摘要：住宅建筑电气，虽然没有华丽的外表和复杂的系统，但他涉及千家万户，是用户体验最直接的设计产品。住宅电气节能设计是在保证建筑电力系统正常运行的前提下，通过电气系统的合理优化、经济选材、能源科学调度等措施，积少成多来达到节能的目的。
关键词：住宅建筑；电气设计；合理优化；经济选材：科学调度
1建筑电气在住宅节能设计的意义
1.1重要性分析之经济效益：
住宅与我们的生活息息相关，我国平均每年有20亿平面的住宅投入使用，而电能是住宅的血液，他流淌在住宅的每一个环节。我国的发电主要靠燃媒，而地球上的煤炭是有限的。节约用电是为了节约能源、减少污染。住宅电气在使用的过程中，消耗大量的电力，为居民提供服务的同时，也耗费着城市的能源。从住宅用户切身利益考虑，以及国家的长远的发展考虑，建筑电气的节能设计都是大势所趋。住宅建筑中的电气工程，从系统的基本原件选材，系统的季节性调度，设备污染指数以及能耗监测等综合考虑，多元化设计，在住宅建筑长期使用过程中，经济效益逐渐凸显，节约的能源是非常可观的。
1.2. 重要性分析之安全、健康的生活理念
节约能源是当今世界的一种重要社会意识，是健康的生活理念。当节能的元素充满一座住宅建筑的时候，他就像一颗绿色的大树，不仅低碳环保，而且让生活在里面的人心情愉悦，远离光污染、噪音、电磁辐射的影响。
2当前我国电气设计中节能技术应用现状
建筑电气设计属于住宅建设中的重要组成部分，随着人们对电气需求的上升，许多设计人员对电气设计中所涉及的各项标准不够重视，电气设计难以满足国家规范，甚至存在盲目用电的情况。以上问题，主要是因为设计人员过于关心用户用电需要，忽略将节能技术融入到建筑电气设计当中，这不仅会增加能源的消耗也为住宅安全带来影响。此外，我国公民对能源短缺问题也不够重视。当前，我国部分地区还在采取限电措施，这种方式给人们的生活和工作带来不便。因此，电气设计人员要高度重视节能技术的应用，采用有效措施，在确保电气设备正常使用的基础上，达到节能的目标。
3建筑节能设计中的具体应用
3.1变压器的电气节能分析
3.1.1 节能型变压器的选择
电工钢也叫做硅钢片是变压器中普遍采用的软磁金属材料，而非晶合金是目前最有可能替代电工钢的金属材料，相比之下，非晶合金的有着良好性能指标，在导磁、抗腐蚀、磨损、强度、电流通过率等方面优势明显。若以热轧硅钢片单位损耗定为100%，则采用冷轧工艺处理后的产品其单位损耗只有 32%，非晶合金仅为 7%，所以在变压器中采用非晶材料已被国际公认为变压器未来发展的方向。非晶合金变压器从 90 年代至今的二十多年中发展迅速，特别在民用配电领域的使用比例逐年增大，年增长率超过两成。由此预测，随着非晶技术的不断突破与成熟，必将对该领域的发展带来颠覆性的影响。
在具体住宅建筑变压器的设计中，须严格参照《三相配电变压器能效限定值及能效等级》2013版要求进行选型.
