住宅小區的建筑電氣設計及其節能措施分析

劉飛來

（遵義市建筑設計院 貴州遵義 563000）

1 引言

在住宅小區建設過程中，為了滿足人們的需求，為其打造一個健康舒適的居住環境，必須通過科學合理的設計，確保建筑的電氣可以安全、穩定的運行。但是在電氣設備運行過程中，會消耗巨大的電能，不僅增加了小區日常運營的成本，而且還產生了一定的資源浪費。因此，必須對住宅小區的建筑電氣設計進行優化，引入智能控制系統和節能環保措施，有效的降低了住宅小區的電能消耗。

2 住宅小區建筑電氣設計概述

2.1 建筑電氣設計概述

所謂住宅小區建筑電氣設計，就是通過對建筑的使用需求和功能等進行統籌考慮，科學合理的對電氣工程進行設計的過程。在此設計過程當中，首先應根據住宅小區的特點選擇相對應的供電負荷等級，以及對配電系統容量等技能參數進行合理的計算；然后再進行電源、防雷接地等設施的設計，確保住宅小區內建筑的所有電氣參數，均滿足相關規定要求。

2.2 住宅小區建筑電氣設計的原則

（1）首先在對住宅小區建筑設計過程中，必須嚴格執行相關法律法規以及規范標準制度的要求，從而確保電氣設計的可靠性和安全性，確保住宅小區的用戶日常用電安全。

（2）在設計過程中，還應當結合住宅小區的建筑實際情況，進行科學合理的電氣設計。杜絕出現閉門造車、脫離實際情況的設計方案。

（3）經濟性原則：在滿足了相關規定以及居民的實際需求的基礎上，還應當盡量的降低電氣設計的成本，積極引入節能環保措施，提高建筑電氣設計的經濟效益。

（4）先進技術：在進行住宅小區建筑電氣設計過車行中，應積極的引入一些先進的科學技術，來提高電氣控制的智能化水平。

3 住宅小區建筑電氣設計案例概述

3.1 小區概述

某市某住宅小區，整體建筑面積約為69.5萬m2，其中住宅面積高達51萬m2，是該地區最大的住宅小區之一。為了滿足小區的用電需求，市政府在小區的周圍建設了110kV/10kV的降壓站，設計變壓器總容量約為24160kVA。首先將住宅小區劃分為兩個面積相同的區域，分別進行供電，然后從小區外的降壓站引出四條高壓進線，每條高壓線路的電壓為10kV，最后連接到區域內的2個10kV開關站，從而實現了小區住宅的供電。

3.2 設計住宅小區電氣遵循的原則

近年來，根據不完全統計數據表明，建筑能源的消耗占社會總能源消耗的40%以上，因此，加強建筑電氣設計的節能設計具有重要的現實意義。在此背景下，本小區在進行建筑電氣設計過程中，為了避免能源的浪費，整體設計遵循節能的原則，在滿足小區居民居住的需求的基礎上，采取有效的節能措施降低小區的能源消耗，避免對小區的環境帶來不利的影響。

4 分析大型住宅小區電氣設計中的節能措施

4.1 電氣設備的選擇

在對住宅小區的建筑電氣設計過程中，電氣設備的選擇十分重要，不僅關系著整個電氣設備的運行性能，而且還決定了整個電氣系統是否高效節能運行。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；對于風機和水泵等電氣設備，其在工作過程中有近乎50%左右的能源消耗，都被風門節流、擋板或者其自身消耗掉，導致出現了能源的嚴重浪費。

本工程在進行建筑電氣設備選擇過程中，選擇了具有高性能低功耗的電機、風機和水泵，并引入了節能調速的方法對其流量進行節流。例如水泵在運行過程中，其軸功率和流量的大小隨著轉速的增大而增大，如果對其流量進行調整，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上，有效的節約了60%以上的流量。

4.2 分析設計變壓器的要點

在對住宅小區的建筑電氣進行設計過程中，小區配電設備的容量和選擇十分關鍵。在設計過程中應充分考慮未來小區的用電設備增長情況，確保供配電設備的容量滿足小區的未來發展趨勢。尤其是變壓器的設備數量和容量選擇（如表1所示），在提高設備利用率的同時，實現節能降排，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，本小區的建筑防火等級屬于一級，因此在進行變壓器選擇過程中，還應當考慮變壓器的安全等級。因此，本小區在進行變壓器選擇過程中，沒有選擇容易爆炸和燃燒，且防火等級不達標的油浸式變壓器，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境當中，也不會受到環境的影響出現損壞和腐蝕生銹的問題；

（2）干式變壓器可以放置在室內，同金屬封閉開關設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，即便是出現了性能故障，也不會出現爆炸或者燃燒等現象，有效的確保了小區的安全。

4.3 做好小區內的照明設計

由于本小區工程設置了地下車庫，在進行小區照明設計過程中，地下照明區域的能量消耗較大。本次本工程在進行建筑電氣照明設計過程中，采用了以下設計節能設計措施：

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

（2）本工程在燈具選擇過程中，也引入了節能的理念，對于和照明相關的電關于、電器復檢以及配線器材等，都選了使用壽命較高，且安全穩定的照明電器產品。同時本工程在選擇過程中充分結合了住宅小區建筑的室形指數（RI）和室空間比（RCR）等指標，進行了相關的照明燈具的選擇，不僅滿足了小區建筑物的實際照明需求，而且還具有節能減排的效果（如表2所示）。此外，在進行電氣照明設計過程中，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行了合理的選擇。

（3）本工程在照明控制系統方面，引入了智能照明系統（如圖1所示）。通過智能照明系統的控制，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，避免了照明燈具由于電壓過大，所導致的照明眩光問題，進一步節約了電能的消耗；另外一方面，提高了照明系統在各種惡劣電網環境中的工作性能，確保其可以在較為復雜的負載環境中連續工作，有效的提高了照明設施的使用壽命，節約了維護成本。此外，智能控制系統還引入了亮度傳感器，可以對燈光的強弱進行自動的控制，當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，起到了較好的節能效果。

表2 RCR或RI燈具配光原則

4.4 分析小區電梯的節能設計

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

5 總結

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