论文部分内容阅读
摘要：现阶段在进行建筑工程建筑过程中，电气设计作为建筑工程中重要的组成部分，越来越受到人们的关注，在电气设计时除了实用性还要注重其设计的节能。文章针对建筑电气的节能设计进行分析探讨。
关键词：建筑电气；设计；节能；
1 住宅小区供电气设计节能措施
目前的住宅建筑通常都是由一路10kV电源进行供电，另设柴油发电机组作为备用电源。作为电气设计师来说，主要从以下几个方面考虑电气节能：
（1）在线路中传输同等功率或容量电荷量时，可以有效地降低功率损耗、电能消耗。通常建筑内的低压供电半径不宜超过150，因此，在建筑内设置若干个10/0.4kV 变电所，由开闭所放射式向10kV 变配电所进行10kV 高压供电；（2）配电变压器的选择：配电变压器在如今的住宅建筑电气系统中使用量非常巨大，尤其是10kV 和35kV 级变压器，在设计中不能采用高损耗的变压器，变压器应采用10 型及以上节能环保型、低损耗、低噪音产品。变压器应自带强迫通风装置；（3）配电线路导线、电缆的选择：任何工程项目的实施都要考虑控制成本，电气设计也不例外，在进行配电线导线、电缆的选择时首先要以安全可靠、满足相关技术要求为基础外，其次就要考虑具体实施的经济性。一般是遵照经济电流密度选择原则进行选取；另外从变配电房到住宅电井的住宅电源主干线路可采用新型铝合金电缆，发热小，而且造价比铜芯电缆略低；（4）节能运行：节能运行即是忽略供电成本，以最小化配电网络有功损耗为目的。理论上运行电压的平方和有功损耗是反比例关系，所以在进行电气设计时要合理增大供电电压，以此来达到节能运行的目的；（5）电压调节和无功补偿：在住宅小区的电气供电系统中设计一个无功补偿装置，可以直接进行无功功率补偿，然后通过自动调节控制系统电容器，从而最低限度地降低配电网络的无功功率，以此达到电压调节和降耗节能的效果；（6）照明：住宅建筑的照明应选用节能光源、节能附件，灯具应选用绿色环保高效节能产品。住宅建筑的门厅、前室、公共走道、楼梯间等公共位置的照明采取节能控制。当应急照明采用节能自熄开关控制时，在应急情况下，设有火灾自动报警系统的应急照明应自动点亮；无火灾自动报警系统的应急照明可集中点亮。
2 实例分析住宅建筑节能电气设计
2.1 工程概况
该建筑总建筑面积30万平方米，小区的室内外供配电规划设计采用了许多新技术、新设备，不论从技术性、先进性、安全可靠性及从发展长远性都是比较好的，小区内设10KV 箱式开关站一座，箱式变电站六座。开关站10KV 双电源供电，采用ZLQ12-3X240MM2 电缆，高、低压均采用电缆经沟、槽直埋敷设。且成环形供电。现装变压器容量按计算负荷放大一级，箱变中变压器室变压器的安装位置尺寸按放大2-3级预留，小区的高低压环网电缆都是一次到位建成（高压环网ZLQ12-3X150MM2，低压环网VLV22-4X185MM2），为的是今后不再更换线号。次干线导线截面都放大了一级设计，留有足够的余量。整体是按中、远期用电考虑的。小区内和住宅内敷设和安装了电讯、有线电视线路设备。显然该小区居民用电负荷增长的幅度比预计要高，该小区商品房的购买者50-60%为个人，40%左右为单位购房后分配给职工，因此这个小区是一个从小康型住宅小区向高水平小康型住宅区过渡的典型。其用电情况具有代表性。
2.1.1 供电负荷
（1）负荷计算
从居民区多户家庭家用电器的拥有量计算其用电的负荷：
式中Pj1为用户的计算负荷，Ps1为用户的设备容量，Lj1为用户的计算电流。cosf=0.8
