住宅小区建筑电气设计研究

摘要：随着建筑行业的发展, 人们的生活质量也在不断提高, 新式小区及新式住宅也在逐渐被建立起来, 而小区的居民用电也在日益变化, 随之而来的就是小区的用电负荷增长, 而电力资源是宝贵的生活资源, 如何将小区的公共用电变得节能, 但还要保障小区业主的用电需求, 是当下小区建筑电气设计人员应该去着手解决的问题, 通过科学合理的住宅小区的建筑电气设计, 不仅能满足当前小区居民的用电需求, 同样也可以保障未来小区用电的增长。本文对小区的建筑电气设计及其节能措进行阐述, 以促进建筑行业的发展。

　　关键词：建筑电气,节能措施,研究

　　建筑电气设计是小区用电设计的规划, 小区的用电负荷是否科学合理, 全都要归结于建筑电气设计的好坏。所以住宅小区的建筑电气设计十分总要, 在小区住宅的设计中应满足未来小区的用电需要, 同时也要满足小区公共设施节能的要求, 从小区的用电预期及小区的发展规划下手, 从而达到小区节省小区住宅用电负荷的需要。文章对住宅小区的建筑电气设计及其节能措施进行分析, 希望为相关部门提供参考。

　　1 住宅小区建筑电气设计发展概述

　　建筑电气是近年来衍生出来的新概念, 其包含多方面的电气知识, 也是我国建筑行业人员通过不断总结、不断研究、不断进取的结果。“建筑电气”一词的含义也较为广阔, 如利用融和照明、安防、电力节能等多方面的电力技术。其宗旨是利用自身有限的空间为居住人员建造一个安全的, 舒适便捷的、适宜人类居住的空间环境。

　　建筑电气是较为综合的用电技术, 而用电综合技术的发展是与电气科技的进步具有直接关系的。2000年初, 建筑行业虽然是国民行业的支柱, 但其仅能够满足人们基础的住宅需求, 而不能提供更多的人们用电的需求。2000年初的建筑电气行业并没有形成一定标准、规模、及规范, 但随着后续信息技术的发展, 建筑行业中也得到了信息技术支持, 实现了安装自动报火警的系统、对讲安防系统, 直至楼宇自动监控系统也得到了应用普及, 从而建筑电气行业得到了飞速发展。

　　2 住宅小区建筑电气设计负荷

　　2.1 近年设计趋势

　　随着建筑电气的发展, 国民生活质量的提高, 其建筑电气设计也越来越和国际建筑接轨, 其中不乏大量国外电气产品开始逐渐进入中国的百姓家庭中。而当今小区用电较为广泛, 其用电增长速度也已经快速超越了小区建筑面积的增长速度, 所以为了满足当前新建小区住宅用电增长的需求, 国家电力部门下发了相关文件, 要求新建住宅小区的供电能力要满足小区居民住户40———50年之内的用电增长需求。另外, 要求地级城市内的常规住宅用的密度大于等于50kw/m2, 要求直辖市、省会以及经济发达城市用电负荷密度大于等于60kw/m2到80kw/m2。

　　2.2 初步设计阶段的负荷计算

　　新建居民小区的用电负荷设计很重要, 在设计时既要满足当前电力负荷应用广泛的需求, 同时也要满足未来用电发展变化的用电需求。在初始设计时, 应当采用单位指标法进行估算, 并根据估算得出的变压器的容量及数量。另外在设计的阶段, 可以将相关用电负荷较大的用电设备进行加入到估算中, 从而再次确定配电变压器的容量与数量。住在进行宅的电荷计算一般采用的也是单位指标法, 通常以面积为单位进行计算, 也可以住宅小区的用户单元进行计算。在小区用电负荷的初期设计中, 应考虑到住宅小区的档次、面积等, 然后再进行负荷的计算。另外, 我国在2012年实施了《住宅建筑电气设计规范》, 该设计规范了我国各类住宅的用电负荷标准。

　　3 住宅小区供电电源的确定

　　3.1 供电电压等级的一般原则

　　住宅小区供电等级确定需要许多数值进行分析, 如用电设备用电总和的设计、小区住宅用电电荷的实时数据分析、小区住宅用电高峰的峰值分析、及小区所在管辖区域的供电条件等。

