現代住宅建筑電氣設計的節能措施

黃鋼

摘要：隨著電氣技術的發展，相信會有更多的電氣節能設備、先進技術和節能措施在電氣設計中廣泛的應用。電氣工程占據了重要的地位，而且是實現建筑節能的關鍵。在我國住宅建筑的電氣節能設計中，一定要科學的運用各種方法和措施，并且保證整體設計理念的先進性和經濟性，進而才能獲得理想的效果。

關鍵詞：現代住宅建筑電氣設計節能措施

中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A文章編號：

引言

近年來，在我國建筑行業整體技術應用水平不斷發展的背景下，如何實現住宅建筑電氣的節能設計，逐漸成為行業內及社會共同關注的焦點問題之一。與世界先進國家相比，我國在住宅建筑電氣設計中仍然存在較多的弊端和問題，特別是受到傳統設計理念及模式的限制，導致我國住宅建筑電氣設計整體水平不高的現狀。現代住宅建筑電氣節設計能工作牽涉的面十分廣泛，從發電廠開始到線路末端的用戶都應該高效地使用電能以減少損失。對于設計者而言，就是要合理的選用設備，合理確定供電電壓等級以及采用新材料，新技術等。

1.住宅建筑電氣節能設計應遵循的原則

1.1 適用性

住宅建筑電氣節能設計的適用性原則就是基于滿足在建筑物內創造良好人工環境提供必要的能源，為建筑設備運行提供必需的動力，按照用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性等方面的要求，來優化供配電設計，促進電能合理利用。

1.2 實際性

住宅建筑電氣節能設計的實際性原則要充分考慮實際經濟效益，合理選用節能設備及材料，使節能增加的投資能在較短的時間內用節能減少下來的運行費用收回。

1.3 節能性

住宅建筑電氣節能設計的節能性原則應考慮采取措施減少或消除與發揮建筑物功能無關的消耗，比如電氣設備自身的電能消耗，傳輸線路上的電能消耗等等，這應該是節能的著眼點。

2.現代住宅的電氣節能設計的途徑

2.1變壓器的節能設計

（1）與負載無關的空余的損失；

（2）與負載成比值的損耗。

變壓器有了負載以后，出了固定的損耗之外，還存在由于電流通過一次或者是兩次線圈的電阻產生的能耗。

所以，變壓器的效率問題就是變壓器節能的一個主要的問題。變壓器的效率是輸出功率P2與輸入功率P的比值，變壓器的最高的效率點是由變壓器固有的結構的特性以及短路損耗等等方面決定的。從經濟的原則來考慮的話，對于季節性變化比較大的負荷，設置兩臺變壓器是比較合適的。當負荷比較小的時候，可以將其中的一臺停用，以達到經濟合理的目的。

2.2電動機節能設計

降低電動機訊號的主要途徑，就是提高電動機的工作效率以及功率的因數。在工程設計的過程中，設計者應該根據負荷的特性選擇相關的電動機，電動機的選擇應該以節電為根本的選擇標準，選擇的根本在于明確負荷是連續性的還是斷續性的。如果是一種連續的符合的話，就要了解電動機的輸出的功率能夠與各種符合相互匹配，如果是相如風機或者是泵等成平方遞減的符合的特性的話，在輕載的時候就要打開風門或者是閥門。采用的調速電動機在低速的運轉過程中可以節電節能。斷續負荷的狀態下，如果輕負荷的裝填的話是不能停止電動機的工作的，這樣的情況下就需要考慮調速的設置。就是在額定的負荷之下采用常用的電源，使得電動機在額定的轉速之下運行。當需要低速運行的時候，就要考慮采取比如逆變壓器變頻裝置或者是別的一些調速方式。

2.3照明的節能設計

（1）充分的利用自然的光源。

（2）有效的控制單位面積燈具的安裝公里。

在滿足照明的質量的情況下，一般房間應該優先的考慮采用具有高效放光的熒光燈以及緊湊型的熒光燈的照明設施。對于那些高大車間以及廠房體育館等的世外照明設施，一般需要采用高壓的鈉燈以及簡述鹵化物的燈具等等高效的氣體光源。

（3）在設計的過程中，提倡使用低能耗，高性能的光源作為用電的附件，比如電子鎮流器以及節能型的電感鎮流器還有電子觸發器以及電子變壓器等等。

（4）改進燈具的控制方式，對于傳統的燈具的控制，在節能設計中需要針對這些設計有一定的變化和節能的考慮。比如可以采取各種節能型的開關或者是裝置。根據照明使用的特點，可以分區采取不同的燈光控制點或者是增加照明開關的數量的方式。

