住宅小區建筑電氣設計節能策略分析
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引言
在設計環節注重節能，使得建筑功能得以發揮，電氣設施能夠充分發揮其功能作用。住宅小區建筑電氣設計中強化能源節約，使得各項需求得到滿足，成本大大降低。下面分析多層公共建筑電氣設計的必要性以及需要遵循的原則，提出有效節能策略。
1住宅小區建筑電氣設計的必要性分析
住宅小區處于運行狀態的時候，發揮基礎作用的是電氣設備，對其合理利用，可以起到能源節約的作用，但是前提是對電氣設備的設計要合理，否則會導致電氣資源浪費。中國走可持續發展道路，要節約當先，重視環保，這是社會建設生態化的基本方針，但是具體的實施中會面臨各種阻礙，不僅資源節約不能做到位，而且建筑行業也難以持續穩定發展。現在的住宅小區的建筑智能化發展迅速，需要安裝的電器設備也非常多，要獲得良好的電氣節能效果，就需要制定高效節能方案，在電氣運行中發揮節能作用的同時，確保建筑結構內部安裝的電氣使用功能正常發揮，滿足小區居民的日常生活，提高居住環境的舒適度。應用電氣設計方案，將電氣節能工作做到位，對于建筑行業的良性發展起到一定的促進作用。
2住宅小區建筑電氣設計的原則性分析
住宅小區建筑電氣節能設計中需要遵循以下原則：
2.1對建筑的使用功能充分考慮
在對住宅小區建筑進行電氣節能設計的過程中，要使得建筑的各種功能得到滿足，同時獲得良好的節能效果，就要考慮到不同場所、不同部位對空調節能設計有不同的要求，對照明也有一定的要求，需要滿足相應的指標，諸如色溫、照度、顯色指數等等，室內溫度更加舒適，符合新風需求。有些建筑對于工藝有特殊的要求，比如地下停車場，對電氣設施有特殊要求，對照明也有一定的要求。在滿足設計要求的同時，應控制電耗，避免造成電能浪費。
2.2對經濟效益充分考慮
對住宅小區建筑進行電氣節能設計的過程中，需要充分考慮經濟效益。合理控制能源消耗量，提高能源使用量，就意味著節約大量的資金，經濟效益就會有所提高。需要注意的是，不能以節約能源為目的增加資金投入，導致電器設備還沒有投入運行就消耗大量的資金。要確保電氣運行的過程中減少消耗，實施比較分析是非常必要的，在多種設備中選擇節能設備，使用具有良好節能效果的材料。對節能設備以及材料的投入與資金回收周期對比，選擇資金短時間內回收節能設備和材料，做到能源節約遠遠超過消耗的費用，才能達到良好的節能效果［1］。
3住宅小區建筑電氣設計中的有效節能策略分析
3.1配電系統變壓器節能設計
住宅小區建筑電氣設計中，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，電氣設計人員對此需要高度重視供配電系統的節能。供配電系統的節能主要有以下幾點措施：（1）正確構成供配電系統接線方案，變電所盡量設于用電負荷中心，以降低系統傳輸損耗。（2）合理確定變壓所數量、位置，改善變配電房環境，降低運行損耗變。（3）選用節能型、低能耗干式變壓器，采用D,yn11型結線，SCB13型變壓器。（4）優化變壓器的經濟運行方式，低壓配電系統采用單母線分段運行方式，在季節性負荷（如空調設備等）退出使用季節，相應地減少運行變壓器的數量，以降低變壓器損耗；變壓器負荷率控制在70%~80%之間。采用合理的配電方式，減少線損，同時合理選擇配電級數（≯3級）減少配電環節［2］。（5）選擇供電路徑，供電半徑控制在250m以下，降低壓降。（6）采用無功功率補償方案，采用集中補償和分散就地補償方式，變電所低壓集中補償后，功率因數≮0.92。（7）合理選擇線纜截面，調整三相負荷分配，盡量使運行時的三相負荷平衡，減少零線電流。（8）諧波治理：變壓器選用D,yn11型結線方式，同時在低壓配電柜處設置諧波治理裝置，有效地抑制和治理三次諧波。通常而言，設計人員需要在計算有功消耗的同時，還要計算無功消耗，將最優方案選出并落實，使得變壓器的能源消耗得到有效控制。在進行變壓器節能設計的過程中，要將有功消耗合理控制，以提高其運行效率。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。表示負載率。