住宅小區(qū)的建筑電氣設(shè)計及其節(jié)能措施分析

劉飛來

（遵義市建筑設(shè)計院 貴州遵義 563000）

1 引言

在住宅小區(qū)建設(shè)過程中，為了滿足人們的需求，為其打造一個健康舒適的居住環(huán)境，必須通過科學(xué)合理的設(shè)計，確保建筑的電氣可以安全、穩(wěn)定的運行。但是在電氣設(shè)備運行過程中，會消耗巨大的電能，不僅增加了小區(qū)日常運營的成本，而且還產(chǎn)生了一定的資源浪費。因此，必須對住宅小區(qū)的建筑電氣設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，引入智能控制系統(tǒng)和節(jié)能環(huán)保措施，有效的降低了住宅小區(qū)的電能消耗。

2 住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計概述

2.1 建筑電氣設(shè)計概述

所謂住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計，就是通過對建筑的使用需求和功能等進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，科學(xué)合理的對電氣工程進(jìn)行設(shè)計的過程。在此設(shè)計過程當(dāng)中，首先應(yīng)根據(jù)住宅小區(qū)的特點選擇相對應(yīng)的供電負(fù)荷等級，以及對配電系統(tǒng)容量等技能參數(shù)進(jìn)行合理的計算；然后再進(jìn)行電源、防雷接地等設(shè)施的設(shè)計，確保住宅小區(qū)內(nèi)建筑的所有電氣參數(shù)，均滿足相關(guān)規(guī)定要求。

2.2 住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計的原則

（1）首先在對住宅小區(qū)建筑設(shè)計過程中，必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)法律法規(guī)以及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制度的要求，從而確保電氣設(shè)計的可靠性和安全性，確保住宅小區(qū)的用戶日常用電安全。

（2）在設(shè)計過程中，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合住宅小區(qū)的建筑實際情況，進(jìn)行科學(xué)合理的電氣設(shè)計。杜絕出現(xiàn)閉門造車、脫離實際情況的設(shè)計方案。

（3）經(jīng)濟性原則：在滿足了相關(guān)規(guī)定以及居民的實際需求的基礎(chǔ)上，還應(yīng)當(dāng)盡量的降低電氣設(shè)計的成本，積極引入節(jié)能環(huán)保措施，提高建筑電氣設(shè)計的經(jīng)濟效益。

（4）先進(jìn)技術(shù)：在進(jìn)行住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計過車行中，應(yīng)積極的引入一些先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，來提高電氣控制的智能化水平。

3 住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計案例概述

3.1 小區(qū)概述

某市某住宅小區(qū)，整體建筑面積約為69.5萬m2，其中住宅面積高達(dá)51萬m2，是該地區(qū)最大的住宅小區(qū)之一。為了滿足小區(qū)的用電需求，市政府在小區(qū)的周圍建設(shè)了110kV/10kV的降壓站，設(shè)計變壓器總?cè)萘考s為24160kVA。首先將住宅小區(qū)劃分為兩個面積相同的區(qū)域，分別進(jìn)行供電，然后從小區(qū)外的降壓站引出四條高壓進(jìn)線，每條高壓線路的電壓為10kV，最后連接到區(qū)域內(nèi)的2個10kV開關(guān)站，從而實現(xiàn)了小區(qū)住宅的供電。

3.2 設(shè)計住宅小區(qū)電氣遵循的原則

近年來，根據(jù)不完全統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，建筑能源的消耗占社會總能源消耗的40%以上，因此，加強建筑電氣設(shè)計的節(jié)能設(shè)計具有重要的現(xiàn)實意義。在此背景下，本小區(qū)在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計過程中，為了避免能源的浪費，整體設(shè)計遵循節(jié)能的原則，在滿足小區(qū)居民居住的需求的基礎(chǔ)上，采取有效的節(jié)能措施降低小區(qū)的能源消耗，避免對小區(qū)的環(huán)境帶來不利的影響。

4 分析大型住宅小區(qū)電氣設(shè)計中的節(jié)能措施

4.1 電氣設(shè)備的選擇

在對住宅小區(qū)的建筑電氣設(shè)計過程中，電氣設(shè)備的選擇十分重要，不僅關(guān)系著整個電氣設(shè)備的運行性能，而且還決定了整個電氣系統(tǒng)是否高效節(jié)能運行。例如在變壓器方面，干式變壓器不僅具有較低的能耗，而且本身工作效率較高；對于風(fēng)機和水泵等電氣設(shè)備，其在工作過程中有近乎50%左右的能源消耗，都被風(fēng)門節(jié)流、擋板或者其自身消耗掉，導(dǎo)致出現(xiàn)了能源的嚴(yán)重浪費。

本工程在進(jìn)行建筑電氣設(shè)備選擇過程中，選擇了具有高性能低功耗的電機、風(fēng)機和水泵，并引入了節(jié)能調(diào)速的方法對其流量進(jìn)行節(jié)流。例如水泵在運行過程中，其軸功率和流量的大小隨著轉(zhuǎn)速的增大而增大，如果對其流量進(jìn)行調(diào)整，降低到滿載水平的80%左右時，其軸功率會降低50%左右，利用這一特點，在確保水泵的正常運行的基礎(chǔ)上，有效的節(jié)約了60%以上的流量。

4.2 分析設(shè)計變壓器的要點

在對住宅小區(qū)的建筑電氣進(jìn)行設(shè)計過程中，小區(qū)配電設(shè)備的容量和選擇十分關(guān)鍵。在設(shè)計過程中應(yīng)充分考慮未來小區(qū)的用電設(shè)備增長情況，確保供配電設(shè)備的容量滿足小區(qū)的未來發(fā)展趨勢。尤其是變壓器的設(shè)備數(shù)量和容量選擇（如表1所示），在提高設(shè)備利用率的同時，實現(xiàn)節(jié)能降排，降低費用成本的目的。

