以减小供电距离，降低线路损耗。尽可能减少变压器数量，针对容量较大的季节性负荷，合理设置专用变压器供电，以降低损耗。变配电站内集中设置无功补偿，要求低压侧功率因数在0.9以上。对于功率较大的非线性负荷，会产生谐波电流产生谐波损耗，危害公用电网，影响供电质量，所以谐波治理也是电气节能的重要措施之一。不同类型的民用建筑在电气线路设计方案上的选择也各有不同，即使是同一种类型，也会采用不同的方案，因此，设计人员在民用建筑的电气线路设计过程中，还需要基于经济层面考虑。在设计过程中，电线的材料类型的选择还需要根据具体情况进行选择，一般将铜芯材料列为用电导线的首选，铝芯通常作为次类选项，如果不是存在特殊的情况，选择导线截面应优先选择截面较小的而不是较大的。

3.2变压器节能措施

在设计民用建筑电气节能方案时，通常情况下，需要考虑建筑规模、用户需求和施工位置等情况，从而制定出合理的方案。通常情况下，全面了解和科学分析相关数据，在保证符合要求和经济效益提升的基础上，进行电气节能和用电方面的设计，并选出最优的方案。选用变压器时如果容量选择过大，会形成“大马拉小车”的现象，这样不仅增加设备投资，而且变压器长期处于空载的状态，使无功损失增加，因此正确的选择变压器容量也是电网降损节能的重要措施之一，本文认为变压器的负载率取0.7～0.85之间，是较为经济合理的[3]。变压器是建筑中不可或缺的一部分，在建筑配电系统中发挥较为重要的作用，为了减少变压器的损耗，应考虑用电负荷随时间、季节变化而设置配电系统。如空调负荷，在很多地区，除了在少数月份相对极端温度情况下，才会使用，平时均未使用空调设备，则可对空调负荷单独设置变压器，不使用空调的时间可以停止其变压器的运行，以有效达到节能减排的目的。在电气节能设计时，对电气设备设置变压器，需要考虑变压器是否节能，本文认为，在变压器的设计选择中，应优选非金合金变压器和S13型及以上节能配电变压器;一般来说，大型建筑选择的变压器需要综合各种情况进行选择，而不是单单为了满足某一条件，是建立在综合所有因素考量的基础上，选择的最合适的、电能损耗最少的方案。

3.3 照明节能措施

建筑照明耗能占建筑能耗的比重较大，所以照明节能优化空间很大。在满足照度及照明质量的前提下，照明设计可以从以下几个方面进行节能设计。第一，选用高效节能光源。按照不同场所选择不同类型的高效节能光源或灯具，满足规范GB50034-2013《建筑照明设计标准》的相关要求，特别是照明功率密度限值的要求。一般场所不应选用卤钨灯、荧光高压汞灯，一般照明在满足照度均匀度条件下，宜选择单灯功率较大、光效较高的光源，比如LED灯由于其高效节能、寿命长等优点，在实际使用中被广泛应用。第二，节能控制设计。室内照明分组控制，充分利用自然光，比如在光线充足的情况下，可将靠窗的一组灯具关掉，达到节能的目的。对于大面积场所，可采用分支回路控制方式，根据班制和人员停留时间控制灯具亮灭。公共场所，可采用定时开关、感应开关等节电方式控制，大型公共区域，宜设置智能照明控制系统。第三，采用新能源。在日照较充足的地区，可采用太能照明灯具，当有条件时，宜利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明。

3.4电气建筑能耗监测措施

电气建筑能耗监测系统对能热源、输配系统、照明等各部分能耗实施分项计量，对建筑能耗实现准确的实时监测及统计。通过对能耗监测数据的分析，及时发现电力浪费情况，并改变控制策略节约电力资源。

结语：

总而言之，民用建筑在电气节能的设计过程中，需要综合分析建筑类型、功能和环境，在考虑经济和用户需求的前提下，根据实际情况，对供配电、电气照明和设备采取可行的节能措施，引进新能源，实现民用建筑电气节能的目的。

参考文献：

[1]佟德军，胡曦.民用建筑电气设计的节能措施运用[J].中华建设，2018（07）：96-97.

[2]陈满.民用建筑电气节能设计与措施分析[J].四川建筑，2018，38（02）：58-60+64.

[3]冯雨.浅谈高层民用建筑电气设计的节能[J].电气工程应用，2020（02）：17-19.