論現(xiàn)代住宅電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施

【摘要】隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活質(zhì)量的要求越來越高，能源的消耗也越來越大。本文詳細(xì)介紹了現(xiàn)代住宅電氣設(shè)計(jì)中各種節(jié)能措施的利用。希望能給廣大設(shè)計(jì)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)計(jì)；綠色設(shè)計(jì)；節(jié)能措施；存在問題；解決對策

建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，伴隨著各種能源的極度消耗。如今，世界能源消耗過度，對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，甚至已經(jīng)對局部的生態(tài)平衡造成了不可逆的影響。故而，在建筑設(shè)計(jì)過程中，積極的采用節(jié)能減排技術(shù)措施，減少對能源的過度消耗和浪費(fèi)，是未來建筑發(fā)展的重要趨勢。在現(xiàn)代住宅工程項(xiàng)目上，二次能源的供應(yīng)系統(tǒng)對能源的消耗在整個建筑工程中占有相當(dāng)大的比例。故而，在設(shè)計(jì)階段，積極應(yīng)用節(jié)能減排措施，對于整個建筑的節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有著積極的促進(jìn)作用。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代住宅電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能減排，有兩個方面的要求，首先就是要滿足使用功能的需求，其次就是能夠有效地減少不必要的能源浪費(fèi)。本文將對現(xiàn)代住宅電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)措施展開論述

1、從電力源頭入手，促進(jìn)電氣節(jié)能和減少供配電系統(tǒng)的損耗

1.1采用節(jié)能型干式變壓器，并深入負(fù)荷中心。

所謂的負(fù)荷中心，指的就是對于電能消耗相對集中的區(qū)域。將變電所的位置安置在負(fù)荷中心，能夠縮短線路的連通距離，減少在傳輸過程中的電能消耗。因此，變電所位置的選擇要遵循減少電能消耗的原則。另外一個方面就是采用新型SCB系列樹脂絕緣干式變壓器，降低變壓器運(yùn)行的銅耗和鐵耗；在變電所低壓側(cè)裝設(shè)低壓電力電容器自動補(bǔ)償無功功率，將功率因數(shù)提高至0.95，減少由無功功率引起的不必要的電能損耗。

1.2合理劃分配電分區(qū)

在進(jìn)行配電系統(tǒng)區(qū)域規(guī)劃過程中，要考慮兩個方面的因素。首先就是考慮電網(wǎng)系統(tǒng)線路的經(jīng)濟(jì)性，盡量的降低線路建設(shè)方面的成本投入。線路越長，建立的變電站數(shù)量越少，成本投入越低；其次就是要考慮電能在傳輸過程中在線路上的消耗。輸電線路越短，對于電能的消耗越少，這就導(dǎo)致了矛盾的出現(xiàn)。在進(jìn)行現(xiàn)代住宅電氣設(shè)計(jì)的過程中，充分的考慮節(jié)能設(shè)計(jì)要求，并結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)。進(jìn)行配電分區(qū)的劃分過程中，應(yīng)遵循以下原則：

（1）將建筑面積約2-4萬平方米的范圍劃分為一個供電分區(qū)；

（2）將0.4KV的供電半徑設(shè)置在150米左右；

（3）將每臺變壓器的總?cè)萘可舷拊O(shè)置為800KVA最佳。

1.3變電所內(nèi)變壓器的配置要近期和遠(yuǎn)期配合使用

在現(xiàn)代小區(qū)建設(shè)完畢進(jìn)入完全投入使用階段之前，是有一個過渡階段存在的，而這個過渡階段一般會持續(xù)3-5年之久。過渡階段內(nèi)，逐漸完成對住房的銷售任務(wù)，業(yè)主完成裝修工作后逐漸的入住其中。故而，在變電站設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)用兩臺變壓器組合的形式，在過渡階段之初，使用一臺變壓器工作；在電能的負(fù)荷達(dá)到一定的程度時，再讓兩臺變壓器同時工作，這樣就能有效的減少在過渡階段之初，兩臺變壓器同時工作出現(xiàn)的空載損耗，實(shí)現(xiàn)對電能的有效節(jié)約。

2、實(shí)施住宅綠色設(shè)計(jì)，節(jié)約用電

綠色建筑以人、建筑和自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)，利用天然條件和人工手段創(chuàng)造良好、健康的居住環(huán)境的同時，盡可能地控制和減少對自然環(huán)境的使用和破壞，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)采取下列措施：