所謂的“空載損耗”，就是鐵心所產生的漏磁損耗和渦流損耗，制造鐵芯的工藝技術對空載損耗起到決定性的作用，其也關乎到硅鋼片自身所具備的性能，不能決定負荷。所以，在選用具有良好效果的變壓器，節能變壓器是重點，其硅鋼片的磁場方向基本保持一致，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。采用節能型變壓器的優點自傲與，可以降低損耗，而且自身的質量輕，運行質量和運行效率都非常高，抗沖擊性也非常好，能夠起到很好的能源節約作用［1］。在設計節能變壓器的過程中，要考慮用電負荷的問題，變壓器處于運行狀態了，對于負荷要合理分配，從工程實際需要出發確定變壓器的容量，安裝變壓器的臺數以滿足需求為主，不是越多越好，保證其高效運行，減少損耗。如果變壓器運行的過程中負荷率不足30%，此時就需要從實際負荷需要出發對變壓器予以更好，選擇容量相對較小變壓器；如果負荷率已經超過80%，此時就要采用計算的方法，根據計算所獲得的結果對經濟性作出判斷，可以適當地選擇容量大一級的變壓器。如果需要選擇多臺容量比較大的變壓器，要求負荷能夠合理分配，且盡量減少變壓器的臺數。在住宅小區建筑電氣設計中，選擇變壓器的時候要考慮到裝機容量的問題。如果裝機容量是1600kVA，使用兩臺變壓器可以起到良好的節能效果，2臺變壓器的容量都是800kVA，也許有人認為安裝4臺400kVA的變壓器也可行，事實并非如此，因為與4臺400kVA的變壓器相比較，2臺800kVA的變壓器運行中的損耗會更小一些。如果變壓器項目需要分期實施，設計人員可以根據實際需要使用多臺變壓器，能夠有效地地面變壓器處于輕載運行狀態的時候出現的過程中出現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絡線建立連接，考慮到變壓器運行中所存在的負荷情況，可以減少變壓器的使用數量，控制好損耗。一些住宅小區對變壓器的運行質量和效率都有很高的要求，需要保證其具備良好的穩定可靠性，使其運行不會受到負荷的影響［2］。
3.2電氣照明的節能設計措施
（1）住宅小區電氣設計中，充分合理地利用自然光，按照規范合理確定各場所的照度標準、視覺要求。（2）嚴格按照規范確定各場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）、發光二極管燈（4）采用低能耗、性能優的光源用電附件，高效三基色熒光或節能燈均配置高品質電子鎮流器或節能型電感鎮流器。（5）照明控制采用集中與分散相結合的控制方式，樓梯間采用聲光控制方式，減少開燈時間；地下室照明根據需要采用時間控制器集中控制方式。照明燈具消耗的能量是非常大的。現在住宅的公共照明，長期處于工作狀態，或者在特定的房間或者場所中持續運行，就要調整好色溫，最好色溫低于4000K，選用發光二極管光源，其顯色指數R9要大于零。二極管光源有很高的發光效率、而且與普通的照明工具相比，其使用壽命長，各項指標都有所提高，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，這些部位照明系統長期使用，需要采取必要的節能控制。如果樓梯間、走廊都可以天然采光的時候，應用光電控制照明系統效果會更好一些。天然光照度不斷發生變化，公共區域的照明工具亮度被自動調節。
3.3建筑設備的電氣節能
（1）應選擇國家認證機構確認的標準產品，并優先選用高效節能、環保的電氣產品和設備。嚴禁采用國家已明令禁止的淘汰的和高耗能的產品和設備。（2）合理地選擇高效用電設備及其啟動、運行和控制方式。電梯、風機、水泵等采用高效率Y系列電動機，需要根據負荷變化調節的設備（如電梯、生活水泵）電機選用變頻控制方式。
4結束語
通過上面的研究可以明確，建筑業要持續穩定發展，節能是重要的方向。住宅小區建筑電氣節能的潛力巨大，在電氣設計的過程中，需要充分考慮到住宅小區安裝有哪些電氣設備，了解各自的特點，具有針對性地提出行之有效的節能。
參考文獻
［1］趙寶森.智能化技術在建筑電氣節能設計中的運用［J］.四川建材，2019（01）：76－77.
［2］劉漢賢.節能技術在現代建筑電氣設計中的應用［J］.綠色環保建材，2019（02）：87－88.
作者：蔡建斌 單位：中元（廈門）工程設計研究院有限公司