民用建筑项目电力消耗及节约用电分析

【摘要】本文详细分析了我国民用建筑电力的耗能现状，并提出了有效的节约用电措施。

【关键词®】民用建筑；电力消耗；节约用电；节能措施

1、引言

我国经济经历了多年高速、粗放式的发展，随着工业化、城镇化进程的加快，能源消费大幅度增长，经济社会发展面临的能源约束和环境压力日益突出。电力消耗是我国能源消耗的重要组成部分，尤其是在城市化进程不断发展的过程中，民用建筑的电力消耗成为了我国电力消耗的重要组成部分，因此，在保证民用建筑的用电需求能够得到充分满足和建筑功能正常运行的基础上，如何采取有效的措施合理节约建筑电力消耗，提高电能利用率，已引起了全社会的广泛关注。

2、民用建筑电力消耗分析

民用建筑用电系统主要由变压器、输配线路（电缆、铜母线、断路器、互感器等）、用电设备（风机、水泵、灯具等）、应急电源（发电机、蓄电池组等）、测量及控制设备等组成，以下对各环节电力消耗进行分析。

2.1 用电设备

民用建筑电力消耗主要来源是用电设❦备，约占95%左右。包括空调、照明、电梯、水泵、通风机、家用电器等。我国已出台了包含空调、冰箱、洗衣机、照明灯具、计算机、风机、水泵等一系列的主要耗能设备终端能效标准，设备采购时应尽可能选择较高能效等级的设备，并采用智能控制方式以及合理的管理手段，节约建筑用电设备能耗。

2.2电力变压器

变压器的电力损耗约占民用建筑电力消耗的3%左右，包括空载消耗、负载消耗和杂散消耗。其中空载损耗包括铁芯中磁滞和涡流损耗及空载电流在初级线圈电阻上的损耗，即铁损和铜损，而铜损由于空载电流很小可以略去不计，因此，空载损耗基本上就是铁损，主要随电压波动发生变化；负载损耗主要是电流在初、次级线圈电阻ฟ上的铜损，与负载电流的平方成正比，又称可变损耗；杂散消耗又称为附加损耗，包括附加铁损及附加铜损，数量很小且难以测定，考虑变压器电力损耗时可以忽略不计。选择变压器时应考虑其电力损耗，即计算变压器初始投资和使用寿命内能源损耗费用之和，通过比较不同变压器的价格、效率水平，然后按照总费用的最低选择变压器的效率水平，从而实现良好的节能效果和经济效益。

2.3 电力电缆

电线电缆的作用是实现项目内各个电力设备的互联，会产生线损，约占民用建筑电力消耗的2%左右，导线的截面和电流密度是决定其损耗大小的两个重要参数。导线的选择非常重要，导线的截面过大会增加项目的初始投资费用，过小则会增加电能的消耗，根据电缆的热效应、温升、电压降的校检进行综合考虑确定电缆的截面不一定是最为合理的，还应考虑电流密度。因此，通过确定导线的经济电流密度确定导线的截面设计，是实现电力系统节能方案优化有效手段，也就是在已知负荷的情况下去选择导线的截面，或者反过来，在已知导线截面的条件下，确定最为经济的电力负荷范围，以此来寻求最优的节能方案，取得合理的经济效益。

3、主要节电措施

民用建筑电力消耗主要由用电设备产生，对于夏热冬暖地区而言，空调系统用电最大，其次是照明系统，两大用电系统约占民用建筑总用电量的80%，其余是电梯、水泵及其它电器设备的电力消耗。

3.1 空调系统节能

（1）选用高效节能设备

分体空调以及中央空调的主机、水泵等都有相关的终端能效标准，由于设计制造技术的提高，近年来新上市的冷水主机的耗电率比20年前所生产的冷水主机降低约35%左右。因此应尽可能选择高效节能的设备。

