摘要：电气工程作为住宅小区建筑的核心，必须强调设计阶段的优化设计，确保电气设备能够按照对应的操作流程与标准实现合理的安装，确保电气设计的有效性，将电气系统的价值效益充分发挥出来，满足住宅小区建筑用户的实际需求，最终适应住宅小区的良性发展需要。
关键词：住宅小区；建筑电气设计；节能措施
1.建筑电气系统设计
（1）明确负荷等级
由于当前建筑项目主要是采取高层住宅形式，并且规模通常较大，涉及较多人口，因而电气设计要求比较严格。按照国家现行JGJ16—2008《民用建筑电气设计规范》提出的要求，小区消防所用的水泵、电梯、疏散用客梯、卷帘、正压风机、补风与排烟机、应急照明、航空障碍灯以及电梯基坑水泵都是一级负荷范畴的消防负荷；生活水泵、排污泵、通信机房、弱电监控以及走道照明和人防用电都是一级负荷范畴的非消防负荷；其他没有特别说明的就是三级负荷。一级负荷通过双电源供电，三级负荷通过单回路供电，消防负荷还要通过双电源双回路实行末端切换供电。
（2）计算短路电流
住宅小区建筑配电系统有出现短路事故的可能性，包括单相短路、两相短路、两相接地短路和三相短路等。如果配电系统短路，就会危及建筑用电的安全性、持续性，所以必须精确计算短路电流，提供住宅小区建筑电气设计的科学依据。当住宅小区建筑配电系统出现三相短路事故时，因在电气设计中要尽可能平衡三相负荷，所以短路回路三相阻抗，依旧保持三相短路电流与电压的对称，仅限于短路时的电流值大于正常情况下的电流值。住宅小区建筑中三相短路事故的发生几率较小，不过其危害很大，务必要精确计算其电流，明确三相短路电流的稳态值，并在电气设备与导线的校验中使用该值，确保建筑电气设备的安全运行。
（3）分析变压器的台数与容量
分析和确定供配电设备的容量是住宅小区建筑电气设计的重要工作之一。在设计时应充分考虑日后用电设备的更新与发展需求，保留其扩容量余地。在所有的建筑电气设备中，确定变压器的台数、容量是最为关键的。变压器的台数和建筑电气工程建设中一次设备投资的大小，同时影响设备在后期的利用率高低，确定合理的变压器台数能有效实现电气节能目标，控制住宅小区建筑电气工程成本。针对变压器容量，应站在提高效率的角度合理选择变压器容量，考虑电气设备与住宅小区建筑的用电负荷系数，不能直接以电气设备安装容量为基础选择变压器。该系数是指同时利用电气设备的情况，建筑用户越多，系数一般就越小。此外，通过对住宅小区建筑地下室、公共部分和电梯等设备用电、照明用电进行统计、计算，在地下一层另一综合配电房确定使用1台变压器，其容量大小应根据实际需求以及相关标准进行选择。
（4）无功补偿设计
按照计算电力负荷的结果，住宅小区建筑供电功率因数并没有达到国家标准，所以应使用无功补偿提高功率因数。根据住宅小区建筑实际情况，决定使用变压器低压侧集中自动补偿装置，并通过自动循环投切方式确定电容器组，实现对功率因数的实时采集，从而控制电容器投切。该投切选择整组投入的方式，维护方便、操作简单，能显著提高利用变压器的效率。在使用无功补偿之后，把功率因数提高到满足供电部门要求的标准。而为提升补偿的准确性，设计者按照建筑电气施工图，同时借鉴过去的工作经验，科学估算补偿容量。只是不得把估算的容量直接用于设计无功补偿，最终应基于各种负荷统计功率因数，计算负荷，在对容量补偿之后的总负荷功率因数进行验算、估算，确认其是否比要求值大。
（5）建筑配电设计
住宅小区建筑电力负荷的等级是不同的，消防用电为一级负荷，照明用电为三级负荷，因而要基于不同供电要求选择不同变压器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过考虑建筑电气系统的状况，决定低压配电系统选择结合放射式、树干式的方式，容量较大的单台设备用电负荷抑或是重要负荷选择放射式实现供电，照明系统和一般用电负荷选择结合树干式、放射式的方式供电。其中，一级负荷范畴的消防负荷选择双电源供电，同时在末端自投；一级负荷范畴的非消防负荷选择双重电源供电，并于恰当的位置上互投，一旦其中一个电源出现故障，另一个电源不会被损坏；三级负荷则选择单电源实现供电。如果没有用电的特殊要求，当变压器是三级负荷时，可选择低压单母线分段运行方式，在母线之间设置手动开关，方便联络；如果变压器是一级负荷，市电电源和备用发电机电源之间可选择可靠连锁合闸程序，确保不会出现两者并列运行的情况；如果连接发电机的变压器运行停止，应起动备用发电机，促使消防负荷、重要负荷获得电力供应。
2.节能设计措施
在高科技快速发展的新时代，怎样对住宅小区建筑用电情况实施即时监控、即时调节，这是电气节能设计面临的重要课题。为解决好这一问题，运用电力载波技术、网络信息技术的智能节能系统随之出现，即时监控和即时调节都有实现的可能。通过应用能源管理系统以及实现对电能表数据的远程采集，就可以有效管理住宅小区建筑电气节能设计，促使人们改掉不好的用电习惯，提高建筑节能效果。该智能能源管理系统能基于住宅小区建筑电气需求合理调整供电量，减少不必要的消耗。
如设计使用室内红外传感器，就能在无人时即时关闭灯具；将二氧化碳传感器应用于地下车库，就能基于车库中二氧化碳的浓度正常及时关闭新风系统，在满足实际需求的前提下尽量减少电能消耗。在住宅小区建筑电气设计中使用发光二极管，也就是LED光源，能有效减少因照明产生的电能消耗。在电气设计中也可通过灯具控制方式的优化，提高电气节能控制效果。在住宅小区建筑电气节能设计中怎样充分利用自然光源是一个重点，毕竟太阳光是清洁的、免费的光源，如果能将其合理利用，就能很好地满足节能目标。如在住宅小区建筑地下车库需要长期进行人工照明，因而可设计使用导光筒，这是有效的替代方案之一，白天阳光充足时可完全放弃人工照明，达到节能的效果；针对建筑室外照明，可设计使用太阳能发电系统，在白天把太阳能变成电能加以储存，将其用于夜间小区景观照明，弥补住宅小区建筑电气设计中景观照明路线长、分散的缺点，使节能效果更显著。
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。
3.结语
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。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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论文作者:杨燕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/26
标签：住宅小区论文; 负荷论文; 建筑论文; 节能论文; 电气设计论文; 变压器论文; 电气设备论文; 《基层建设》2019年第7期论文;