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简析民用建筑电气设计的节能措施杨广建

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：杨广建

[导读] 摘要：伴随着我国建筑业的不断深入发展，现代民用建筑的规模也越来越大，其住宅所用的电气设备也逐渐增多，损耗的电能也越来越大。

        （身份证号码：41010819750212xxxx）
        摘要：伴随着我国建筑业的不断深入发展，现代民用建筑的规模也越来越大，其住宅所用的电气设备也逐渐增多，损耗的电能也越来越大。因此，建筑设计师应考虑到业主对民用建筑用电设备的需求，要解决民用建筑电气设备的节能问题，并且要提出具体的可实施的方案。
        关键词：民用建筑；电气设计；节能措施
        中图分类号：TU85    文献标识码：A
        引言
        我国经济发展速度的加快让人们日常生活质量逐渐提升，人们日常生活中的各种电气设备种类逐渐趋于全面化，这些电气设备的使用必然会带来一定量的能源消耗。节能环保电气设计相关理念在建筑电气设计中发挥着非常重要的作用，其对民用建筑电气设计节能措施有着关键性作用，对目前建筑电气设计发展有着一定的指导性意义。
        1建筑电气节能设计原则
        1.1满足建筑物的功能需求
        实现电气节能要以建筑基本功能为前提，不能一味追求电气的节约而破坏和牺牲建筑的实际效能。因此，在建筑电气节能设计中，要追求实际功效，满足建筑功能需求，设计出符合实际建筑要求的节能方案。
        1.2符合经济效益原则
        建筑在进行电气节能设计时要符合实际的经济投入和消耗，以实际的经济原则为依据，对实际需求以及经济运行做实际的设计，选择最科学、经济的设计方案。如果过于追求电气节能而实行高投入，则违反了经济原则。这种“伪节能”现象，反而会消耗更多的资源。
        1.3尽可能减少无谓的能量消耗
        在建筑电气设计中，节能设计就是针对电气减少多余的、无作用的消耗，所以，需要在实际情况中多使用自然光代替电气照明，选择与实际相匹配的照明光度、色温、显色指数的照明灯具，形成能够减少无作用耗能的低耗能建筑电气系统。
        2民用建筑电气设计的节能措施
        2.1通过变压器节能的方式来优化配电的方案
        在对民用建筑电气设计的节能实施方案上，需要选择最符合要求的最节能的方案。通过全面了解与科学数据分析后，能够满足要求以及提升经济效益的基础上，可以采用对电气节能的方面对与之匹配的用电方案进行设计，然后选择出最优化的设计。在这里有一个窍门，那就是可以通过使用公共所用的电压器的方式来减少损耗，像缩短线路等，采用这样的方式能够很大程度上提升节能的效果。比如，夏天人们对冷气的需求量大，对空调的使用频率高，那么就可以通过单独对空调进行变压器设置，这样就可以使得整个民用建筑电气设备的变压器的总容量减少。但同时要注意的是，在对电气设备进行变压器设置的时候，也要考虑到变压器的节能。通常情况下，大型建筑在采用变压器时都会综合选择最合适的，而不仅仅是满足其中一个要求的，只有综合选择最合适的才能够减少电能的损失，而在对变压器的选择上往往是通过选择节能型的变压器来实现目的。变压器一般容量负载率是在0.3-0.85范围，选择该范围内的变压器，也要尽量控制谐波的含量，只有当其足够低的时才能提升变压器的功率。
        2.2根据不同类型的电路设计不同的线路以减少损耗
        不同类型的民用建筑的电气电路设计是不同的，即使同类型的民用建筑也可能会有不同的电路设计需求。因此，建筑设计师在设计民用建筑的电气线路时，要根据不同的线路类型来确定电路用料，首先要考虑经济，那么从经济的角度出发，涉及到的就是导线大小与疏密的问题，要选择合适的导线大小以及设计合理的电流密度。

