住宅小区建筑电气设计节能策略分析

关键词：住宅小区建筑；建筑电气；设计；节能策略

引言

在设计环节注重节能，使得建筑功能得以发挥，电气设施能够充分发挥其功能作用。住宅小区建筑电气设计中强化能源节约，使得各项需求得到满足，成本大大降低。下面分析多层公共建筑电气设计的必要性以及需要遵循的原则，提出有效节能策略。

1住宅小区建筑电气设计的必要性分析

住宅小区处于运行状态的时候，发挥基础作用的是电气设备，对其合理利用，可以起到能源节约的作用，但是前提是对电气设备的设计要合理，否则会导致电气资源浪费。中国走可持续发展道路，要节约当先，重视环保，这是社会建设生态化的基本方针，但是具体的实施中会面临各种阻碍，不仅资源节约不能做到位，而且建筑行业也难以持续稳定发展。现在的住宅小区的建筑智能化发展迅速，需要安装的电器设备也非常多，要获得良好的电气节能效果，就需要制定高效节能方案，在电气运行中发挥节能作用的同时，确保建筑结构内部安装的电气使用功能正常发挥，满足小区居民的日常生活，提高居住环境的舒适度。应用电气设计方案，将电气节能工作做到位，对于建筑行业的良性发展起到一定的促进作用。

2住宅小区建筑电气设计的原则性分析

住宅小区建筑电气节能设计中需要遵循以下原则：

2.1对建筑的使用功能充分考虑

在对住宅小区建筑进行电气节能设计的过程中，要使得建筑的各种功能得到满足，同时获得良好的节能效果，就要考虑到不同场所、不同部位对空调节能设计有不同的要求，对照明也有一定的要求，需要满足相应的指标，诸如色温、照度、显色指数等等，室内温度更加舒适，符合新风需求。有些建筑对于工艺有特殊的要求，比如地下停车场，对电气设施有特殊要求，对照明也有一定的要求。在满足设计要求的同时，应控制电耗，避免造成电能浪费。

2.2对经济效益充分考虑

对住宅小区建筑进行电气节能设计的过程中，需要充分考虑经济效益。合理控制能源消耗量，提高能源使用量，就意味着节约大量的资金，经济效益就会有所提高。需要注意的是，不能以节约能源为目的增加资金投入，导致电器设备还没有投入运行就消耗大量的资金。要确保电气运行的过程中减少消耗，实施比较分析是非常必要的，在多种设备中选择节能设备，使用具有良好节能效果的材料。对节能设备以及材料的投入与资金回收周期对比，选择资金短时间内回收节能设备和材料，做到能源节约远远超过消耗的费用，才能达到良好的节能效果［1］。

