民用建筑電氣設計中的節能技術應用
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[摘要]我國民用建筑的迅速發展，也使能源問題越來越受到重視，特別是如今倡導節約型社會，其中的電氣節能技術在建筑電氣設計中占據著重要的作用。一般來講，主要節能措施是配電系統以及照明環節的設計，這些措施的應用能夠有效的節約電能，減少能源損耗，并且利用先進的設計理念以及性能完備效率較高的節能設備，在一定程度上能夠有效地完成對電能節約利用，為人們提供綠色健康的生活環境。
[關鍵詞]節能設計;LED;光伏發電
文章編號：2095-4085（2019）03-0038-02
在節能技術的發展過程中，各種技術層出不窮，一般來講有較為現代化的節能技術也已經日趨成熟，在一些重要的領域已經得到了有效運用，如變頻空調、LED節能燈、光伏發電等新設備的應用更是節約了一定的電能。本文對民用建筑電氣節能技術進行了簡單的概述，如供配電系統的節能措施，照明系統的設計，包括一些空調系統的節能設計等，除此之外，清潔能源在民用建筑的有效運用，也能夠使其節能設計得到進一步的發展，改變其被動的節能設計，變成主動的能源供給，使民用建筑實現了可持續發展。
1民用建筑電氣節能技術的簡單概述
民用建筑的迅速發展，也為電能的使用帶來了一定的壓力，我國建筑行業能源浪費問題也越來越嚴重，特別是倡導節約型社會的創建過程中，其中的電氣節能技術也受到了人們的重視，在建筑的電氣設計中占據著重要的作用。在民用建筑電氣設計中，其中主要節能措施為配電系統以及照明環節的設計，這些措施的應用能夠有效的節約電能，減少能源的損耗，并且利用先進的設計理念以及性能完備效率較高的節能設備，在一定程度上能夠有效的完成對電能節約利用，為人們提供綠色健康的生活環境。
2現代電氣節能技術的介紹
2.1供配電系統的節能措施
在節能技術的發展過程中，其中變壓器的合理設置在一定程度上能夠使電能得到合理的分配，降低電能的線損。特別是配電系統的功率需要適應當前民用建筑的設計需求，通常平均功率因數為0.9，為了能夠讓配電系統達到這個要求，適當裝配無功補償設備，能夠使用戶的功率得到進一步的提高，使節能技術能夠得到了有效運用。除此之外，箱式配電站的位置選擇也需要遵循一定的基本原則，如可以設置在負荷中心，不僅可以減少供電半徑，也可以減少線路的投資與損耗。而變壓器的容量規格也需要根據負載的要求進行合適的選擇，在一些負載相對較高的地方最好多設置一臺箱式變壓器，為線路設計一定的冗余措施。
除此之外，選擇節能型變壓器也是民用建筑設計的主要考量內容。變壓器日常的運行過程中也有一定的空載，也稱之為鐵損失，是由鐵芯的渦流造成的電能損耗。其損耗的大小通常與制作工藝有關，取決于鐵芯材料。因此在進行變壓器選擇的時候，應采用節能型變壓器，能夠通過提升鐵芯的材料，來降低空載時期的損耗。除了這些外，線路線材的選擇在節能設計中也起到重要的作用，在電力工程中，線路的電流是不變的，只有減少線損，才能夠是節能設計獲得良好的線材支撐。減少電阻的方式很多，其中最佳的途徑就是選擇合適的線路，盡可能的選擇較短的線路，減少回頭輸送的支線。還可以提升線材橫截面積，在成本許可的前提下提高線路負載。為節能設計提供良好的線材支撐。
2.2照明系統的節能設計
在現代建筑設計過程中，照明系統做為重要的配套設施，合理的設計不僅能夠滿足現代個性化的要求，也能夠實現一定的節能措施，對居住環境也有著一定的美化作用。在設計的過程中，應充分考慮到自然光的輔助照明，在白天盡量使用自然光照明，根據民用建筑的設計特點，因此自然光就能夠基本滿足建筑的設計要求。只需要根據要求，在一定程度上需要結合門窗的位置進行電氣設計，并在燈具的選擇過程中，需要使用高效光源，也需要有照明器反射面等，特別是在客廳，廚房，餐廳這些地方照明功率的目標值不應大于5W/m2[1]。
在民用建筑的電氣設計中，如大小商場，學校等，需要根據實際的布局進行照明器具的合理設計，可以使用多控開關進行適當的分組控制，根據不同情況，選擇合適照明范圍，對于教室的照明不僅滿足整體的照明，對于局部的光照也要盡可能的達到舒適的目的，保障學生在閱讀的時候能夠得到優質的體驗。并選擇LED技術的冷光源燈，并結合相應的面光源技術達到節能的目的。該類型的燈具光通亮，低光衰，率高顯色性，使用壽命長。相較于傳統的節能燈更加適用于如今的電氣節能設計。
2.3電氣節能控制系統的設計
