有关民用建筑电气设计的节能原则及措施的思考
摘要：中国在经济发展过程中对能源的需求量正在不断增加，能源问题已经成为了社会发展所面临的首要问题。近年来，我国的建筑行业伴随着国民经济得到了高速发展，建筑能源消耗量巨大，对建筑的节能问题进行高度重视，能够促进我国经济社会向着更好的可持续发展方向前进。电气节能设计作为整个建筑节能设计的一部分，其重要性尤为明显。
关键词：电气设计；节能设计
一.电气节能设计应遵循的原则
1.实用性原则：
电气节能设计后必须保证建筑物基本使用功能的完整性。人们生活用电的可靠性、舒适性、安全性都必须有保障。
2.经济性原则：
电气设计过程中，应该对拟采用的系统有一个分析比较的过程，通过对比法选择一种最经济节能的电气系统。
3.科学性原则：
电气节能设计过程中，必须采用先进可靠的技术，通过合理的设计实现初期投资和后期电能节约有机结合。要减少无谓的节能投资。
4.先进性原则：
电气设计过程中，要优先采用可再生能源技术。在满足使用要求的前提下优先选用太阳能、风能、水能作为设备的使用能源，以减少电能的使用量。
二.电网现状及用电问题
在我国经济快速发展的情况下，人们越来越富裕，随之而来的是生活方式发生了巨大的变化，种类繁多的电气设备越来越多的进入了我们的生活，每年的用电量是屡创新高。一方面是电网电能供应越来越紧张，一方面是大量电能被无意识的浪费掉，因此进行电气节能设计已经势在必行。
本文仅对民用建筑中新建建筑电气设计中的节能措施作出一些思考。
三.民用建筑电气设计中节能措施的思考
1.供配电系统节能措施的思考
在建筑供配电系统中，由于设备及线路自身的电阻的存在，使得电能在输送至末端用电设备前就已经有了一定的损耗，俗称电损。如何有效的控制这一部分的电损，就成了每一个电气设计人员需要注意的问题。为了解决这一问题，笔者建议采取以下措施。
1.1合理设置变配电所的位置、数量，合理配置变压器的台数。
施工图设计中应认真考虑建筑物或建筑群的负荷情况，仔细计算总计算容量。最佳配置是让每台变压器在最佳工况下（既安装容量的75%～85%之间）运行每个变配电所应设置在建筑物或建筑群各自的相对负荷中心处。低压～380/220V供电半径不宜大于200m，从而使在输电线路上的电压损耗和电能损耗均降至最低。
1.2合理选择高效节能、低损耗、低噪音的环保型变压器：
建议变配电所内均选用高效节能、低损耗、低噪音、接线组别为D，Yn11、Uk=6%的10型及以上的干式变压器，条件允许的情况下建议采用非晶合金变压器。
1.3合理地配置无功补偿装置：
在每台变压器低压母线上集中装设不燃型干式补偿电容器，对系统进行无功功率自动补偿，使补偿后的10kV侧功率因数大于0.9，0.4kV侧功率因数大于0.95。
由于实际用电中三相用电的不平衡性，所以低压无功补偿装置应具有分相补偿和混合补偿的功能，分相补偿容量应不小于总补偿容量的40%。
1.4合理抑制谐波和抑制涌流的措施：
在变压器低压侧配备电抗系数7%的谐波电抗器组合，作为谐波抑制措施。干式变压器的接线方式为D，Yn11也可以有效的抑制高次谐波。重要设备和电源敏感设备建议就地设置有源滤波装置。
1.5合理地选择供配电方式以及导体截面：
笔者认为需要根据建筑物自身的业态来采取不同的供配电方式。选择的配电电缆或母线槽应留有余量，但余量不宜过大。
2.照明系统节能措施的思考
2.1合理设计采光方式，优先选用自然光照明：
可以使用自然光照明的场所优先使用自然光照明，不能使用自然光照明的场所再采用电光源照明。对部分符合条件的场所采用光诱导系统照明。
