(金科华北(北京)房地产开发有限公司 100102)
摘要:从目前来看,社会经济发展对于电力能源的需求日益增大,电力能源消耗逐年上涨,能源问题岌岌可危。住宅小区建筑作为人们日常生活的重要场所,这部分电能损耗占据全国消耗总量的很大一部分比重,因此在进行住宅小区建筑电气设计的过程中,还应当合理的引入节能措施,降低电能的消耗。本文将简单介绍住宅小区的建筑电气设计原则,并结合实例分析建筑电气设计要点及节能措施,为相关工作者提供参考借鉴。
关键词:住宅小区;电气设计;节能措施
前言
在设计住宅小区时,要考虑到其实用性的需求,给居民创造更加便捷高效的居住环境,这需要完善的前期设计,保障小区住宅电气的正常运行。但是这对电能的消耗是非常大的,在电气设备工作时,导致日常的运营成本增加,同时也造成了不同程度的浪费现象。所以,优化住宅小区的建筑电气设计至关重要,同时需采用先进的科技和设备对住宅小区的耗能量进行限制。
1.住宅小区建筑电气设计概述
1.1建筑电气设计概述
一般来说,住宅建筑电气设计需要全面地考虑住宅的使用要求和功能,科学合理地设计电气工程的过程。在此设计过程中,首先应根据住宅小区的特点选择相应的供电负荷等级,合理计算配电系统容量等技术参数,然后设计电源和防雷接地等设施,确保住宅区建筑物的所有电气参数符合相关要求。
1.2住宅小区建筑电气设计的原则
(1)在住宅小区建筑电气设计过程中,必须严格执行相关法律法规以及规范标准制度的要求,从而确保电气设计的可靠性和安全性,确保住宅小区居民日常用电安全。
(2)在设计过程中,还应当结合住宅小区的建筑实际情况,进行科学、完备的电气设计,避免不切实际、不全面的设计规划。
(3)经济性原则:电气设计首先要符合法律规定,同时也要符合居民的生活需求,此外,还应当对电气设计的投入成本进行控制,大力采用节能环保设计,使小区电气设计的经济效益最大化。
(4)先进技术:在电气设计的过程中,应积极引入一些先进的科学技术,来提高电气控制的智能化水平。
2.住宅小区建筑电气设计案例分析
2.1小区概述
以某地的一处住宅小区为例,其小区的建筑面积一共有69.5万m2,其中住宅用地就有51万m2,使其成为了该地最大的住宅小区之一。另外对于小区的用电量,市政府在小区的周围建设了110kV/10kV的降压站,设计变压器总容量约为24160kVA。首先将按照规划将住宅小区划分为两个面积相同的区域供电,然后从小区外的降压站引出四条高压进线,每条高压线路的电压为10kV,最后连接到区域内的2个10kV开关站,进一步满足了小区住宅的用电需求。
2.2住宅小区电气设计遵循的原则
21世纪以来,从参考已有的一些统计数据来看,建筑能耗占社会能源消费总量的一半左右,增强小区电气设计中的节能水平对于能源和环境都非常有意义。在这种形式下,在本社区建筑电气设计过程中,为避免能源消耗,整体设计本着节能环保的原则,就需要考虑居民生活的基本需求,采取更加先进的节能措施来减少社区的能源消耗,并最大限度地减轻对环境造成的影响。
2.3小区电气设计中的节能措施
2.3.1电气设备的选择
选择什么样的电气设备对于建筑电气设计非常关键,关系到整个小区的电气设备的运行性能以及是否节能环保。例如,在变压器中,干式变压器不仅能耗低,而且工作效率更高。对于风扇和泵等电气设备,工作过程中大约一半的能耗由节流阀、挡板或自身消耗,造成严重的能源浪费。在选择电气设备时,应选用高性能以及低功耗的电机、风机和泵,并引入节能调速方法来节流。如水泵在运行过程中,轴功率和流量随转速的增加而增大,如果调整其流量大小,降低到负载水平的80%左右,可以大大降低其输出功率,鉴于电气设备的这个特点,便能够节约70%以上的能源,同时不影响设备的正常工作。
2.3.2设计变压器的要点
住宅小区配电设备的容量和选择在建筑电气设计中非常重要。在设计过程中,要全面地考虑今后住宅小区电气设备的推广形式,准确地预估供配电设备的供电能力,以满足住宅小区今后的用电需求。对于变压器的选择(如表1所示)关系到节能减排和降低成本的影响,还会影响设备的使用寿命和利用率。
