民用建筑电气节能设计论文

2022-04-24

【摘要】：建能源的紧缺，科技的发展，引起人们对建筑节能的方面的重视，本文对建筑节能的原则和相应的举措进行了一定的阐述与探讨。【关键字】：电气节能设计节能原则节能举措生活水平不断提高，而其最直接的后果是自然能源的过度开采，社会化生产能源的消耗急剧增加，能源出现了危机。以下是小编精心整理的《民用建筑电气节能设计论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

民用建筑电气节能设计论文篇1：

谈高层民用建筑电气节能设计

摘要：节能理念已经成为了现代城市大型建筑工程的通用理念，无论在建设环节中，还是在后续的使用中，建筑系统的耗电量始终举高不下，而在所有类型的建筑之中，民用型的建筑的耗电量也是相对较高的。其内部的电气系统运行的时间比较长，民用建筑需要支持的电气设备数量多，因此设计民用建筑时，设计人员需要在保证电气系统完整的前提下，优化其节能设计。本文对具体的节能设计举措加以列举。

关键词：高层民用建筑；电气节能；设计方法

民用建筑内部设有的新型电气系统的运行量极大，不仅仅需要对建筑的公用区域提供电能，同时还要给内部居住者提供电力服务，而不合理系统设计方式使电气系统在运行时，其耗电量逐渐提升，加重了城市电能消耗压力。借助一些节电方法可以有效地改进原来的电气系统，优化之后的电气系统不仅仅能够提供电能，同时还能拿减少电能这种宝贵资源的不合理消耗。设计人员要发挥出作用，采用电气节能型的设计方法，本文对节能型的电气系统水方法进行详细解释。

1 电气节能设计要求分析

虽然节能设计是当前的民用建筑设计环节之中一种相对紧迫的设计需要，但是不能为了节能设计而违背以下电气系统基本水要求：首先，建筑的电气系统需要具有功能性，如照明功能、空气调节功能等，电气系统是民用建筑中的居住者保持健康生活的保障性系统，例如在设计照明系统的时候，不能出现为了节省照明消耗的电能，而降低照亮度与照明时间，如果民用建筑的公共空间之中没有完善的照明设备，居民出行安全就不能被保证。设计人员要抓住节能设计的要点，重点控制电能的无用消耗情况，尤其是变压器这种需要长时间运转的电力设备；在设计时，设计人员还要确保电气系统的經济性，防止出现为了节能而消耗过多的经济成本的情况的，经济性与节能性是现代民用建筑内设电力系统应当具有的两大特性。

2 选择并使用具有节能功能的全新电气产品

2.1 灯具

灯具应选用高效率的。这里我们把灯具分为照明器和发光装置。为了节约电能，设计时应首先考虑用直接配光或半直接配光的照明器，灯具悬挂不高的照明器能用广照型的就不用深照型，多选用玻璃灯罩、搪瓷反射罩等制成的光源衰减较慢的照明器；少选用光效低的发光天栅、光檐、光龛等发光装置。

2.2 变压器

变压器应选用低能耗、高效率的，采用高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造的新系列节能变压器。例如SL7、SLZ7、SC、S9型。光源应选用高效光源。除显色性要求高、场所使用要求特殊等情况外，尽量少用白炽灯、管形卤钨灯、自镇流高压汞灯、氙灯等。应根据使用功能要求，多选用荧光灯、金属卤化物灯、钠灯、外镇流高压汞灯。设计时，一些有改善光色要求的场所，可以考虑用两种以上光源组成混光照明。进行泛光照明设计时，若能使光源光色与被照射物表面颜色结合起来，同样视觉效果情况下更能节电。

