关于现代住宅电气节能设计分析

关于现代住宅电气节能设计研究分析摘要：本文主要对住宅电气节能进行了深入的探讨，对住宅照度和照明方式的选择作了分析，并且就合理选择电线电缆做了介绍。此外，提出了选择节能灯具和控制开关的具体方法。

关键词：住宅；照度标准；电气设计；节能

0引言

当今社会对节约能源这一话题非常重视，鉴于当今国际社会对可持续发展的要求，节能技术的研究越发重要。在改革开放的鼓舞下，随着生产的发展、人民生活水平的不断提高，整个社会对用电的需求量呈上升趋势。建筑电气领域节约用电蕴含着巨大的潜力，不仅能有效地缓和电力供需矛盾，保证国民经济持续、高速、健康的发展，在加速设备更新换代、促进科学技术进步的同时，又保护了环境，而且经济效益显著。按照我国提出的“中国绿色照明工程”，照明节电已成为节能的重要方面。节电是在保证照度的前提下，推广高效节能照明器具，提高电能利用率，减少用电量。下面就照度、线路改造、电光源的选择、灯具的

布置、照明控制及维护管理等方面对住宅电气节能改造进行深入探讨。

1合理选择照度标准

在(gbj133-1990)《民用建筑照明设计标准》中规定为

100-150-200lx，如表1所示，在住宅照明设计中应讲求实效，避免片面追求形式。规定的照度范围值应切合实际，对节能有利。由

于具有相同用途的不同房间，随着环境不同会出现较大差别。对现有住宅照明进行改造时，首先要根据不同的地点、不同的用途来确定适当的照度。照度过大，不仅浪费电能而且对人的眼睛有害，照度过小，给生活和工作带来不便，而且对人的眼睛也有害处。在满足通常照度标准的条件下，为节约电力。

(1)房间尺寸、形状：一般情况下房间的面积越小(大)，利用系数越低(高)。建筑物的尺寸、形状对节能影响较大；

(2)室内装修色调：室内采用白色或浅色装修，增加光的反射，可以提高光的利用率。当采用漫射型灯具时，工作面上照度约有50%由墙、顶相互反射提供。若采用深色装修，光线大部分被吸收，照明效率大大降低；

(3)充分利用天然光：设计中尽量减少白天使用人工照明，而使用天然采光，要求建筑物开窗面积应合理。灯具布置和控制应与窗户平行，在阴天时也只需开启室内照度不足位置的灯具。

2合理选择照明方式

室内照明方式应恰当选用。照明方式分为一般照明、局部照明和混合照明3种方式，当1种光源不能满足显色性要求时，可采用2种以上光源混合照明的方式，这样既提高了光效，又改善了显色性。

我国照度标准等级是按照视觉作业观察对象的尺寸大小制定的。在高照度等级内，同一等级可使用不同的照明方式，其照度标

准也不同，混合照明方式照度标准定为750-1000-1500 1x。混合照明中的一般照明取照度值的5%～15%，即最高值100-150-200 1x，因此，用混合照明节能显著，即在照度要求很高时，不宜使用一般照明方式，而应增加局部照明。为了节能，使用单独一般照明方式时，照度≤300 1x。在许多场所都采用局部照明，其特点是工作面大或工件尺寸大，要求照度高。如果无法使用局部照明，可以采用一般照明低挂的方式，节能效果显著。

一般照明与局部照明相结合，对于高大空间，可在上部设一般照明墙壁上设投光灯或壁灯照明，比单独设置一般照明方式要节能。

3合理选择电线电缆

由于电线、电缆存在电阻，当电流流过时不可避免地产生了线路损耗，即产生有功功率的损耗，而且照明线路上的损耗约占输入电能的4%左右。影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。按照三相线路中有功功率损耗公式如下：

△pi=3i2js×r 3

式中：△p为有功功率损耗，kw；

r为每相线路电阻，kw；

i js为计算相电流，a。

举例：在l=10m的bv-3×2.5的铜芯导线上传输功率为2 kw，，的电能，其有功损耗值，可由以下步骤求得：

芯线温度60℃的2.5 mm2铜芯线每千米的交流电阻r0为8.36

ω

同样情况，当采用铝芯导线，铝芯线r0为13.419ω

从上面的计算结果可以看出，同等截面铜芯每10 m线路损耗约为10 w，而铝芯约20 w。在一个工程中电线电缆的使用量是非常庞大的，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，线路上的总有功损耗是相当大的，所以线路损耗对于节约电能来说是一个需要重视的大问题。因为线路上的电流是不能变化的，所以要减少线路损耗就要减少电阻r。那么r=p×l/s，即线路电阻与电阻率p长度l成正比，与截面积s成反比。因此，减少线路的损耗应从以下几个方面着手。

(1)导线截面的选择。选择较大截面导线就会减少电阻，从而减少了线路损耗，但也要考虑面积增大而带来的增加费用m，由于节约能耗而减少的年运行费为m，则m/m为回收年限，如果回收年限为几个月或1～2年，应加大一级导线截面。例如：导线截面应＜70 mm2，线路长度超过100 m，增加一级导线截面比较容易实现上述条件。其次，利用某些季节性负荷的线路这些用户不用时，可提供给长期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻；

(2)选用电导率较小的材质做导线。特别是1980年以前住宅中，照明线路用铝芯导线施工的较多。截面积小，电阻率大，电能损耗大。住宅改造中应采用铜芯导线最佳；

(3)线路设计。首先线路尽可能走直线，少走弯路，从而减少导线长度，以减少线路的损耗。

4选择电光源

合理选择电光源是节能的首要任务，而光源和节能又取决于他的发光效率。但是光源并不是唯一因素,如果一种高光效的光源，他的其他性能不佳,必将影响甚至无法发挥其节能效果。这些性能主要有显色指数、使用寿命、起点性能、调光性能等。在相当长的时期内，人们照明使用的大多数是白炽灯，由电能转化为光能的转化率只有5%。荧光灯的光效是白炽灯的4倍，而紧凑型荧光灯的光效又比普通荧光灯提高了20%，显色指数达到80以上，体积小，寿命达1万h。所以在电光源的选择上，紧凑型荧光灯为首选产品。特别是细管型(φ26 mm)的荧光灯与紧凑型高效节能荧光灯，节能效果更好，它们比普通型(φ38 mm)荧光灯还节能15%左右。住宅常用照明光源技术参数如表2。

5选择高效率节能灯具

电光源选择以后，应根据照明场所的工作需要适当选择照明器具，这对于提高照明质量、减少投资、节约用电都有很大的作用。因此，在照明线路设计中，应注意选择控光效果好、效率高的灯具还应注意灯具的配光曲线。灯具的效率对节能的影响很大。灯具选择不当、效率太低，将使能量损失高达30%～40%。

住宅在照明过去常采用传统型电感镇流器其缺点噪声大、有频闪、功率损耗高。因此，随着绿色照明工程的不断推进，普通型电感镇流器将逐渐退出市场，被节能型镇流器所取代。目前市场上存