樊明亮
哈尔滨工业大学建筑设计研究院
摘要：文章在简要阐明民用建筑电气设计节能性实现基本诉求的基础上，重点从供配电系统、照明系统和配电线路三个方面入手，指出了民用建筑电气设计节能性实现的具体策略，希望能够为相关主体提供有益借鉴。
关键词：民用建筑；电气设计；节能性；实现策略
目前我国的建筑行业正处于蓬勃发展的阶段，尤其是民用建筑领域，我国多地民用建筑的建设工程进入了热潮期。随着人们对生活物质水平的要求不断提高，以及对绿色生活的提倡，建筑行业越发重视民用建筑的节能功能。在民用建筑应用方面，电气设计是其中较为重要的环节，应用节能措施可以大幅降低民用建筑的能源消耗。
1、民用建筑电气设计节能性实现的基本诉求
一方面，节能性是落实民用建筑电气设计节能效用的最主要目的。即使民用建筑采用的各种电气设计具有极为先进的节能设计理念，如果在实际应用过程中无法真正做到节能减排，此类电气设计的节能理念也是毫无意义。因此，民用建筑应用电气节能设计不能毫无依据地凭空想象，要在进行设计前做好详细的实地调查工作，明确掌握不同类型民用建筑的电力消耗情况，才能根据实际的电力消耗采取针对性的节能措施，及时控制不必要的建筑电力消耗。
另一方面，在民用建筑方面有很多先进的电气节能设计，但是更加先进的节能设计往往意味着更多的成本投入，一旦在电气节能应用方面的投入过高，民用建筑电气节能设计的经济性则会降低。故而民用建筑的电气节能设计不仅要保证节能性，还要具备良好的经济性，不能因追求电气节能而造成其他方面的巨大投入，这与节能理念是相背离的。
此外，不同类型的民用建筑在结构布局上是存在差异的，在进行电气节能化设计时应当注意这种差异性。电气节能设计不能生搬硬套，要充分考虑民用建筑和电气设计的实用性。缺乏实用性的电气节能设计无法保证电气设备的正常运行，会给民用建筑的使用效果造成不利影响，其节能效果也将大打折扣。民用建筑的电气节能设计必须以保证建筑正常使用电气功能为前提，避免因追求节能效果而忽视实用效果。
2、民用建筑电气设计节能性实现策略
2.1供配电系统的节能性实现
2.1.1合理设计变配电所与变电站的位置。供配电系统为民用建筑电气设备的适应提供了重要的能源，在设计供配电系统时，为了确保供配电系统的节能性，首先要考虑变配电所或变电站的安装位置。为了减小电力供应半径，减少配电过程中的损耗，变配电所与变电站应当靠近建筑的负荷中心。
2.1.2合理配置变压器的数量和容量。变压器是民用建筑供配电系统中重要电气设备，同时也是电力耗损较大的电气设备。以大型商业建筑和居民小区为例，出于节能性与经济性的考虑，且为了保证灵活应对用电负荷的变化，其所使用的变压器通常会在2台以上，同时也可以减少因变压器轻载而导致的电能的浪费。在选择变压器容量时，不能根据变压器自身的负荷功率来判断，而是要全面考察民用建筑中所有的负荷情况，然后根据供配电系统中实际的负荷大小来计算变压器的容量。
2.2照明系统的节能性实现
2.2.1选择合理的光源。光源是保证照明系统正常工作的重要组成，在设计民用建筑中的照明系统时，要保证光源的合理性，使光源既能满足照明需求，同时还符合节能要求。民用建筑的类型较多，不同类型的建筑物对光源的使用需求是各不相同的。在选择合理的光源时，必须符合不同类型民用建筑照明系统的实际使用要求。首先，居住类的民用建筑，如住宅楼、酒店、宾馆等。此类建筑选择光源较为注重美观性和装饰性，可以选择荧光灯，要避免使用白炽灯等高能耗的光源。其次，商业类建筑，如办公室、会议室、营业厅等场所，同样宜采用荧光灯或者功率较小的卤化物灯。
最后，公共类建筑，为了保证照明系统的节能性，使用的光源宜选择日光灯或荧光灯，民用建筑的户外场所使用的光源应当选择高压钠灯等卤化物灯，此类光源具有较长的使用寿命，不易被腐蚀，还具有较高的发光率和良好的光线穿透性。此外，白炽灯作为较为常见的光源，虽然成本较低，但由于其高耗能的特点，目前的民用建筑在选择光源时，除一些较为特殊的照明场所外，基本不会采用白炽灯。
2.2.2选择合理的光源用电附件。光源的用电附件在提升光源节能性方面具有重要的作用价值。尤其是一些自身功率因素较低的光源，使用合理的光源用电附件可以大幅降低光源的电能消耗。例如电子整流器，该型用电附件比传统的电感整流器的节能效果更加显著，且使用成本低、工作噪声小，不易发生故障。
2.3配电线路的节能性实现
为了减少线路中的无功损耗，提高配电电流的质量，民用建筑中的配电线路在设计过程中也要采用节能措施。
2.3.1设计配电线路时要减少线路的总长度。配电线路的长度越长，线路电阻便越大，电流通过时的无功损耗也就越大。在设计民用建筑的配电线路时，要尽可能减少配电线路的总长度。即线路设计要增加直线走线，减少线路的曲折。如此既可以达到降低线阻的目的，还可以有效避免配电电压出现降低的现象，保证建筑使用的电能质量。因此，配电箱的安装位置要尽可能靠近负荷中心。
2.3.2设计配电线路时要保证导体材料的导电率。线路的导电率越高，证明线阻越低，因此配电线路使用的导线要保证其导电率。但导电率越高的材料，通常其成本价格也较高。配电线路导线在选择导体材料时，若经济成本允许，可以选择导电率更高的导体材料。常见的导线有铝芯电缆和铜芯电缆，其中铜芯电缆导电率更高，但成本也相对较高。因此，不考虑二者之间的成本差距时，宜选择使用铜芯电缆。
2.3.3根据节能性选择电缆截面。在配电线路除了电缆材料和电缆长度会影响导线的电阻，电缆的横截面积同样是影响导线电阻的重要因素。要根据配电线路的节能性和经济性选择合适的电缆截面，以实现电气设计的节能化。这一节能措施不仅会降低电缆的线损，还可以有效降低电缆中的电压损耗，提升电缆中传输电流的质量水平。此外，合适的电缆截面可以有效避免电缆的发热问题，在提升电缆安全性的同时，延长了电缆的使用寿命。
3、结语
综上所述，要想满足现代建筑电气功能性和经济性的双重要求，设计人员必须高瞻远瞩，由传统设计理念向多样化电气设计理念发起新的挑战，从生活需求出发，完善民用建筑电气设计的不足，不断提高专业设计人员设计理念与技术水平，按照电气设计规范标准对实际项目进行合理优化，将电气强、弱电中的安全性与经济性提上重点，以满足现代建筑对电气设计实用性、安全性的基本需求。此外，还应适当加大电气节能投入，优化民用电气网络布局，在设计中合理计算用电负荷，提高变压器的经济运行能力，减少线路的电能损耗，提高系统的功率因数、合理照明用电的节能等，在确保建筑电气功能的前提下，合理应用绿色节能技术，以此推动我国建筑电气设计的可持续发展。
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