2.3 其他电力设备的选用

占民用建筑耗电量不大的一些低压电器产品亦不能忽视用节能型的替代能耗高的。例如：用RT20、RT16系列熔断器取代RT10系列熔断器后，降低了熔体的电阻约15%，每只熔断器平均可节电约3W。用JR20、T系列热继电器取代JR0、JR16系列热继电器后，全系列平均节电30%，每只热继电器平均可节电约4W。新型信号灯AD1、AD系列与旧型XD2、XD3、XD5、XD6相比，平均节电率可达70%，每只信号灯平均节电约8W。而60A以上的大、中型交流接触器采用节电技术（加一个节电器）后，节电率可高达85%以上，每台接触器平均节电约50W。

3 供配电系统节能性设计情况分析

3.1 调整供电电压

同等情况下，电压越高，损耗越小。民用建筑用电设备电压等级大部分为220/380V，但一些大型或特大型的民用建筑的空调主机为了节能目的，可以选择10（6）kV的设备。

提高功率因素可以减少线路及变压器损耗。在用电设备选型及调速控制方案一定的情况下，若自然功率因素达不到要求，应进行无功功率的补偿。

3.2 确定变压器的应用方式

应根据负荷情况合理选择变压器容量、台数，其接线应能适应负荷变化时，按经济运行原则灵活投切变压器。变压器效率与变压器负荷和损耗有关。变压器负载率为0.3-1时效率较高，0.5-0.6时最高。民用建筑选用变压器数量及投切方式时，要充分考虑根据不同季节的负荷率灵活调整变压器数量。例如南方地区装设中央空调的民用建筑，到春、冬季时完全可以切断50%的变压器。

3.3 选用合适的导线与电缆

在选择供配电体系之中的导线与电缆的时候，优先选择截面偏小的导线与电缆，截面偏大的导线应用的有色金属材料也相对较多，改变原有的错误电路设计原则，尤其是用铝线来代替铜线这种线路设计原则。

在我国目前情况下，选择铜芯线路已是大家的共识。密集型封闭母线槽及预分支电缆的批量性生产，亦为按经济电流密度选线路提供了更加广阔的空间。

4 用电设备耗电控制方法

对于照明类型的电力设备开展节能控制工作的时候，需要对多种不同的照明设备加以控制，照明设备在民用建筑的分布比较散乱，节能控制难度比较高，针对处于不同位置的照明设备需要选用完全不同的节能控制方法，可以采用分散控制理念，对民用建筑的照明区域进行划分，给处于不同区域的照明设备分别选用合适的节能方案，可以控制照明设备的应用时间，将一般照明设备与多种感应型的照明设备联合使用，在白天的时候，应用能够感应日光照射强度的照明设备，适当调低照明灯的亮度，在零点之后可以开启声控照明设备，在居民有需要的时候，照明设备就可以提供亮度，既能给居民提供照明服务，通话还可以减少照明设备的不必要的能源消耗。

在控制电机类型的电气设备时，需要先明确控制对象，一般是水泵、风机以及空调等大型设备，这类设备控制难度偏高，其运行时需要的功率也比较大，内部系统复杂。设计人员可以优化电机的安装工作，经冷源系统添加到电机运转系统中。

通过楼宇自控系统（BAS）对用电设备进行计算机化管理，与传统的人工管理方式相比，更为精确、可靠、科学，从而有效地实现节能

5 结束语

本文在第一部分列举了当前的民用建筑设计标准中提出的几点节能设计要求，在节能设计工作之中，设计人员的设计基础就是这几点设计要求。后文有着重对几种不同的电气节能设计行为进行了解释，设计人员既可以从电气系统本身开展节能控制工作，也可以从常用电气设备的角度来提升系统的节能效果。在结合使用多种设计技术的时候，设计人员还需要考虑到电气设计成本，避免出现设计成本应用问题。可应用的节能设计方法有很多，需要根据现有的民用建筑拥有的电气设计条件来选出适合的节能设计方式，使民用建筑也拥有节能型的电气应用系统。

参考文献

[1]陈涛.浅析高层民用建筑电气设计的节能.工程技术：引文版，2017（1），00010-00010.

[2]刘叶.民用建筑电气设计中的节能措施探讨.工程技术：全文版，2017（2），00024-00024.