对于一个住宅小区用电负荷的大小，依据楼座的数量而有所变化，其需要系数显然是随楼座的增加而减少。因此，笔者认为在建筑电气设计中对于一个住宅小区确定变压器容量时，可按近期和远期容量分期进行设计，但变配电室变压器安装位置尺寸可以按放大二至三级预留，以便将来负荷增加后更换变压器，但对于主干电缆及楼内横竖干线的导线截面应按远期规划发展负荷设计，一次建成，今后不再更换线号，尤其户内的导线的设计应根据小康水平型住宅用电负荷设计，并留有一定余量。
2.2 电度表箱的设置及电表的设计
电度表箱还是分层设置较好，一层为本单元总表箱，箱内除本层分户表外，公共楼梯用电表也装此箱内，2至N层为每层设一表箱，嵌装于楼梯间墙上，表箱内设每户一表及每户的保护开关。这就要求电度表生产厂家生产过载能力大，倍数大的表，以适应住户用电高速发展的需要。漏电开关和断路器也应与之相应设计。
2.3 户内设二支路供电
为满足现代化用电的需求，住户内将照明和插座分支路供电，是当前适应家庭多功能用电的发展趋势也就是住宅内采用三相五线制，加PE 线专用接地线。照明支路经断路器有过载，短路保护，插座支路经漏电保护开关供给插座有过载、过压、欠压、短路、漏电保护的作用，当家用电器发生漏电等故障时，漏电保护开关脱扣跳闸，不但起到了保安作用，而且在漏电开关动作脱扣后不影响正常照明，方便了用户。
2.4 住宅公共楼梯间宜采用延时熄灭开关
小区采用了触摸式、按扭式延时开关，对于小区常明灯，节约电能和方便用户起到了良好的作用。但在使用中由于少数住户对开关缺乏了解，个别住户缺乏公共道德，少数开关被砸、撬，因此要求小区管理部门在住户进住前应加强有关知识和道德教育，另外，也可采用声光控开关。
2.5 插座设计
由于家用电器的种类繁多，使用功能的扩大，家庭插座的数量及其容量应适应这个需求。笔者认为在厅里应设三个组合插座板，即一级加三级型，卧室设两组组合插座板，其安装位置因各户家具的布置不同，安装位置不好确定，但因大墙面上一般要布置家具、沙发等，建议最好安在靠窗户或靠门的附近为宜，高度0.3mm为好且采用安全型。厨房因电炊具增加，最好设置两声组合插座板，高度可设在1.5m以上。卫生间可设一组防水防溅水型组合插座板，高度为1.8m。插座容量：对厅内和厨房因可能装空调器和大功率炊具，可各设一组额定电流15A型的插座，其他处可为10A 型。
2.6 小区路灯的设计
由于居民生活水平的提高，对住宅小区路灯的设置也颇为重要。它不仅是一种照明工具，还有美化环境、供住户观赏的作用。因此，小区内除主干道路上的高杆路灯外，还应有道路路灯、楼前庭院灯、游园和活动中心的装饰灯及草坪灯。设计人员在设计时除满足照明度要求外，在选型设计时还应注意其美观和艺术。为便于控制和节省电能，除有集中控制开关外，还应有分路开关控制，以便于控制和维护、检修。路灯、草坪灯等户外灯具可使用LED光源的产品，以节省用电。以上是笔者根据小区居民用电现状对住宅小区供配电设计、住宅建筑电气设计的一些见解和浅析。
3.结束语
综上所述，目前尚有1/4 的住户还未进住，统计和分析尚不全面，但总的看来是高速度增长的态势，它将代表着新型住宅小区今后十年用电发展的方向，给建筑电气设计提出更新更高的要求，设计人员和小区建设单位应有一定的超前意识和开拓精神，使建筑电气设计更加科学合理、经济实用，为智能化的住宅创造条件，为人民创建更加灿烂辉煌的明天。
参考文献
[1]胡景生.变压器能效与节电技术[M].北京：机械工业出版社，2007.
[2]李宏毅，金磊.建筑工程电气节能[M].北京：中国电力出版社.2004.
