住宅电气设计中如何实现节能的研究

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【摘 要】随着环境友好型和资源节约型社会的建立，对住宅的电气设计也提出了节能减排的要求，这对缓解我国的电力压力和提高人们的居住质量起着积极的促进作用。本文笔者从多个方面分析了住宅电气设计中实现节能的有效措施，进而为住宅的电气设计提供指导和借鉴。

【关键字】住宅；电气设计；节能；供电；照明；线路

在住宅电气设计过程中，要想达到节能的效果，需要从多个方面着手，同时要结合一定的原则，首先要满足建筑的使用性能，其次要从建筑的实际经济效益着手，并将节能的着眼点放在节省无为的损耗方面。住宅电气设计是一个综合性的过程，需要从多个方面着手。

一、电气线路的节能设计

电气线路的设计是电气设计的关键环节，对节能起着至关重要的影响。因此需要从以下几个方面加强对电气线路的设计：

（一）实现负荷三相平衡

负荷三相平衡是实现节能的一个有效途径，通过将三相与单相的供电线路的损耗进行比较，在线路长度一致的情况下，其节能效果存在较大的差异。如下图所示，单相的线路导线截面积为16平方厘米，而三相线路导线截面积为4平方厘米，并且三相线路的电阻阻值是单相线路的四倍。同时在负荷相同的条件下，三相线路的电流是单相线路的三分之一，由此可见，在考虑线路电阻损耗的情况下，单相线路是三相线路的1.5倍。因此，使用三相线路并实现三相平衡，可以很大程度的节约电能。

（二）合理埋入电源的进户线

就住宅小区而言，电源的进户线都是通过电缆埋入地下的，这样不仅减弱了外界环境的影响，并且大大的提高了安全性和延长了使用年限。在对线路进行埋入时，要进行合理的电力线路规划，一般是采用埋地方式，进而减少进户线路的长度，并且最大限度的节约电能，降低能耗。与此同时，导线穿管时要考虑涡流的影响，即三相导线都是穿过同一根管，避免出现管内交流单根导线。

（三）采用负荷分散法

在住宅的配电线路设计中，需要根据用电设备的容量决定导线的横截面积，但是在实际的应用中，会受到时间和季节变化的影响，因此可以采用多回路小导线截面接线的方法，即在电气的设计中采用两个以上的回路进行供电，实现分流，进而达到节能的效果。这种方法特别适用于别墅或者是建筑面积较大的住宅，采用负荷分散法来进行多回路线路的设计，不仅可以满足负荷的变化，同时还能有效的减少电能的损耗。

二、电气设备和配电导线的节能设计

（一）电源插座的选择

选择合理的电源插座是实现电气节能设计的重要内容，对于我国而言，平均待机产生的能耗在家庭总能耗的百分之十左右，高达15-30W，特别是随着家电器的增加，待机产生的能耗也呈现增加的趋势。因此需要选择专用的节能插座，，进而通过遥控设计使外部的设备完全的关机，消除待机能耗。同时为了提高可操作性和经济性，可以设计一个专用的用电插座回路，进而实现对电视、电脑等的控制，最终达到节能的效果。

（二）导线和电缆的选择

作为电气设备和配电线路的主要材料，导线和电缆的选择对电气设计的节能效果起着重要的影响，这就需要根据一定的规范和原则，选择合适的电缆和导线。首先，配电线路的电能损耗与线路的阻抗以及电流的平方成正比例关系，与导线的横截面积成反比例关系，因此要选择高导电率的导体，一般多采用的是铜芯线。其次，要进行一定的经济运行校验，并结合经济运行的要求选择合适的电气线路的横截面，进而减少在配电线路中的电能损耗。此外，要根据住宅的位置和所处的环境进行综合的分析，从实际情况出发，有针对性的选择用电容量以及线路截面。

（三）选择合理的变压器

变压器是配电线路的基础，对节能起着不可忽视的作用，因此需要对用电负荷进行计算和分配，进而不断优化，为选择变压器提供重要的依据。只有选择最佳变压器的负载率，才能够有效的降低变压器的容量，进而降低损耗，同时要采用集中或者是分散的方式对无功进行补偿，将低压侧功率控制在0.9以上，并保持配电间或配电柜应靠近负荷中心，从而减少电压损失与电能损耗；控制各类非线性用电设备所产生的高次谐波。降低高次谐波值，减少变压器、电动机、线路等的电能损耗：采用峰谷调节能量控制。

在变压器的损耗中，主要是铁耗和铜耗，因此需要选择节能型变压器，并根据负荷的大小确定变压器的容量和台数，只有这样才能够使变压器起到真正的节能效果。

三、照明系统的节能设计

照明系统是现状住宅电气设计的重要组成部分，也是影响能耗的关键因素，因此需要从照明系统着手，采取有效的节能措施。

（一）选择合适的光源

在对住宅的照明系统光源进行选择时，需要遵循《建筑照明设计标准》，同时要最大限度的减少耗能。一般而言，采用的是高效能的光源，提高了发光的效率，并且增加了光通量。与此同时，要加强自然光的利用，实现光源与自然光的有效结合。同时在光源选择的过程中，要根据不同的位置选择不同的光源。

就起居室而言，需要将光源设计在住户起居室，同时要综合考虑住宅装饰对光源设计的影响，在进行住宅设计时，可能会应用到花灯以及筒灯灯具，这就需要将光源设计为紧凑型的荧光灯，荧光灯的光通用量是一般白炽灯的五倍，有效的节约了电能。同时一般要选用暖白色的色调，并且荧光灯与白炽灯相互接替，提高光源的有效性。卧室、卫生间、厨房光源的选择在卧室内、卫生间、厨房宜选用细管日光灯，灯管直径为26mm的36W日光灯，光通量为33001m，比普通40W日光灯要高，更省电，是推荐使用的光源。住宅公共走道、楼梯光源的选择在住宅的楼层走道、楼梯照明灯宜选用1 3W紧凑型荧光灯，灯具则可选用透光率高的塑料吸顶灯。小区公共道路光源的选择住宅小区的路灯、庭院灯的照明，按节电要求可选用高压钠灯，它的发光率最高，可达到1001m/W，寿命长，不诱虫，不易使被照物褪色，显色性能虽然差，但透雾性能较好，一般广泛运用于室外照明。

（二）灯具控制方式的选择

在住宅的电气设计中，通过对灯具控制方式的改进，可以起到很好的节能效果，对灯具控制方式的改进需要结合灯具的特点和位置，采取有针对性的措施。

就室内的灯具而言，需要满足住户的需求，即保证随着需要而开关，因此可以在每一个房间设计一个跳板式的手动开关，这样可以避免不必要的电能损耗；对于公共走道和公共区域的灯具控制而言，可以进行声控或者是光控，进而做到人道灯开，人走灯关，并且这种控制方式的成本较低，效果好，很大程度的降低了损耗；就路灯和景观灯而言，将采光控制器与时控器进行结合，不用进行人工的控制，根据亮度变化自动开关，这样可以避免因为人为忘记关闭等原因引起的电能损耗，节约了电能。

结束语：

综上所述，住宅的电气设计是一个综合性较强的环节，涉及到多个方面的工作，是实现住宅节能的重要因素。住宅电气设计的各个环节都存在节能设计，只有精心设计，以人为本，才能达到最佳的节能效果和取得最佳的经济效益。建设节约型社会是一项系统工程，不仅关系到党和国家、政府制定的各项法律、法规等，还需要社会的每一个成员切实行动起来，从现在做起。

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