住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能策略分析

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關(guān)鍵詞：住宅小區(qū)建筑；建筑電氣；設(shè)計(jì)；節(jié)能策略

引言

在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)注重節(jié)能，使得建筑功能得以發(fā)揮，電氣設(shè)施能夠充分發(fā)揮其功能作用。住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)中強(qiáng)化能源節(jié)約，使得各項(xiàng)需求得到滿足，成本大大降低。下面分析多層公共建筑電氣設(shè)計(jì)的必要性以及需要遵循的原則，提出有效節(jié)能策略。

1住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)的必要性分析

住宅小區(qū)處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，發(fā)揮基礎(chǔ)作用的是電氣設(shè)備，對(duì)其合理利用，可以起到能源節(jié)約的作用，但是前提是對(duì)電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)要合理，否則會(huì)導(dǎo)致電氣資源浪費(fèi)。中國(guó)走可持續(xù)發(fā)展道路，要節(jié)約當(dāng)先，重視環(huán)保，這是社會(huì)建設(shè)生態(tài)化的基本方針，但是具體的實(shí)施中會(huì)面臨各種阻礙，不僅資源節(jié)約不能做到位，而且建筑行業(yè)也難以持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。現(xiàn)在的住宅小區(qū)的建筑智能化發(fā)展迅速，需要安裝的電器設(shè)備也非常多，要獲得良好的電氣節(jié)能效果，就需要制定高效節(jié)能方案，在電氣運(yùn)行中發(fā)揮節(jié)能作用的同時(shí)，確保建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部安裝的電氣使用功能正常發(fā)揮，滿足小區(qū)居民的日常生活，提高居住環(huán)境的舒適度。應(yīng)用電氣設(shè)計(jì)方案，將電氣節(jié)能工作做到位，對(duì)于建筑行業(yè)的良性發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。

2住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)的原則性分析

住宅小區(qū)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中需要遵循以下原則：

2.1對(duì)建筑的使用功能充分考慮

在對(duì)住宅小區(qū)建筑進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，要使得建筑的各種功能得到滿足，同時(shí)獲得良好的節(jié)能效果，就要考慮到不同場(chǎng)所、不同部位對(duì)空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)有不同的要求，對(duì)照明也有一定的要求，需要滿足相應(yīng)的指標(biāo)，諸如色溫、照度、顯色指數(shù)等等，室內(nèi)溫度更加舒適，符合新風(fēng)需求。有些建筑對(duì)于工藝有特殊的要求，比如地下停車場(chǎng)，對(duì)電氣設(shè)施有特殊要求，對(duì)照明也有一定的要求。在滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，應(yīng)控制電耗，避免造成電能浪費(fèi)。

2.2對(duì)經(jīng)濟(jì)效益充分考慮

對(duì)住宅小區(qū)建筑進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，需要充分考慮經(jīng)濟(jì)效益。合理控制能源消耗量，提高能源使用量，就意味著節(jié)約大量的資金，經(jīng)濟(jì)效益就會(huì)有所提高。需要注意的是，不能以節(jié)約能源為目的增加資金投入，導(dǎo)致電器設(shè)備還沒有投入運(yùn)行就消耗大量的資金。要確保電氣運(yùn)行的過程中減少消耗，實(shí)施比較分析是非常必要的，在多種設(shè)備中選擇節(jié)能設(shè)備，使用具有良好節(jié)能效果的材料。對(duì)節(jié)能設(shè)備以及材料的投入與資金回收周期對(duì)比，選擇資金短時(shí)間內(nèi)回收節(jié)能設(shè)備和材料，做到能源節(jié)約遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過消耗的費(fèi)用，才能達(dá)到良好的節(jié)能效果［1］。

3住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)中的有效節(jié)能策略分析

3.1配電系統(tǒng)變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)