2.1照明系統(tǒng)的節(jié)能

照明系統(tǒng)在采取節(jié)能技術(shù)措施時，首先要滿足照明系統(tǒng)在光照強(qiáng)度、色溫以及顯色指數(shù)等方面的功能要求，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行節(jié)能技術(shù)措施的應(yīng)用。照明系統(tǒng)工作過程中對于電能的消耗，與工作時間、設(shè)備的損耗、房間的面積以及照明設(shè)備的數(shù)量呈正相關(guān)的變化趨勢，但與照明設(shè)備的發(fā)光率呈負(fù)相關(guān)的變化趨勢。綜合這些與電能消耗相關(guān)的因素，現(xiàn)代住宅電氣設(shè)計(jì)過程中，可以采取以下節(jié)能措施：

（1）盡量縮短照明設(shè)備的工作時間

在住宅樓的公共區(qū)域，照明系統(tǒng)采取分區(qū)、定時、感應(yīng)控制。比如，將照明開關(guān)設(shè)置成聲、光雙控的形式，只有在光線強(qiáng)度低于一定的標(biāo)準(zhǔn)、出現(xiàn)聲響刺激的情況下才開始工作，二者缺少任何一個就會自動斷電，停止工作。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)對電能的有效節(jié)約。在單戶住宅內(nèi)部，根據(jù)業(yè)主的需求，本著節(jié)能并節(jié)約投資的目的，照明采取下列控制方式：普通住宅需多處控制或多個燈時，采用翹板式雙控開關(guān)；高檔住宅采用智能家居控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)照明的自動化控制，可預(yù)先設(shè)置不同的場景，營造出不同的燈光環(huán)境，可利用時鐘控制器，使燈光按時間的規(guī)律變化，可采用各種傳感器及遙控器，達(dá)到對燈光的自動控制。

（2）提高光源的利用效率

提高對光能的利用效率，首先一個方面就是提高光線環(huán)境的反射性。光線能夠通過反射效果，增強(qiáng)照明強(qiáng)度（在建筑的頂部和外部，要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整反射強(qiáng)度，一般將反射系數(shù)控制在55-60%范圍內(nèi)，地面的反射系數(shù)設(shè)置在15-30%范圍內(nèi)）。另一個方面就是提高燈具的效率。燈具效率是指在規(guī)定條件下，工作面或參考面上測得的燈具所發(fā)射的光通量值與燈具內(nèi)所有光源發(fā)出的光通量之和的比值，它反映了燈具對光的利用程度。效率越高，光源的利用率就越高。因此，在滿足眩光限制和配光要求條件下，應(yīng)選用效率高的燈具，以減少光能的損失。

（3）使用高光效和節(jié)能型的照明光源

光源選擇的原則是：高光效、壽命長、顯色性好。積極推廣T5型直管熒光燈、緊湊型熒光燈和LED燈具等高效光源，既能夠保證照明需求，又能夠達(dá)到節(jié)能的效果。提升熒光燈電子整流器的質(zhì)量和性能，功率因數(shù)要求在0.9以上，并將所有燈具的總諧波電流控制在10%以內(nèi)。緊湊型熒光燈具有光效高（是普通燈泡的5倍）、節(jié)能效果明顯、壽命長（是普通燈泡的8倍）、體積小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。一般來說，在同一瓦數(shù)之下，緊湊型熒光燈比白熾燈節(jié)能80%。LED燈又叫發(fā)光二極管，它是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，可以直接把電轉(zhuǎn)化為光，具有體積小、耗電低、壽命長、無毒環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，但LED燈的顯色性略差，主要原因是LED光譜中只有藍(lán)光及黃光，故在 LED光源中加紅粉，使顯色指數(shù)R9大于0，目前LED燈具正在逐漸從室外裝飾工程照明發(fā)展到家用照明。

（4）控制照明器的數(shù)量

在進(jìn)行照明設(shè)計(jì)過程中，要充分的考慮房間使用功能對照度的要求，并參照《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034-2004中居住建筑各房間的照度功率密度值，確定最終的照明數(shù)量以及分布情況。利用目前一些照明設(shè)計(jì)軟件，以精確的數(shù)字呈現(xiàn)出最為科學(xué)合理的布局以及數(shù)量，這樣能在滿足照度的基礎(chǔ)上，最大程度的減少燈具的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

