现代住宅小区建筑电气设计中的有效节能策略探析

现代住宅小区建筑电气设计中的有效节能策略探析

黄伟峰

身份证号码：44010219930113XXXX

摘要：从目前来看，社会经济发展对于电力能源的需求日益增大，电力能源消耗逐年上涨，能源问题岌岌可危。住宅小区建筑作为人们日常生活的重要场所，这部分电能损耗占据全国消耗总量的很大一部分比重，因此在进行住宅小区建筑电气设计的过程中，还应当合理的引入节能措施，降低电能的消耗。本文简单介绍住宅小区的建筑电气设计原则，并结合实例分析建筑电气设计的节能措施，为相关工作者提供参考借鉴。

关键词：住宅小区电气设计节能措施

前言：随着我国经济的快速发展，城市化进程的迅速推进，建筑能耗所占的比重越来越大，节能减排问题得到了社会的高度重视，建筑节能将成为最有潜力的节能领域。为使建筑的节能效果达到最大化，应将建筑节能在工程设计阶段视为重点设计对象。电气是建筑工程设计的重要专业之一，电能也是建筑主要消耗的能源之一。在满足建筑使用要求的前提下，在电气设计中增加节约电能损耗的环节，是实现建筑节能、加强能源管理的有效方法。

一、建筑电气的设计原则

随着科学技术与信息技术的飞速发展与不断完善，建筑电气设计与安装逐渐转向数字化与综合化方向发展，在信息技术不断发展的时代背景下，计算机技术、控制技术与数学技术等先进技术使得建筑电气设计实现了质的飞跃。人们对电气化设计的要求也越来越严格，电气设计更需要充分考虑电负荷的日益增加，保证供电系统运行的可靠性与安全性。建筑电气必须遵循一定的原则，因此，我们从以下几方面就建筑电气设计的原则进行具体分析：

首先，节能性原则。在全球经济一体化背景下，世界各国都紧密联系在一起，能源紧缺是影响一个国家发展的重要因素，我国人口众多，资源的使用非常有限。电能是人们生产、生活必须具备的要素，随着资源的日益紧缺，供求之间的矛盾也凸显出来。由于大部分城市建筑中，都必须配备大型电气设备，虽然给人们的日常生活和社会经济发展带来积极的促进作用，但是在很大程度上也给我国电量造成一定压力，各个领域以及人们日常生活对电能的形式有着不同需求。而电气设计是我国城市建筑电气中十分重要的一个环节，必须注重节能性，根据城市建筑电气的规划路线与施工要求进行的设计电气节能方案。充分利用各项资源，提高资源利用率，减少不必要的浪费，确保电气节能设计可以实现建筑电气节能的目标。

其次，安全性原则。随着科学技术与社会经济的迅猛发展，建筑市场变得更加复杂、多变，市场竞争日益激烈，这不仅给建筑企业提供更大的发展空间，也带来严峻挑战，也使得电气及自动化工程在建筑行业中的应用越来越广泛。在电气设计过程中还需要多方面因素，十分复杂，如果电气设计出现问题，在很大程度上直接影响着电力系统运行的稳定性与安全性。因此，在进行建筑电气施工过程中，一定要根据电气设计要求合理安排电气线路，从而保证建筑物的安全性与完整性。

最后，经济性原则。建筑电气设计是一个非常细致而且复杂的过程，包括很多的设计方面与流程，每一个工作设计都需要投入大量的人力、物力与资金。在进行建筑电气设计过程中，必须遵循经济性原则，也就是说在电气设计时，必须综合分析与考察各个环节。

在对各个项目进行合理预算与成本控制，就材料的成本费用进行综合分析与对比，不要盲目选择，市面上材料的种类与型号繁多，必须依照建筑电气设计要求进行购买，物美价廉适合建筑电气施工建设的要求，就材料的生产合格证明、型号、类型以及规格等等进行严格审查，还需要进行抽样检测。

二、住宅小区电气设计节能措施

1、变压器节能设计

1.1科学确定变压器负载。选择变压器的过程中，设计单位需参照电压器的容量、额定功率和性价比等多种指标。变压器的负载率通常为额定功率的70%-85%，若其所承受的负载超出该范围，尽管变压器运行效率明显提升，但是变压器损耗也随之加大。若不能采取措施加以控制，将会加剧变压器的磨损，进而缩短变压器的使用寿命。若负载率不足70%时，尽管变压器损耗明显降低，但是变压器的运行效率也随之下降。

1.2积极应用节能型变压器

图1s11，s13油浸式变压器示意图

以电能损耗为立足点，住宅小区电气系统中变压器损耗占电气系统总体损耗的25%左右，因此，若要降低系统运行的损耗，就必须降低变压器的损耗。变压器的节能性是选择变压器时应考虑的重要因素。带有高导磁功能的高质量硅钢片变压器节能效果较为理想，其在降低电能消耗的同时也实现了较为理想的运行效果，当前，S11和S13变压器均是较为常见的节能型变压器，具体如图1所示。

