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[摘 要]由于人口的增加，工业的发展，生活水平的提高，能源的消耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，民用建筑的节能也不例外。民用建筑节能设计涵盖了综合供配电系统设计、电气照明设计以及电气设备设计等一系列的内容。本文介绍了照明节能设计，探讨了降低线路损耗及合理选择变压器。
[关键词]电气；节能；措施
中图分类号：S210.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0126-01
目前，全球气候变暖和能源短缺问题日益突出，我国是个能源消费大国，正处于工业化中期，能源相对短缺，但是浪费能源情况相当严重，所以节能减排成为人们共同关注的话题。而用电涉及到各行各业和社会、家庭的各个角落，节能降耗一直是发展国民经济的一项长远战略方针。
一、照明节能设计
在民用建筑中，照明设备的用电量占总用电量的比大例约为 20%以上，照明节能设计就是在保证不降低照明质量的要求下，尽量减少照明电路中能量的损失，从而达到能量利用的最大化。照明节能设计的措施通常一般有以下几种。
1.照明方式选择。充分利用自然光，这是节省照明能耗的重要方式之一，即在建筑体设计时，电气设计人员就应当尽量考虑到自然光与人工照明的充分结合，从而为节省照明电能打好基础。
2.合理选用光源。应选用高效光源，采用光效高寿命长的各类气体放电光源，重点推广细管型和紧凑型荧光灯，尽量减少白炽灯和高压汞灯的用量，特别是不随意使用自整流高压汞灯，推广高效且寿命长的高压钠灯和金属卤化物灯，多将小功率光源用于公共场所和室内照明中。
3.选择合理的电器设备和照明方式。选择合理的电器设备： 最基本的原则就是应根据不同的场所选择不同的电器设备。LED 是一种能够将电能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。LED 发光体的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。LED 的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可达 80% ～90%。将LED 与普通白炽灯、螺旋节能灯及 T5 三基色荧光灯进行对比，普通白炽灯的光效为 12 lm/W，寿命小于 2 000 h； 螺旋节能灯的光效为 60 lm/W，寿命小于 8 000 h；直径为 5 mm 的白光 LED 为 20 ～28 lm / W，寿命可大于 100 000 h。随着 LED 技术的发展和提高，LED 越来越多走入人们的生活。它具有高亮度、低功率、多种色彩光线可选、长寿命的特点，能效比高，无论在工业还是民用建筑中都应该大量、尽量采用 LED 发光体，能起到很好的节能效果。选择恰当的照明方式或装置： 根据照明使用的要求分别采用各种节能型开关，如病房、卧房可采用调光开关； 室外场所和公共场所得照明则可采用光电、声控延时开关，必要时可采用多晶硅太阳能电池板 + 蓄电池供电； 走道、走廊等场所可采用节能声控延时开关。
4.合理选择照明灯具。科学选用灯具也是照明节能设计的重要一环，具体如下：一是选择高效率灯。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。《建筑照明设计标准》中对灯具效率有明确规定，选用灯具时，应符合标准规定。照明器反射面的反射比越高，反射面设计越合理，照明的效率也就越高，一般可提高灯具效率10%～50%。二是选用光通量维持率好的灯具。当光源或灯具积污时，其光通量可能降到正常光通量的50%以下。光源、灯具、玻璃、墙壁不清洁时，其反射率和透光率也会大大降低。为了保证光源的发光效果，应定期清洁光源、灯具和墙壁。三是根据使用场所不同，采用控光合理的灯具。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，且不产生眩光和严重的光幕反射。
5.高效节能电器附件的选用，一是使用节能电感镇流器和电子镇流器，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，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25 W），由于对它们的谐波要求、异常保护功能以及预热要求均较低，应优选电子镇流器。对于25～65 W 的直管荧光灯，优选节能型电感镇流器。二是实行单灯电容补偿，灯具单灯补偿就是在每套灯具上并联一个电容器进行补偿，将荧光灯、气体放射灯功率因数均提高到0.9 以上，这样既能减少电路无功功率，又能降低线损和电压损耗，同时有益于线路电流的降低，还可以减小导线的截面面积。
