淺析住宅小區節能設計

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1引言

近年來，我國逐漸將節能效果作為衡量建筑質量的一項重要指標。為了實現住宅小區建筑電氣設計的節能目的，必須從生活需求的實際出發，盡可能地提高能源利用率。以前的住宅小區常規電氣設計都耗能較大，如果在設計階段加強節能理念，采用先進的節能措施，更有助于減少電能損失。

2住宅小區建筑電氣節能設計的原則

2.1節能理念提前融入。在系統設計時，電氣設計人員必須融入節能理念，并將建筑電氣的節能設計作為一項重要工作來抓。在保證用電設備的使用效果、保證電氣系統穩定性及安全性的情況下，應盡可能地選用節能的電氣設備與電氣系統。2.2重視先進技術的使用。一般來說，常規的電氣技術不具備較好的節能功效。因此，設計人員要提高對應用先進技術的重視程度，通過應用先進技術來實現對能耗的有效控制。比如，在照明系統當中選用低功耗高光效的新型光源、盡量選用型號具有節能功效的電氣設備等。2.3注意成本問題。運營成本、建設成本都是設計階段必須考慮的問題。設計人員應當從電氣系統設計開始，充分考慮系統全壽命期的經濟效益，避免出現過分強調節能效果而忽視成本問題的情況。

3供配電系統的節能設計

3.1變壓器的節能設計

3.1.1選擇合理的負載率。在選擇變壓器時，設計單位必須考慮變壓器的容量、功率以及性價比。一般來說，變壓器的負載率保持在額定容量的70%~85%時，最為合適。當負載率超過85%時，雖然變壓器的運行效率增加，但也會增加變壓器的損耗，長期保持高負載率運行還會降低變壓器的使用壽命。當負載率低于70%時，雖然能夠有效降低變壓器的損耗，但卻無法保障變壓器的運行效率和使用效果。3.1.2選用新型的節能變壓器。從電能的損耗角度來看，住宅小區電氣系統中所使用的各類變壓器的損耗占據了電氣系統總損耗的約1/4，由此可見，有效地降低變壓器的損耗，屬于節約電能的有效手段。因此，選擇變壓器的種類與型號時應優先考慮變壓器的節能效果。節能效果較強的變壓器一般會使用具有高導磁功能的優質硅鋼片，這樣不僅可以減少電能損失，而且運行效果也非常出色。目前，建議選擇S11、S13等新型高效節能變壓器[1，2]。3.1.3嚴格控制變壓器的數量。住宅小區同一個節點的電氣系統如果供電負荷容量大，需要使用多臺變壓器時，設計人員在確保供電負荷合理分配的條件下，應盡可能地減少變壓器的使用數量，并在條件允許的情況下盡量使用負荷容量較大的變壓器。比如，電氣系統的裝機容量為2000kV•A時，建議選擇2臺電負荷容量為1000kV•A的變壓器，而不是4臺500kV•A的變壓器[3]。3.2供配電系統設計的節能措施。提高供配電系統的節能效果，住宅小區的供配電系統主要考慮降低導線的電阻以及降低線路損耗2方面。3.2.1合理劃分配電分區。劃分配電分區是降低線路損耗的有效方式，這種方式既能保證整個供配電系統的正常運行，又能實現節能的效果。在規劃配電分區時，設計人員應當遵從住宅小區的實際情況，嚴格控制配電分區的大小。若配電分區劃分較大，會增加線路的損耗情況，影響住戶的用電穩定性，有違節能的設計原則。若配電分區劃分較小，則會導致配電系統的運行成本上漲。因此，在劃分配電分區時，設計人員必須遵循以下幾點要求：①控制配電分區的負責范圍。每1個配電分區以1個配電房和2臺變壓器為基礎標準，并且每1個配電分區所負責的建設面積必須嚴格控制在2.5×104~4.5×104m2。②控制低壓供電半徑。將供電半徑控制在100~200m，具體的供電半徑要根據供電量進行判斷。③控制變壓器容量。一般來說，變壓器的負荷容量控制在630~800kV•A。同時，設計人員還要考慮住宅小區的未來發展情況，并適當為后期負荷容量增加而預留空間[4]。3.2.2合理分布變電所。一般來說，當變電所的位置位于負荷的中心區域時，可以有效避免線路損耗的情況，而且能夠進一步提高供電的總體質量以及穩定性。在建設變電所時，要盡量選擇容量較小的變壓器。因為小容量的變壓器不僅對電能的消耗較小，而且對供電所的面積需求量也較小。此外，設計人員要盡量增加變電所的布點，從而達到減小供電半徑的目的。這樣不僅可以降低變電所對電能資源的需求量，還能進一步提高供電的質量。因此，在設計住宅小區的電氣系統時一定要核算好設計容量，盡量精準預測備用容量需求，盡量選用小容量的變壓器。