住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)中，變壓器是非常重要的部分。電氣能源中變壓器的消耗量巨大。所以，電氣設(shè)計(jì)人員對(duì)此需要高度重視供配電系統(tǒng)的節(jié)能。供配電系統(tǒng)的節(jié)能主要有以下幾點(diǎn)措施：（1）正確構(gòu)成供配電系統(tǒng)接線方案，變電所盡量設(shè)于用電負(fù)荷中心，以降低系統(tǒng)傳輸損耗。（2）合理確定變壓所數(shù)量、位置，改善變配電房環(huán)境，降低運(yùn)行損耗變。（3）選用節(jié)能型、低能耗干式變壓器，采用D,yn11型結(jié)線，SCB13型變壓器。（4）優(yōu)化變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，低壓配電系統(tǒng)采用單母線分段運(yùn)行方式，在季節(jié)性負(fù)荷（如空調(diào)設(shè)備等）退出使用季節(jié)，相應(yīng)地減少運(yùn)行變壓器的數(shù)量，以降低變壓器損耗；變壓器負(fù)荷率控制在70%~80%之間。采用合理的配電方式，減少線損，同時(shí)合理選擇配電級(jí)數(shù)（≯3級(jí)）減少配電環(huán)節(jié)［2］。（5）選擇供電路徑，供電半徑控制在250m以下，降低壓降。（6）采用無功功率補(bǔ)償方案，采用集中補(bǔ)償和分散就地補(bǔ)償方式，變電所低壓集中補(bǔ)償后，功率因數(shù)≮0.92。（7）合理選擇線纜截面，調(diào)整三相負(fù)荷分配，盡量使運(yùn)行時(shí)的三相負(fù)荷平衡，減少零線電流。（8）諧波治理：變壓器選用D,yn11型結(jié)線方式，同時(shí)在低壓配電柜處設(shè)置諧波治理裝置，有效地抑制和治理三次諧波。通常而言，設(shè)計(jì)人員需要在計(jì)算有功消耗的同時(shí)，還要計(jì)算無功消耗，將最優(yōu)方案選出并落實(shí)，使得變壓器的能源消耗得到有效控制。在進(jìn)行變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，要將有功消耗合理控制，以提高其運(yùn)行效率。變壓器有功功率損耗的公式如下：（1）其中，表示有功損耗，單位：kW。表示空載損耗（鐵損），單位：kW。表示有載損耗，單位：kW。表示負(fù)載率。所謂的“空載損耗”，就是鐵心所產(chǎn)生的漏磁損耗和渦流損耗，制造鐵芯的工藝技術(shù)對(duì)空載損耗起到?jīng)Q定性的作用，其也關(guān)乎到硅鋼片自身所具備的性能，不能決定負(fù)荷。所以，在選用具有良好效果的變壓器，節(jié)能變壓器是重點(diǎn)，其硅鋼片的磁場(chǎng)方向基本保持一致，避免鐵心的渦流損耗不斷增加；接縫的位置要密合性良好，能夠有效地減少漏磁損耗。采用節(jié)能型變壓器的優(yōu)點(diǎn)自傲與，可以降低損耗，而且自身的質(zhì)量輕，運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效率都非常高，抗沖擊性也非常好，能夠起到很好的能源節(jié)約作用［1］。在設(shè)計(jì)節(jié)能變壓器的過程中，要考慮用電負(fù)荷的問題，變壓器處于運(yùn)行狀態(tài)了，對(duì)于負(fù)荷要合理分配，從工程實(shí)際需要出發(fā)確定變壓器的容量，安裝變壓器的臺(tái)數(shù)以滿足需求為主，不是越多越好，保證其高效運(yùn)行，減少損耗。如果變壓器運(yùn)行的過程中負(fù)荷率不足30%，此時(shí)就需要從實(shí)際負(fù)荷需要出發(fā)對(duì)變壓器予以更好，選擇容量相對(duì)較小變壓器；如果負(fù)荷率已經(jīng)超過80%，此時(shí)就要采用計(jì)算的方法，根據(jù)計(jì)算所獲得的結(jié)果對(duì)經(jīng)濟(jì)性作出判斷，可以適當(dāng)?shù)剡x擇容量大一級(jí)的變壓器。如果需要選擇多臺(tái)容量比較大的變壓器，要求負(fù)荷能夠合理分配，且盡量減少變壓器的臺(tái)數(shù)。在住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)中，選擇變壓器的時(shí)候要考慮到裝機(jī)容量的問題。如果裝機(jī)容量是1600kVA，使用兩臺(tái)變壓器可以起到良好的節(jié)能效果，2臺(tái)變壓器的容量都是800kVA，也許有人認(rèn)為安裝4臺(tái)400kVA的變壓器也可行，事實(shí)并非如此，因?yàn)榕c4臺(tái)400kVA的變壓器相比較，2臺(tái)800kVA的變壓器運(yùn)行中的損耗會(huì)更小一些。如果變壓器項(xiàng)目需要分期實(shí)施，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)實(shí)際需要使用多臺(tái)變壓器，能夠有效地地面變壓器處于輕載運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候出現(xiàn)的過程中出現(xiàn)損耗大量增加的問題你。如果變電所比較多，相互之間可以使用聯(lián)絡(luò)線建立連接，考慮到變壓器運(yùn)行中所存在的負(fù)荷情況，可以減少變壓器的使用數(shù)量，控制好損耗。一些住宅小區(qū)對(duì)變壓器的運(yùn)行質(zhì)量和效率都有很高的要求，需要保證其具備良好的穩(wěn)定可靠性，使其運(yùn)行不會(huì)受到負(fù)荷的影響［2］。

