住宅小区的建筑电气设计及其节能措施分析

刘飞来

（遵义市建筑设计院 贵州遵义 563000）

1 引言

在住宅小区建设过程中，为了满足人们的需求，为其打造一个健康舒适的居住环境，必须通过科学合理的设计，确保建筑的电气可以安全、稳定的运行。但是在电气设备运行过程中，会消耗巨大的电能，不仅增加了小区日常运营的成本，而且还产生了一定的资源浪费。因此，必须对住宅小区的建筑电气设计进行优化，引入智能控制系统和节能环保措施，有效的降低了住宅小区的电能消耗。

2 住宅小区建筑电气设计概述

2.1 建筑电气设计概述

所谓住宅小区建筑电气设计，就是通过对建筑的使用需求和功能等进行统筹考虑，科学合理的对电气工程进行设计的过程。在此设计过程当中，首先应根据住宅小区的特点选择相对应的供电负荷等级，以及对配电系统容量等技能参数进行合理的计算；然后再进行电源、防雷接地等设施的设计，确保住宅小区内建筑的所有电气参数，均满足相关规定要求。

2.2 住宅小区建筑电气设计的原则

（1）首先在对住宅小区建筑设计过程中，必须严格执行相关法律法规以及规范标准制度的要求，从而确保电气设计的可靠性和安全性，确保住宅小区的用户日常用电安全。

（2）在设计过程中，还应当结合住宅小区的建筑实际情况，进行科学合理的电气设计。杜绝出现闭门造车、脱离实际情况的设计方案。

（3）经济性原则：在满足了相关规定以及居民的实际需求的基础上，还应当尽量的降低电气设计的成本，积极引入节能环保措施，提高建筑电气设计的经济效益。

（4）先进技术：在进行住宅小区建筑电气设计过车行中，应积极的引入一些先进的科学技术，来提高电气控制的智能化水平。

3 住宅小区建筑电气设计案例概述

3.1 小区概述

某市某住宅小区，整体建筑面积约为69.5万m2，其中住宅面积高达51万m2，是该地区最大的住宅小区之一。为了满足小区的用电需求，市政府在小区的周围建设了110kV/10kV的降压站，设计变压器总容量约为24160kVA。首先将住宅小区划分为两个面积相同的区域，分别进行供电，然后从小区外的降压站引出四条高压进线，每条高压线路的电压为10kV，最后连接到区域内的2个10kV开关站，从而实现了小区住宅的供电。

3.2 设计住宅小区电气遵循的原则

近年来，根据不完全统计数据表明，建筑能源的消耗占社会总能源消耗的40%以上，因此，加强建筑电气设计的节能设计具有重要的现实意义。在此背景下，本小区在进行建筑电气设计过程中，为了避免能源的浪费，整体设计遵循节能的原则，在满足小区居民居住的需求的基础上，采取有效的节能措施降低小区的能源消耗，避免对小区的环境带来不利的影响。

4 分析大型住宅小区电气设计中的节能措施

4.1 电气设备的选择

在对住宅小区的建筑电气设计过程中，电气设备的选择十分重要，不仅关系着整个电气设备的运行性能，而且还决定了整个电气系统是否高效节能运行。例如在变压器方面，干式变压器不仅具有较低的能耗，而且本身工作效率较高；对于风机和水泵等电气设备，其在工作过程中有近乎50%左右的能源消耗，都被风门节流、挡板或者其自身消耗掉，导致出现了能源的严重浪费。

本工程在进行建筑电气设备选择过程中，选择了具有高性能低功耗的电机、风机和水泵，并引入了节能调速的方法对其流量进行节流。例如水泵在运行过程中，其轴功率和流量的大小随着转速的增大而增大，如果对其流量进行调整，降低到满载水平的80%左右时，其轴功率会降低50%左右，利用这一特点，在确保水泵的正常运行的基础上，有效的节约了60%以上的流量。

4.2 分析设计变压器的要点

在对住宅小区的建筑电气进行设计过程中，小区配电设备的容量和选择十分关键。在设计过程中应充分考虑未来小区的用电设备增长情况，确保供配电设备的容量满足小区的未来发展趋势。尤其是变压器的设备数量和容量选择（如表1所示），在提高设备利用率的同时，实现节能降排，降低费用成本的目的。

