淺談建筑住宅電氣節能設計的技術分析

摘要：現階段在進行建筑工程建筑過程中，電氣設計作為建筑工程中重要的組成部分，越來越受到人們的關注，在電氣設計時除了實用性還要注重其設計的節能。文章針對建筑電氣的節能設計進行分析探討。

關鍵詞：建筑電氣；設計；節能；

1 住宅小區供電氣設計節能措施

目前的住宅建筑通常都是由一路10kV電源進行供電，另設柴油發電機組作為備用電源。作為電氣設計師來說，主要從以下幾個方面考慮電氣節能：

（1）在線路中傳輸同等功率或容量電荷量時，可以有效地降低功率損耗、電能消耗。通常建筑內的低壓供電半徑不宜超過150，因此，在建筑內設置若干個10/0.4kV 變電所，由開閉所放射式向10kV 變配電所進行10kV 高壓供電；（2）配電變壓器的選擇：配電變壓器在如今的住宅建筑電氣系統中使用量非常巨大，尤其是10kV 和35kV 級變壓器，在設計中不能采用高損耗的變壓器，變壓器應采用10 型及以上節能環保型、低損耗、低噪音產品。變壓器應自帶強迫通風裝置；（3）配電線路導線、電纜的選擇：任何工程項目的實施都要考慮控制成本，電氣設計也不例外，在進行配電線導線、電纜的選擇時首先要以安全可靠、滿足相關技術要求為基礎外，其次就要考慮具體實施的經濟性。一般是遵照經濟電流密度選擇原則進行選取；另外從變配電房到住宅電井的住宅電源主干線路可采用新型鋁合金電纜，發熱小，而且造價比銅芯電纜略低；（4）節能運行：節能運行即是忽略供電成本，以最小化配電網絡有功損耗為目的。理論上運行電壓的平方和有功損耗是反比例關系，所以在進行電氣設計時要合理增大供電電壓，以此來達到節能運行的目的；（5）電壓調節和無功補償：在住宅小區的電氣供電系統中設計一個無功補償裝置，可以直接進行無功功率補償，然后通過自動調節控制系統電容器，從而最低限度地降低配電網絡的無功功率，以此達到電壓調節和降耗節能的效果；（6）照明：住宅建筑的照明應選用節能光源、節能附件，燈具應選用綠色環保高效節能產品。住宅建筑的門廳、前室、公共走道、樓梯間等公共位置的照明采取節能控制。當應急照明采用節能自熄開關控制時，在應急情況下，設有火災自動報警系統的應急照明應自動點亮；無火災自動報警系統的應急照明可集中點亮。

2 實例分析住宅建筑節能電氣設計

2.1 工程概況

該建筑總建筑面積30萬平方米，小區的室內外供配電規劃設計采用了許多新技術、新設備，不論從技術性、先進性、安全可靠性及從發展長遠性都是比較好的，小區內設10KV 箱式開關站一座，箱式變電站六座。開關站10KV 雙電源供電，采用ZLQ12-3X240MM2 電纜，高、低壓均采用電纜經溝、槽直埋敷設。且成環形供電。現裝變壓器容量按計算負荷放大一級，箱變中變壓器室變壓器的安裝位置尺寸按放大2-3級預留，小區的高低壓環網電纜都是一次到位建成（高壓環網ZLQ12-3X150MM2，低壓環網VLV22-4X185MM2），為的是今后不再更換線號。次干線導線截面都放大了一級設計，留有足夠的余量。整體是按中、遠期用電考慮的。小區內和住宅內敷設和安裝了電訊、有線電視線路設備。顯然該小區居民用電負荷增長的幅度比預計要高，該小區商品房的購買者50-60%為個人，40%左右為單位購房后分配給職工，因此這個小區是一個從小康型住宅小區向高水平小康型住宅區過渡的典型。其用電情況具有代表性。

