浅谈民用建筑电气节能设计措施

摘要：本文结合国家规范和评价标准，从变压器节能、供配电系统节能、低压电器节能及照明节能灯方面，对民用建筑电气节能设计的各项措施进行分析和讨论。

关键词：民用建筑;电气节能;照明节能;变压器节能

近几年，国家大力推广绿色建筑和绿色节能，并且出台了一系列的规范和评价标准。建筑电气作为整个建筑中的重要组成部分，电气节能显得至关重要，也存在巨大的节能优化空间。本文根据最新的国家规范和评价标准，结合工程实践，对民用建筑中的电气节能设计进行简单的分析和探讨。

1 变压器节能

变压器电气节能措施主要有：选用节能型产品和使变压器处于经济运行状态。

1）变压器建议选用D，yn11接线组别的非晶合金铁芯节能型变压器，降低空载损耗。

2）使变压器处于经济运行状态的措施：a、根据负荷计算、用电负荷的特性变化等条件正确选择变压器的容量及台数;b、根据负荷计算结果，选择合适的变压器负载率;c、向一二级负荷供电的变压器，当选用两台时应同时使用，以保证变压器的经济运行。

2 供配电系统节能

供配电系统节能的主要方向是减少供配电系统及设备的电能损失。主要控制措施如下：

1）降低变压器损耗，措施是选用低损耗的节能型变压器，可以降低空载损耗。

2）降低供配电线路损耗，措施是根据用电性质、用电容量选择合理的供电电压和供电方式;使变配电室的位置接近负荷中心，减少变压级数、缩短供电半径;其中避免重复降压，简化电压等级是主要的降损措施。

3）提高配电系统的功率因数。措施是提高用电设备的自然功率因数及功率因数的人工补偿。在负荷侧装设集中与就地无功补偿设备，在最大负荷时的功率因数不低于0.9，低负荷时应动态调整无功补偿容量，不得过补偿。采用高效节能、高功率因数的电气设备，提高配电系统的自然功率因数。

4）配电线路的优化，措施是合理选择导体截面、线路的敷设方案，以减少布线量为基本原则，同時可降低配电线路的损耗。

5）供配电设备的经济运行。措施是根据用电负荷的特性和变化规律，正确选择和配置变压器容量和台数，通过运行方式的选择优化，合理调整负荷，实现变压器及配电系统的经济运行。

6）提高电能质量，减少谐波影响，减少电压偏差及配电系统的三相不平衡度。在施工图设计中合理选择变压器的变比与电压分接头，合理减小配电系统的阻抗，尽量使三相负荷平衡，加装串联电抗器及交流滤波装置等方式可提高供配电系统的电能质量。

3 低压电器节能

低压电器是量大面广的基础元件（如接触器、继电器、熔断器和信号灯等），就每只低压电器而言，所消耗的电能并不大，一般为几瓦或几十瓦，但由于用量大，所以总的耗电量也比较可观。因此，采用成熟、高效、可靠的节能型低压电器是电气节能不可忽视的部分。低压电器节能的具体措施有：

1）采用具有节电效果的低压电器产品取代老产品。

2）交流接触器的节电技术：大中型交流接触器加装节电器，将操作电磁系统由交流操作改为直流吸持，可省去铁芯和短路环中占绝大部分的损耗功率，一般节电率可达85%以上。

4 建筑设备的电气节能

空调、风机、水泵等建筑设备的电气节能控制在建筑实际运营中至关重要，合理的设计工艺设备的控制方式可有效的减少其能耗。工艺设备控制的节能措施主要有集中采暖与空调系统的检测与控制、冷热源系统的控制、空调风系统的控制、循环水泵的自动变速控制。

1）集中采暖与空调系统的节能检测与控制内容包括参数与设备状态的监测及显示、自动调节与控制、工况自动转换、能量计量、中央监控与管理等，设计时应根据建筑功能、业主诉求等因素技术经济比较确定。

2）冷热源的控制应满足对系统冷热量进行监测，冷水机组优先采用由冷量优化控制运行台数;冷水机组或热交换器、水泵、冷却塔等设备连锁启停;供回水温度计压差的监控;设备运行状态监测及故障报警;集中采暖系统的热源应根据室外气象条件自动调节供水温度。

3）空调风系统和空气处理机组应满足根据空气温湿度进行系统的调节和控制;采用变风量系统时，风机优先采用变速控制;设备运行状态监测及故障报警。

4）生活用水泵宜采用变频调速的控制措施。

5 照明节能

照明耗电量在建筑电气能耗中占有较大的比重，所以，照明节能是电气节能中的一个不可忽视的环节。其主要措施如下：

1）采用光效较高的照明光源及灯具。高效光源的节能效益是毋庸置疑的，其经济效益也很好，如采用节能荧光灯或LED灯具。虽然高光效LED灯具价格较高，但由于其高光效的优点使得所采用的灯具数量减少，不仅不增加初建投资，有时还会降低初建投资，获得双重经济效益。

2）采用高效节能型的镇流器。荧光灯应选用电子镇流器或节能电感镇流器，符合使用要求时，可选用两个或几个灯管共用的电子镇流器。

3）正确的选择照度设计值。《建筑照明设计标准》GB 50034-2013规定了各类场所的照度标准值，在满足基本视觉要求下，不降低照明质量的前提下，合理的选择照度值，同时计算照度值不应超过照度标准值的1.1倍。

4）严格执行《建筑照明设计标准》GB 50034-2013中的照明功率密度限值。照明设计中，应在满足照度标准值的前提下，计算实际的照明功率密度值，应低于标准规定的现行值，尽可能的低于目标值，以便更好的满足绿色节能要求。

5）选择合理的照明控制方式。公共建筑的走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明，宜按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施;大型公共建筑可采用智能照明系统，根据不同场景采用不同控制模式以满足节能要求;居住建筑的公共照明，不建议采用声光控开关，实际使用中声光控开关经常误动作，节能效果一般，可采用红外延时自熄开关;地下车库车位和车道照明可采用LED微波雷达感应灯，无人车经过时处于低功率状态，耗电量极低，节能效果明显。

6）利用天然光作为辅助照明。根据工程的地理位置、日照情况来进行经济、技术比较，合理的选择导光或反光装置。光照要求较高的场所可以选择主动式导光系统，一般场所可选择被动式导光系统。6 结束语

综上所述，建筑电气专业的设计人员应根据建筑物的使用功能和设计标准等综合要求，合理的进行供配电、电气照明、建筑设备的控制设计，确保安全可靠、经济合理、灵活适用、高效节能。设计人员在工程设计过程中应精心思考，从方方面面的细节加以把控，才能更好地把电气节能的措施落到实处。

参考文献

[1]民用建筑电气设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社.2008.

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[3]全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇（电气）[S].北京：中国计划出版社.2007

[4]马紫君.论我国建筑电气节能环保的有效途径[J].城市建设理论研究：电子版.2014.