浅谈高层民用建筑电气设计的节能

桑娜

（新疆有色冶金设计研究院）

摘 要： 社会在进步，时代在发展，那些古老的岁月早已散失在时光的洪流中不见踪迹，然而新兴事物正在以迅雷不及掩耳之势野蛮地生长着。在新时代的城市化建筑进程中，着重于可持续发展发展观的当代建筑师们，一直在不停的寻找着更加安全，经济，实用，美观的电气设计，以满足人们节约资源，节约能源的要求。因此，如何能够更好的完成这一目标，建筑师们可谓是呕心沥血，绞尽脑汁。本文就是通过对电气设计的研究，提供一些行之有效的建议，希望能够对我国以后的民用建筑电气设计有所帮助。

关键词： 照明节能；建筑电气；电气设计

前言：我国是世界能源生产大国和消费大国，随着科技技术的提高，对能源的要求也在不断的变化。能源相对短缺，然而能源浪费却非常严重。作为二次能源的电能供需矛盾近年来越来越突出，能源的缺乏已严重制约着国民经济的发展。节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针，那么节约电能就成为每位电气设计人员必须认真考虑的问题。下面就建筑电气设计中的几种节能措施谈谈一些看法。

1. 供配电系统的节能设计

根據负荷容量，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，以缩短配电半经减少线路损耗。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。

2. 变压器的选择

2.1 减少漏磁损耗

Ρo作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9，SL9，SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，45度全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。

2.2 阻值的选取

Ρκ是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。β²；Ρκ用微分求它极值时，是在β=50%时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。综合初装费，变压器、高低压柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75%--85%之间。

2.3 合理分配

在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。

3. 降低线路损耗

3.1 降低电能损耗

由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，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。如果在一个工程中由于线路上下纵横交错，一般工程线路总的不下万米，大工程更是不计其数，造成电能损耗是相当可观的，所以减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视。在具体工程中，线路上电流一般是不变的，那么要减少线损，只能尽量减少线路电阻。

3.1.1 减少电阻率

尽量选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。

3.1.2 减少半径

尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。

3.1.3 增大横截面积

增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量，热稳定，保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，综合考虑节能经济时还是合算的。

4. 电动机的节能

4.1 采用高效率电动机

从电动机的内部结构分析，可采取各种切实可行的措施，减少电动机的各部分损耗、提高电动机的效率和功率因数。采取各种减少损耗的措施后，高效电动机的总损耗要比普通标准电动机减少20%～30%，其效率也可提高3%～6%。另外，普通高效电动机的价格比一般电动机高20%～30%，设计时要全面考虑资金回收期，计算出投资回报率。

4.2 根据负荷特性选择电动机

对原有设备使用的电动机，要进行必要的测试与计算，结合它们的工作环境及负载特点，选用适当的电动机取代“大马拉小车”的电动机，提高其运行的效率和功率因数。

4.3 适当降压运行

对经常处于轻负荷运行的电动机，应采用三角星型切换装置，将三角形接法的电动机改为星形接法，可以达到良好的节电效果。

4.4 就地无功补偿

对输电线路较长的电动机应进行就地无功补偿。此举对改变电动机及线路的低功率因数运行状态、减少线路损失、提高变压器负载率有着明显的效果。

4.5 灵活应用变频调速

必须根据工艺特性，全面掌控负荷变化动态，科学调节电动机的转速。机械类设备并配带交流电动机的调速分为四种形式：变极、变频、变转差率、液力耦合。这些设备中，风机和水泵实施调速节能的效果较好，并且尤其以采用变频调速为最佳的节能调速方案，其节电效果最明显。

5. 智能照明节能控制

5.1 充分利用自然光

充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约了人工照明电能。

5.2 有效控制照度标准

照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等。照度标准是不可随意降低的，也不宜随便提高，要有效地控制单位面积灯具安装功率，在满足照明质量的前提下，一般房间（场所）应优先采用高效发光的荧光灯（如T5、T8管）、紧凑型荧光灯及LED光源，高大车间、厂房及体育馆场的室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。

5.3 采用低耗能电器

推广使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器，灯具功率因数不小于0.90。

5.4 改进灯具控制方式

改进灯具控制方式，采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关，高级客房采用节电钥匙开关，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。

5.5 多方面控制系统

对建筑物内外部环境的照明进行自动或现场手动等多种方式的控制，以实现集中管理、节约能源、优化照明环境的控制系統。通过对环境和立面照明进行光通量及光照范围的控制，减少光污染。室内对照明采用设有控制装置的昼光照明系统，将昼光照明系统与人工照明系统相结合，在尽量节省照明能耗的同时维持所需的工作照明和环境照明。

结束语

民用建筑的节能潜力很大，应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。总之，要将高层建筑电气设计做好并非易事，对年轻人来讲，培养起对设计的感情，热爱这个行业是很重要的。需要一步一个脚印的，踏踏实实的去做工程，平时多留意，多观察，多思考工程上的问题，才能为日后成为真正意义上的电气设计师打下牢固的基础。

参考文献

[1]许亨. 浅谈民用建筑电气设计的节能措施[J]. 建材与装饰，2016，（38）：99.

[2]胡益波. 浅谈民用建筑电气设计的节能措施[J]. 中国住宅设施，2016，（02）：109-111.