摘要：随着经济的发展和科技水平的提升，国家逐渐注重对能源的利用效率，对于建筑行业而言做好能源利用方面的研究尤为重要，应该积极对节能的技术进行进一步创新和优化，结合当地的实际用电情况，提出一些有效的防护措施，从而更好地满足建筑的使用性能。本文对民用建筑电气设计节能进行了全面论述，重点提出了一些民用建筑电气设计节能措施，以期为建筑电气设计节能研究和发展提供参考。
关键词：民用建筑；电气设计；节能措施
当今社会是综合技术的较量也是环保理念的竞争，为了实现节约能源，建立“资源节约型”的社会，全国各地都开始采取节能型建筑的建设工作。在对建筑的设计工作，不仅要减少能源的耗费，还要满足建筑的质量得到保障。所以这就要求在正常的使用情况下，提高资源的利用效率。那么本文就针对民用建筑电气设计进行探讨。
1.合理选择供电系统电源
在高层建筑电气设计中，电力供应基础就是电源，因此电气设计的首要内容就是电源的选取。高层建筑的供电系统，均与市政电源条件有关，高层建筑应有两路高压电源，国内的高层建筑所采用的电压都是10KV标准，并且两路高压电源需独立运行，采用两路同时供电互为备用的方式，并要求其中一个电源发生故障另一个电源不致同时受到损坏。另外依据高层建筑的定位及供电方案的要求，有时需要配备发电机组作为备用电源，保证高层建筑中特别重要的一级负荷、一级负荷、消防负荷等的设备用电。
2.对用电负荷科学计算
通常而言，想选择合适的配电变压器、导体及电器就要对用电负荷进行合理的计算，这样才能使电压的损失得到合理的估算。现在，我国的建筑设计部门通常有三种负荷的计算方法。分别是单位面积法、需要系数法、单位指标法。为了尽量准确的计算出与实际相符的变压器用电负荷，需要选择合理的负荷计算方法，一般来说，在方案阶段一般采用单位指标法；需要系数法则用于初步设计及施工图设计阶段；有时候为了计算简便和准确，还可以几种方法相结合。
3.科学选择变压器
变压器的有功损耗按下式计算：
ΔP=Po+KTβ2PK
式中ΔP—变压器的有功损耗，kW；
Po—变压器的空载损耗，kW；
PK—变压器的短路损耗，kW；
β—变压器的负载率。
(1)Po是有铁芯的涡流损耗及漏磁耗损组成，要想降低有功损耗，就应选用节能型变压器，因为节能型变压器具有良好的制作工艺，采用优质冷轧取向硅钢片，由于其特殊取向，使硅钢片的磁畴方向一致，降低了变压器电阻，从而增大通过电流。如油浸变压器或干式变压器。
(2)要从降低PK来降低有功损耗，在选择变压器时，就应综合考虑变压器损耗和变压器短路电流的平衡关系，选用短路阻抗合适的变压器，如铜芯变压器。
(3)负载率为变压器额定容量和变压器运行中实际容量的比值，变压器在运行中，外界负荷经常变化，由微分法求极值可知，当负载率为50%～60%时，变压器的损耗最小，效率最高，综合初装费及运行费用，变压器的负载率取值为75%～85%时，是最经济节能的。
(4)变压器容量的选择。变电器的经济容量随最大负荷利用时间和功率因数而变化，电压器容量选择过程中必须满足全部用电设备的总用量要求，同时还应考虑经济因素，避免长期处于过负荷状态下运行，使变压器长期运行的效益最大化。一般变压器的经济负荷系数为0.5～0.7，对于长期未达到经济负荷系数的变压器，应该更换较小容量的变压器，但对一、二级负荷情况有所不同，当1台停止运行时另1台要能负担全部一、二级负荷的供电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆需要考虑发展的，首先考虑更换大容量变压器，当变压器容量超过100kVA再考虑增加变压器。
4.优化照明节能设计
(1)合理的利用自然光，我们要充分利用自然中的光线，因为它是绿色的清洁能源，而且可再生。现在对自然光的运用有很多方法：导光管法、光-热-电-光转换法、棱镜多次反射法、平面反向镜反射法、光电效应法。在对民用的建筑进行设计时，应该增加靠近室外的建筑面积，增加门窗的大小，安装透光效果好的门窗，这样才能保证阳光能充分照射进房间里。
(2)合理选用光源、灯具及附件。灯具的选择据悬挂高度而定，一般在悬挂较高的场所，选用高压钠灯、金属卤化物灯，悬挂较低的场所照明采用荧光灯。在选择光源时，应尽量减少白炽灯的数量，使用提供高效光源、照明器反射面的反射比较高灯具。附件选择时应尽量低能耗的光源用电附件。民用建筑中一般采用荧光灯，并尽可能地采用电子镇流器，以达到节能等目的。
(3)改善照明器的控制方式。对照明等的控制也要注意，可以使用那种智能控制的方式。在保证照明需要的同时，要尽可能的减少灯具的使用时间，已到达节省能源的目的。而民用建筑在选择这种开关时要注意，根据不同地点的光线需求合理的安装。对于那些公共场所可以采用声控调节的方式。而居室里，则要根据居室的面积选择合适的控制方式了。
5.最大线路降低线路损耗
电流在电线通过中会造成消耗，是因为电线有电阻。
其中“R”线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。降低电网中的线路损耗有以下途径：①合理选择线路路径，减小导线长度。②合理确定电气功能用房的位置，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电半径。③选择导线应该根据用途而定，高压输电线路一般用铝，家用电线一般用铜。④导线截面的选择，除了满足载流量的要求，还应适量大一些，以满足未来经济发展需要。⑤利用某些季节性负荷的线路，将某一阶所需负荷集中在一起，使同样大的干线截面传输电流，减小了线路数量，从而减小线损。
6.全面提升供配电系统的功率因数
负荷的性质还有功率的比例都是随着功率因数而改变的。传输的电能总量必须要满足民用建筑的功能的要求，因此不能所以改变，这就要求必须要设定传输有功功率。在供配电系统中一些用电设备会产生一些无功的电流，这就会在无形之中使线路的功率收到更大的损害，可以通过一些措施来降低损耗。①要使设备的自然功率因数得到提高。所以民用住宅中，使用的自然功率因数高的设备一般有：单灯安装的电容器、有补偿电容器的电感性用电设备等等。这些设备都可以提高功率因数。②可以使用电容器进行就地的补偿。是无功电流可以限制在一定的范围内。这样才可以使武功需求渐渐消除。而就地补偿可以采取以下几种方式，即低压电容的补偿、高压电容的补偿、还有单独的补偿和集中的补偿。
7.做好新技术和新产品的应用与推广
现在工程中使用了很多电气新产品、新设计。这样就可以达到了节能和环保的目的。这些设备包括EPS应急设备、太阳能光源、新型变压器、LED光源、矿物绝缘电缆。这些技术可以降低成本，新技术和新产品一定会被广泛的推广。
总之，随着城市高层建筑的增多，高层建筑的电气设计成为全社会共同关注的热点话题和难点课题。高层建筑的结构复杂、用电需求不均匀、能耗不易控制等都成为了高层建筑电气设计的难题。因此应当在充分了解高层用电特征的同时，尽量合理的设计主要系统，并合理选择基础设备，这样才能打造一个高效率、低能耗的高层建筑供电网络。
参考文献
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论文作者:芦秀琴
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/11
标签：变压器论文; 民用建筑论文; 负荷论文; 节能论文; 电气设计论文; 高层建筑论文; 功率因数论文; 《基层建设》2017年第16期论文;