4照明系統的節能設計

4.1選擇新型節能的照明系統。在選擇住宅小區的公共照明系統時，要盡量選擇先進的節能照明系統。如緊湊型節能燈、LED燈、太陽能燈等均是常見的節能型照明系統。緊湊型節能燈與普通的白熾燈相比，在輸出相同光通量的情況下，緊湊型節能燈的電能消耗量僅約為白熾燈的1/5。LED燈的電能消耗量更低，僅約為白熾燈的1/10。而太陽能燈由于其電能來自太陽能板所收集的太陽能，因而其電能消耗量幾乎為0。從長遠角度來看，太陽能燈無疑是住宅小區室外照明系統的最佳選擇，但從成本的角度來看，太陽能燈的單價均要高于其他的照明系統，且太陽能燈的維修和維護成本相對較高，大量使用太陽能燈則意味著建設成本的上漲。在確保住宅小區夜間光照效果符合相關標準的情況下，設計人員可以適當增加太陽能燈和LED燈的使用比例，避免使用白熾燈、日光燈等對電能消耗較大的照明系統。在科技不斷進步的背景下，節能效果出色的LED燈逐漸得到了社會的廣泛認可，相信在不久的未來，LED燈會成為住宅小區照明系統的主要選擇。4.2加強住宅小區公共區域照明控制系統的設計。住宅小區公共區域的照明，所使用的控制方式不同會導致照明系統的損耗不同，根據具體的使用場景，選擇不同效果的照明控制系統，能夠有效地實現節能。室內公共場所，一般選用聲控、光控、人體感應等系統，滿足人們的照明需求。室外公共區域，除了光控系統，還可以選用時間控制系統，在設定的時間點，室外照明系統會自動開關。此外，自動調光系統也是照明系統當中常見的節能控制系統之一，該系統可以根據實際需求，對相關照明系統進行實時調節，避免過度的照明，以減少電能的耗用[5]。

5住宅小區電梯系統的節能設計

電梯的節能設計分成3個層次：1）電梯曳引電機采用變頻器調速方式。用變頻調速取代異步電動機調壓調速可以提高電機的運行效率。2）采用先進的電梯控制技術。如電梯轎廂無人自動關燈技術、電梯綜合系統休眠技術、電梯群控智能管理技術等，都是很好的節能措施。3）將電梯運行過程中的各種位能進行有效利用，采用電能回饋方案，將制動電能再生利用。綜合選用先進的節能技術來設計電梯系統，是住宅小區電氣節能設計的重要一環[6~8]。

6住宅小區供水系統節能的電氣設計

如今住宅小區的樓層越來越高，高樓層區域由于市政供水管網的水壓不夠，必須使用水泵增壓，多層及高層住宅小區的供水系統的耗電量十分驚人，而水泵則是主要的電能消耗點。通過使用變頻器來調整水泵電動機的供電頻率，以達到供水管網的水壓保持恒定，在滿足人們對供水系統需求的同時實現節能，是目前比較先進的技術。在住宅小區電氣設計時，選用新型的供水設備及系統，可以實現綜合的節能效果，可以進一步減少電能耗費，如選用技術先進的管網疊壓變頻供水方案等。

7結語

綜合來看，節能環保理念已經逐漸成為各類建筑電氣系統設計的主要發展方向。對于住宅小區而言，通過采用先進的電氣系統節能措施，可以實現節能的目的，還有利于降低住宅小區的后期運營成本。因此，電氣設計人員應加強新型節能技術的學習，不斷地在實踐過程中對節能措施進行創新，以提高電氣節能設計的質量。

參考文獻

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[2]廖長慶.大型住宅小區的建筑電氣設計及其節能措施研究[J].江西建材,2017(21):40.

[3]劉萌.淺談住宅小區的建筑電氣設計及其節能措施研究[J].工程技術(引文版),2016(12):298.

[4]田樂俊.住宅小區的建筑電氣設計及節能措施研究[J].工程技術(文摘版),2017(1):43-44.

[5]董棟棟.建筑電氣設計及其節能措施研究——以住宅小區為例[J].城市建設理論研究(電子版),2013(36):88.

[6]文桂萍.建筑電氣照明節能設計的探討[J].四川建筑科學研究,2007(6):55.

[7]楊彤.現代建筑電氣節能設計[J].電氣應用,2005(8):18.

[8]郭建新.新建居民住宅小區用電報裝相關問題[J].電氣技術,2010(5):98-101.

作者:曾慶國