1.3加大变压器数量的控制力度

在住宅小区当中，若同一节点的电气系统供电容量过高，则需要使用多台变压器，设计人员既要保证供电负荷分配的科学性，又需在规定的范围内使用容量较大的变压器，从而有效减少能源消耗，并为我国和谐社会绿色社会的长远发展提供能源保障。

2、供配电系统的节能设计

2.1提高配电分区的合理性。科学划分配电分区可有效降低线路运行中所产生的能源消耗，该方式一方面可保证供电系统的运行质量和运行效率，另一方面也减少了系统运行过程中所产生的能源消耗。在配电分区规划环节，设计人员应根据住宅小区的具体情况对配电分区的面积予以控制。如配电分区过大，则系统运行的损耗也会提高，用电的稳定性也会受到较大影响。若配电分区规划过小，则会增加配电系统运行的成本。所以，在配电分区的过程中，设计人员需遵照规范的要求。

首先，加强对配电分区范围的把控，一个配电分区应设置一个配电房及两台变压器，同时，其建筑面积应在2.5×104-4.5×104m2之间。其次，加大对低压供电半径的控制力度，低压供电半径一般应控制在100-200m之间，且结合供电量确定供电半径的大小。最后，对变压器容量的控制予以高度重视。变压器负荷容量通常为630-800kV·A。设计人员需充分考虑住宅小区未来的扩建与发展，预留充足的空间，在工程改建过程中增加负荷容量。

2.2加强配电所配置和分布的科学性。若变电所处在负荷中心区时，其可规避线路损耗问题，同时供电的稳定性也明显增强。在变电所建设中，应首选小容量变压器，小容量变压器的运行损耗较低，且对供电所空间要求也不高。设计人员需参照工程实际适度增加供电所的布点，降低供电半径，这样既可减少变电所对能源的需求，且供电质量也得以提升。

3、照明系统的节能设计

3.1应用节能照明系统。在住宅小区公共照明系统设计中，应选用先进的节能型照明系统，如紧凑型节能灯、太阳能灯和LED灯等。其中，紧凑型节能灯的消耗较低，且其消耗仅为白炽灯的20%。LED灯的能耗水平更低，通常仅为白炽灯能源消耗的10%。太阳能灯以太阳能为主要的能量来源，所以基本不存在能源消耗。因此，在未来的发展中，太阳能灯是住宅小区室外照明系统的首选，但是太阳能灯的成本较高，维修和养护的难度较大，如大范围应用太阳能灯将会提高工程建设的成本。因此，在保证住宅小区夜间通光效果的前提下，设计人员需适度提高太阳能灯和LED灯的比例，减少白炽灯的使用量。目前，科学技术发展水平明显提高，节能效果较为理想的LED灯也得到了人们的青睐，相信其会成为日后住宅小区照明系统的首选。

3.2加大住宅小区公共区域的照明控制力度。住宅小区公共照明的方式不同，照明系统的能源消耗也会存在较为显著的差异。不同的使用场合应采用不同效果的照明控制系统，其可保证建筑节能的效果。室内的公共场所中，广泛应用声控和光控以及人体感应的照明系统，从而在满足人们照明需要的同时，也可有效减少能源损耗。室外的公共区域一般选择光控系统和时间控制系统。在特定的时间室外照明系统可自行关闭。同时，自动调光系统也得到了较为广泛的应用，系统应用中可充分按照系统运行的基本要求，调节照明系统的运行状态和使用功能，进而有效减少系统运行中的能源消耗。

4、电梯系统的节能设计。

在电梯系统的节能设计中，采用变频器调速方式来替代异步电动机调压调速，其在保证了电梯运行效率的同时，也有效降低了电梯运行中的能源消耗。在电梯设计中，要合理应用较为科学和完善的电梯控制技术，如电梯轿厢无人自动关灯技术、电梯群控智能管理技术等，上述技术的应用显著增强了电梯的节能性。电梯运转中，要对能源予以科学有效的利用，采用电能回馈方案，高效利用制动能，且选择先进的节能技术完成电梯系统的设计工作，其也可强化住宅小区电气节能设计的综合效果。

5、供水系统的节能设计

当前，高层建筑已经成为建筑行业发展的主要潮流，由于高层建筑的市政供水管网水压不足，所以需要利用水泵供水。而楼多层和高层住宅小区的供水系统运行中需要消耗大量的电能，应用变频器来调整供水管网的水压后，就可有效保证供水管网水压的稳定性，这一方面满足了人们的用水需求，另一方面也减少了供水中的能源消耗。在住宅小区电气设计工作中，应用新型的供水系统不仅可以保证节能的质量与效果，同时也能显著减少电能的消耗。

结束语：

综上所述，随着我国科学技术与经济的不断发展与推进，对住宅小区的电气设计与节能措施出了更高要求。在我国电气设计技术水平不断提高的时代背景下，必须遵守各项电气设计的参考标准，进行人性化设计，在设计过程中充分考虑各项原则与因素，采用一定的节能措施。

参考文献：

[1]陈强.住宅小区的建筑电气设计探析[J].门窗，2017.

[2]马岩磊，苏厚博.住宅建筑的电气设计解析[J].建材与装饰，2018.