住宅小区的建筑电气设计及其节能措施研究

王明

摘    要：伴随着社会经济的发展和整体物质水平的提高，人们对电气能源的需求也只增不减。鉴于电气能源的开发和剩余成反比的情况，我们在“开源”的同时，“节流”也是非常重要的。文章以住宅小区为例，从变压器选择、照明设备、电动机设备、高效低能设备、智能监控等方面入手，分析住宅建筑的电气节能措施，以希望对相关事业发展有所助益。

关键词：住宅小区;电气设计;节能措施;应用

1  前言

由于我国经济水平的不断提高，人们的生活也在不断的在改善。与此同时，越来越多的住宅小区不断被建设，为了能让人们的生活不断趋向方便，我们理应更加高效的促进住宅里建筑电气的运作稳定性与质量。住宅小区的建筑电气设计及其节能措施，大多都展现在变压器的设计，照明设备的设计，电动机的设计、以及各类监控设施的设计上。

2  住宅小区建筑电氣设计应遵循原则

随着社会水平的提高，在最近的几年里，我们国家的基础建筑建设处于巅峰期，这些建筑建设的速度不断加快，建设的规模也不断加大，人民对于住宅的需求量也在不断的上升。可是，由于人们生活水平的不断改善[1]，居民对于住宅小区里的建筑也有了新的要求。比如说，居民想要有更舒适、更方便的居住环境，想要小区里的自动化程度有更高的提升等等。可是，在人们不断提高住宅要求的同时，也加大了住宅的能源消耗问题。在全国的能源消耗总量中，建筑能源消耗就高达40%。这样的发展并不符合我国倡导的可持续发展的原则，为了坚持我国倡导的原则，我们必须对建筑电气中的能耗问题做出合理的措施。希望可以在满足居民居住要求的同时，更有效的降低住宅的能耗问题。

3  住宅小区建筑电气设计与节能措施应用分析

3.1  住宅小区建电气变压器节能设计措施

（1）选择安全性较高的变压器。现代住宅小区普遍都要求一级防火，这对建筑内变压器设备的相关安全性要求相当高。其中内部矿物油具有易燃以及易爆特点的油侵式变压器，一般来说不能在住宅建筑中使用。建议使用干式变压器。这类变压器防火和节能性能相对来说均是变压器中最好的。除此之外，它的防潮防污能力非常强，比较利于长期保存。同时在使用过程中，无论是节约占地、还是检修、维护等方面，干式变压器也非常具有优势。

（2）合理控制变压器负载率。变压器在达到最佳负载率时，运行效率最高，同时耗损变压器的程度也最低。在选择变压器时，为实现物尽其用，一般负载率为变压器的额定容量中70%～85%比较适合，建议最高不能超过85%[2]。

（3）减少变压器损耗。通常在电力系统中，变压器被损耗占总损耗的比例在25%左右，所以节能性能较强的变压器应被优先选择使用。节能性能较好的变压器，一般都采用高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造。其具备低耗能、轻质量、高效率、防冲击的优点，在电气节能方面效果显著。

（4）对变压器数量合理设置。住宅建筑会遇到供电量需求大以及需要多台变压器的情况，此时在负荷分配合理的基础下，可以尽可能的降低变压器的数量，使用容量较大的变压器。比如在需求装机容量1000kVA时，可使用500kVA变压器两台，来代替250kVA的变压器四台。

3.2  在建筑中使用智能化的监控系统

使用智能化监控系统能够充分地利用可利用资源。住宅小区的建筑物间距、配置、形状和日照方向都会对监控设备造成一定的影响。对于一些组团式、行列式的小区住宅，为了获得良好的日照，造成楼与楼之间的间距等都不利于监控设备的安装。对此，就需要科学化、全面化地选取住宅小区的监控设备和系统，需要尽可能使用较少的监控设备监控较多的区域，使用智能化系统能够有效地进行监控。对于住宅小区内的智能化监控系统必须要具备远程控制、短信通知、视频监测和环境监测等功能。该系统需要和计算机与网络通信技术、传感器技术和电子技术，实现对小区内环境、出入人员的实时监控，一旦监测到本不应当有人为活动的区域，立即通过短信通知系统通知相关人员。除此之外，智能化监控系统还需要具备智能处理功能、智能控制功能和物联网传感功能，除了对小区环境等进行监控，还需要对住宅小区内的某些设备的运行情况进行监控，例如电动机等。通过远程监控这些设备，实时掌握设备的运作情况，在出现异常时，能够在第一时间对其进行处理。不会在使用过程中因为故障而导致变压器爆炸或着火的情况。

