摘要：民用住宅建筑不論是供電系統或用電設備均蘊含著巨大的節能潛力，其建筑的用電負荷應在變配電系統中進行合理的規劃與設計，在新技術的運用與科學管理加以協調。

　　關鍵詞：民用建筑 電氣節能 節能設計

　　Abstract: The construction of residential buildings whether the power supply system or electrical equipment contains has a huge energy saving potential, its construction of the electricity load in power distribution systems planning and design, the use of new technologies and scientific management should be coordinated.

　　Key words: civil; electrical energy; energy saving design

　　中圖分類號：TU24 文獻標識碼：A 文章編號：

　　一 現階段我國電氣節能概況

　　建筑電氣節能是一項技術性很強，影響因子復雜的工程。依據相關的調查，每年要消耗總發電量的10%以上，如果大量使用節能的照明產品和有效的節約措施，每天節電5%，則每年可節約照明用電60億kWh。節約電氣能源的同時，既保護了經濟效益，又解決了環境問題，符合我國節約型社會和小康社會的發展要求。如今建筑電氣節能的應用已經在我國取得了一定的成效，但是往往在節能措施上存在著不足。如盲目節能，通常為了達到節能效果，而刻意地控制用電量，從而導致滿足不了建筑物的功能，或者采用增加成本的方案，節能目的偏差，只是表明形勢上的節能，節約無謂消耗的能量，導致從實質上來說，并不是長效的節能機制。

　　二 減少線路的能量損耗

　　由于線路上存在電阻，有電流流過時就會產生有功功率損耗。有功功率損耗

　　ΔP=3Ic2R×10-3(kW) 式中：Ic—相電流(A) ;R—線路電阻(Ω)。在工程中由于線路往往較長且縱橫交錯，線路的總有功損耗可能會很大。減少線路的能耗必須引起設計者足夠的重視。線路的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只有減少線路電阻。線路電阻 R=ρ×L/S，其中ρ為線路電阻電導率ρ，L為線路的長度，S為線路的截面。因此，減少線路的損耗應從以下幾方面入手。

　　首先，應盡量選用電導率ρ較小的材質做導線，如銅芯導線較佳，鋁線次之。盡可能減少導線長度，在設計中線路應盡量走直線少走彎路，另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路，以減少來回線路上的電能損失。變電所應盡可能地靠近負荷中心，以減少供電半徑。再次，增大導線截面積， 對于較長的線路，在滿足載流量、熱穩定、保護配合及電壓降要求的前提下，在選定線截面時加大一級導線截面。一般而言，導線截面小于70mm或者線路長度超過100m的回路增大一級導線截面是比較經濟科學的。這樣增加的線路費用，由于節約能耗而減少了年運行費用，從而達到節能、經濟的目的。

　　其次，提高系統的功率因數，減少無功功率在線路的傳輸，以達到節能的目的。線路損耗的公式展開后如下列計算式：ΔP=3Ic2R×10-3= (P2R/UL2+Q2R/UL2)×10-3(kW) 式中：UL—線電壓(V);P—有功功率(kW);Q—無功功率(kW)。公式中，前項P2R/UL2為線路上傳輸有功功率而引起的功率損耗，后項Q2R/UL2為線路上傳輸無功而引起的功率損耗。有功功率是滿足建筑物功能所必須的，因此是不可變的。電氣系統的用電設備，如電動機、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都具有電感，會產生滯后的無功功率，需要從系統中引入超前的無功功率相抵消。這樣超前的無功功率就從系統經高低壓線路傳輸到用電設備，在線路上就產生了功率損耗，而這部分損耗是可以想辦法改變的，其措施有以下幾種：①在工程設計中應優先考慮采用功率因數較高的同步電動機;熒光燈可采用高次諧波系數低于15%的電子鎮流器。②由于感抗產生的是滯后的無功，可采用電容器補償，因而電容器產生的是超前的無功，兩者可以相互抵消，即Q=QLQC，因此采用電感鎮流器的氣體放電燈，安裝電容器，這就可減少系統經高低壓線路傳輸的超前無功功率，可以提高功率因數，同時也減少了無功的需求量。③當前民用建筑電氣設計中，絕大部分采用變壓器低壓側或高壓側集中補償，這種做法僅減少了區域變電站至用戶處的高壓線路的無功傳輸，提高了用戶處的功率因數，而無功仍由變壓器低壓母線經傳輸線路輸送到各用戶點，低壓線路上的無功傳輸并未減少，那么無功補償也就達不到節能的目的。因此，日本東京電力公司的法規規定，容量達0.75kW的電動機端都要安裝30μf靜電電容器。在我國《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16- 2008)中第 3. 6. 3 條及《供配電系統設計規范》(GB50052- 2009) 第 6. 0. 4條規定：“容量較大，負荷平穩且經常使用的用電設備的無功功率宜單獨就地補償”。就是基于上述原因。因此，對容量超過10kW的風機、水泵等電動機端設置就地補償裝置，空調主機及冷凍泵、冷卻泵等在其附近設專用變配電所可以集中補償。若供電距離超過20m時，最好也采用就地補償。