　　当小区用电总量<100千瓦时, 规定为低电压等级。

　　当用户用电总量介于50千瓦时到100千瓦时之间时, 规定为低压供电等级。

　　用电设备总容量在100kvA到16000kvA (不包含16000kvA) 之间时, 定格为10kv等级。

　　用电设备总容量在8mvA到40MVA之间时, 规定为35kv供电等级。通常35kv等级变电站的建立需要考虑实际问题, 例如对经济的考量, 及技术的支持考量等。

　　用电设备总容量在16mvA到100MVA时, 规定建议使用110kv或超过110kv的电压等级。

　　用电设备总容量在100MVA以上时, 建议该用户使用220kv以上的电压等级。

　　3.2 小区居民住宅的供电

　　一般小区的用电等级为低压级别。但随着小区居民的增长或用电设备的不断增加, 通常在小区住宅设有开闭电站及高压区域配电室。通过开闭站的建设可以满足10kv出线数量, 并能够充分利用电路设备。但开闭站的建设应当满足居民小区的总建筑面积达到40万/m2时。

　　3.3 开闭站的建设说明

　　开闭站的设置并不居于规定一般按照小区的规模进行设计, 其面在200平方米左右, 如小区规模较大可以根据相关小区规模需要进行设计。

　　开闭站的设计通常以单母线分段接线为主要设计形式, 馈电出线的线路设计为10到12路不等, 但注意尽量不要馈出中压架空线路。当建造开闭站的区域有限时, 应根据实际情况将馈电出线控制在6到2路, 从而建立小规模的开闭站, 但应注意设计原则应遵循建造有母联的大配电开闭站而不是只具有维护功能的开闭站。另外, 设计时同样要满足开闭站容 (转下页) 量的裕度, 当容量裕度缺少时, 应进行接入新负荷的处理方式, 当开闭站容量不满足供电安全N-1的原则时, 应将负荷倒出, 如上述现象频发, 应考虑对开闭站进行改造升级。

　　3.4 小区公用设备的照明设计

　　小区住宅设计应满足公共区域节能的需要, 首先, 应该设计夜间公共照明区域的节能。通常照明区域的节能设计就是对灯泡的选择进行挑选, 根据市场灯泡的价格, 一般白炽灯的价格相对来说具有经济性, 但长期使用用电负荷会增加, 所以不利于长期使用, 电子节能灯初始价格较高, 但有利于节省用电电荷, 而通常电子节能灯的使用寿命较长, 所以通过计算, 在设计公共区域照明区域的用电设备时, 应优先考虑电子节能灯。但在实际的使用中, 节能灯的使用情况较不理想, 出现了大面积节能灯损坏的现象, 究其原因为节能灯是非线性负荷, 所以在发亮期间会产生谐波, 谐波与线性电负荷会产生反应从而使电网产生混乱。所以选择电子节能灯的效果不符合实际应用。所以在公共区域的节能设计还应具体进行研究, 如提供专用的节能灯用电网络, 或提供纯阻性负荷可以降低运行电压, 以实现节能的作用。

　　4 照明节能效果评价

　　当今时代的小区住宅设计越来越人性化, 大多新式小区设计都会配有地下车库, 通过地下车库的设计在一定程度上缓解了小区业主的停车压力。但小区地下车位往往没有阳光直射的进入, 所以地下车库需要24小时的照明, 而小区的用电负荷较多电价也在随时波动, 对小区进行节能照明, 不仅能够减少小区的用电负荷, 也能够为小区物业减少经济消耗。地下车库的节能设计应遵循, 常用灯及声控灯混合使用的方式方, 由于地下车库的使用时间不被限制, 随时业主都可以进入到地下车库进行提车及存车, 所以在没有汽车启动的情况下, 车库相对于安静, 只打开部分低用电负荷的常用灯就可以, 而当有车辆进入或驶出, 声控灯可以根据声音自动开启, 从而为小区用户提供方便。通过地下车库的照明设计在一定程度上可以缓解小区的用电负荷压力, 也可以为小区物业带来经济性。

　　5 光导管照明系统的应用

　　光导管绿色照明系统就是把自天的太阳光有效地传递到室内阴暗的房间或者易燃易爆小适宜采用电光源的房间, 改变目前很多建筑“室外阳光灿烂, 室内灯火辉煌”的局而, 可以有效地减少电能消耗。光导管可以用于住宅小区、办公楼、商店、旅馆等建筑的地下室车库或走廊的自然采光或辅助照明, 能取得良好的采光照明效果, 是太阳能光利用的一种有效方式。

　　结论

　　综上所述, 建筑电气的节能设计无论是供电系统或用电设备, 都存在着巨大潜力。小区住宅的建筑电气设备负荷要求方面也较多, 但都要满足节省小区用电负荷的需要, 通过文章叙述在一定程度上帮助住宅小区进行建筑电气设计, 但在实际的建筑小区建筑电气设计中, 仍需要设计人员进行实际考虑, 将小区的用电负荷设计到科学合理, 将小区的公共设施设计符合节能, 从而促进住宅小区的建筑用电设计。

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