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摘要：随着建筑行业的迅速发展，人们越来越看重住宅的建筑绿色节能设计，在绿色住宅的节能设计中主要的还是电气的节能设计。绿色住宅的电气节能设计，即是在满足居民的日常生活对能源需求的基础上，采用新的高科技技术和方法来运用于住宅建筑电气设计环节。在不影响人们对建筑正常使用的前提下，还能够降低住宅建筑的电能消耗量，从而达到节省能源的目的。本文结合绿色住宅节能的意义及原则，探讨了绿色住宅的节能电气设计要点。
关键词：绿色住宅；节能；电气；设计
引言：随着人民生活水平的不断提高，能源需求不断增长，每年要消耗大量的资源用以发电，能源出现了危机。现在各个国家的各行各业都提出了节能要求，节约电能，就成了建筑电气设计行业的重点。尤其是最近几年，一些地方夏天出现了电能资源紧张现象，一度曾拉闸限电，这些情况影响了我国经济的发展和人们生活质量。在建筑行业中，电气设备的使用是最消耗电能的，合理的选择电气设备，在满足正常使用前提下，降低电能的消耗是建筑行业节能的关键所在。
一、绿色住宅电气节能的意义
绿色住宅节能是降低能耗、提高能源利用效率、保护环境的一项重大战略举措，关系到国家可持续发展战略的实施。我国建筑能耗约占全国社会总能耗的40%，并呈继续上升趋势。但在城乡建设过程中，由于节能意识不强，执行标准不利，使我国建筑能耗高、利用率低的问题十分突出，绿色住宅节能工作整体水平比较低，因此，开展绿色住宅节能已是一项刻不容缓的工作。各级政府和部门要把开展建筑节能工作作为落实科学发展观、转变经济增长方式、建设节约型社会的一项重要内容，切实提高对这项工作紧迫性、重要性的认识，加强组织领导，采取有力措施，把绿色住宅节能工作抓紧、抓实、抓出成效。
二、绿色住宅电气节能设计原则
在现代绿色住宅电气设计中，设计人员需要遵循以下节能原则：
1.经济性原则。在进行电气节能设计时，我们的目的是为了减少能源消耗量，从而达到节能减排的目的。可是不要忽略经济成本这个因素，现在很多节能技术属于新的科技技术，运行成本很高。因此，以过高的投资成本换来节省能源的途径是不可取的，设计人员在设计节能技术所坚持的第二项原则就是必须考虑经济成本。我们需要在一定的经济成本范围内，来研究住宅建筑电气的节能技术。
2.满足绿色住宅的基本功能原则。在绿色住宅电气设计人员考虑到节能前，一定在设计过程中，满足这座绿色住宅对电力能源的基本消耗量。绿色住宅对电力能源的基本消耗量主要包括绿色住宅的照明、家用电器正常工作、维持绿色住宅的卫生等电气设备消耗的能源。还有的是在住宅停电时，有应急照明措施消耗的电量，有的绿色住宅属于高楼绿色住宅，电梯的正常工作的消耗电量也属于基本消耗量的范畴。
3.节约原则。在进行绿色住宅电气节能技术的设计过程中，必须要解决的问题就是电气系统的损耗，这也就是设计节能技术必须坚持的第三项原则。现在电气系统很多的电路存在缺陷，就是在非正常工作时间段，白白消耗能源的问题。所以绿色住宅电气设计人员就要对此问题进行分析，通过研究出相应的改进办法来使电气系统降低无用的消耗量。主要应从这两个方面进行改进：第一个方面就是从技术入手进行改进，如电力变压器的功率出现损耗问题、线路的破损问题等。第二个方面就是从人文方面进行改进，如现在住宅居民总是出现偷电等现象，需要制定相关的惩罚制度进行限制人们的行为，从而减少能源的浪费。
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三、绿色住宅的节能电气设计要点
1.配电线路节能设计
由于电流通过配电线路时都会产生损耗，其计算公式为：△P=3I2R×10-3，其中I为经过配电线路的电流，R为配电线路的电阻。从以上计算公式中可以看出，在配电线路节能设计中必须要选择电阻率较小的导线，虽然铜芯电线的电阻率较低，但是铺设成本比较高，因此在住宅建筑配电线路铺设时应该选择电阻率相对较小的铝芯电线。其次在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，尽可能选择线截面比较大的配电线。最后就是保证配电线路尽可能的直线铺设，这样可以有效降低配电线路的功率损耗。