（2）变频调速技术

采用变频调速的空调系统可以根据负荷的需求动态调整系统的运行，维持室内所需要的温度和湿度，达到节能降耗的目的。空调变频调速的种类有变水量（VWV）、变风量（VAV）和变制冷剂流量（VRV）系统，其中，中央空调中水泵风机用电量占空调总用电量30～40%，变水量（VWV）系统的节能效果最为显著。

（3）蓄能空调技术

蓄能空调技术就是利用夜间电网低谷时的电力来制冷或制热，把冷量或热能储存起来，在白天电力高峰用电紧张时释放冷量或热能，满足建筑物空调冷源或热水需要。与常规空调系统比较，冰蓄冷空调节能主要体现在对电网削峰填谷、减少电力电站投资的良好的社会节能减排效益上；对采用冰蓄冷空调的业主而言，则实现减免电力增容费用，减少制冷主机的装机容量和相应的配电设备投资以及利用峰谷电价差节省大量的运行电费，停电时还可以作为应急冷源继续供冷。

3.2 照明系统节能

在保证照明数量和质量以及注✫重营造健康舒适环境的前提下，照明系统节能应对自然光利用、照明光源选择、灯具控制、照明方式以及照明维护管理等方面的综合考虑。主要节电措施如下：

（1）充分利用天然光源，将室内采光和照明有机结合起来。

（2）照明灯具、光源、电气附件等均选用高效、节能型，提高照明效率。应优先⌛选用LED灯、三基色荧光粉节能灯。

（3）根据照度的变化，优选照明控制方式，可采用自动控光、分区控光、远程集中控光等方式，并做好灯具的开关控制管理，严控开灯时间，

（4）重视设备照明灯具的维护管理。按电光源的寿命定期更换电光源，以保证照明效果；室外路灯每年应最少擦拭2次，以减少光通量损失，保证照明质量。

3.3 电梯、给排水等系统节能

电梯、给排水等靠电机作为主要动力的系统，其主要能耗来自于系统运行时电机的电能消耗，相比空调系统而言，其能耗控制目标较单一，设备控制功能较简单。目前，此类系统主要节能措施是采取变频调速控制，即利用水压、电梯运行模式等控制参数，动态调节电机转速，让电机拖动系统始终保持输入与输出间动态平衡，从而使整个拖动系统长期在最优运行工况条件下运行，达到节能降耗的目的。

此外，将电梯运行过程中产生的一部分能耗反馈到供配电系统中的电梯能量回馈技术也能有效降低电梯系统能耗；通过改变水泵叶轮叶片或者安装节流阀在一些工况下对水泵也有比较好的节能效果。

3.4 强化用电管理

（1）设备维护管理及合理使用

设备的运行状况与用能密切相关，强化日常维护管理保持设备较好的运行性能，可以减少电能损耗。另外，合理管理、科学调度，尽可能让设备高效运行，例如通过对高层楼宇建筑内部多部电梯进行合理调度分配管理避免电梯空载或轻载运行，可以有效节约电梯用电。

（2）控制管理

民用建筑内部有大量的电气设备、空调设备、照明设备、给排水设备等等，这些设备数量多而且多分散在大楼的各个层次和角落。为了合理的利用设备，节约能源，大型民用建筑应采用智能化的建筑设备自动化能源管理控制系统。自动控制、监视和测量建筑物设备的运转状态、事故状态、能耗和负荷的变动，并进行有效的控制，达到节能的目的。

（3）加强节能宣传和培训

节能宣传和培训是加强节能基础能力建设的重要途径。开展节电宣传，加强对节电技术人员的专业知识培训，营造浓厚的节能氛围，在全社会树立和普及节约用电的理念。

结束语

节约资源和保护环境是我国的基本国策，建设低消耗、少排放的资源节约型和环境友好型社会是每个公民应尽的责任。为了有效降低建筑电耗，提高电能利用率，在民用建筑中要大力采用国家鼓励发展的先进节电技术以及有力的节能管理措施实现建筑节约用电，以取得良好的经济效益和社会效益。