表1住宅配电变压器容量的配置
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另一方面,该社区的建筑防火等级应该设定为最高级,所以在选择电气设备的过程中也应考虑变压器安全等级。在该社区变压器的选择过程中,不应采用易爆、易燃且性能较差的油浸式变压器,所以要选取整体性能更好的干式变压器,其优点如下:
(1)干式变压器的防潮和防污能力非常强,纵然在环境恶劣的情况下,环境对它的腐蚀或破坏的情况也不多见。
(2)干式变压器的应用范围较广,它的金属外壳保护用于同一金属封闭开关设备,大大地减少变压器的覆盖面积。
(3)干式变压器本身的运行稳定性较高,对于后期的维护非常省力,而且操作也很简单。即使出现性能故障,也不会发生较为恶劣的安全事故。
2.3.3做好小区内的照明设计
因为该区域项目设计了地下车库场所,地区照明设施过程中地下照明区域的能耗较高。本项目建筑电气照明设计过程采用以下节能设计方法:
(1)在小区的车库区域,由于其顶部较大的空间,可以布置太阳能电池板和储电设备,可以将阳光转换为电能进行储存使用,可以作为照明用电使用,大大地减少耗能。除此之外还可以向地下车库照明配置单独控制电路,全部在路线照明设施中,采用光学和声控开关,车辆只要到进入一定范围,就会打开自动照明开关,等到车辆行驶通过后,照明会自动熄灭,使用很简单,而且无需人员进行管理,并降低了耗电量。
(2)该项目还在选择灯具时体现出节能的环保意识。选择使用寿命较长以及安全性和稳定性都很稳定的照明设备用于照明相关的电气设备,电气检查和布线设备。同时,在选择过程中,该项目充分结合住宅社区建筑的房间形状指数(RI)和房间空间比(RCR)等指标,选择相应的照明灯具,不仅符合实际的照明要求,对住宅建筑而言,还具有节能减排的效果(如表2所示)。此外,在电气照明的设计过程中,除了确保灯具能够具有更高的光效控制效果外,其灯具的配光曲线也是合理的选择。
表2 RCR或RI灯具配光原则
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(3)该项目介绍了照明控制系统中的智能照明系统(如图1所示)。采用智能照明系统的控制,不仅能够使灯具在正常工作状态下处于最佳充电状态,还可以防止照明灯由于电压过高引起的眩光问题,大大地降低了耗能。它还提高了各种恶劣电网环境下照明系统的工作性能,使这种设备能够在相对复杂的工作环境中持续照明,也大大地改进了照明设施的使用寿命。此外,亮度传感器在这种智能控制系统中也得到了广泛的使用,对于改善自动控制光线的强度。如果没有采光需要的话,这种系统能够降低采光灯的亮度,充分地利用自然光,以达到更好的节能效果。
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图1智能照明控制系统示意图
2.3.4小区电梯的节能设计
在设计住宅小区的楼梯和电梯时,需要确保将输电容量放在首位,尽可能减少住户的等待时间。为了提高乘坐电梯的用户的舒适性和安全性,本社区的电梯设计采用了直流电机驱动技术,对安装单元的施工全程进行严密的质量管控和监督,确保电梯设计和施工的合理性。另外,注意在电梯的控制设备的安装期间的配电设计。通过合理设计通风装置和电气照明电路,可以在保证电梯安全稳定运行的同时降低电梯的能耗。
结束语
综上所述,进入新世纪以来,我国居民的观念产生了巨大的变化,生活水平的提高也使得人们对住所的电气设计要求提高。上文中以实例为证,对我国大部分地区居住场所的电气设计应注意的关键点进行了研究,并相应的讨论了改进办法,以确保电气设备正常工作的同时,降低对环境的影响和对能源的消耗。项目工程的各部门应重视电气设计的环保性和节能性,提高自身的技术能力,以促进我国建筑电气建设水平的发展。
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