[3]徐晶.现代住宅小区电气设计[J].黑龙江科技信息，2011（4）.
关键词：建筑电气；设计；节能；
1 住宅小区供电气设计节能措施
目前的住宅建筑通常都是由一路10kV电源进行供电，另设柴油发电机组作为备用电源。作为电气设计师来说，主要从以下几个方面考虑电气节能：
（1）在线路中传输同等功率或容量电荷量时，可以有效地降低功率损耗、电能消耗。通常建筑内的低压供电半径不宜超过150，因此，在建筑内设置若干个10/0.4kV 变电所，由开闭所放射式向10kV 变配电所进行10kV 高压供电；（2）配电变压器的选择：配电变压器在如今的住宅建筑电气系统中使用量非常巨大，尤其是10kV 和35kV 级变压器，在设计中不能采用高损耗的变压器，变压器应采用10 型及以上节能环保型、低损耗、低噪音产品。变压器应自带强迫通风装置；（3）配电线路导线、电缆的选择：任何工程项目的实施都要考虑控制成本，电气设计也不例外，在进行配电线导线、电缆的选择时首先要以安全可靠、满足相关技术要求为基础外，其次就要考虑具体实施的经济性。一般是遵照经济电流密度选择原则进行选取；另外从变配电房到住宅电井的住宅电源主干线路可采用新型铝合金电缆，发热小，而且造价比铜芯电缆略低；（4）节能运行：节能运行即是忽略供电成本，以最小化配电网络有功损耗为目的。理论上运行电压的平方和有功损耗是反比例关系，所以在进行电气设计时要合理增大供电电压，以此来达到节能运行的目的；（5）电压调节和无功补偿：在住宅小区的电气供电系统中设计一个无功补偿装置，可以直接进行无功功率补偿，然后通过自动调节控制系统电容器，从而最低限度地降低配电网络的无功功率，以此达到电压调节和降耗节能的效果；（6）照明：住宅建筑的照明应选用节能光源、节能附件，灯具应选用绿色环保高效节能产品。住宅建筑的门厅、前室、公共走道、楼梯间等公共位置的照明采取节能控制。当应急照明采用节能自熄开关控制时，在应急情况下，设有火灾自动报警系统的应急照明应自动点亮；无火灾自动报警系统的应急照明可集中点亮。
2 实例分析住宅建筑节能电气设计
2.1 工程概况
该建筑总建筑面积30万平方米，小区的室内外供配电规划设计采用了许多新技术、新设备，不论从技术性、先进性、安全可靠性及从发展长远性都是比较好的，小区内设10KV 箱式开关站一座，箱式变电站六座。开关站10KV 双电源供电，采用ZLQ12-3X240MM2 电缆，高、低压均采用电缆经沟、槽直埋敷设。且成环形供电。现装变压器容量按计算负荷放大一级，箱变中变压器室变压器的安装位置尺寸按放大2-3级预留，小区的高低压环网电缆都是一次到位建成（高压环网ZLQ12-3X150MM2，低压环网VLV22-4X185MM2），为的是今后不再更换线号。次干线导线截面都放大了一级设计，留有足够的余量。整体是按中、远期用电考虑的。小区内和住宅内敷设和安装了电讯、有线电视线路设备。显然该小区居民用电负荷增长的幅度比预计要高，该小区商品房的购买者50-60%为个人，40%左右为单位购房后分配给职工，因此这个小区是一个从小康型住宅小区向高水平小康型住宅区过渡的典型。其用电情况具有代表性。
2.1.1 供电负荷
（1）负荷计算
从居民区多户家庭家用电器的拥有量计算其用电的负荷：
式中Pj1为用户的计算负荷，Ps1为用户的设备容量，Lj1为用户的计算电流。cosf=0.8