表1 住宅配電變壓器容量的配置

此外，本小區(qū)的建筑防火等級屬于一級，因此在進(jìn)行變壓器選擇過程中，還應(yīng)當(dāng)考慮變壓器的安全等級。因此，本小區(qū)在進(jìn)行變壓器選擇過程中，沒有選擇容易爆炸和燃燒，且防火等級不達(dá)標(biāo)的油浸式變壓器，而是選擇了綜合性能較好的干式變壓器，其優(yōu)點如下所示：

（1）干式變壓器本身具有較強的防潮和抗污能力，即便是處于較為惡劣的環(huán)境當(dāng)中，也不會受到環(huán)境的影響出現(xiàn)損壞和腐蝕生銹的問題；

（2）干式變壓器可以放置在室內(nèi)，同金屬封閉開關(guān)設(shè)備使用金屬外殼保護，有效降低了變壓器的占地面積；

（3）干式變壓器本身的運行穩(wěn)定性較高，不僅檢修維護工作較少，而且維護操作方便，即便是出現(xiàn)了性能故障，也不會出現(xiàn)爆炸或者燃燒等現(xiàn)象，有效的確保了小區(qū)的安全。

4.3 做好小區(qū)內(nèi)的照明設(shè)計

由于本小區(qū)工程設(shè)置了地下車庫，在進(jìn)行小區(qū)照明設(shè)計過程中，地下照明區(qū)域的能量消耗較大。本次本工程在進(jìn)行建筑電氣照明設(shè)計過程中，采用了以下設(shè)計節(jié)能設(shè)計措施：

（1）在車庫上層沒有建筑的區(qū)域，設(shè)置太陽能設(shè)備和儲能設(shè)備，通過該設(shè)備在白天對太陽能資源的吸取儲能，實現(xiàn)了對地下車庫的照明設(shè)施的供電，有效的降低了電能的消耗。同時還對地下車庫的照明設(shè)施配置了單獨的控制電路，在該控制線路上的所有照明設(shè)施，采用光控和聲控開關(guān)，只要車輛進(jìn)入到一定的范圍內(nèi)，就會自動開啟照明設(shè)施，待行人和車輛離開之后，照明設(shè)備會自動熄滅，不僅使用方便，無需投入較多的人員對其進(jìn)行管理，而且降低了電能的消耗。

（2）本工程在燈具選擇過程中，也引入了節(jié)能的理念，對于和照明相關(guān)的電關(guān)于、電器復(fù)檢以及配線器材等，都選了使用壽命較高，且安全穩(wěn)定的照明電器產(chǎn)品。同時本工程在選擇過程中充分結(jié)合了住宅小區(qū)建筑的室形指數(shù)（RI）和室空間比（RCR）等指標(biāo)，進(jìn)行了相關(guān)的照明燈具的選擇，不僅滿足了小區(qū)建筑物的實際照明需求，而且還具有節(jié)能減排的效果（如表2所示）。此外，在進(jìn)行電氣照明設(shè)計過程中，除了確保照明燈可以具有較高效率的光線控制效果之外，還對其燈具的配光曲線進(jìn)行了合理的選擇。

（3）本工程在照明控制系統(tǒng)方面，引入了智能照明系統(tǒng)（如圖1所示）。通過智能照明系統(tǒng)的控制，一方面可以確保燈具可以在正常運行的情況下，處于最佳功率狀態(tài)，避免了照明燈具由于電壓過大，所導(dǎo)致的照明眩光問題，進(jìn)一步節(jié)約了電能的消耗；另外一方面，提高了照明系統(tǒng)在各種惡劣電網(wǎng)環(huán)境中的工作性能，確保其可以在較為復(fù)雜的負(fù)載環(huán)境中連續(xù)工作，有效的提高了照明設(shè)施的使用壽命，節(jié)約了維護成本。此外，智能控制系統(tǒng)還引入了亮度傳感器，可以對燈光的強弱進(jìn)行自動的控制，當(dāng)自然采光效果較好時，可以降低照明燈具的亮度，最大限度的利用了自然光線，起到了較好的節(jié)能效果。

表2 RCR或RI燈具配光原則

4.4 分析小區(qū)電梯的節(jié)能設(shè)計

在對住宅小區(qū)的電梯進(jìn)行設(shè)計過程中，首先應(yīng)當(dāng)確保其傳送能力，在縮短用戶等待電梯時間的同時，提高其承載能力。本小區(qū)為了提高用戶乘坐電梯的舒適性和穩(wěn)定性，引入了直流電動機驅(qū)動技術(shù)，并對安裝單位的施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督管理，確保安裝質(zhì)量和設(shè)計要求保持一致。此外，在對電梯的控制設(shè)備安裝過程中，重視配電的設(shè)計工作，通過對通風(fēng)裝置和電氣照明線路的合理設(shè)計，在降低電梯能耗的同時，確保電梯的安全穩(wěn)定運行。

5 總結(jié)

綜上所述，隨著人們生活水平的提高，對住宅小區(qū)的建筑電氣設(shè)計要求也越老越高。本文通過實例分析了住宅小區(qū)在進(jìn)行電氣設(shè)計時注意的要點，并提出了相關(guān)的技能措施，在確保了電氣設(shè)備高性能運行的同時，降低了電能的損耗，減少了對周圍環(huán)境的污染。相關(guān)建筑企業(yè)應(yīng)重視建筑電氣的節(jié)能設(shè)計，通過不斷的引入先進(jìn)的技術(shù)，提高建筑電氣的智能化和自動化水平。