　　三 照明用電的節能設計

　　照明用電量大且面積廣，照明的節能潛力很大。照明節能設計中，除了滿足照度、光色、顯色指數外，不能單靠減少燈具數量或降低功率，要充分利用自然采光，改善環境的反射條件，推廣應用新光源和改進照明燈具的控制方式，從而達到節能的目的。

　　在燈具懸掛較高的場所的一般照明，宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈，除特殊情況外，不應采用管形鹵鎢燈及大功率普通白熾燈。在燈具懸掛較低的場所的一般照明，宜采用熒光燈，除特殊功能建筑物(如博展館、影劇院、高級飯店等場所)外，不應采用普通白熾燈。

　　照明器的控制，應根據各房間使用的不同特點和要求區別對待。面積較小的房間宜采用一燈一控或二燈一控的方式;面積較大的房間采用多燈一控的方式，但每個開關控制的燈數不宜太多，也應考慮適當數量的單控燈。建筑內的樓梯間、走廊等公共通道，照明器宜采用定時開關控制。在遠離側窗的天然采光不足的區域內的電氣照明，宜采用光電控制的自動調光裝置以隨天然光的變化而自動地調節電器照明的強弱，保證室內照明的穩定。室外照明宜采用光電自動開關或光電定時開關控制。

　　四 電動機節能設計

　　減少電動機損耗的主要途徑是提高電動機的工作效率和功率因數。在工程設計中應選用高效率的電動機，但是在具體工程中電動機通常都是水暖及建筑等專業設備所配套的，由設備制造商統一供應的，所以節能措施只能貫徹在運行過程中。除了就地電容器補償以減少線路損耗外主要是減少電動機輕載和空載運行，因為在輕載運行下電動機效率是極低的，切實可行的辦法是采用變頻調速控制電動機使其在負載率變化時自動調節轉速使得與負載變化相適應以提高電動機輕載時的效率從而達到節約電能的目的。

　　五 建筑節能的注意事項

　　在充分滿足、完善建筑物的使用功能的前提下，盡量減少能源消耗，提高能源利用率，

　　但不以簡化功能和降低功能要求為代價。即滿足照明的照度、色溫、顯色指數;滿足舒適衛生;滿足上下左右的運輸通道通暢無阻;滿足特殊工藝要求，如游樂場所的一些游樂設施的設備用電、展廳的藝術照明及動力用電等。

　　節能應按國情考慮實際經濟效益，不能因為強調節能而過高地消耗投資，增加運行費用。而應該是讓該部分增加的投資，能在幾年甚至更短的時間內用節能減少的運行費用進行回收。

　　節能的著眼點，應首先節省無為損耗的能量，盡量減少那些與發揮建筑物的功能無關的能量消耗，再考慮采取相應的措施節能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路的有功損耗都是無用的能量損耗;又如量大面廣的照明容量，采用先進技術成果使其能耗降低。

　　結束語：節能是關系國計民生的社會問題，建筑電氣節能問題始終貫穿于建筑發展進程之中。我們應時刻保持節能意識，堅守住每一個環節的節能工作。民用住宅建筑不論是供電系統或用電設備均蘊含著巨大的節能潛力，其建筑的用電負荷應在變配電系統中進行合理的規劃與設計，在新技術的運用與科學管理加以協調。