2.2空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能

現(xiàn)代住宅電氣設(shè)計(jì)中空調(diào)系統(tǒng)，涉及電能消耗的主要有：制冷負(fù)荷、水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)，針對這幾個部分，我們可以分別制定相應(yīng)的技術(shù)措施，來達(dá)到節(jié)能的目的。

（1）減少空調(diào)制冷負(fù)荷

空調(diào)系統(tǒng)所謂的制冷負(fù)荷，就是為維持固定空間內(nèi)的溫度在一定的范圍內(nèi)浮動，空調(diào)不斷的對外輸出冷氣或是暖氣，在不斷的制冷或是制熱過程中，所產(chǎn)生的電能消耗。減少空調(diào)制冷負(fù)荷的最有效方法就是加強(qiáng)保溫隔熱性能，減少室內(nèi)外熱量的傳導(dǎo)。具體方法有：住宅結(jié)構(gòu)外層粘貼擠塑板、抹保溫砂漿等，增強(qiáng)外墻的隔熱性能，以達(dá)到降低空調(diào)制冷負(fù)荷的目的。同時，還要結(jié)合人體對溫度和濕度的最舒適感覺的范圍調(diào)整，合理的設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)的參數(shù)，以進(jìn)一步的減低空調(diào)的制冷負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

（2）降低水系統(tǒng)的電能損耗

在整個空調(diào)系統(tǒng)中，冷凍水泵和冷卻水泵的電能消耗占整個空調(diào)系統(tǒng)的18%左右。故而，降低空調(diào)水系統(tǒng)對電能的消耗，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的節(jié)能。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，空調(diào)的制冷和制熱機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行的時間段相對較短。故而，可以將空調(diào)的制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)成變頻調(diào)速變流量的運(yùn)行方式，以達(dá)到節(jié)能的目的。

（3）降低風(fēng)系統(tǒng)的電能損耗

空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的電能消耗，受建筑設(shè)計(jì)的影響較大。在空間通風(fēng)較好的情況下，空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的電能消耗將會有效地降低。故而，建筑設(shè)計(jì)要考慮節(jié)能需求，充分利用門窗洞口進(jìn)行自然通風(fēng)，降低空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

2.3電梯系統(tǒng)的節(jié)能

采用各種先進(jìn)的控制技術(shù)，如轎廂無人自動關(guān)燈技術(shù)、驅(qū)動器休眠技術(shù)、自動扶梯變頻感應(yīng)啟動技術(shù)、群控樓宇智能治理技術(shù)等均可達(dá)到很好的節(jié)能效果。

2.4開發(fā)對新能源的利用

在現(xiàn)代住宅小區(qū)內(nèi)，由可再生能源（太陽能光伏、風(fēng)力發(fā)電等）提供電能，節(jié)省能源。比如，道路夜間照明、景觀效果照明等等。這些室外的照明設(shè)備通過對太陽能的轉(zhuǎn)化，白天利用太陽能發(fā)電，進(jìn)行臨時儲存，在夜間供照明使用，實(shí)現(xiàn)對電能的有效補(bǔ)充，減少對電能的消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

3、運(yùn)行管理的節(jié)能

（1）在現(xiàn)代住宅中配電出線和回路上均設(shè)置顯示裝置，在冷熱源、生活水泵等線路上增設(shè)計(jì)量裝置，方便對這些能耗實(shí)現(xiàn)計(jì)量管理，便于考核，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

（2）加強(qiáng)變電所的智能化管理，以便實(shí)現(xiàn)全過程、全方位的監(jiān)控、分析，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

結(jié)語：

綜上所述，現(xiàn)代住宅電氣設(shè)計(jì)中技術(shù)節(jié)能措施，在理論上對于電能浪費(fèi)的減少、電能損耗的降低以及對于電能的有效補(bǔ)充是能夠?qū)崿F(xiàn)的。但在積極研發(fā)住宅節(jié)能技術(shù)措施的過程中，還要加強(qiáng)技術(shù)措施落實(shí)的管理工作，保證有效的技術(shù)節(jié)能措施能夠充分的發(fā)揮效用，促進(jìn)全面建筑工程節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn)。

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