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一般而言，铜芯这种材料的导线其导电率是比较小的，应该作为经济的首选。但是在实际的操作中，还是要根据不同的情况来选择电线的材料类型，像铜芯材料可以作为作为第一与第二类的用电导线，铝芯可以作为第三类的导线，因为第三类的导线用电的负荷量比较小。另外，也要注重线路的设计，通常而言，能够用直线型的线路就不要采用曲线型的线路设计，不是特殊情况，能够用细的导线就不要用粗的；如果线路非常远，那么就要采用较大的导线了，因为长期来看，虽然大的导线线路费用更高，但可以减低损耗，从而为用户实现更好的经济效益。
        2.3照明系统节能措施
        现代民用建筑中的照明系统在基本功能被有效满足的情况下，也已经满足现代社会发展中的个性化及多变性需求，建筑物在舒适感增加的同时，也起到一定的美观性作用。设计工作进行中，需要将不同类型的房间实际使用功能作为基本依据，对照明实际需求及环境美化进行协调处理。第一，对自然光进行充分利用。自然光是能源中的绿色能源，应该加强自然光的充分利用。目前进行的自然光利用方式主要有光电效应、棱镜多次反射、导光管、平面反向镜反射等。民用建设在实际设计进行中，靠近室外的建筑面积，应该将门窗尺寸进行适当增加，玻璃门本身透光性较强，能够将自然光照射进房间的面积扩大。第二，对光源、附件及灯具进行合理性使用。灯具在选择过程中，需要将悬挂高度作为依据进行确定，若悬挂场所高度较高，应该利用金属卤化物灯、高压钠灯等，悬挂场所比较低的环境下，一般使用荧光灯。光源在选择过程中，应该将白炽灯实际使用数量减少，加强照明器反射面反射能力较强的灯具和高效光源利用。附件在实际选择过程中，应该根据实际情况尽量选择能耗较低的光源附件。民用建筑中经常使用荧光灯，需要尽可能利用电子填流器进一步实现节能效果。
        2.4提升功率因数
        在实际电气系统中，有不少设备会有功率损耗问题，而降低功率损耗是实现电气节能的一项有效方式。在实际生活中提升系统功率因素可以降低损耗，因此可以总结以下2种方法来解决损耗问题：
        1）减少设备超前无功的需要，针对异步电动机使用功率因素较高且相当容量的同步电机取代，或在可行的经济效益下，使用两者共同工作，这种方法在实际功率损耗问题中比较有效。2）使用无功补偿设备，这一方法是针对在线路上减少一些无功传输，进行实地补偿。而这种装置设备在民用建筑中大容量且负荷平稳的电气设备中普遍应用，实现降低能耗、电气节能的效用。而一些容量比较小会有断续负载情况的则是使用变压器用低压侧进的方式进行集中补偿。但在使用这一设备过程中要注意过度补偿的情况。因为这种情况实际上会增加耗能，造成能耗浪费的现象，所以要实控避免。
        2.5建筑电梯系统的节能设计
        （1）控制手段改进，选取变频调速控制技术管控电梯的电机转速、电源频率，减少系统能耗；（2）设计高性能的驱动电机容量，电机容量符合电梯系统运行需求即可，以此为前提尽量减少电梯驱动电机的容量，优化电梯系统的高效运行。同时，电梯系统要采用节能设计方法，使用一组按钮控制多个电梯的运行情况，电梯系统提供智能识别算法获取电梯位置，向其发送运行命令，为发出电梯服务请求的楼层服务。由此优化了电梯整体的运行效率，杜绝了梯空跑、重复上下的现象，减少空载能耗。
        结束语
        随着我国现代化进程的推进，我国民用建筑电气设备用电量逐渐增加，因此，如何设计出民用建筑电气设备的节能措施非常重要，节能设计也是降低能源消耗，减少成本的必要措施。本文通过阐述民用建筑电气的节能设计的意义和设计原则，说明了节能设计的重要性与必要性，并且提出了具体的节能实施方案，利用科学技术手段与社会经济效益出发，为我国民用建筑的电气节能设计提供了可借鉴资料与一些可实际操作的方案，为行业的发展贡献了一份自己的力量。
        参考文献：
        [1]张光薇.浅析节能在建筑电气设计中的必要性[J].建材发展导向，2017，15（23）：182-183.
        [2]付立明.研讨民用建筑电气设计中的节能措施[J].科学与信息化，2017（31）：71.
        [3]廖长庆.大型住宅小区的建筑电气设计及其节能措施研究[J].江西建材，2017（21）40-45.