6.合理选择导线材质。一是材质导线选择。优先选用电阻率较小的材质导线，铜芯线最佳，但要注意贯彻节约用铜的原则。因此，在负荷大的一、二类建筑中采用铜芯线，在三类建筑和负荷量较小的建筑中，可采用铝芯线。二是减少导线长度。这就需要设计时线路尽量走直线，不走或少走弯路，低压线路少走或不走回头线；变压器尽量设置在负荷中心，减少供电线路距离；低压配电室尽量靠近竖井，尽可能减少回输电能支线。三是增大导线截面面积。通常情况下，电力负荷计算中比较重视动力荷载，照明负荷则是粗略估算。实际上对于照明线路设计，照明负荷要较为准确地算出，以便于合理地选购导线，如果导线截面过大，则浪费材料，如果截面偏小，负荷过大，引起照明线路受损，会产生导线漏电，现在照明线路一般采用暗敷，不易查找更换，造成不能正常使用和电能损失，同时线路电阻大，线路损耗高，所以要准确地选择导线截面，并采用阻燃性PVC 管作导线保护套管，钢度高，防止导线因破损而漏电。
二、降低线路损耗及合理选择变压器
1.降低减小线路损耗。由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，其中线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。为了减少线路损耗，必须选择电阻率较低的导线，所以铜线比铝线损耗小； 路径的选择要合理。为减小导线长度，线路尽可能不走弯路，尽量走直线； 合理选择导线截面积。导线的截面积大小的确定应根据电流指标与经济条件来确定。对于线路较长的电路，在满足电流以及电压降要求的情况下，可使导线的截面积加大 1 ～ 2级； 合理确定电气用房所在的位置。其遵守的基本原理就是尽量减小供电路径。
2.合理选择变压器。变压器是供（ 用） 电系统的重要设备，变压器的合理选择，对减少能耗，节约电量有很大的作用。如1 600 kVA 变压器，普通变压器一年空载损耗费用= 8 760 h×0.5 元 / （ kW·h） × 2. 4 kW = 10 512 元，非晶合金变压器一年空载损耗费用 =8 760 h ×0.5元/（ kW·h）×0. 6 kW = 2 628 元一年可节约费用=10 512-2 628=7 884 元。因此，建筑物供配电线路设计时，就应根据总负荷选择变压器容量和台数，选择时综合考虑投资和运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。
民用建筑电气的节能潜力很大，面对日益严重的能源问题，需要设计人员在建筑物照明电气设计之初就要精心考虑，反复比较设计方案，最终拿出一套符合各种技术指标，满足功能需求的，行之有效而又切实可行的节能措施，从而达到真正节约电能的目的。
参考文献
[1] 郝洛西，杨秀. 基于 LED 光源特性的半导体照明应用创新与发展[J].照明工程学报，2012，23（1） ：1-6.
[关键词]电气；节能；措施
中图分类号：S210.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0126-01
目前，全球气候变暖和能源短缺问题日益突出，我国是个能源消费大国，正处于工业化中期，能源相对短缺，但是浪费能源情况相当严重，所以节能减排成为人们共同关注的话题。而用电涉及到各行各业和社会、家庭的各个角落，节能降耗一直是发展国民经济的一项长远战略方针。
一、照明节能设计
在民用建筑中，照明设备的用电量占总用电量的比大例约为 20%以上，照明节能设计就是在保证不降低照明质量的要求下，尽量减少照明电路中能量的损失，从而达到能量利用的最大化。照明节能设计的措施通常一般有以下几种。
1.照明方式选择。充分利用自然光，这是节省照明能耗的重要方式之一，即在建筑体设计时，电气设计人员就应当尽量考虑到自然光与人工照明的充分结合，从而为节省照明电能打好基础。
2.合理选用光源。应选用高效光源，采用光效高寿命长的各类气体放电光源，重点推广细管型和紧凑型荧光灯，尽量减少白炽灯和高压汞灯的用量，特别是不随意使用自整流高压汞灯，推广高效且寿命长的高压钠灯和金属卤化物灯，多将小功率光源用于公共场所和室内照明中。
3.选择合理的电器设备和照明方式。选择合理的电器设备： 最基本的原则就是应根据不同的场所选择不同的电器设备。LED 是一种能够将电能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。LED 发光体的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。LED 的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可达 80% ～90%。将LED 与普通白炽灯、螺旋节能灯及 T5 三基色荧光灯进行对比，普通白炽灯的光效为 12 lm/W，寿命小于 2 000 h； 螺旋节能灯的光效为 60 lm/W，寿命小于 8 000 h；直径为 5 mm 的白光 LED 为 20 ～28 lm / W，寿命可大于 100 000 h。随着 LED 技术的发展和提高，LED 越来越多走入人们的生活。它具有高亮度、低功率、多种色彩光线可选、长寿命的特点，能效比高，无论在工业还是民用建筑中都应该大量、尽量采用 LED 发光体，能起到很好的节能效果。选择恰当的照明方式或装置： 根据照明使用的要求分别采用各种节能型开关，如病房、卧房可采用调光开关； 室外场所和公共场所得照明则可采用光电、声控延时开关，必要时可采用多晶硅太阳能电池板 + 蓄电池供电； 走道、走廊等场所可采用节能声控延时开关。