2.2合理选择工作场所的照度值，严格控制工作场所的照明功率密度值：
针对不同的工作场所应选用不同的合适照度值；根据具体照度要求选用合适的照明灯具，使工作场所的照明功率密度值越小越好。优先推荐使用LED等新型照明灯具。
2.3合理选择光效高、寿命长、投资少的节能型灯具、光源、灯具附件：
每种光源都有其各自的特点，所以要根据工作场所的的具体情况来选择合适的电光源进行照明，同时宜考虑灯具的使用寿命、用电量及初期投资。照明灯具应尽量选用光效高、寿命长的荧光灯类灯具和无极灯；光源尽量选用正规厂家生产的细管径
2.4合理选择照明灯具的控制方式：
合理设置照明灯具的控制方式是实现照明节能的重要措施，要根据工作场所的实际情况采取分区、定时、感应等不同的控制措施。使用电光源照明的场所宜按最小功能分区划分控制开关数。大开间（或大面积）照明宜采用分区分片集中控制，其它小房间宜采用分散控制。楼梯、过道等人员短暂停留的公共部位宜采用声光控节电开关控制；屋顶景观照明宜采用光控和电子时钟定时器进行双重控制。对于不同时间段照度要求不一样的场所可以使用智能感光调节系统。总之，要尽量创造照明灯具的控制灵活性，以减少不必要的电能消耗。
2.5新型照明灯具的应用：
随着近年来科技的发展，逐渐出现了一些使用可再生能源的新式照明装置，其中尤以太阳能灯具和风力灯具应用最为广泛。
3.设备节能措施的思考
3.1合理选用设备的供电电压：
大功率设备尽量推荐使用中高压系统供电。对于500kW以上的空调主机类设备建议使用中高压系统供电以便减少不必要的变电损耗。
3.2合理选用设备的启动方式：
对于需要频繁启动的设备应优先选用变频启动；较大功率设备建议采用软启动或星三角启动，以减少对设备的冲击，从而延长设备的使用寿命。
3.3合理选用高效节能型设备：
根据负荷特性合理选择能效比较高的电动机，功率较大的尽量选用异步电动机。
3.4合理选用设备的控制方式：
针对不同的设备选用不同的控制方式。
空调建议采用温度控制；给水泵建议采用变频控制；排水泵建议采用液位控制仪控制。多台电梯并列排列时应采用群控模式，每台电梯均应采用VVVF控制方式。扶梯建议采用红外人体感应装置控制，并具有变速功能。
对于汽车库送风机、排风机建议采用带定时功能的汽车尾气浓度检测器控制。
以上仅仅只是设备分散控制中常用的几种方式，对于大型公共类建筑建议采用建筑设备管理系统，通过中央能耗主机对建筑物内的照明装置、机电设备以及可再生能源进行集中控制、监测、管理，使建筑物能耗处于一个最佳状态上。
4推荐使用新式供电电缆、新式节能环保型配电装置。
近年来市面上出现了许多新式电缆，在同样的配电要求下新式电缆的价格仅为普通传统电缆的一半左右，选用新式配电电缆可以有效的降低初期投资。配电柜、配电箱内的器件虽然单个功耗较小，但整个建筑物设备同时运行时其耗能却很惊人。如何有效的减少这部分器件的耗能意义不小。笔者建议配电柜、配电箱内的器件要尽量选用新式低耗型。
四：电能计量与建筑设备能耗管理系统
促进人们节约电能的最直观感受就是各项用电设备的电费。为了将各项用电设备的电费显示出来，我们需要在变配电所、总配电房以及其它合适的场所分层、分类、分项设置电力仪表进行计量。通过专用网络将将各种电能参数输送至建筑设备能耗管理系统，在合适的时候将各种设备的电能消费情况反馈给使用者，可以促进使用者减少不必要电能的消耗。总之，建筑电气节能的有效措施有很多，本文笔者囿于知识面的局限性只介绍了其中较常见的几种措施，不对之处敬请斧正。
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