民用建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施探討

鐘有明（海鹽時(shí)代建筑設(shè)計(jì)有限公司，浙江 嘉興 314300）

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民用建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施探討

鐘有明
（海鹽時(shí)代建筑設(shè)計(jì)有限公司，浙江 嘉興 314300）

摘 要：本文結(jié)合筆者實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，闡述了民用建筑工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則和重要性，并提出了相應(yīng)的電氣節(jié)能措施，旨在提高民用建筑中的節(jié)能，為保證生態(tài)環(huán)境作貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：民用建筑工程；電氣設(shè)計(jì)；原則；重要性；節(jié)能措施

電氣工程節(jié)能技術(shù)在民用建筑中的使用充分與否，關(guān)鍵在于電氣設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)是否貫徹落實(shí)了節(jié)能環(huán)保的理念。所以工程設(shè)計(jì)人員必須充分意識(shí)到節(jié)能技術(shù)的重要性，利用先進(jìn)節(jié)能理念結(jié)合先進(jìn)施工技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，達(dá)到充分利用能源材料，節(jié)約能源的目標(biāo)。

一、民用建筑工程電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的原則

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，能源的使用量越來(lái)越大而能源總量卻越來(lái)越少，建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)迫在眉急。建筑工程中電器的節(jié)能設(shè)計(jì)最關(guān)鍵在于節(jié)約用電的設(shè)計(jì)，同時(shí)還要兼顧建筑的實(shí)用性，方便性、以及經(jīng)濟(jì)性。

首先，民用建筑的根本是為了提高居民的生活質(zhì)量，建筑的實(shí)際使用效果和實(shí)用性是居民選擇建筑的基礎(chǔ)，所以，建筑電氣節(jié)能的施工設(shè)計(jì)都要在保證建筑實(shí)用性和實(shí)際價(jià)值的前提下進(jìn)行。

其次，每個(gè)民用建筑的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部布置都有所差別，電氣節(jié)能設(shè)計(jì)也要差別對(duì)待，要保證其對(duì)建筑的適用性。建筑電氣設(shè)計(jì)是保證建筑內(nèi)部各種設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，也是提高居民建筑使用質(zhì)量的重要因素，所以在進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)必須要保證設(shè)計(jì)能夠滿足建筑的電氣使用需求，不能將電氣節(jié)能設(shè)計(jì)本末倒置。電氣的節(jié)能不僅需要高質(zhì)量的方案設(shè)計(jì)，更需要嚴(yán)格的數(shù)據(jù)分析來(lái)選擇電氣設(shè)備、優(yōu)化電氣設(shè)備，以此避免電能的不必要浪費(fèi)。

其次，再好的建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)若是成本投入過(guò)高，缺乏經(jīng)濟(jì)性，那也只能是失敗作品。電氣節(jié)能的根本是在保證使用質(zhì)量的前提下，進(jìn)行一定的資本投入來(lái)降低消耗，避免不必要的浪費(fèi)。若是盲目的投入資金甚至出現(xiàn)建筑負(fù)荷運(yùn)營(yíng)的狀況來(lái)進(jìn)行建筑電氣節(jié)能，不考慮實(shí)際的經(jīng)濟(jì)情況，那就與電氣節(jié)能的根本目標(biāo)背道而馳了。投入的資金能夠在短期內(nèi)收回，這才是電氣節(jié)能應(yīng)該遵循的資金投入原則。

最后，建筑電氣節(jié)能的根本在于其節(jié)能特性。若是無(wú)法保證電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的節(jié)能特性，那節(jié)能設(shè)計(jì)就毫無(wú)意義。節(jié)能設(shè)計(jì)前要對(duì)建筑相關(guān)功能對(duì)電氣的消耗進(jìn)行調(diào)查，對(duì)不相關(guān)的電力消耗給予控制。

二、民用建筑工程電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的重要性

民用建筑對(duì)能源的消耗是巨大的，在社會(huì)的能源消耗中占較大比例，因此，對(duì)民用建筑進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)我國(guó)當(dāng)前較重的能源消耗壓力有較大的緩解作用。所以，民用建筑電氣節(jié)能是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)。電氣節(jié)能只是民用建筑節(jié)能的一方面，也是民用建筑全面節(jié)能的先行步驟之一。民用建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)必須遵循相關(guān)規(guī)定和法律，綜合管理部門、用戶、開(kāi)發(fā)商、設(shè)計(jì)單位等多方的意見(jiàn)后再對(duì)民用建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，這樣不僅能夠?qū)⑾嚓P(guān)法律規(guī)定落實(shí)，而且能夠保證電氣節(jié)能設(shè)計(jì)滿足用戶、開(kāi)發(fā)商等多方的需求，從而保證電氣節(jié)能設(shè)計(jì)價(jià)值的最大化。