4.合理选择照明灯具。科学选用灯具也是照明节能设计的重要一环，具体如下：一是选择高效率灯。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。《建筑照明设计标准》中对灯具效率有明确规定，选用灯具时，应符合标准规定。照明器反射面的反射比越高，反射面设计越合理，照明的效率也就越高，一般可提高灯具效率10%～50%。二是选用光通量维持率好的灯具。当光源或灯具积污时，其光通量可能降到正常光通量的50%以下。光源、灯具、玻璃、墙壁不清洁时，其反射率和透光率也会大大降低。为了保证光源的发光效果，应定期清洁光源、灯具和墙壁。三是根据使用场所不同，采用控光合理的灯具。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，且不产生眩光和严重的光幕反射。
5.高效节能电器附件的选用，一是使用节能电感镇流器和电子镇流器，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，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25 W），由于对它们的谐波要求、异常保护功能以及预热要求均较低，应优选电子镇流器。对于25～65 W 的直管荧光灯，优选节能型电感镇流器。二是实行单灯电容补偿，灯具单灯补偿就是在每套灯具上并联一个电容器进行补偿，将荧光灯、气体放射灯功率因数均提高到0.9 以上，这样既能减少电路无功功率，又能降低线损和电压损耗，同时有益于线路电流的降低，还可以减小导线的截面面积。
6.合理选择导线材质。一是材质导线选择。优先选用电阻率较小的材质导线，铜芯线最佳，但要注意贯彻节约用铜的原则。因此，在负荷大的一、二类建筑中采用铜芯线，在三类建筑和负荷量较小的建筑中，可采用铝芯线。二是减少导线长度。这就需要设计时线路尽量走直线，不走或少走弯路，低压线路少走或不走回头线；变压器尽量设置在负荷中心，减少供电线路距离；低压配电室尽量靠近竖井，尽可能减少回输电能支线。三是增大导线截面面积。通常情况下，电力负荷计算中比较重视动力荷载，照明负荷则是粗略估算。实际上对于照明线路设计，照明负荷要较为准确地算出，以便于合理地选购导线，如果导线截面过大，则浪费材料，如果截面偏小，负荷过大，引起照明线路受损，会产生导线漏电，现在照明线路一般采用暗敷，不易查找更换，造成不能正常使用和电能损失，同时线路电阻大，线路损耗高，所以要准确地选择导线截面，并采用阻燃性PVC 管作导线保护套管，钢度高，防止导线因破损而漏电。
二、降低线路损耗及合理选择变压器
1.降低减小线路损耗。由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，其中线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。为了减少线路损耗，必须选择电阻率较低的导线，所以铜线比铝线损耗小； 路径的选择要合理。为减小导线长度，线路尽可能不走弯路，尽量走直线； 合理选择导线截面积。导线的截面积大小的确定应根据电流指标与经济条件来确定。对于线路较长的电路，在满足电流以及电压降要求的情况下，可使导线的截面积加大 1 ～ 2级； 合理确定电气用房所在的位置。其遵守的基本原理就是尽量减小供电路径。
2.合理选择变压器。变压器是供（ 用） 电系统的重要设备，变压器的合理选择，对减少能耗，节约电量有很大的作用。如1 600 kVA 变压器，普通变压器一年空载损耗费用= 8 760 h×0.5 元 / （ kW·h） × 2. 4 kW = 10 512 元，非晶合金变压器一年空载损耗费用 =8 760 h ×0.5元/（ kW·h）×0. 6 kW = 2 628 元一年可节约费用=10 512-2 628=7 884 元。因此，建筑物供配电线路设计时，就应根据总负荷选择变压器容量和台数，选择时综合考虑投资和运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。
民用建筑电气的节能潜力很大，面对日益严重的能源问题，需要设计人员在建筑物照明电气设计之初就要精心考虑，反复比较设计方案，最终拿出一套符合各种技术指标，满足功能需求的，行之有效而又切实可行的节能措施，从而达到真正节约电能的目的。
参考文献
[1] 郝洛西，杨秀. 基于 LED 光源特性的半导体照明应用创新与发展[J].照明工程学报，2012，23（1） ：1-6.