3住宅小区建筑电气设计中的有效节能策略分析

3.1配电系统变压器节能设计

住宅小区建筑电气设计中，变压器是非常重要的部分。电气能源中变压器的消耗量巨大。所以，电气设计人员对此需要高度重视供配电系统的节能。供配电系统的节能主要有以下几点措施：（1）正确构成供配电系统接线方案，变电所尽量设于用电负荷中心，以降低系统传输损耗。（2）合理确定变压所数量、位置，改善变配电房环境，降低运行损耗变。（3）选用节能型、低能耗干式变压器，采用D,yn11型结线，SCB13型变压器。（4）优化变压器的经济运行方式，低压配电系统采用单母线分段运行方式，在季节性负荷（如空调设备等）退出使用季节，相应地减少运行变压器的数量，以降低变压器损耗；变压器负荷率控制在70%~80%之间。采用合理的配电方式，减少线损，同时合理选择配电级数（≯3级）减少配电环节［2］。（5）选择供电路径，供电半径控制在250m以下，降低压降。（6）采用无功功率补偿方案，采用集中补偿和分散就地补偿方式，变电所低压集中补偿后，功率因数≮0.92。（7）合理选择线缆截面，调整三相负荷分配，尽量使运行时的三相负荷平衡，减少零线电流。（8）谐波治理：变压器选用D,yn11型结线方式，同时在低压配电柜处设置谐波治理装置，有效地抑制和治理三次谐波。通常而言，设计人员需要在计算有功消耗的同时，还要计算无功消耗，将最优方案选出并落实，使得变压器的能源消耗得到有效控制。在进行变压器节能设计的过程中，要将有功消耗合理控制，以提高其运行效率。变压器有功功率损耗的公式如下：（1）其中，表示有功损耗，单位：kW。表示空载损耗（铁损），单位：kW。表示有载损耗，单位：kW。表示负载率。所谓的“空载损耗”，就是铁心所产生的漏磁损耗和涡流损耗，制造铁芯的工艺技术对空载损耗起到决定性的作用，其也关乎到硅钢片自身所具备的性能，不能决定负荷。所以，在选用具有良好效果的变压器，节能变压器是重点，其硅钢片的磁场方向基本保持一致，避免铁心的涡流损耗不断增加；接缝的位置要密合性良好，能够有效地减少漏磁损耗。采用节能型变压器的优点自傲与，可以降低损耗，而且自身的质量轻，运行质量和运行效率都非常高，抗冲击性也非常好，能够起到很好的能源节约作用［1］。在设计节能变压器的过程中，要考虑用电负荷的问题，变压器处于运行状态了，对于负荷要合理分配，从工程实际需要出发确定变压器的容量，安装变压器的台数以满足需求为主，不是越多越好，保证其高效运行，减少损耗。如果变压器运行的过程中负荷率不足30%，此时就需要从实际负荷需要出发对变压器予以更好，选择容量相对较小变压器；如果负荷率已经超过80%，此时就要采用计算的方法，根据计算所获得的结果对经济性作出判断，可以适当地选择容量大一级的变压器。如果需要选择多台容量比较大的变压器，要求负荷能够合理分配，且尽量减少变压器的台数。在住宅小区建筑电气设计中，选择变压器的时候要考虑到装机容量的问题。如果装机容量是1600kVA，使用两台变压器可以起到良好的节能效果，2台变压器的容量都是800kVA，也许有人认为安装4台400kVA的变压器也可行，事实并非如此，因为与4台400kVA的变压器相比较，2台800kVA的变压器运行中的损耗会更小一些。如果变压器项目需要分期实施，设计人员可以根据实际需要使用多台变压器，能够有效地地面变压器处于轻载运行状态的时候出现的过程中出现损耗大量增加的问题你。如果变电所比较多，相互之间可以使用联络线建立连接，考虑到变压器运行中所存在的负荷情况，可以减少变压器的使用数量，控制好损耗。一些住宅小区对变压器的运行质量和效率都有很高的要求，需要保证其具备良好的稳定可靠性，使其运行不会受到负荷的影响［2］。

3.2电气照明的节能设计措施

（1）住宅小区电气设计中，充分合理地利用自然光，按照规范合理确定各场所的照度标准、视觉要求。（2）严格按照规范确定各场所的照明功率密度限值，有效控制单位面积灯具安装功率。（3）选用光效高、显色性号的光源及配光合理、安全高效的灯具，如选用三基色荧光灯（T5、T8）、发光二极管灯（4）采用低能耗、性能优的光源用电附件，高效三基色荧光或节能灯均配置高品质电子镇流器或节能型电感镇流器。（5）照明控制采用集中与分散相结合的控制方式，楼梯间采用声光控制方式，减少开灯时间；地下室照明根据需要采用时间控制器集中控制方式。照明灯具消耗的能量是非常大的。现在住宅的公共照明，长期处于工作状态，或者在特定的房间或者场所中持续运行，就要调整好色温，最好色温低于4000K，选用发光二极管光源，其显色指数R9要大于零。二极管光源有很高的发光效率、而且与普通的照明工具相比，其使用寿命长，各项指标都有所提高，诸如显色性、安全可靠性等等，而且能够有效控制成本。楼梯间、走廊都属于公共空间，这些部位照明系统长期使用，需要采取必要的节能控制。如果楼梯间、走廊都可以天然采光的时候，应用光电控制照明系统效果会更好一些。天然光照度不断发生变化，公共区域的照明工具亮度被自动调节。

3.3建筑设备的电气节能

（1）应选择国家认证机构确认的标准产品，并优先选用高效节能、环保的电气产品和设备。严禁采用国家已明令禁止的淘汰的和高耗能的产品和设备。（2）合理地选择高效用电设备及其启动、运行和控制方式。电梯、风机、水泵等采用高效率Y系列电动机，需要根据负荷变化调节的设备（如电梯、生活水泵）电机选用变频控制方式。

4结束语

通过上面的研究可以明确，建筑业要持续稳定发展，节能是重要的方向。住宅小区建筑电气节能的潜力巨大，在电气设计的过程中，需要充分考虑到住宅小区安装有哪些电气设备，了解各自的特点，具有针对性地提出行之有效的节能。

参考文献

［1］赵宝森.智能化技术在建筑电气节能设计中的运用［J］.四川建材，2019（01）：76－77.

［2］刘汉贤.节能技术在现代建筑电气设计中的应用［J］.绿色环保建材，2019（02）：87－88.

作者：蔡建斌 单位：中元（厦门）工程设计研究院有限公司