三、民用建筑電氣工程設(shè)計(jì)的節(jié)能措施

1 照明系統(tǒng)的節(jié)能措施

現(xiàn)代民用建筑的照明系統(tǒng)在滿足基本照明功能的同時(shí)，也適應(yīng)了靈活多變以及個(gè)性化的需要，增加建筑物的舒適感，對(duì)居住環(huán)境也有一定的美化作用。設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)不同房間不同的使用功能，對(duì)環(huán)境美化與照明要求進(jìn)行協(xié)調(diào)。①充分利用自然光。自然光是綠色能源，應(yīng)該多加利用。目前利用天然光的方式有：導(dǎo)光管法、光一熱一電一光轉(zhuǎn)換法、棱鏡多次反射法、平面反向鏡反射法、光電效應(yīng)法。設(shè)計(jì)民用建筑時(shí)，靠近室外部分的建筑面積，門窗尺寸應(yīng)該盡量增加，玻璃門窗透光率也應(yīng)較好，讓更多的自然光照射到房間里面。②合理選用光源、燈具及附件。燈具的選擇據(jù)懸掛高度而定，一般在懸掛較高的場(chǎng)所，選用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈，懸掛較低的場(chǎng)所照明采用熒光燈。在選擇光源時(shí)，應(yīng)盡量減少白熾燈的數(shù)量，而使用高效光源、照明器反射面的反射比較高的燈具。附件選擇時(shí)應(yīng)盡量選擇低能耗的光源用電附件。民用建筑中一般采用熒光燈，并盡可能地采用電子鎮(zhèn)流器，以達(dá)到節(jié)能等目的。

2 做好空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

空調(diào)系統(tǒng)是民用建筑中耗能最多的部分，一般情況下空調(diào)系統(tǒng)的耗電量占民用工程整體耗電量的一半，所以空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，是電氣工程節(jié)能設(shè)計(jì)的重點(diǎn)?？茖W(xué)研究表明，減少房屋墻壁的凹凸面增加房間的寬敞性，能夠有效增加房間的保溫性，減少電能的使用量。同時(shí)房間的形狀設(shè)計(jì)，應(yīng)盡量使用方形或者是圓形這種表面積比較小的形狀，以減少冷氣或者是熱氣的耗散量，減少空調(diào)的工作時(shí)間。然后就是在保證房間照明的前提下盡量減少房間窗戶的數(shù)量，減小窗戶的面積，同時(shí)使用新型傳熱性能比較差的門窗材料，以減少空調(diào)制冷而消耗的能量。最后也是最關(guān)鍵的是，居民在使用中央空調(diào)時(shí)溫度一定合適，不能過(guò)低或者過(guò)高。

3 選擇合適的變壓器，設(shè)置合理的電壓參數(shù)，選用節(jié)能型變壓器

電壓器的選用以及電壓參數(shù)的選定，要以合理節(jié)能為目標(biāo)。在確定電壓參數(shù)時(shí)要根據(jù)民用建筑供電設(shè)備的數(shù)量，以及供電要求來(lái)選定。理論研究表明供電電壓越大，電器耗電量就越少，而民用建筑的最大供電電壓是10kV，最小電壓是220V。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，在確定民用建筑電壓等級(jí)時(shí)，應(yīng)當(dāng)在保證電壓適宜的前提下，盡量提高電壓等級(jí)。找到一個(gè)等級(jí)合理，同時(shí)耗電量最小的點(diǎn)，這就是最節(jié)能環(huán)保電壓設(shè)計(jì)。電壓器類型的選擇也是節(jié)能的關(guān)鍵之一，節(jié)能電壓器的要求應(yīng)當(dāng)是10型以上，使用非晶合金材料，噪聲低，節(jié)能環(huán)保。民用建筑電壓器數(shù)量的確定要考慮到建設(shè)資金、供電需求等各種因素，不宜過(guò)多也不能太少。根據(jù)變壓器常年不間斷地工作特點(diǎn)，變壓器的工作負(fù)載不宜過(guò)大，同時(shí)根據(jù)不同季節(jié)用電量的不同，設(shè)計(jì)不同的供電電壓，以降低電量損耗。

