住宅小区建筑的电气节能措施分析

刘德伟

摘要：随着我国经济向着绿色环保持续发展的方向转变，各个行业都在推进节能技术的应用。住宅小区的电气设计同建筑技术和电气技术有着非常密切的联系，其设计成果对住宅小区的每一个家庭都产生了巨大的影响。采取有效的手段对住宅小区的电气设计进行优化，能够取得较好的节能环保效果，对于促进我国经济的转型发展具有非常积极的意义。对住宅小区的电气节能设计进行了全面系统的论述，以推动这一技术的广泛应用。

关键词：建筑电气; 住宅小区; 节能设计

现阶段随着我国城市化进程的加速，各个城市中的住宅小区数量在快速的增加，住宅小区的能源消耗能力也在逐步的提升，面對这一现状，采取有效的手段降低住宅小区的能源消耗水平具有非常重要的现实意义。在实践的过程中通过优化住宅小区的电气设计进而实现节能是可行的策略。本文简要地论述了建筑设计的基本概念，介绍了建筑电气设计的基本原则以及现阶段在实践之中已经得到较为广泛应用的几种建筑电气节能技术。

1 建筑电气设计简述

建筑设计是指根据建筑物中居民在日常的生活中的实际电力资源需求，结合建筑周边实际的电力条件进行科学统筹电力设计的过程。

1.1 负荷等级确定

电力设计的第一步是根据小区的规模大小初步确定小区的供电负荷等级，然后依据此等级对电力系统中相关的参数进行初步的计算，在完成初步的设计之后进行一定的校核实验，确保相关设计能够充分地满足住宅小区居民生活的实际需要。

1.2 保护系统设计

在明确电力负荷等级之后需要进行接地和防雷等电力系统的保护性设计，确保住宅小区的电力系统在正产工作的过程中不会受到自然因素和系统因素的影响。

1.3 设计优化

在完成初步的设计之后，设计人员采取一定的优化措施对设计的成果进行优化，在确保住宅小区供电安全的前提下，降低小区的电力消耗和提升对能源的利用效率。

2 住宅小区电气节能措施

住宅小区电气设计涵盖了居民生活的各个方面，在设计的过程中存在诸多的领域需要采取合适的节能环保措施。在实践的过程中相关的设计人员主要从以下几个方面入手来提升住宅小区的节能效果。

2.1 变压器节能设计

变压器是造成电气系统电力资源损失的一个重要原因，在住宅小区电气设计的过程中进行变压器的节能设计对于提升整个住宅小区的电气节能水平具有非常重要的意义。在实践的过程中主要从3个方面落实变压器的优化设计：①在进行住宅小区电气系统设计的过程中采取科学有效的方式进行变压器负载的核定。在电气系统设计的过程中需要对变压器进行选型设计，即设计人员根据某一个具体的电网的容量、电网的额定功率等多项基本的指标来选择合适的变压器。理论上最优的变压器选择为负载率达到自身额定功率的70%～85%。实践经验表明，当变压器的负载功率超过这一百分比时能够正常运行，但是运行的过程中对变压器的损耗将急剧提升，大幅度缩短了变压器的有效工作寿命。但是如果变压器的负载低于其额定功率的70%，则会显著地降低其运行效率，对整个电网的运行造成诸多的不利影响。在进行实际的选型设计时要对整个电网的实际负载进行科学准确的预测进而选择最为适宜功率的变压器。②在住宅小区建筑电气设计的过程中要积极采用各种类型节能性变压器，以此来降低变压器在运行的过程中产生的电力消耗。相关的统计数据显示，住宅小区电气系统中变压器损耗的电能占整个系统损耗总电能的25%，因此降低住宅小区建筑电气系统自身电能消耗的有效手段是降低系统中变压器的损耗。在进行变压器选择的过程中应尽可能选择节能性变压器。现阶段在实践的过程中发现带有导磁功能较强的硅钢片变压器表现出了较好的节能效果。这种类型的变压器在降低电能消耗的同时，也能够较为理想地实现运行效果。

2.2 供配电系统节能设计

供配电系统节能设计主要分为2个方面：①提升配电区域划分的合理性和科学性。在电气系统设计的过程中通过合理划分配电区域能够有效降低电气系统自身在运行过程中产生的损耗，此外还能够显著提升电力系统运行的效率。在进行配电所区域的规划设计时，相关的技术人员要深入了解住宅小区的实际状况，并对每一个配电区域的面积进行有效的控制，避免电气系统中的某一个配电区域的面积过大。在进行配电区域的划分过程中如果配电区域面积过大会造成大量的损耗，若面积过小又会造成电气系统的建设成本显著升高，因此配电区域的划分问题实质上是一个平衡的过程，要根据实际的住宅小区建设项目进行把握。此外低压电的供电半径应该控制在200 m之内。在住宅小区的建筑电气设计的过程中要预留一定的电气改进余量，方便住宅小区电气系统日后的改进。②优化系统中存在的各个配电所的配置和各个配电所位置的分布。变电所的位置决定了其通往各个用电终端的线路的长度，当变电所处于住宅小区的中间位置时将显著地减少线路的长度进而减少了线路在使用过程中产生的损耗，同时当变电所处于中间位置时能够显著地提升整个供电系统的稳定性和可靠性。此外设计人员在进行变电所设计时应优先选择容量较小的变压器，因为这一类的变压器在运行的过程之中自身损耗较小，且对供电所得空间要求也较低。在进行电气系统设计的过程中设计人员可以适当地增加供电所的位置以此来有效缩短供电半径，在降低变电所线路自身损耗的情况下提升了整个系统的供电质量。

2.3 照明系统节能设计

住宅小区电气系统的一个重要功能就是提供照明用电，进行照明节能设计能够节约大量的电力资源。现阶段在实践的过程中能够从2个方面进行节能设计进而实现对电力资源的节约。

1）应用节能照明系统。

在住宅小区中应该大力推广各种类型的节能型灯。根据相关机构的研究在相同的照明亮度和时长条件下节能灯具对能源的消耗仅仅为白炽灯的10%～20%。除此之外在小区中也要推广应用太阳能照明灯，这种灯具的能量来源是太阳，在使用的过程中不会消耗任何的电能。可以预见的在未来的住宅小区中公共区域的照明将大面积地应用太阳能灯具。在实践之中太阳能灯具具有成本高、维护和保养难度大的缺点，限制了太阳能灯的应用范围。设计人员在进行设计的过程中要合理控制节能型灯具和太阳能灯具的比例，进而在保证整个小区照明的情况下，有效降低照明的过程中损耗的电力资源。

2）对住宅小区中公共区域的照明亮度进行合理的控制。

在住宅小区中各种区域的使用状况和用途存在较大的差别。在电气设计的过程中应该根据各种类型的区域的使用实际需要选择合适的灯具，并对灯具的照明亮度进行适当的控制。在住宅小区的室内公共区域应该尽可能使用声控和光控照明系统，实现对照明时长的有效控制，避免造成电力资源浪费。在住宅电气系统设计过程中应增强自动调光技术在住宅小区的照明系统中的应用，这一技术能够根据公共区域实际的需要进行灯光亮度的调节进而实现能源的节约。

3 结语

通过对住宅小区电气系统中的主要电力损耗设备的优化，以及全新的节能技术的应用，有效提升了住宅小区的节能水平。节能环保是未来各个产业发展的必然方向，现阶段住宅小区电气系统设计也逐步向着这一方向发展。

参考文献

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[2] 董超云.住宅小区的建筑电气设计探析[J].工程技术研究，2017（1）：205+213.