3.3  节能照明设备设计方案

当前的许多住宅小区普遍都配备了地下车库或地下住宅，地下车库或地下住宅越多，其需要的照明设施和能耗便越大，需要有效地利用智能照明控制系统和自然光。例如，紫金财富中心住宅项目中，为了缓解停车的困扰和压力，同时又希望减少占地面积，许多的住宅小区都建设了大型的地下车库，有些地下车库甚至是多层的。对此，就需要选择智能化的照明设备来减少电能的消耗。结合紫金财富中心住宅项目情况，分析出住宅小区建筑照明用电的节能方案主要为：减少照明工具的数量;采用声控、光控开光;采用微波探测器或红外探测器，实际使用方法为在每个照明设备上安装微波、红外探测器，探测到有车辆或人员进入到范围内时开灯，在走出范围并远离时关灯;通过对照明设备进行分时定段控制和红外感应控制来实现节能目的;对于频繁使用的照明设备，可以安装换气扇，在并不是非常忙碌的时期可以期间性地开关换气扇，以达到节能目的;车库管理人员可以通过触摸式一体电脑来对照明区域进行定时控制或分区控制。

3.4  电动机的节能设计方案

为了给居民提供更方便的生活条件，电动机成为了小区居民必不可少的电器设备。众所周知，电动机可以把一部分电能转换成机械能，但是电动机在转换能量的同时自身也在消耗能量，这种被消耗的能量以热的形式出现。电动机在转换时的能量损失是由两部分组成：可变的能量损失，固定的能量损失。其中可变的能量损失就是常说的机械损失，这些可变的能量损失主要是指使用不同的电阻、电刷电阻、定子电阻时会产生不同的能量损失。固定的能量损失与电动机的负荷没有关系，它是指电动机铁芯损耗和铜损耗的能量。而铁芯损耗的能量又由涡流损耗和磁滞损耗两部分组成，它随着电压平方的增长而增长，频率的增加而降低。若想使电动机在运行过程中减少能量的损失，达到节能的目的，我们可以通过降低电动机的机械损失来减少电动机在运行中的损耗。经过研究我们得知减少电动机的机械损耗我们可以从如下几个方面入手：使用更高效率的风扇，并调整风罩和扇叶外圆之间的间隙，适当的缩小风扇的外直径，从而减少电动机的通风损耗;采用更高质量的轴承和优质的润滑剂，减少摩擦损耗。

3.5  在电气设计中选用高效低耗能的设备

为有效控制小区住宅建筑的电气耗能，可以从其使用的设备入手，使用高效低能的电气设备，来达到节能减排的目的。比如干式变压器。另一种还可以通过在风机和水泵上使用高效低能节电设备，以有效降低电气耗能问题。

4  结语

住宅小区是居民每天休息、生活的地方，和居民的生活关系密切，对此，建筑的电气设计的重要性不言而喻。结合“紫金财富中心”的实际情况进行分析，确定了住宅小区的建筑电气设计中能够使用的节能手段：①设计并选取合适的变压器;②设计节能照明策略和使用高效低能的照明设备;③选取节能的电动机;④对于住宅小区内的设备，尽量选取高效低能设备;⑤使用智能化监控设备减少人力、精力的损耗。

参考文献：

[1] 袁吉昌.住宅小区的建筑电气设计及其节能措施研究[J].福建建材，2016（1）：28～29.

[2] 张远，包清瑞.住宅小区建筑电气设计及其节能措施研究[J].建材与装饰，2016（31）：72～73.