中国美术学院风景建筑设计研究院 310012
摘要：本文主要围绕民用建筑电气节能设计中可以有效实现节能的几大环节进行论述。
关键词：电气设计；电气节能；建筑电气；节能设计
随着这些年各种商业建筑、住宅建筑等民用项目开发的如火如荼，近年来各设计院都设计了大量的工程项目，而我国作为一个发展中国家，能源的需求量大，消耗量也大，特别是对昂贵的二次能源——电源，进行有效的节约，也就显得尤其重要。本文主要围绕电气设计节能的几大环节——供配电系统的设计、照明设计、电气配电线路设计等多个方面进行论述，对电气节能的应用与广大建筑行业同仁探讨。
1、供配电系统节能设计分析
根据工程供电容量及负荷具体使用情况合理设计供配电系统，做到尽量简单可靠，对有效实现电气节能可以起到很好作用。
1.1变配电所或箱式变电站位置的设置
变配电所或箱式变电站尽量靠近负荷中心，这样可以减少配电半径，即减少供电电力电缆的一次投资，而且缩短配电半径有利于减少线路损耗。
1.2合理选择变压器容量及台数
比如学校建筑、大型小区的供配电系统就是很好的例子，在比较节能与经济的条件下，宜设计2台以上的变压器，从而达到变压器的投入台数可以随季节性负荷变化灵活投切，减少部分变压器轻载而引起的不必要的电能浪费。像笔者几年前曾设计的某师范学院新校区的供配电系统就是很好的例子，尽管用1台400kVA 的变压器和1台630kVA 的变压器比用1
台1250kVA的变压器一次投资稍多，但是因学校寒假暑假放假时用电负荷与平时相比明显小一大半，所以寒暑假只投切1台400kVA 的变压器即可，从而避免了选1台变压器造成寒暑假轻载引起的电能浪费。
1.3提高供配电系统的功率因素
供电部门一般要求用户的月平均功率因数达到0.9 以上，所以为了达到这个要求，我们在供配电系统的设计时就应装设必要的无功功率补偿设备，以进一步提高用户的功率因素，如在民用建筑项目电气设计中我们常用的办法就是采用并联电力电容器在低压侧集中补偿。
2、照明节能设计分析
照明是民用建筑不可缺少的一部分，照明方式可分为：一般照明、局部照明和混合照明等；
照明种类可分为：正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明等（小区、学校还有景观照明、部分高层建筑还有航空障碍照明等）。
衡量照明质量的主要指标有：照度、眩光、显色性等；而照明节能的评价指标是照明功率密度LPD（即单位面积上的照明安装功率），如何在照明设计中做到有效节能，可以从以下几个方面入手：
2.1 光源的合理选择
选用高效电光源是照明节电的首要工作。节能的光源发光效率要高，使得照明灯每瓦电发出更多的光通量（L m）。
（1）商业类建筑光源选择
在照明设计中为了有效节能，在一些层高不高的场所，如办公室、教室、会议室及仪表车间宜采用细管径（≤26mm）直管形荧光灯；商业场所、营业厅也宜采用细管径直管形荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯；在一些层高较高的场所（主要工业厂房居多），可采用金属卤化物灯或高压钠灯，当然也可采用大功率细管径荧光灯。
（2）居住类建筑光源选择
在起居室等场所，设计时考虑到用户装修可能选用花灯或吸顶式筒灯灯具，光源宜选用紧凑型荧光灯，它每瓦产生的光通用量是白炽灯的5倍。目前，紧凑型荧光灯应用范围很广，在宾馆、会议室、商场等场合也较多使用。
（3）公共场所光源选择
卫生间、公共走道推荐选用细管日光灯或紧凑型荧光灯，而不用白炽灯。
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2.2 光源用电附件的合理选择
在灯具的选择上，走廊、楼梯等公共场所的灯具可选用透光率高的吸顶灯；而居住类场所的灯具推荐选用蝙蝠翼式，因为蝙蝠翼式灯具控光性能合理；办公类场所则推荐用金属隔栅类灯具，没有眩光且发射率高。因光灯本身功率因数较低，所以还应让灯具带整流器，比如细管光灯的附件镇流器就推荐选用电子整流器，而不宜选电感镇流器。这里提一点，其也可以选节能型电感镇流器，它比传统40W电感镇流器低40% 左右，工作时温度低、噪声小、寿命长，属于安全可靠型电感镇流器，价格也比较便宜。
