摘要：随着生活水平不断提高，人们对建筑物的各种功能性要求也越来越多，相应对建筑的用电需求也不断提高，随之而来的是用电耗能问题越来越严重。如何减少建筑能源消耗，在资源环境问题不断恶化的今天已经成为一个刻不容缓的问题。因此，对于民用建筑电气节能的设计，如何减少不必要的用电损耗，提高用电能效，值得作为建筑设计人员的我们思考，本文对民用建筑电气设计中的节能措施探讨。
关键词：民用建筑；电气节能；节能措施分析
1民用建筑电气节能重要意义
传统的民用建筑中，电能的消耗量较大，甚至会因为不必要的能耗导致线路因超负荷而发生意外事故，乃至引发火灾，对人民的生命财产造成威胁。对此，我们必须认识到发展节能民用建筑的必要性和紧迫性，利用先进的电气技术消除供电系统中的安全隐患，降低能源的消耗量，促进节能减排目标的实现。民用建筑行业在未来的发展过程中，无论是开发新民用建筑还是改造旧民用建筑，必须要在建设的过程中引进先进的电气技术，提高能源的使用效率，降低能源和资源的消耗量，发展节能型民用建筑，从而将民用建筑电气节能技术发扬与充分利用。
2民用建筑工程电气设计节能的原则
2.1电气节能的根本是在保证使用质量的前提下，进行一定的资本投入来降低消耗，避免不必要的浪费。如果不能确保采取的措施能取得节能的效果，那也就失去节能设计的切实的意义。
2.2民用建筑的根本是为了提高居民的生活质量，建筑的实际使用效果和实用性是居民选择建筑的基础，所以，建筑电气节能的设计都要在保证建筑实用性和实际价值的前提下进行。
2.3各类民用建筑大致均有所差别，电气节能设计也要差别对待，要保证其对不同建筑的适用性。另一方面在节能设计过程中，也要考虑当前的发展水平，若是一味地追求节能，不计成本不顾实际地采用各种超前技术高端设备，反而是对资源的浪费。
3民用建筑电气设计的节能措施
3.1 配电系统的优化
电源电压就根据建设项目的负荷、电源点至建筑的距离以及地方电网可能供给的电压与相关电力部门协商，共同确定。在负荷不变、相同线路的情况下，20kV电压等级相对10kV在节能方面有显著优势。
其中△P——有功功率损耗，kW
I——线路电流，A
R——线路每相的电阻，Ω
由于 ，故可以得出线路有功功率损耗跟电压的关系：
可见，相对10kV电压等级，采用20kV电压配电系统，能将线路损耗降低75%。国际上发达国家及地方也多是采用20kV电压等级。配电网电压等级是随着用电水平及工业化程度的提高以及发电量的增长相应提高。当前我国正处于高速发展阶段，各领域用电要求相对以前均有大幅提高，同时我国也正在逐步推行20kV电压等级代替原10kV配电系统，因而在地方有条件下，应尽可能采用较高电压等级的配电系统。
对于用户侧，对于负荷容量较大且分散的场所，应深入负荷中心设置变电站以减少低压配电网络损耗。在改建或扩建设计中，对具有多个电压等级的供配电系统，应减少电压层次，合理地进行升压改造。
3.2合理选择变压器
变压器是民用建筑供配电系统的主要设备之一，变压器的选择须综合考虑诸如变压器损耗、年运行费用、以后的扩容等各方面因素。一方面，按GB20052-2013《三相配电变压器能效限定值及能效等级》规定，能效等级分为3级，1级损耗最低，3级最高。在选择变压器时应选择空载损耗和负载损耗值为2级或1级的变压器。另一方面，在相同容量下选择的变压器容量越大，变压器综合损耗越小，为损耗所支出的运行电费也相应减少。但同时，如果一味追求损耗低也不现实，因为能效等级越低、变压器容量越大，变压器的初期投资成本也大大增加。因而须结合当地绿建要求以及未来扩容的要求综合评价配电变压器的能效技术经济，合理选用变压器。
对于变压器的台数和容量应考虑建筑负荷的大小、集中程度、以及一、二级负荷的比重。负载率为变压器实际运行容量和变压器额定容量的比值，根据计算，当负载率为50%~60%时，变压器的损耗最小、效率最高；而综合初期投资及运行费用时，变压器负载率在75%~85%时最经经济节能。同时合理分配变压器容量还应考虑在出现一路高压线路故障时，须保证二级以上负荷能正常运行。另外对一些特殊负荷，比如季节性比较强的负荷或是冲击性负荷可设专用变压器，这些措施都可在不同程度上减少因变压器引起的不必要能耗，达到节能的目的。
3.3照明节能设计
在民用建筑的电气设计中，照明的能源消耗在整个建筑的总能耗中占了不小的比重。所以，如果能在照明设计中采用有效有节能措施，就可以大幅地减少建筑能耗。照明系统的节能首先应当充分的利用自然光形式。借助各种方式在建筑中通过引进自然光的形式，来减少人工照明的消耗，比如采用导光管法、平面反向镜反射法，尽可能地增加门窗尺寸，特别是玻璃门窗，并尽量提高其透光度。其次，在设计照明的过程中，保证光源选择的合理性，不同房间的光源可以根据具体的功能来进行实际的选择。普通房间可以选用荧光灯，室外照明灯可以选用高压钠灯，尽可能地减少光效低的白炽灯的使用。第三，优化照明系统的控制。可以根据工作场所的不同设置不同的照明模式，在确保必要照明的前提下，尽可能减少无效的照明时间，避免不必要的浪费。比如室外可以选择光控灯，楼梯等人员停留时间不长的公共场所选择声控灯。
3.4采用新技术的节能产品
随着社会的进步，建筑电气技术也得到了迅速的发展，新型的节能电气产品在很多行业得到了广泛的应用，特别是建筑电气节能产品，在给人们的生活带来了方便的同时，也降低了电能等能源损耗，取到了节约资源的重要作用。在建筑电气设计的过程中，作为设计者，应该结合实际所需的功能要求，对各种电气进行经济方面和技术方面的比较，积极引进新技术，使用新型的电气节能产品。为了实现环保节能的目的，在民用建筑电气设计中采用了许多新技术和新产品，如为新型变压器、led光源、矿物绝缘电缆。相信将随着技术的进步，成本的降低，新技术、新产品必然会得到更广泛的应用。从未来发展来看，节能型的建筑电气设计的要求将日益提高。
4结束语
能源不仅关系到我们日常生活以及工作，更关系到国家、社会的可持续发展。当前我国民用建筑用电的节能潜力还很大，设计人员应坚持适用、经济及节能等原则，对具体工程具体分析，采用可行的、有效的节能用电措施，这样才能不断地提高电气节能设计水平，同时也是为国家为社会健康发展添砖加瓦。
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论文作者:黄志标
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/12
标签：节能论文; 民用建筑论文; 变压器论文; 建筑论文; 电压论文; 负荷论文; 等级论文; 《电力设备》2018年第20期论文;