2.住宅建筑照明系统节能设计
根据调查，我国的照明用电大约占我国发电总量的10%左右，并且主要是以低效照明为主，因此住宅建筑的照明系统节能设计有着很大的节能潜力。首先，在住宅建筑照明系统节能设计中应该充分利用自然光源，设计人员应该加强与建筑专业人员之间的沟通交流，尽可能的合理地利用自然光，进而使自然光源与住宅建筑物内人工照明紧密结合起来，从而在最大程度上节约住宅建筑物人工照明的电能，降低住宅建筑的能源消耗。其次，在照明系统设计中还应该根据住宅建筑物环境对照明的要求积极采用节能高效的灯具，例如在道路、广场等户外场所应该采用高压纳灯、金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯，在低矮的室内场所应该采用直管荧光灯，这样通过这些节能型的灯具可以有效降低照明系统对电能的消耗。除此之外，设计人员还要加强住宅建筑照明的智能化设计，例如在公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关，有条件时，应尽量采用调光器、定时开关、节电开关等控制电气照明。而对于大面积场所的照明设计，应该采取分区控制方式，这样可增加照明分支回路控制的灵活性，使不需照明的地方不开灯，有利于节省电能的消耗。
3.变压器节能设计
变压器能耗损耗：变压器损耗主要包括两部分能源损耗，一是负载损失，二是空载损失。铜损又叫负荷损耗，与变压器的负载率有关系，变压器负载率越高，铜损越大，负载率越低，铜损越小。铁损又叫空载损耗，就是其固定损耗，实际是铁芯所产生的损耗（也称铁芯损耗），与厂商生产材料、生产工艺相关。据有关资料统计，变压器总电能损耗占总发电量的2%一3%，因此，合理选择节能型变压器极为重要。变压器负荷使用率：负荷率是一定时间内的平均有功负荷与最高有功负荷之比的百分数，用以衡量平均负荷与最高负荷之间的差异程度。
4.采用高效低能耗的设备，提高能源的利用效率，从而进一步降低能耗
在电力系统设计中，应首先考虑选用高效节能的产品，以期降低系统自身的能耗。供配电系统的节能设计：根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的容.量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。提高系统的功率因数，减少无功在线路上传输，以达到节能的目的。系统中的用电设备，如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感，会产生滞后的无功，需要从系统中引入超前的无功相抵消，这样超前的无功功率就从系统经高、低压线路传输到用电设备，在线路上就产生了有功损耗。这部分损耗是可以想办法改变的，其措施有以下两种。第一，提高设备的自然功率因数，以减少对超前无功的需求。第二，安装无功补偿装置。住宅建筑中，容量大且负荷平稳的负荷实行就地补偿，这样才能使线路上的无功传输减少，达到节能的目的。
四、结语
绿色住宅电气节能设计能够有效降低绿色住宅的能源消耗，提高能源利用率，实现绿色住宅电气系统的经济运行。因此在绿色住宅电气设计中，设计人员应该根据绿色住宅的实际情况以及当地的供电情况，应精心考虑，反复比较，拿出一套在符合各种技术指标，满足功能需求的前提下，进而实现绿色住宅的能耗，真正实现节能的目标。
参考文献：
[1]欧政军.住宅建筑电气节能设计初探[J].中国高新技术企业，2010（21）.
[2]张新.蔡红.住宅建筑电气节能设计方法及措施[J].住宅科技，2010（12）.
论文作者:肖翠云
论文发表刊物:《基层建设》2016年23期
论文发表时间:2016/12/7
标签：住宅论文; 节能论文; 电能论文; 电气论文; 负荷论文; 系统论文; 建筑论文; 《基层建设》2016年23期论文;