2.3不断改进灯具的控制方式
门厅、走廊、楼梯间等公共场所的照明，宜采用集中控制，并按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制，以便在白天自然光好的情况下，或深夜人少的情况下，能方便地手动或自动关闭一部分照明。在照明设计时还应注意的一点就是，当照明场所装设有两列或多列灯具时，所控灯列宜与侧窗平行，而且回路每列分开控制，以便于利用天然光，白天可以关掉靠窗的一排灯，从而实现节能；对于一些高档次建筑和智能建筑，经济条件许可时，大部分照明场所还可采用调光、调压或其他自控措施，如采用I—BUS 系统控制，以节约电能。
3、电气配电线路节能设计分析
在电气耗能中，配电线路的耗能不可小觑，我们知道，配电线路电能的损耗取决于线路的抗和电流，与阻抗成正比、与电流的平方成正比；而线路的阻抗与导体的导电率、导体的长度、导体的截面积有关。因此，我们在电气配电线路中要紧紧抓住影响电气线路耗能的以上几个因素优化设计，从而达到节能的目的。
3.1配电线路设计中尽量多采用高导电率的导体
在经济条件允许情况下，配电线路推荐选用高导电率的导体，即相比铝芯电缆（电线）而言，宜采用铜芯电缆（电线）。
3.2配电线路设计中尽量减少配电线路的长度
在设计中尽量走直线，可减少供电线路长度，提高功率因数，不仅减低线路损耗，而且还可以减少线路压降，提高供电质量；各层配电间、层配电箱也应尽量设置在负荷中心，减少线路的长度。
3.3电线、电缆界面选择宜按经济电流选择
按经济电流选择电线、电缆截面的方法是经济选型，尽管我们在配电设计中这种方法用得较少，但这种方法却可以尽量减少配电线路中的电能损耗，从而实现节能，而且减少电缆电能损耗随之也带来一些技术上的好处：如随着电缆电压损失的减小，改善了电网的电压质量；随着电缆发热的减少，延长了电缆的使用寿命等。
4、建筑电气设计中的其余节能分析
在建筑电气设计中，除了在以上三个大环节可以有效实现节能外，我们在建筑电气节能方面还应注意以下几个点：
4.1空调用电的节能
民用建筑中，空调用电（特别是在夏、冬两季）占用电负荷的很大部分，因此在电气设计中空调系统的节能显得尤为重要。而空调系统分为中央空调系统、分体式空调系统，一般来讲，如果建筑采用的是中央空调系统，我们可采用楼宇自控BA 系统进行管理和控制，以达到节能目的；如果是分体式空调，因为用户一般采用遥控器控制开或关，而调查显示各种家电产品的平均待机能耗高达15W到30W之间，因此我们应针对上述空调所用电源插座，在方便操作的位置宜设计一个专用开关用于控制其用电插座回路，减少其待机损耗从而达到节能的目的。这种方式也可应用于住宅电气设计中对冰箱、DVD 机、电视等用电设备插座回路的控制。
4.2改进风机、水泵等设备的调速方式的节能
在各类公共建筑中，风机、泵类设备应用范围非常广泛，但据有关资料显示，其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失费用占到维护成本的 7% 以上，是笔不小的费用开支。所以对这类设备的节能降耗显得很有必要，除了从产品设计来提高这类设备的效率外，还有一个方式就是改进其调速方式从而实现节能，在设计中常采用的是变频调速、调压调速、电磁调速、变极对数调速、串级调速（或转子串电阻）、无换向器电动机调速等等。
5、结语
民用建筑电气设计节能是建筑节能的一个重要组成部分，只要我们在设计中不断学习，精心设计，就能对昂贵的二次能源——电能进行有效的节约，从而为我国的节能事业做出自己的一份微薄的贡献。
论文作者:方钰
论文发表刊物:《基层建设》2015年30期
论文发表时间:2016/10/8
标签：节能论文; 线路论文; 电能论文; 荧光灯论文; 变压器论文; 灯具论文; 建筑论文; 《基层建设》2015年30期论文;