4 建筑中動(dòng)力設(shè)備的節(jié)能方法

建筑工程中的動(dòng)力設(shè)備就是指在建筑中使用的電動(dòng)機(jī)，減小電動(dòng)機(jī)消耗電量的方法有二，其一是減少電動(dòng)機(jī)的使用時(shí)間，其二是提高電動(dòng)機(jī)的工作效率。民用建筑中使用電動(dòng)機(jī)的機(jī)械主要有電梯、水泵、風(fēng)機(jī)等，他們的耗電量大約占總電量的1/3。如果在工程設(shè)計(jì)中使用節(jié)能型電動(dòng)機(jī)，將會(huì)為國(guó)家節(jié)省大約相當(dāng)于總體用電量的3%的電量，同時(shí)電動(dòng)機(jī)負(fù)載和容量的選擇，也要根據(jù)實(shí)際需要來(lái)確定，不宜耗電量過(guò)大的電動(dòng)機(jī)。最后，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和關(guān)閉是最消耗能量的，在使用時(shí)應(yīng)減少電動(dòng)機(jī)重啟次數(shù)，以減少不必要的電量消耗。

5 減小線路損耗

電流在電線通過(guò)中會(huì)造成消耗，是因?yàn)殡娋€有電阻。其中“R”線路電阻在通過(guò)電流不變時(shí)，線路長(zhǎng)度越長(zhǎng)則電阻值越大。降低電網(wǎng)中的線路損耗有以下途徑：①合理選擇線路路徑，減小導(dǎo)線長(zhǎng)度。②合理確定電氣功能用房的位置，變壓器盡量接近負(fù)荷中心，以減少供電半徑。③選擇導(dǎo)線應(yīng)該根據(jù)用途而定，高壓輸電線路一般用鋁，家用電線一般用銅。④導(dǎo)線截面的選擇，除了滿足載流量的要求，還應(yīng)適量大一些，以滿足未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。⑤利用某些季節(jié)性負(fù)荷的線路，將某一階所需負(fù)荷集中在一起，使同樣大的干線截面?zhèn)鬏旊娏?，減小了線路數(shù)量，從而減小線損。

6 提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)

負(fù)荷的性質(zhì)還有功率的比例都是隨著功率因數(shù)而改變的。傳輸?shù)碾娔芸偭勘仨氁獫M足民用建筑的功能的要求，所以不能所以改變，所以必須要設(shè)定傳輸有功功率。所以必須要從其他的方式來(lái)提高功率的因數(shù)。我們知道，在供配電系統(tǒng)中一些用電設(shè)備會(huì)產(chǎn)生一些無(wú)功的電流，這就會(huì)在無(wú)形之中使線路的功率收到更大的損害。我們可以通過(guò)一些措施來(lái)降低損耗。①要使設(shè)備的自然功率因數(shù)得到提高。所以民用住宅中，使用的自然功率因數(shù)高的設(shè)備一般有：?jiǎn)螣舭惭b的電容器、有補(bǔ)償電容器的電感性用電設(shè)備等等。這些設(shè)備都可以提高功率因數(shù)。②可以使用電容器進(jìn)行就地的補(bǔ)償，使無(wú)功電流可以限制在一定的范圍內(nèi)。這樣才可以使武功需求漸漸消除。而就地補(bǔ)償可以采取以下幾種方式，即低壓電容的補(bǔ)償、高壓電容的補(bǔ)償，還有單獨(dú)的補(bǔ)償和集中的補(bǔ)償。

7 積極推廣新技術(shù)、新產(chǎn)品

現(xiàn)在工程中使用了很多電氣新產(chǎn)品、新設(shè)計(jì)。這樣就可以達(dá)到了節(jié)能和環(huán)保的目的。這些設(shè)備包括EPS應(yīng)急設(shè)備、太陽(yáng)能光源、新型變壓器、LED光源、礦物絕緣電纜。這些技術(shù)可以降低成本，新技術(shù)和新產(chǎn)品一定會(huì)被廣泛的推廣。

結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得能源的使用量越來(lái)越多，資源短缺是現(xiàn)今國(guó)際社會(huì)面臨最大問(wèn)題之一。民用建筑的節(jié)能化設(shè)計(jì)日益成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。改革開(kāi)放以來(lái)，隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的步伐不斷加快，民用建筑的節(jié)能化設(shè)計(jì)是建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的重要組成部分。其中電氣工程的節(jié)能化設(shè)計(jì)是民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，只有強(qiáng)化了電氣工程的節(jié)能化設(shè)計(jì)，才能有效實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的目的，才能更有利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

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中圖分類號(hào)：TU201.5

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