[3]田丰.分析民用建筑工程电气设计节能的基本原则及措施.建筑工程技术与设计，2017（3）.

[4]黄钲业.基于民用建筑电气设计节能措施的分析探讨.建筑工程技术与设计，2017（8）.

作者：张程

民用建筑电气节能设计论文篇2：

民用建筑电气节能设计

【摘要】：建能源的紧缺，科技的发展，引起人们对建筑节能的方面的重视，本文对建筑节能的原则和相应的举措进行了一定的阐述与探讨。

【关键字】：电气节能设计节能原则节能举措

生活水平不断提高，而其最直接的后果是自然能源的过度开采，社会化生产能源的消耗急剧增加，能源出现了危机。现在各个国家的各行各业都提出了节能要求为了贯彻国家节约能源的政策，扭转我国严寒和寒冷地区居住建筑采暖能耗大、热环境质量差的状况，通过在建筑设计、采暖设计、电气设计等方面采用有效的技术措施，将采暖能耗控制在规定水平，制定了《民用建筑节能设计标准》。体现了政策上对节能方面的重视。

据了解我国目前建筑能耗约占社会总能耗的1＼3.随着生活水平的提高，建筑能耗有持续增长的趋势。我国北方采暖城市居住面积只占全国城市居住面积的10%，建筑能耗却占到40%，而建筑能耗的主要组成部分就是电气能耗，作为电气设计人员，更要重视设计环节，尽最大可能将能耗降低到最低水平。

一、电气节能设计的原则：

建筑中存在很大的节能潜力，主要部分由用电设备或供配电系统。电气节能设计的原则应满足三方面的要求：1>.实际性，设备及材料价格合理，保障节能增加的投资能在短时间内收回，节能的同时不增加不必要的浪费。2>.适用性，能满足建筑用户对能源的需求，尽量采取供配电实际优化的手段进行设计，不要因为节能影响必要的发展和基本的用户要求。3>.节能性，在建筑设计及施工时应重视节能要点，如建筑设备自身的电能消耗，应减少或者尽可能的排除与建筑无功能无关的消耗。

二、建筑电气节能设计要点：

1. 宏观把握，整体控制。

1.1准确计算建筑的整体负荷确保合理性。对负荷进行合理的计算，是做好建筑电气节能设计的基础。选择合理的负荷是确保配电电压器、电器的主要依据，是计算功率损耗和电压损失的重要依据。从目前来看，我国主要使用的是三种负荷计算方法在：单位指标法、需要系数法、单位面积法。在实际操作中，要尽可能地计算出的与实际相符合的负荷，就需要根据实际情况对负荷计算方法进行合理地选择。一般而言，单位指标法一般适用于方案阶段；初步设计与施工图一般采用需要系数法。当然，在实际的应用中，常常根据需要综合采用这几种负荷计算方法。

1.2合理选用变压器，注重选择变压器的科学性。变压器的有功损耗按下式计算：δp=po+β2pk。式中δp-变压器的有功损耗，kw；po-变压器的空载损耗，kw；pk-变压器的短路损耗，kw；β-变压器的负载率。根据上式我们不难看出，po是我们可以控制的因素，属于变压器本身所决定的因素，因此在选择时选择那些功率损耗较低的节能型变压器，如干式变压器或者油浸变压器等使po降到最低，从而使有效功率大大提高。同时应对变压器短路电流与变压器损耗之间的平衡关系进行综合考虑，所选用变压器的短路阻抗必须合适，如可以选择铜芯变压器。

1.3积极引进新技术，使用节能型的新产品

随着社会的进步，建筑电气技术也得到了迅猛的展，新型的节能产品在很多行业得到了广泛的应用，特别是建筑电气节能产品，在给人们的生活带来了方便的同时，也降低了电能等能源损耗，达到了节约资源的重要作用。在建筑电气设计的过程中，作为设计者，应该结合实际所需的功能要求，对各种电气进行经济方面和技术方面的比较，积极引进新技术，使用新型的电气节能产品。为了实现环保节能的目的，在民用建筑电气设计中采用了许多新技术和新产品，如为新型变压器、led光源、矿物绝缘电缆。相信将随着技术的进步，成本的降低，新技术、新产品必然会得到更广泛的应用。从未来发展来看，节能型的建筑电气设计的要求将日益提高。

