住宅小區的建筑電氣設計及其節能措施研究

王明

摘? ? 要：伴隨著社會經濟的發展和整體物質水平的提高，人們對電氣能源的需求也只增不減。鑒于電氣能源的開發和剩余成反比的情況，我們在“開源”的同時，“節流”也是非常重要的。文章以住宅小區為例，從變壓器選擇、照明設備、電動機設備、高效低能設備、智能監控等方面入手，分析住宅建筑的電氣節能措施，以希望對相關事業發展有所助益。

關鍵詞：住宅小區;電氣設計;節能措施;應用

1? 前言

由于我國經濟水平的不斷提高，人們的生活也在不斷的在改善。與此同時，越來越多的住宅小區不斷被建設，為了能讓人們的生活不斷趨向方便，我們理應更加高效的促進住宅里建筑電氣的運作穩定性與質量。住宅小區的建筑電氣設計及其節能措施，大多都展現在變壓器的設計，照明設備的設計，電動機的設計、以及各類監控設施的設計上。

2? 住宅小區建筑電氣設計應遵循原則

隨著社會水平的提高，在最近的幾年里，我們國家的基礎建筑建設處于巔峰期，這些建筑建設的速度不斷加快，建設的規模也不斷加大，人民對于住宅的需求量也在不斷的上升。可是，由于人們生活水平的不斷改善[1]，居民對于住宅小區里的建筑也有了新的要求。比如說，居民想要有更舒適、更方便的居住環境，想要小區里的自動化程度有更高的提升等等。可是，在人們不斷提高住宅要求的同時，也加大了住宅的能源消耗問題。在全國的能源消耗總量中，建筑能源消耗就高達40%。這樣的發展并不符合我國倡導的可持續發展的原則，為了堅持我國倡導的原則，我們必須對建筑電氣中的能耗問題做出合理的措施。希望可以在滿足居民居住要求的同時，更有效的降低住宅的能耗問題。

3? 住宅小區建筑電氣設計與節能措施應用分析

3.1? 住宅小區建電氣變壓器節能設計措施

（1）選擇安全性較高的變壓器?，F代住宅小區普遍都要求一級防火，這對建筑內變壓器設備的相關安全性要求相當高。其中內部礦物油具有易燃以及易爆特點的油侵式變壓器，一般來說不能在住宅建筑中使用。建議使用干式變壓器。這類變壓器防火和節能性能相對來說均是變壓器中最好的。除此之外，它的防潮防污能力非常強，比較利于長期保存。同時在使用過程中，無論是節約占地、還是檢修、維護等方面，干式變壓器也非常具有優勢。

（2）合理控制變壓器負載率。變壓器在達到最佳負載率時，運行效率最高，同時耗損變壓器的程度也最低。在選擇變壓器時，為實現物盡其用，一般負載率為變壓器的額定容量中70%～85%比較適合，建議最高不能超過85%[2]。

（3）減少變壓器損耗。通常在電力系統中，變壓器被損耗占總損耗的比例在25%左右，所以節能性能較強的變壓器應被優先選擇使用。節能性能較好的變壓器，一般都采用高導磁的優質冷軋晶粒取向硅鋼片和先進工藝制造。其具備低耗能、輕質量、高效率、防沖擊的優點，在電氣節能方面效果顯著。

（4）對變壓器數量合理設置。住宅建筑會遇到供電量需求大以及需要多臺變壓器的情況，此時在負荷分配合理的基礎下，可以盡可能的降低變壓器的數量，使用容量較大的變壓器。比如在需求裝機容量1000kVA時，可使用500kVA變壓器兩臺，來代替250kVA的變壓器四臺。