隨著物理網技術、云計算以及自動控制技術的有效發展，為電氣節能的智能化設計提供了重要的解決方案，通過建立智能控制系統，對整棟民用建筑的電氣系統進行全面監控，適時管理，當一些設備不需要進行工作的時候，智能控制系統會自動切斷設備的供電從而達到節約電能的目的。不僅如此，智能化設備也能夠對電能的使用進行一定的優化，通過對人們使用電氣的頻率和時間進行記錄分析，能夠在電氣使用較為頻繁的時間段，組建較為理想的節能模式，兼顧電能節約和用戶體驗，可以對建筑內風機，水泵等進行智能控制，并且對照明系統，變電系統，電梯系統進行實時監控，使其能夠按照節能要求合理分配電能。
除此之外，在民用簡述的動力節能設計方面也可以采用節能型電機，并根據建筑物的結構特點對電機的載荷以及容量，實現電機和水泵用星三角啟動，軟啟動等。其中無齒輪拽引機使用可以非常高效的完成電梯的升降任務，其結構與馬達直接進行連接，能夠直接讓電動機帶動轎廂運行，由于沒有齒輪減速箱，使拽引機的效率更高，并配合智能節能系統，能夠使電梯的運行高效的進行。所以在進行電氣設計階段，就要充分考慮動力節能設備的使用，在水泵和風機進行節能型改進，等并根據實際功率選擇合適的節能電機，為民用建筑的節能設計提供必要的技術支持[2]。
3太陽能在民用建筑的有效運用
太陽能做為重要的清潔能源之一，若是進行有效利用，就能夠有效的完成大樓的節能設計，使其能夠獲得較為理想的能源。隨著新技術的不斷發展，太陽能技術也能夠達到了一定使用價值，在民用建筑電氣設計中使用適當的太陽能能夠有效的節約大量資源，完成節能型大樓的有效設計。一般來講太陽能的應用有多種方式，一是太陽能熱水器的使用，能夠代替電熱水器，完成對電能的節約。該套系統能夠有效的吸收太陽能的輻射，把水進行加熱，有效的供應生活熱水，具有很高的經濟價值，技術也得到了成熟的發展。其中屋面一體機，能夠和建筑有機的結合在一起，兼顧了外觀的設計[3]。 隨著太陽能發電技術的逐步成熟，利用其光伏效應能夠直接將太陽能轉變為電能的，一般來講，有獨立運行以及并網發電兩種形式，獨立系統的構造較為復雜，需要蓄電池等做為儲能裝置，一般來講在一些偏遠地區的使用較為普遍，而若有公共電網的部分，則可以使用光伏發電系統和電網進行并網運行，使其降低造價，從而更好的完成相應節能設備。如今應用較為成熟的技術就是太陽能電力墻，該墻整合了光電模塊，將其太陽能發電裝置和外墻建筑材料相融合，形成了外墻貼面，也能夠做為建筑物提供重要的電力能源供應。除了滿足建筑的部分需求外，并將剩余電能并入電網。
4新技術民用建筑電氣設計中的有效運用
為了能夠進一步達到理想的節能效果，采用新型節能技術是重要的途徑之一，因此要求設計人員能夠更及時有效的關注新型節能技術，并能夠及時將其應用到民用建筑的節能設計中，特別是高端節能技術的深入探索，從而能夠有效增強節能設計的科技含量，使總體設計更具時尚氣息。在民用建筑電氣設計中，可以根據具體的情況對于克服三相不平衡裝置，穩定供電電壓開關，高效電機以及節能型耐腐蝕電纜橋架等這些新型的節能設備和節能技術，都能夠有效的減少電能的消耗。
在民用建筑中多是采用單相電感性負荷，為了能夠有效降低電網中的無功功率，優化電網功率配置，提高供電系統的可靠性和供電質量，使其具有良好的的供電效率，本著節約電能的原則，應在低壓配電系統中采用無功補償裝置。并根據實際要求，進行合適裝置的選擇。除此之外，還有許多新型技術也能夠得到有效的運用。所以在進行節能設計的過程中，要充分考察各項成熟節能技術，在保障系統穩定的前提下，進行合理采用。
5結語
總之，在民用建筑電氣設計中設計中，使用節能技術能夠有效地節約能源，但是需要了解現代的節能技術，綜合運用先進的節能技術，在照明系統、動力系統、以及空調系統中采用有效的節能設計，能夠大幅度的節約電量。另外，適當的使用清潔能源，如太陽能等，這些可以進一步使能源結構得到有效的調整。讓民用建筑電氣設計得到科學的發展。
參考文獻：
[1]秦麗婭.在民用建筑電氣設計應用節能技術的研究[J].商品與質量，2016，（17）：226-227.
[2]陳克慶.在民用建筑電氣設計應用節能技術的研究[J].門窗，2016，（03）：226-227.
[3]耿小俊.節能技術在民用建筑電氣設計中的應用[J].城市建筑，2017，（03）：145.
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