1、民用建筑电气节能设计探讨 付民春 西宁城昊建设投资管理有限公司 摘 要： 能源短缺问题已显得越来越突出, 建筑节能问题在建设工程领域已越来越为政府和有关工程技术人员所重视, 本文主要讨论民用建筑在设计阶段进行照明节能设计的一些措施。关键词： 变压器; 电气节能; 设计方法; 功率; 密度值; 收稿日期：2017-8-6Received： 2017-8-6建筑电气节能是建筑节能的一个重要组成部分, 电气节能应该是在电气系统设计之前就加以考虑的问题。首先, 在设计中就应该考虑线路损耗及配电损失, 采用新型节能变压器, 合理进行功率补偿, 最大限度地减少无功损失;其次, 在照明设计上, 优先选用节能
2、型灯具和光源, 从而达到降低照明损耗, 达到节能的目的。1 配电系统的节能1.1 合理选用变压器变压器容量的选择对于节能十分重要。变压器容量选择小了, 易引起过负荷运行, 过载损耗就会增加;变压器容量选择过大, 不能被充分利用, 增加了投资, 变压器的空载也会相应增加。所以, 在设计配电系统中, 就要根据计算负荷, 合理选配变压器容量, 确保变压器运行在最佳负荷状态, 负荷率不应低于 30%, 宜工作在 7080%的容量范围内。同时, 根据设计的要求, 采取比较灵活的接线方式。1.2 降低线损(1) 导线、电缆的选择在工程设计中, 尽量减少导线、电缆的长度。低压线路的供电半径不宜超过100m,
3、 密集负荷地区供电半径不宜超过 150m, 小负荷地区供电半径不宜超过250m, 减少供电距离, 容易达到电压降的要求, 减小了线路损耗。同时, 在设计中, 对于较长的线路, 在计算中已经满足载流量及其他相关要求时, 在导线、电缆截面的选择上, 应该往上加大一级线缆截面, 可以有效地降低线路的损耗。(2) 在大型的公共建筑电气工程设计中, 变配电室的位置应该尽量靠近电气竖井, 这样可以减少干线电缆的长度。设置电气竖井的位置时, 应尽可能设在建筑物的中部或两端, 以有效减少电缆的敷设长度。(3) 根据负荷的等级进行分类, 除一二级负荷外, 普通 (三级) 负荷尽量由一回路供电, 有利于线路的切换
4、, 在低负荷时, 由于电缆截面是一定的, 形成电流减小, 使得线路损耗减少。(4) 进行无功功率补偿供配电系统的设计, 由于有各种设备, 如变压器、电动机、电梯等, 会使线路产生无功功率损耗, 所以, 在工程设计中就要进行无功功率补偿, 提高功率因数。在低压系统设计中, 一般采用集中补偿, 对于比较大的电动机, 一般在55k W 以上电机, 就采用就地补偿。这样, 可以有效地节约线路输送的视在功率, 也就是节约了有功功率。如果功率因数由 0.7 提高到 0.9 时, 线路损耗一般可以减少 40%。根据民用建筑电气设计规范 (JGJ16-2008) 要求, 1035k V 供电的用电单位, 功率
5、因数为 0.9 以上。低压供电的用电单位, 功率因数为 0.85 以上。2 照明系统的节能设计2.1 选用合适的照明方式确定合理的照明指标 (如照度、照度均匀度等) , 严格控制照明负荷功率密度 (LPD) 值。2.1.1 照明设计时的照明方式选择(1) 当照明场所要求高照度时, 应选混合照明的方式。(2) 当工作位置密集时, 可采用单独的一般照明方式。但照度不宜太高, 一般最高不宜大于 500lx。(3) 当工作位置的密集程度不同或者为某一区域时, 可采用分区一般照明的方式。要求高的工作区可采用较高的照度, 非工作区可采用较低的照度, 但两者的照度比不宜大于 3。2.1.2 确定合理的照明指
6、标(1) 照明的节能应能提高整个照明系统的效率, 而不应在损失主要照明质量的情况下片面地强调节能。(2) 照明设计时, 应从照度标准、照明均匀度、统一眩光值、光色、照明功率密度 (LPD) 值、能效指标等来客观、综合地评价。(3) 在民用建筑中实施的照度标准值, 可以根据照明要求的档次高低来选择。档次要求高的允许提高一级, 档次要求低的允许降低一级, 以有利于照明的节能。(4) 建筑照度标准值应从节能角度考虑, 按实际需求来选择照度标准值的高低, 不宜追求或攀比高照度水平。(5) 民用建筑 (含居住建筑、公共建筑) 的照度标准、照明均匀度、统一眩光值、光色、照明功率密度 (LPD) 值等应符合
7、建筑照明设计标准所对应的相关标准值要求。2.1.3 合理选择照明灯具灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量, 满足环境和作业的配光要求, 并且不产生眩目现象和严重的光幕反射。选择灯具时, 除考虑环境光分布和限制眩光的要求外, 还应考虑灯具的效率, 选择高光效灯具。在各类灯具中, 荧光灯主要用于室内照明, 汞灯和钠灯用于室外照明, 也可将二者装在一起作混光照明。这样光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。另外, 在灯具设计上要采用合理的配光。如白炽灯的灯具在弧度上处理合理, 照度不变的情况下可节电 20%, 荧光灯的灯具设计错开重光部分, 可提高光效 80%。室外照明:景观照明及路灯照明尽量
8、采用时控和光控, 时控可以设置时间段关闭或开启一定的灯具, 例如, 前半夜可以开启大部分灯具, 后半夜可以关闭一半或 2/3 的灯具 (路灯设计时灯具宜间隔控制) 。室内照明:a.住宅及宿舍公共走道楼梯照明可以采用自熄控制, 如声光控, 触摸延时, 人体红外线控制;b.商务办公, 会议等办公大楼内各功能房可以采用 i-bus、c-bus 等来自动控制。i-bus 或 c-bus 可根据人体探测器使各办公室起到人在灯开, 人走灯灭的效果, 避免了很多办公室无人关灯的浪费情况。综上所述, 做到电气节能并不复杂。作为一个建筑电气设计人员, 首先就要有一种社会责任意识, 在设计时多想一想, 各种方案多比较一下, 就能做出合理的设计, 尽量做到既节能降耗又大量降低投资, 从而达到真正节约电能的目的。参考文献1全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇电气S. 2建筑照明设计标准 (GB50034-2004) S. 3建筑电气节能技术及设计指南S.
