民用建筑电气节能设计

　　摘要：建能源的紧缺，科技的发展，引起人们对建筑节能的方面的重视，本文对建筑节能的原则和相应的举措进行了一定的阐述与探讨。

　　关键字：电气节能设计,节能原则节能举措

　　生活水平不断提高，而其最直接的后果是自然能源的过度开采，社会化生产能源的消耗急剧增加，能源出现了危机。现在各个国家的各行各业都提出了节能要求为了贯彻国家节约能源的政策，扭转我国严寒和寒冷地区居住建筑采暖能耗大、热环境质量差的状况，通过在建筑设计、采暖设计、电气设计等方面采用有效的技术措施，将采暖能耗控制在规定水平，制定了《民用建筑节能设计标准》。体现了政策上对节能方面的重视。

　　据了解我国目前建筑能耗约占社会总能耗的1\3.随着生活水平的提高，建筑能耗有持续增长的趋势。我国北方采暖城市居住面积只占全国城市居住面积的10%，建筑能耗却占到40%，而建筑能耗的主要组成部分就是电气能耗，作为电气设计人员，更要重视设计环节，尽最大可能将能耗降低到最低水平。

　　一、电气节能设计的原则：

　　建筑中存在很大的节能潜力，主要部分由用电设备或供配电系统。电气节能设计的原则应满足三方面的要求：1>.实际性，设备及材料价格合理，保障节能增加的投资能在短时间内收回，节能的同时不增加不必要的浪费。2>.适用性，能满足建筑用户对能源的需求，尽量采取供配电实际优化的手段进行设计，不要因为节能影响必要的发展和基本的用户要求。3>.节能性，在建筑设计及施工时应重视节能要点，如建筑设备自身的电能消耗，应减少或者尽可能的排除与建筑无功能无关的消耗。

　　二、建筑电气节能设计要点：

　　1. 宏观把握，整体控制。

　　1.1准确计算建筑的整体负荷确保合理性。对负荷进行合理的计算，是做好建筑电气节能设计的基础。选择合理的负荷是确保配电电压器、电器的主要依据，是计算功率损耗和电压损失的重要依据。从目前来看，我国主要使用的是三种负荷计算方法在：单位指标法、需要系数法、单位面积法。

　　1.2合理选用变压器，注重选择变压器的科学性。变压器的有功损耗按下式计算：δp=po+β2pk。式中δp—变压器的有功损耗，kw;po—变压器的空载损耗，kw;pk—变压器的短路损耗，kw;β—变压器的负载率。根据上式我们不难看出，po是我们可以控制的因素，属于变压器本身所决定的因素，因此在选择时选择那些功率损耗较低的节能型变压器，如干式变压器或者油浸变压器等使po降到最低，从而使有效功率大大提高。

　　2.具体节能措施：

　　2.1照明节能设计：照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度地利用光能，通常的相应节能措施有以下几种。

　　高效节能光源的选用应合理选择灯具的配光，以提高利用系统。设计时办公室主张采用T8或T5稀士三基色荧光灯管。这是由于T8或T5灯管具有更高的显色指数和光效，光衰小、寿命长、用汞量少，更符合节能、环保要求。门厅、走廊等场所采用紧凑型荧光灯替代以往的白炽灯，达到节约能源的目的。

　　高效节能照明灯具的选用

　　灯具按光通量在上下空间分布比例分为五类：直接型、半直接型、全漫射型、半间接型和间接型。①灯具的结构应便于安装、维护和更换光源。一般办公区优先选用直接式灯具，在有吊顶的办公场所优先选用高光效格栅灯具。②合理选择灯具的配光。

　　高效节能电器附件的选用

　　对于一体化节能灯和单端小功率荧光灯(功率不大于25W)，由于对它们的谐波要求、异常保护功能以及预热要求均比较低，应优选电子镇流器。对于25W~65W的直管荧光灯，优选节能型电感镇流器。

　　灯具单灯补偿就是在每套灯具上并联一个电容器进行补偿，将荧光灯、气体放射灯功率因数均提高到0.9以上，这样既能减少电路无功功率，又能降低线损和电压损耗，同时由于线路电流的降低，还可以减小导线的截面面积。

　　其他照明节电措施

　　充分利用自然光，节省照明用电是照明节能的重要途径之一。2GB50034-2004建筑照明设计标准规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等。改进灯具控制方式。选择合理的照度和功率密度值。新修订的GB50034-2004建筑照明设计标准规定了一般照明照度的标准值，局部照明应按该场所一般照明照度值的1倍~3倍选取。减少供电线路上的损耗，照明配电箱应靠近照明负荷中心且便于维护的位置。灯具布置及回路控制的节能设计。

　　2.2减少线路能源损耗，由于线路上存在电阻，有电流流过时，就会产生有功功率损耗，其公式如下：P=31Ф2R×10-3(KW)式中：IФ-相电流(A);R-线路电阻(Ω)。

　　在一个工程中，线路左右上下纵横交错，小工程线路全长不下万米，大工程更是不计其数，所以线路上的总有功损耗是相当可观的，减少线路上的能耗必须引起设计重视。

　　线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只有减少线路电阻。线路电阻R=P×L/s，即线路电阻与电导P成正比，与线路截面S成反比，与线路长度L成正比，因此减少线路的损耗应从以下2点入手。

　　第一，减少导线长度：线路尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度;低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失;变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离，当建筑物每层平面在10000m2左右时，至少要设两个变电所，以减少干线的长度;在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着干线倒送的现象。

　　第二，增大导线截面：对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面，所增加的费用为M，由于节约能耗而减少的年运行费用m，则M/m为回收年限，若回收年限为几个月或一、二年，则应加大一级导线截面。

　　三、结束语：

　　民用建筑电气的节能设计潜力很大，国务院提出的节能环保要求也令电气设备行业中的节能降耗产品面临巨大发展机遇如非晶合金变压器行业、GIS高压开关行业、电力电子节能市场。在技术指标满足功能需求的前提下，电气设计中应及时地将节能技术和措施应用到建筑电气照明设计中。目前在民用建筑电气设计中，很多节能措施和节能产品已被应用，当然节能是一个永久的话题，还需不断努力和创新，只有这样才能真正实现“资源节约型、环境友好型”的社会目标。

        参考文献：
　　[1]GB50034-2004，建筑照明设计规范[S].

　　[2]中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇——电气[M].

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文章名称： 民用建筑电气节能设计

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