现代住宅建筑电气设计的节能措施

现代住宅建筑电气设计随着设计师们各自的独具匠心，通过不同的形式在设计和施工中展了现出来，而节能就是最主要的一种形式和做法。现从电气设计的节能所注意的原则开始，对现代住宅建筑电气设计的途径和措施加以分析。

1 现代住宅建筑电气节能设计的原则

就目前的设计理论和实际来说，建筑电气设计节能应坚持以下两个原则。

（1）考虑实际经济效益

节能应根据国情考虑实际经济效益，不能因为注重节能而过高地消耗投资，增加运行费用。

（2）尽可能减少无谓的能量消耗

照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。

2 现代住宅建筑电气节能设计的途径

2.1 变压器的节能设计

（1）变压器的损耗主要分为两部分：①与负载无关的空载损失；②与负载成平方比的负载损失。变压器有载时，除了固定铁损外，还存在由于电流通过一次、二次线圈的电阻损耗，即铜耗P在不同负载条件下，变压器的总损耗为与P之和。

（2）变压器的效率。变压器的效率为输出功率P2与输入功率P之比，变压器的最高效率点是由变压器固有结构的特性、空载损耗P0、短路损耗P决定的。从经济运行的角度考虑，对于季节性变化较大的负荷，宜装设两台变压器，当负荷长时间较低时可停用1台，以保持经济运行。

2.2 电动机节能设计

降低电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中，应根据负荷特性考虑选择更为节电的电动机，其关键在于明确负荷是连续的还是断续的。若为连续负荷，要了解电动机的输出功率是否与各种负荷相匹配，如果是风机和泵等平方递减负荷特性，在轻载时打开风门和阀门，采用调速电动机在低速运行可以节约电能。断续负荷时，如果轻负荷时不能停止电动机的工作，则应考虑采用调速装置，即在额定负荷下运行时采用常用电源，使电动机在额定转速下运行；而需要低速运行时，考虑采用逆变器变频装置或其他方式调速。

2.3 照明的节能设计

其中包括：1）充分利用自然光；2）要有效地控制单位面积灯具的安装功率。在满足照明质量的前提下，一般房间应优先采用高效发光的荧光灯及紧凑型荧光灯；对于高大车间、厂房及体育馆场等的室外照明，一般宜采用高压 钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源；3）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。4）改进灯具控制方式，采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点，可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点的方法。

2.4 空调系统的节能措施

（1）变风量、变流量控制。（2）采用全热式交换器。（3）采用循环式供热水设备。（4）热电联供节能（爱能岛）系统能源综合利用是提高能源利用率的主要途径。

2.5 风机水泵的节能要点

风机水泵的节能要点分别是：其一、采用高效风机水泵。其二、设计时注意选型和配套。其三、调速控制流量，减少节流损失。其四、合理设计管网，降低管道阻力。其五、在管网或叶轮上涂敷复合材料。其六、选用节能的计量仪表。最后就是减小叶轮直径和调节入口导向叶片。

3 现代住宅建筑电气节能设计措施

（1）采用建筑智能化技术中的建筑设备监控系统

利用智能控制技术进行节能主要体现在对空调和给排水专业建筑设备的监控。对照明设计及控制方面建筑设备监控系统的功能包括：实现受控机组和设备的启、停控制和必要的连锁操作。实时监测和存储设备运行的工作状态及故障报警信号，实时监测和采集系统的主要参数，如温度、湿度、压力、流量、监测变配电系统的主要开关状态、电源电压、电流和功率因数等。按预定的控制程序对系统的被控参数进行最佳自动调节，使其运行在相关专业系统设计工艺所要求的设定范围。实现机组的台数控制和优化运行。采用综合措施实现节能运行。在实现自动控制功能的同时，提供远程操作和就地操作的功能。自动形成系统运行报告、设备故障报警报告及设备维修报告。提供的系统运行状态、故障报警的实时数据和历史数据记录等均可以图形化界面显示。建筑设备监控系统的内容按系统和设备的功能可分成以下子系统进行监控：制冷系统、热源和热交换系统、空调系统、通风系统、给排水系统、供配电系统、公共照明系统、电梯系统。如在长春滑冰场馆中制冷机组、空调的工作状态的监控，采用一整套完善的控制技术，可以根据不同的环境状况及使用要求自动调节设备运行台数及参数，降低能耗，同时保证冰面质量。

（2）采用高效低能耗的设备，提高能源的利用效率，从而进一步降低能耗

在电力系统设计中，应首先考虑选用高效节能的产品，以期降低系统自身的能耗。供配电系统的节能设计：根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。提高系统的功率因数，减少无功在线路上传输，以达到节能的目的。系统中的用电设备，如电动机、变压器、线路、 气体放电灯中的整流器都具有电感，会产生滞后的无功，需要从系统中引入超前的无功相抵消，这样，超前的无功功率就从系统经高、低压线路传输到用电设备，在线路上产生有功损耗。这部分损耗是可以想办法改变的，其措施有以下两种。第一，提高设备的自然功率因数，以减少对超前无功的需求。第二，安装无功补偿装置。在民用建筑中，容量大且负荷平稳的负荷实行就地补偿，这样才能使线路上的无功传输减少，达到节能的目的。

（3）采用新技术、新产品，合理开发和利用新能源

为了达到节能节水和节电，空调和给排水专业的工程技术人员均在考虑如何采用新技术，在满足建筑功能和专业工艺要求的前提下达到节能、节水和节电的效果。在对这些新技术的供电和控制过程中，需要工程技术人员对这些技术的工艺有深刻的理解，才能做到符合工艺技术的要求。

随着变频设备技术的完善和价格的降低，变频器已在给水系统中广泛使用。锅炉房给水系统能耗较大，如何解决锅炉运行中的给水系统的节能问题是一个不可回避的实际问题。经过与工艺专业沟通以及深入实际的调查，设计中采用变频器控制给水泵的工作状态，取得了较好的效果。