3.2電氣照明的節(jié)能設(shè)計(jì)措施

（1）住宅小區(qū)電氣設(shè)計(jì)中，充分合理地利用自然光，按照規(guī)范合理確定各場(chǎng)所的照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺要求。（2）嚴(yán)格按照規(guī)范確定各場(chǎng)所的照明功率密度限值，有效控制單位面積燈具安裝功率。（3）選用光效高、顯色性號(hào)的光源及配光合理、安全高效的燈具，如選用三基色熒光燈（T5、T8）、發(fā)光二極管燈（4）采用低能耗、性能優(yōu)的光源用電附件，高效三基色熒光或節(jié)能燈均配置高品質(zhì)電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。（5）照明控制采用集中與分散相結(jié)合的控制方式，樓梯間采用聲光控制方式，減少開燈時(shí)間；地下室照明根據(jù)需要采用時(shí)間控制器集中控制方式。照明燈具消耗的能量是非常大的?，F(xiàn)在住宅的公共照明，長(zhǎng)期處于工作狀態(tài)，或者在特定的房間或者場(chǎng)所中持續(xù)運(yùn)行，就要調(diào)整好色溫，最好色溫低于4000K，選用發(fā)光二極管光源，其顯色指數(shù)R9要大于零。二極管光源有很高的發(fā)光效率、而且與普通的照明工具相比，其使用壽命長(zhǎng)，各項(xiàng)指標(biāo)都有所提高，諸如顯色性、安全可靠性等等，而且能夠有效控制成本。樓梯間、走廊都屬于公共空間，這些部位照明系統(tǒng)長(zhǎng)期使用，需要采取必要的節(jié)能控制。如果樓梯間、走廊都可以天然采光的時(shí)候，應(yīng)用光電控制照明系統(tǒng)效果會(huì)更好一些。天然光照度不斷發(fā)生變化，公共區(qū)域的照明工具亮度被自動(dòng)調(diào)節(jié)。

3.3建筑設(shè)備的電氣節(jié)能

（1）應(yīng)選擇國(guó)家認(rèn)證機(jī)構(gòu)確認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，并優(yōu)先選用高效節(jié)能、環(huán)保的電氣產(chǎn)品和設(shè)備。嚴(yán)禁采用國(guó)家已明令禁止的淘汰的和高耗能的產(chǎn)品和設(shè)備。（2）合理地選擇高效用電設(shè)備及其啟動(dòng)、運(yùn)行和控制方式。電梯、風(fēng)機(jī)、水泵等采用高效率Y系列電動(dòng)機(jī)，需要根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)節(jié)的設(shè)備（如電梯、生活水泵）電機(jī)選用變頻控制方式。

4結(jié)束語

通過上面的研究可以明確，建筑業(yè)要持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，節(jié)能是重要的方向。住宅小區(qū)建筑電氣節(jié)能的潛力巨大，在電氣設(shè)計(jì)的過程中，需要充分考慮到住宅小區(qū)安裝有哪些電氣設(shè)備，了解各自的特點(diǎn)，具有針對(duì)性地提出行之有效的節(jié)能。

參考文獻(xiàn)

［1］趙寶森.智能化技術(shù)在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中的運(yùn)用［J］.四川建材，2019（01）：76－77.

［2］劉漢賢.節(jié)能技術(shù)在現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.綠色環(huán)保建材，2019（02）：87－88.

作者：蔡建斌 單位：中元（廈門）工程設(shè)計(jì)研究院有限公司