2.具体节能措施：

2.1照明节能设计：照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度地利用光能，通常的相应节能措施有以下几种。

高效节能光源的选用应合理选择灯具的配光，以提高利用系统。设计时办公室主张采用T8或T5稀士三基色荧光灯管。这是由于T8或T5灯管具有更高的显色指数和光效，光衰小、寿命长、用汞量少，更符合节能、环保要求。门厅、走廊等场所采用紧凑型荧光灯替代以往的白炽灯，达到节约能源的目的。

高效节能照明灯具的选用

灯具按光通量在上下空间分布比例分为五类：直接型、半直接型、全漫射型、半间接型和间接型。①灯具的结构应便于安装、维护和更换光源。一般办公区优先选用直接式灯具，在有吊顶的办公场所优先选用高光效格栅灯具。②合理选择灯具的配光。

高效节能电器附件的选用

推广使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等。一般电感式镇流器自身能耗为光源的10%-15%，而电子镇流器本身能耗极低，并且有恒功率输出的特点。

对于一体化节能灯和单端小功率荧光灯（功率不大于25W），由于对它们的谐波要求、异常保护功能以及预热要求均比较低，应优选电子镇流器。对于25W～65W的直管荧光灯，优选节能型电感镇流器。

2.2减少线路能源损耗，由于线路上存在电阻，有电流流过时，就会产生有功功率损耗，在一个工程中，线路左右上下纵横交错，小工程线路全长不下万米，大工程更是不计其数，所以线路上的总有功损耗是相当可观的，减少线路上的能耗必须引起设计重视。

线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只有减少线路电阻。线路电阻R=P×L/s，即线路电阻与电导P成正比，与线路截面S成反比，与线路长度L成正比，因此减少线路的损耗应从以下2点入手。

第一，减少导线长度：线路尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度；低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失；变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离，当建筑物每层平面在10000m2左右时，至少要设两个变电所，以减少干线的长度；在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着干线倒送的现象。亦即低压配电室与竖井位置的布局应使线路都分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线。

第二，增大导线截面：对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面，所增加的费用为M，由于节约能耗而减少的年运行费用m，则M/m为回收年限，若回收年限为几个月或一、二年，则应加大一级导线截面。一般而言，导线截面小于70mm2，线路长度超过100m的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线使用，以减少线路和电阻。

三、结束语：

民用建筑电气的节能设计潜力很大，国务院提出的节能环保要求也令电气设备行业中的节能降耗产品面临巨大发展机遇如非晶合金变压器行业、GIS高压开关行业、电力电子节能市场。在技术指标满足功能需求的前提下，电气设计中应及时地将节能技术和措施应用到建筑电气照明设计中。目前在民用建筑电气设计中，很多节能措施和节能产品已被应用，当然节能是一个永久的话题，还需不断努力和创新，只有这样才能真正实现"资源节约型、环境友好型"的社会目标。

朱林根.现代住宅建筑电气设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.

[1]GB50034-2004，建筑照明设计规范[S].

[2]中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇--电气[M].

作者：马作超

民用建筑电气节能设计论文篇3：

民用建筑电气节能设计的探讨

【摘要】本文从建筑节能入手,就如何做好建筑电气节能设计作了简要分析,供同行共同学习、探讨。

【关键词】建筑电气节能;照明配电

Public building electricity economy energy design of study

Chai Hai-li

(Shantou City building design hospital in the gold park Shantou Guangdong 515041)

【

【Key words】Building electricity economy energy;Illuminate to go together with an electricity