3.1.2 变压器容量与台数的判定
变压器容量台数的选择不应仅考虑其在运行中的经济性，更应考虑整个运行周期所产生的费用，根据用户的具体需求，选择适应用户使用的变压器容量，这个过程是比较复杂的，首先经济负载率一般控制在75%~85%，那么负载率一定的情况下变压器容量如何确定？有人认为变压器容量越小空载损耗越小，负荷调剂也越灵活；但也有人认为较大容量的变压器综合功率损耗不一定就比分散的变压器综合功率损耗大，相反会小，而且容易管理，节省空间，变压器造价也低。实际使用中我们发现当3台400KVA的变压器（合计1200KVA）在负载率75%~85%的情况下并列运行时，三台变压器总的综合功率损耗大于一台1250KVA变压器在相同利用率情况下的功率损耗。我认为这里应该综合考虑，比如季节性负载的加入，我们会考虑将单台较大容量的变压器分设成两台小的变压器，这样在低负载期，我们可以考虑采取只开其中一台变压器的措施来大大减少变压器的损耗。针对负荷比较集中，而且容量较大，需要同时工作的情况，当然是变压器台数越少越好。
3.2电缆的经济选择
首先电缆的材质在住宅电气设计规范中要求可选用铜、铝或合金导体，其次截面的选择需要同时考虑安全载流量，经济电流密度，热稳定，电压降等因素的影响。建筑电气工程中，电能在线路传导过程中有一定的损耗，损耗程度和使用线路的电阻成一定的比例，而电阻又与截面载流量息息相关，在合理载流量范围内减少线路的电阻可以有效的降低电路的功率损耗。
住宅计算电流的合理性：首先住宅基本是单相用电为主，所以住宅用电电缆载流量的选择应充分考虑相序的平均分配原则，避免出现较严重的三相不平衡。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次应考虑季节性负荷的因素，对夏季和冬季用电分别考虑，取较大者。
电缆载流量的合理性：① 满足上述载流量的前提下，依据规范选择电阻率较低的电缆导体材质；②住宅电井和桥架内提供良好的通风散热条件，提高相同截面电缆的载流量；③合理设置变配电室，减少电缆的敷设长度，降低电能损耗和电压损失；④将住宅照明和动力分别供电，合理选择中性线截面；
综上所述因素以外，还必须同时考虑电缆的经济成本和使用寿命；在经济投资和使用寿命基本不变的前提下，通过科学选择、缜密计算、空间合理分配、可再生能源利用等方法，来实现电缆的经济选择。
3.3照明节能设计
据国际照明委员会CIE估测，主要发达国际照明用电量占总电量11%，照明设计在整个住宅建筑电气设计中占有较大的比重，对住宅照明进行节能设计优化可以有效的节约能源。
国际照明委员会CIE提出了照明节能9原则，如下：
（1）根据视觉工作需要，决定照明水平
（2）得到所需照度的节能照明设计
（3）在考虑显色性的基础上采用高效光源
（4）采用不产生眩光的高效灯具
（5）室内表面采用高反射比材料
（6）照明和空调系统的热结合。
（7）设置不需要时能关灯或灭灯的可变装置
（8）不产生眩光和差异的人工照明同天然采光的综合利用
（9）定期清洁照明器具和室内表面，建立换灯和维修制度
参照此原则，结合住宅建筑的特殊性，在住宅电气设计中我们可
以做到如下几点：
（1）采用LED节能光源和高效灯具；
（2）选择适合住宅的光源色表，和不小于80显色指数的光源。
对主要房间进行照度计算；
（3）合理设置窗户，充分利用自然光；
（4）采用节能自熄开关控制；
（5）对灯具和公区墙面定期清洁，提高反射比和维护系数。
3.4管理和能耗监测
建筑能耗监测的目的是降低实际运行过程中的能源消耗，因此作为节能最基础的工作就是了解各区域到底消耗了多少能量，消耗在什么用途上。否则就使得建筑节能走入攀比”最新节能技术”的歧途。通过在住宅的主要耗能环节设置监测系统，比如用水、用气、用电、采暖等系统的总阀和分支处设置检测模块，经过数据采集分析，而制定出合理地调度管理方案，最终达到节约能源的目的。
3.5其他节能技术
科技飞速发展，电气节能技术也不断的改进创新。导电材料的更新换代、太阳能硅板的普及、电气智能控制水平的创新、变频控制的精细化等这些技术已不再神秘，加之国家的倡导和大力的支持，电气节能设计已经渗透到住宅设计的每一个环节。
结束语
为确保国家实现节能减排目标、推进绿色低碳发展；作为普通的电气设计工作者，在住宅建筑电气节能设计中，应常备节约设计理念，理论联系实际，将这一设计理念融入到整个住宅建筑电气工程中，不仅为每个家庭带来切身的实惠，也为国家发展循环经济，做出自己应有的贡献。
参考文献：
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[2]柴维汉.现代住宅建筑电气节能设计[J].科技创新与应用，2015，20：256.
[3]初晓菲.建筑节能在建筑电气设计中的应用[J].民营科技，2015，06：188.
论文作者:白晓光
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/24
标签：住宅论文; 变压器论文; 节能论文; 建筑论文; 电气设计论文; 电气论文; 电缆论文; 《电力设备》2017年第19期论文;