表1 住宅配电变压器容量的配置

此外，本小区的建筑防火等级属于一级，因此在进行变压器选择过程中，还应当考虑变压器的安全等级。因此，本小区在进行变压器选择过程中，没有选择容易爆炸和燃烧，且防火等级不达标的油浸式变压器，而是选择了综合性能较好的干式变压器，其优点如下所示：

（1）干式变压器本身具有较强的防潮和抗污能力，即便是处于较为恶劣的环境当中，也不会受到环境的影响出现损坏和腐蚀生锈的问题；

（2）干式变压器可以放置在室内，同金属封闭开关设备使用金属外壳保护，有效降低了变压器的占地面积；

（3）干式变压器本身的运行稳定性较高，不仅检修维护工作较少，而且维护操作方便，即便是出现了性能故障，也不会出现爆炸或者燃烧等现象，有效的确保了小区的安全。

4.3 做好小区内的照明设计

由于本小区工程设置了地下车库，在进行小区照明设计过程中，地下照明区域的能量消耗较大。本次本工程在进行建筑电气照明设计过程中，采用了以下设计节能设计措施：

（1）在车库上层没有建筑的区域，设置太阳能设备和储能设备，通过该设备在白天对太阳能资源的吸取储能，实现了对地下车库的照明设施的供电，有效的降低了电能的消耗。同时还对地下车库的照明设施配置了单独的控制电路，在该控制线路上的所有照明设施，采用光控和声控开关，只要车辆进入到一定的范围内，就会自动开启照明设施，待行人和车辆离开之后，照明设备会自动熄灭，不仅使用方便，无需投入较多的人员对其进行管理，而且降低了电能的消耗。

（2）本工程在灯具选择过程中，也引入了节能的理念，对于和照明相关的电关于、电器复检以及配线器材等，都选了使用寿命较高，且安全稳定的照明电器产品。同时本工程在选择过程中充分结合了住宅小区建筑的室形指数（RI）和室空间比（RCR）等指标，进行了相关的照明灯具的选择，不仅满足了小区建筑物的实际照明需求，而且还具有节能减排的效果（如表2所示）。此外，在进行电气照明设计过程中，除了确保照明灯可以具有较高效率的光线控制效果之外，还对其灯具的配光曲线进行了合理的选择。

（3）本工程在照明控制系统方面，引入了智能照明系统（如图1所示）。通过智能照明系统的控制，一方面可以确保灯具可以在正常运行的情况下，处于最佳功率状态，避免了照明灯具由于电压过大，所导致的照明眩光问题，进一步节约了电能的消耗；另外一方面，提高了照明系统在各种恶劣电网环境中的工作性能，确保其可以在较为复杂的负载环境中连续工作，有效的提高了照明设施的使用寿命，节约了维护成本。此外，智能控制系统还引入了亮度传感器，可以对灯光的强弱进行自动的控制，当自然采光效果较好时，可以降低照明灯具的亮度，最大限度的利用了自然光线，起到了较好的节能效果。

表2 RCR或RI灯具配光原则

4.4 分析小区电梯的节能设计

在对住宅小区的电梯进行设计过程中，首先应当确保其传送能力，在缩短用户等待电梯时间的同时，提高其承载能力。本小区为了提高用户乘坐电梯的舒适性和稳定性，引入了直流电动机驱动技术，并对安装单位的施工质量进行严格的监督管理，确保安装质量和设计要求保持一致。此外，在对电梯的控制设备安装过程中，重视配电的设计工作，通过对通风装置和电气照明线路的合理设计，在降低电梯能耗的同时，确保电梯的安全稳定运行。

5 总结

综上所述，随着人们生活水平的提高，对住宅小区的建筑电气设计要求也越老越高。本文通过实例分析了住宅小区在进行电气设计时注意的要点，并提出了相关的技能措施，在确保了电气设备高性能运行的同时，降低了电能的损耗，减少了对周围环境的污染。相关建筑企业应重视建筑电气的节能设计，通过不断的引入先进的技术，提高建筑电气的智能化和自动化水平。