对于一个住宅小区用电负荷的大小，依据楼座的数量而有所变化，其需要系数显然是随楼座的增加而减少。因此，笔者认为在建筑电气设计中对于一个住宅小区确定变压器容量时，可按近期和远期容量分期进行设计，但变配电室变压器安装位置尺寸可以按放大二至三级预留，以便将来负荷增加后更换变压器，但对于主干电缆及楼内横竖干线的导线截面应按远期规划发展负荷设计，一次建成，今后不再更换线号，尤其户内的导线的设计应根据小康水平型住宅用电负荷设计，并留有一定余量。
2.2 电度表箱的设置及电表的设计
电度表箱还是分层设置较好，一层为本单元总表箱，箱内除本层分户表外，公共楼梯用电表也装此箱内，2至N层为每层设一表箱，嵌装于楼梯间墙上，表箱内设每户一表及每户的保护开关。这就要求电度表生产厂家生产过载能力大，倍数大的表，以适应住户用电高速发展的需要。漏电开关和断路器也应与之相应设计。
2.3 户内设二支路供电
为满足现代化用电的需求，住户内将照明和插座分支路供电，是当前适应家庭多功能用电的发展趋势也就是住宅内采用三相五线制，加PE 线专用接地线。照明支路经断路器有过载，短路保护，插座支路经漏电保护开关供给插座有过载、过压、欠压、短路、漏电保护的作用，当家用电器发生漏电等故障时，漏电保护开关脱扣跳闸，不但起到了保安作用，而且在漏电开关动作脱扣后不影响正常照明，方便了用户。
2.4 住宅公共楼梯间宜采用延时熄灭开关
小区采用了触摸式、按扭式延时开关，对于小区常明灯，节约电能和方便用户起到了良好的作用。但在使用中由于少数住户对开关缺乏了解，个别住户缺乏公共道德，少数开关被砸、撬，因此要求小区管理部门在住户进住前应加强有关知识和道德教育，另外，也可采用声光控开关。
2.5 插座设计
由于家用电器的种类繁多，使用功能的扩大，家庭插座的数量及其容量应适应这个需求。笔者认为在厅里应设三个组合插座板，即一级加三级型，卧室设两组组合插座板，其安装位置因各户家具的布置不同，安装位置不好确定，但因大墙面上一般要布置家具、沙发等，建议最好安在靠窗户或靠门的附近为宜，高度0.3mm为好且采用安全型。厨房因电炊具增加，最好设置两声组合插座板，高度可设在1.5m以上。卫生间可设一组防水防溅水型组合插座板，高度为1.8m。插座容量：对厅内和厨房因可能装空调器和大功率炊具，可各设一组额定电流15A型的插座，其他处可为10A 型。
2.6 小区路灯的设计
由于居民生活水平的提高，对住宅小区路灯的设置也颇为重要。它不仅是一种照明工具，还有美化环境、供住户观赏的作用。因此，小区内除主干道路上的高杆路灯外，还应有道路路灯、楼前庭院灯、游园和活动中心的装饰灯及草坪灯。设计人员在设计时除满足照明度要求外，在选型设计时还应注意其美观和艺术。为便于控制和节省电能，除有集中控制开关外，还应有分路开关控制，以便于控制和维护、检修。路灯、草坪灯等户外灯具可使用LED光源的产品，以节省用电。以上是笔者根据小区居民用电现状对住宅小区供配电设计、住宅建筑电气设计的一些见解和浅析。
3.结束语
综上所述，目前尚有1/4 的住户还未进住，统计和分析尚不全面，但总的看来是高速度增长的态势，它将代表着新型住宅小区今后十年用电发展的方向，给建筑电气设计提出更新更高的要求，设计人员和小区建设单位应有一定的超前意识和开拓精神，使建筑电气设计更加科学合理、经济实用，为智能化的住宅创造条件，为人民创建更加灿烂辉煌的明天。
参考文献
[1]胡景生.变压器能效与节电技术[M].北京：机械工业出版社，2007.
[2]李宏毅，金磊.建筑工程电气节能[M].北京：中国电力出版社.2004.
[3]徐晶.现代住宅小区电气设计[J].黑龙江科技信息，2011（4）.