2.1.1 供電負荷

（1）負荷計算

從居民區多戶家庭家用電器的擁有量計算其用電的負荷：

式中Pj1為用戶的計算負荷，Ps1為用戶的設備容量，Lj1為用戶的計算電流。cosf=0.8

對于一個住宅小區用電負荷的大小，依據樓座的數量而有所變化，其需要系數顯然是隨樓座的增加而減少。因此，筆者認為在建筑電氣設計中對于一個住宅小區確定變壓器容量時，可按近期和遠期容量分期進行設計，但變配電室變壓器安裝位置尺寸可以按放大二至三級預留，以便將來負荷增加后更換變壓器，但對于主干電纜及樓內橫豎干線的導線截面應按遠期規劃發展負荷設計，一次建成，今后不再更換線號，尤其戶內的導線的設計應根據小康水平型住宅用電負荷設計，并留有一定余量。

2.2 電度表箱的設置及電表的設計

電度表箱還是分層設置較好，一層為本單元總表箱，箱內除本層分戶表外，公共樓梯用電表也裝此箱內，2至N層為每層設一表箱，嵌裝于樓梯間墻上，表箱內設每戶一表及每戶的保護開關。這就要求電度表生產廠家生產過載能力大，倍數大的表，以適應住戶用電高速發展的需要。漏電開關和斷路器也應與之相應設計。

2.3 戶內設二支路供電

為滿足現代化用電的需求，住戶內將照明和插座分支路供電，是當前適應家庭多功能用電的發展趨勢也就是住宅內采用三相五線制，加PE 線專用接地線。照明支路經斷路器有過載，短路保護，插座支路經漏電保護開關供給插座有過載、過壓、欠壓、短路、漏電保護的作用，當家用電器發生漏電等故障時，漏電保護開關脫扣跳閘，不但起到了保安作用，而且在漏電開關動作脫扣后不影響正常照明，方便了用戶。

2.4 住宅公共樓梯間宜采用延時熄滅開關

小區采用了觸摸式、按扭式延時開關，對于小區常明燈，節約電能和方便用戶起到了良好的作用。但在使用中由于少數住戶對開關缺乏了解，個別住戶缺乏公共道德，少數開關被砸、撬，因此要求小區管理部門在住戶進住前應加強有關知識和道德教育，另外，也可采用聲光控開關。

2.5 插座設計

由于家用電器的種類繁多，使用功能的擴大，家庭插座的數量及其容量應適應這個需求。筆者認為在廳里應設三個組合插座板，即一級加三級型，臥室設兩組組合插座板，其安裝位置因各戶家具的布置不同，安裝位置不好確定，但因大墻面上一般要布置家具、沙發等，建議最好安在靠窗戶或靠門的附近為宜，高度0.3mm為好且采用安全型。廚房因電炊具增加，最好設置兩聲組合插座板，高度可設在1.5m以上。衛生間可設一組防水防濺水型組合插座板，高度為1.8m。插座容量：對廳內和廚房因可能裝空調器和大功率炊具，可各設一組額定電流15A型的插座，其他處可為10A 型。

2.6 小區路燈的設計

由于居民生活水平的提高，對住宅小區路燈的設置也頗為重要。它不僅是一種照明工具，還有美化環境、供住戶觀賞的作用。因此，小區內除主干道路上的高桿路燈外，還應有道路路燈、樓前庭院燈、游園和活動中心的裝飾燈及草坪燈。設計人員在設計時除滿足照明度要求外，在選型設計時還應注意其美觀和藝術。為便于控制和節省電能，除有集中控制開關外，還應有分路開關控制，以便于控制和維護、檢修。路燈、草坪燈等戶外燈具可使用LED光源的產品，以節省用電。以上是筆者根據小區居民用電現狀對住宅小區供配電設計、住宅建筑電氣設計的一些見解和淺析。

3.結束語

綜上所述，目前尚有1/4 的住戶還未進住，統計和分析尚不全面，但總的看來是高速度增長的態勢，它將代表著新型住宅小區今后十年用電發展的方向，給建筑電氣設計提出更新更高的要求，設計人員和小區建設單位應有一定的超前意識和開拓精神，使建筑電氣設計更加科學合理、經濟實用，為智能化的住宅創造條件，為人民創建更加燦爛輝煌的明天。

參考文獻

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