绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用浅析

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　　摘    要：在新时期发展背景下，民用建筑电气设计应当高效应用各类节能技术，提升整个电气系统的运行效率，保证系统性能安全。基于此，本文围绕绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用展开了探究。
　　关键词：民用建筑;电气设计;绿色节能技术
　　1  引言
　　随着智能建筑的蓬勃发展，各类多元化电力设备逐步延伸到日常生活领域，这也在一定程度上提高了人们对建筑电气设计的要求。为此，将绿色节能技术应用到建筑电气工程设计中，可切实降低电气系统能耗，缓解环境污染问题，推进生态文明的全面建设。
　　2  民用建筑电气设计中融合绿色节能技术应遵循的原则
　　2.1  适用性原则
　　在民用建筑电气系统设计过程中，应当秉承不影响居住体验的基本原则，确保建筑电气系统与建筑结构特点及功能特征相匹配。例如，注重照明系统的亮度及色温满足用户的实际需求，且部分特殊工艺也要符合设计标准。并根据用电设备的负荷强度，优化配电系统设计。
　　2.2  经济性原则
　　民用建筑的服务对象是基层群众，所以建筑电气设计人员要最大限度的控制能源损耗，降低投资成本，力求减轻国家的经济负担。一方面，应当优化节能设备配置，高效應用节能材料，促进行业的可持续发展;另一方面，需优化设计方案，控制线路损耗，保证工程经济效益的最大化。
　　2.3  节能环保性原则
　　当下，现代科技发展迅猛，以太阳能技术为代表的各类节能环保技术层出不穷，在这样的背景下，将绿色节能技术融合到建筑电气工程设计领域具有实际意义。
　　3  绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用策略
　　3.1  改进动力系统，降低动能损耗
　　针对民用建筑来说，配置动力用电设备是必不可少的，如暖通空调系统等。而动力用电设备的使用会造成极大的电能损耗，为此，相关设计人员应当着重控制动力系统损耗。
　　（1）优先选用高效性、环保型的电动机设备。例如，可选择Y或Y2系列的高效电机，经专业技术人员测算可知，应用此类电机设备的运行效率提升幅度约为3%-6%，总损耗率减少约10%～30%。（2）针对距离供电源较远或作业负荷强度较大的电机设备，设置补偿机制。（3）针对运行负荷较大的电机设备，配置星三角切换装置，从而提升运行效率，强化节能效果。（4）设定既定操控程序，动态控制动力设备系统，节约设备管理人力资源成本，降低能耗。
　　3.2  降低系统线路损耗
　　电流在电线流通中，由于受到电阻的影响，会产生一定的损耗。其中，电流值不变，电线线路越长、线路宽度越小，电阻值就越大。降低电网线路损耗的具体策略为：①优化线路路径，减小导线长度;②尽可能的拉近变压器与负荷中心的距离，减小供电半径;③根据实际用途选择适合的导线，通常，高压输电线路多选择体量轻、电阻值恒定的铝线;④在保证线路载流量满足需求的基础上，适当增大导线截面积。
　　3.3  增大电气设备自然功率因数，配置电容器进行就地补偿
　　当下，配电系统的电能传输总量已无法满足民用建筑的功能需求，为此，应当结合实际情况，设定传输有功功率。众所周知，在配电系统中，部分用电设备会产生一些无功电流，而这就在一定程度上加大了线路功率损耗。对此，我们应当采取如下几点措施：
　　（1）提高电气设备的自然功率因数，在民用住宅中，自然功率因素较高的设备主要包括有补偿电容器的电感应用电设备、单灯安装的电容器等。
　　（2）配置电容器进行就地补偿，将无功电流控制在合理范围内，进而消除无功需求。通常，就地补偿方式主要包括高压电容补偿、独立补偿及集中补偿等。
　　3.4  优化空调系统节能设计
　　在整个民用建筑能耗体系中，空调系统的能耗占据着绝对比重。通常情况下，空调系统的耗电量约占民用建筑工程耗电量的一半。为此，优化空调系统节能设计势在必行。经大量理论研究与实践论证可知，适当延展建筑内部空间，有助于室内温度调节，进而降低取暖制冷家用电气设备的电能损耗。同时，应当适当减小建筑空间形状的表面积，控制热量传导，进而缩短空调等制冷设备的使用时间。或者也可在满足室内照明需求的前提下，尽可能的缩减窗体结构数量，减小结构面积，同时使用热传导效率低的材料，以调节室内温度，节约电能。
　　3.5  优化建筑照明系统节能设计
　　针对现代民用建筑的照明系统来说，要在满足基本照明需要的基础上，突出灵便性与个性化特征，进而营造舒适的空间氛围。在照明系统设计过程中，需根据建筑空间的功能特征，确保照明系统与整体环境的协调性。具体措施如下所述。
　　（1）高效利用自然光。我们都知道，自然光是一种无污染的循环资源，具有极大的推广应用价值。现阶段，天然光的应用方式主要包括棱镜反射法、导光管法及光热转化法等。在民用建筑设计过程中，应当适当增加靠近室外部分的建筑面积，调整门窗结构尺寸，让自然光能够充分照射到室内;
　　（2）优选照明灯具、合理调配光源。根据室内空间高度及悬挂高度选择适宜的灯具。通常，悬挂点较高的场所多使用光照强度较大的金属卤化物灯;而悬挂点较低的场所则使用光源柔和的荧光灯。在选择光源时，应尽可能使用光源强且反射面灵敏的灯具;在选择附属配件时，应当优先使用低能耗的配件。
　　3.6  优化配置变压器，设定电压参数，优选节能环保型变压设备
　　在优选调配变压器时，应当根据设备的规格及系统运载负荷强度，设定电压参数，争取最大限度的控制电能损耗。根据相关理论验证可知，变压器供电电压与配套电器设备的电损耗率成反比例关系。针对民用建筑来说，最小供电电压值应不小于220v，最大供电电压值应不大于10KV。在选定民用建筑电压等级时，要在确保电压值符合要求的基础上，尽可能的提高电压等级。
　　另外，选定变压器类型及规格也是建筑电气节能设计的关键内容之一。对于节能变压器来说，应当优选非晶合金材料，从而降低能耗，减轻噪音污染。在确定民用建筑电压器配置数量时，需综合考量项目建设资金储备及供电需求等多方面因素，若变压器配置过多，则会造成资源的过度损耗;若变压器配置不足，则无法满足供电需求。基于变压器需要保持长期高强度作业状态，为此，就应尽可能的减小变压器设备的荷载，并根据季节性用电量差异，有针对性的调整供电电压，最大限度的降低电量损耗。
　　3.7  积极推广新技术，高效应用节能型产品
　　在新时期发展背景下，绝大多数民用建筑工程都融合了新的设计理念，并配置了多元化的电气产品，力求控制能源损耗，减轻环境污染，压缩运行成本。现如今，应用频率较高的电气设备主要包括EPS应急设备、发光二极管光源、矿物绝缘电缆等。通过优化配置电气设备，可进一步提高系统的运行效率，减小能耗，具有极高的推广价值。
　　4  结语
　　综上所述，随着现代科技的不断完善，能源需求量逐步扩张，而能源供应匮乏已成为全社会关注的焦点。伴随市场经济的繁荣发展与城镇化建设进程的加快，切实推广民用建筑的节能设计是大势所趋。而其中，建筑电气工程节能设计发挥着不可替代的作用。只有不断优化电气工程设计，才能切实提升电气系统运行效率，降低能源损耗，进而控制环境污染，推动民用建筑电气工程事业的稳步前行。
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