3.2? 在建筑中使用智能化的監控系統

使用智能化監控系統能夠充分地利用可利用資源。住宅小區的建筑物間距、配置、形狀和日照方向都會對監控設備造成一定的影響。對于一些組團式、行列式的小區住宅，為了獲得良好的日照，造成樓與樓之間的間距等都不利于監控設備的安裝。對此，就需要科學化、全面化地選取住宅小區的監控設備和系統，需要盡可能使用較少的監控設備監控較多的區域，使用智能化系統能夠有效地進行監控。對于住宅小區內的智能化監控系統必須要具備遠程控制、短信通知、視頻監測和環境監測等功能。該系統需要和計算機與網絡通信技術、傳感器技術和電子技術，實現對小區內環境、出入人員的實時監控，一旦監測到本不應當有人為活動的區域，立即通過短信通知系統通知相關人員。除此之外，智能化監控系統還需要具備智能處理功能、智能控制功能和物聯網傳感功能，除了對小區環境等進行監控，還需要對住宅小區內的某些設備的運行情況進行監控，例如電動機等。通過遠程監控這些設備，實時掌握設備的運作情況，在出現異常時，能夠在第一時間對其進行處理。不會在使用過程中因為故障而導致變壓器爆炸或著火的情況。

3.3? 節能照明設備設計方案

當前的許多住宅小區普遍都配備了地下車庫或地下住宅，地下車庫或地下住宅越多，其需要的照明設施和能耗便越大，需要有效地利用智能照明控制系統和自然光。例如，紫金財富中心住宅項目中，為了緩解停車的困擾和壓力，同時又希望減少占地面積，許多的住宅小區都建設了大型的地下車庫，有些地下車庫甚至是多層的。對此，就需要選擇智能化的照明設備來減少電能的消耗。結合紫金財富中心住宅項目情況，分析出住宅小區建筑照明用電的節能方案主要為：減少照明工具的數量;采用聲控、光控開光;采用微波探測器或紅外探測器，實際使用方法為在每個照明設備上安裝微波、紅外探測器，探測到有車輛或人員進入到范圍內時開燈，在走出范圍并遠離時關燈;通過對照明設備進行分時定段控制和紅外感應控制來實現節能目的;對于頻繁使用的照明設備，可以安裝換氣扇，在并不是非常忙碌的時期可以期間性地開關換氣扇，以達到節能目的;車庫管理人員可以通過觸摸式一體電腦來對照明區域進行定時控制或分區控制。

3.4? 電動機的節能設計方案

為了給居民提供更方便的生活條件，電動機成為了小區居民必不可少的電器設備。眾所周知，電動機可以把一部分電能轉換成機械能，但是電動機在轉換能量的同時自身也在消耗能量，這種被消耗的能量以熱的形式出現。電動機在轉換時的能量損失是由兩部分組成：可變的能量損失，固定的能量損失。其中可變的能量損失就是常說的機械損失，這些可變的能量損失主要是指使用不同的電阻、電刷電阻、定子電阻時會產生不同的能量損失。固定的能量損失與電動機的負荷沒有關系，它是指電動機鐵芯損耗和銅損耗的能量。而鐵芯損耗的能量又由渦流損耗和磁滯損耗兩部分組成，它隨著電壓平方的增長而增長，頻率的增加而降低。若想使電動機在運行過程中減少能量的損失，達到節能的目的，我們可以通過降低電動機的機械損失來減少電動機在運行中的損耗。經過研究我們得知減少電動機的機械損耗我們可以從如下幾個方面入手：使用更高效率的風扇，并調整風罩和扇葉外圓之間的間隙，適當的縮小風扇的外直徑，從而減少電動機的通風損耗;采用更高質量的軸承和優質的潤滑劑，減少摩擦損耗。

3.5? 在電氣設計中選用高效低耗能的設備

為有效控制小區住宅建筑的電氣耗能，可以從其使用的設備入手，使用高效低能的電氣設備，來達到節能減排的目的。比如干式變壓器。另一種還可以通過在風機和水泵上使用高效低能節電設備，以有效降低電氣耗能問題。

4? 結語

住宅小區是居民每天休息、生活的地方，和居民的生活關系密切，對此，建筑的電氣設計的重要性不言而喻。結合“紫金財富中心”的實際情況進行分析，確定了住宅小區的建筑電氣設計中能夠使用的節能手段：①設計并選取合適的變壓器;②設計節能照明策略和使用高效低能的照明設備;③選取節能的電動機;④對于住宅小區內的設備，盡量選取高效低能設備;⑤使用智能化監控設備減少人力、精力的損耗。

參考文獻：

[1] 袁吉昌.住宅小區的建筑電氣設計及其節能措施研究[J].福建建材，2016（1）：28～29.

[2] 張遠，包清瑞.住宅小區建筑電氣設計及其節能措施研究[J].建材與裝飾，2016（31）：72～73.