2.4空調系統的技能調節

（1）采取變風量和變流量的精致。

（2）采取全熱式的交換器。

（3）采取循環式的熱水供應設備。

（4）提高能源的利用率的主要的途徑在于熱電聯供技能系統能源的綜合利用

3.住宅建筑電氣節能設計的方法及措施分析

3.1 提高光源的利用效率

首先要改善環境的反射條件，即建筑物內的天頂、墻壁、地面，以及家具表面盡量光滑、色彩盡量選用淺色。當然考慮到健康因素，屋頂和墻面的光反射系數宜在55%-60%之間，地面宜為l5%-35%。其次盡量使用節能型光源，以T5型直管熒光燈和緊湊型熒光燈等高效光源為主，這些光源節能效果及光效都非常顯著，進而才能在照明系統設計環節達到節能的目的。

3.2 降低配電線路損耗

3.2.1 合理劃分配電分區

我們定義住宅區內一臺10/0.4kV變壓器的供電范圍為一個供電分區。合理劃分供電分區是降低線路損耗，實現電氣節能的重要環節。供電分區過大，則線損增大；既不利節能，又降低了電源質量；反之，則經濟性差。根據筆者的經驗，結合用電管理部門的意見，劃分住宅區配電分區時，應綜合考慮以下各點：1)每個配電分區建筑面積約1.52萬㎡；2)低壓供電半徑一般在100-150m之間，不宜超過200m。

3.2.2 優先采用箱式變電站，深入負荷中心

變電所深入負荷中心有利于減小線損，提高供電質量。傳統住宅區多采用室內變電所，占地面積大，設計總圖位置往往不夠理想；而箱式變電站結構緊湊，體積小，不需土建工程，占地面積少，且安全可靠，因此，應優先采用箱式變電站，深入負荷中心。

3.3 電動機運行過程中的節能設計

在住宅建筑電氣中的電動機都是與暖通、水道、建筑等工種的設備配套的，由設備制造廠商統一供應的，因此，其節能措施只能貫徹在運行過程中，除了有效利用就地補償電容器以減少線路由于輸送超前無功而引起的有功損耗外，還應減少電機輕載和空載運行，因為，在這種情況下，電機的效率是很低的，消耗的電能并不與負載的下降成正比。采用變頻調速器，使其在負載下降時，采用變頻的方式，自動調節轉速，使其與負載的變化相適應。采用這種方式，可提高電機在輕載時的效率，達到節能的目的。但是，這種設備的價格仍偏高，因此，在實際應用中極有可能受到一定的限制。

3.4 合理選擇控制開關

在住宅建筑的照明設備設計中，照明的控制方式對于照明節能同樣能夠起到重要的作用，必須引起設計單位及電力技術人員的重視。國內住宅建筑中現有的照明控制方式及各種類型的節電開關很多，例如：單燈控制、雙控開關控制、多燈控制、聲光控延時開關、光電自動控制器、節電控制器等，在這眾多的照明設備控制方式中，我們首先要選擇相對方便、實用的控制開關，最終通過理想的控制開關達到預期的節能效果。

3.5 選擇高效率節能燈具

在住宅建筑電氣節能設計中，各類電光源選擇以后，應根據照明場所的工作需要適當選擇照明器具，這對于提高照明質量、減少投資、節約用電都有很大的作用，因此，在照明線路設計中，應注意選擇控光效果好、效率高的燈具還應注意燈具的配光曲線。燈具的效率對節能的影響很大。燈具選擇不當、效率太低，將使能量損失高達30%-40%。在國內傳統的住宅建筑照明設計中常采用相對落后的電感鎮流器，其缺點是噪聲大、有頻閃、功率損耗高等，因此，隨著“綠色照明工程”在我國住宅建筑領域的不斷推進，普通型電感鎮流器將逐漸退出市場，被節能型鎮流器所取代。目前美國內建筑市場上常見的兩種節能型鎮流器，即電子鎮流器和節能型鎮流器，均能達到理想的節能效果，可以根據實際情況進行選擇與應用。

4.結束語

在我國現代住宅建筑的建設中，適時加強對于電氣節能設計方法及措施的研究具有重要的意義，而且引領了我國建筑行業技術發展的潮流，必須引起國家、政府及社會的高度重視，并且加強對于新技術和新設備的研究和實踐。

參考文獻：

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[2] 羅建華．建筑電氣設計中的節能措施[J]．建筑與設計，2007

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