随着经济的高速发展,能源的需求日益紧张,如何缓解能源资源供应与经济高速发展需求的矛盾,是当今全社会所共同关注的问题。

目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,长此以往,将严重影响经济的可持续发展。因此,建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,建筑节能已成为当今社会共同关注的热点问题,作为建筑行业的设计师,应充分认识建筑节能的重要性,把握建筑节能工作中存在的问题,并设法加以解决,从而更好地推进建筑节能工作。

本文仅从建筑节能入手,分析如何做好建筑电气节能设计,供同行共同学习、探讨。

1. 合理使用变压器

随着新材料、新工艺、新技术的发展,新一代的低损耗配电变压器已研制成功,目前,能达到节能要求的产品有S9型及S11型配电变压器。(1)在有防火要求较高的地方,应采用环氧树脂浇注的干式变压器;(2)住宅可采用箱式变压器。在实际设计中,应根据计算负荷、负荷性质等条件合理选择变压器的容量及台数。根据计算负荷,对重载负荷(80%负载率)通过计算证明不利于经济运行的变压器,可放大一级容量,以利于降低其负载率和损失率。(3)在向一、二类负荷供电的变压器,应当选用两台变压器时,应尽量同时使用。(4)对有多台变压器的厂房,应按负荷需求,使每台变压器处于可切换的可能性,通过调整使参数好的变压器处于运行状态,使参数差的处于备用状态。(5)对于夜里不生产的车间,可把其中不能停电的负荷集中到某一台专用变压器上,停用其他变压器,以利节电。(6)在大型厂房,应设照明专用变压器供电。(7)另外,当季节性的负荷容量较大时(如大型民用建筑中的空调机组等),应设专用变压器,使其在负荷不使用时停运,以节省变压器空载运行,从而达到节能。

2. 供配电设计环节的节能

供配电系统的节能主要是减少供配电系统电能的损失主要有几种方法:(1)降低输配电线路的损耗。在实际设计中,供配电所位置应尽量接近负荷中心,减少变压级数,缩短供电半径。(2)合理选择供配电线路的导线截面,在线路架设时,应按经济电流密度来选择导线截面,在计算时应同时考虑敷设方式、环境条件、计算电流等因素。(3)在设计中尽量选择低能耗、高功率因数的电气设备。(4)按照用电负荷的特性和变化规律,合理设计变压器容量和台数,通过对配电线路优化,合理调整负荷,实现供配电管网的经济运行。(5)提高功率因数,减少电能损耗。提高功率因数可减少线路损耗,可减少变压器的铜损,还可减少线路和变压器的电压损失,同时还可以增加发配电设备的供电能力。

3. 照明设备的节能

照明用电占整个建筑用电的15~20%,所以在设计中照明如何节能应加以重视,具体可从以下几个方面入手:

3.1 照明设计应与建筑设计密切配合,合理利用自然光,使之与室内照明有机结合。

3.2 正确选择照明灯具及低能耗的光源用电附件。

在满足照明密度值的情况下,按照使用寿命、运行能耗及产品性价比来选择光源,在办公楼、学校等高度较低的房间,应选用细管径直管荧光灯;在商店、旅馆等应选用细管径直管荧光灯或紧凑型荧光灯;高大厂房应选用金属卤化物或高压钠灯。在正确选择灯具的情况下,还应选择符合国家标准的电子镇流器或节能型电感镇流器。

3.3 正确选择灯具控制方式。

(1)依据具体地方,进行分区,分组控制灯光。

(2)在公共场所应尽量采用调光、定时、或自控等节能措施,如门厅、大堂、走廊等场所,应采用调光装置,住宅、楼梯宜采用红外探测器加光控的节能自熄开关。

(3)有条件时,应采用自然光,或太阳能等节能装置。

3.4 重视照明配电与控制的节能。

(1)照明配电系统应减少灯端电压偏差,使灯端电压不超过其额定电压的105%,为此,在照明负荷较大时,应设照明专用变压器;(2)照明配电干线和分支线应采用铜芯线;(3)尽量坚持分单位、分户装设电能表,这是节能管理的重要保证。

4. 风机水泵的节能