樊娜娜

（太原市建筑設計研究院，山西 太原 030000）

1 建筑電氣系統(tǒng)設計

1.1 明確負荷等級

由于當前建筑項目主要是采取高層住宅形式，并且規(guī)模通常較大，涉及較多人口，因而電氣設計要求比較嚴格。按照國家現(xiàn)行JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規(guī)范》提出的要求，小區(qū)消防所用的水泵、電梯、疏散用客梯、卷簾、正壓風機、補風與排煙機、應急照明、航空障礙燈以及電梯基坑水泵都是一級負荷范疇的消防負荷；生活水泵、排污泵、通信機房、弱電監(jiān)控以及走道照明和人防用電都是一級負荷范疇的非消防負荷；其他沒有特別說明的就是三級負荷。

1.2 計算短路電流

住宅小區(qū)建筑配電系統(tǒng)有出現(xiàn)短路事故的可能性，包括單相短路、兩相短路、兩相接地短路和三相短路等。如果配電系統(tǒng)短路，就會危及建筑用電的安全性、持續(xù)性，所以必須精確計算短路電流，提供住宅小區(qū)建筑電氣設計的科學依據(jù)。當住宅小區(qū)建筑配電系統(tǒng)出現(xiàn)三相短路事故時，由于電氣設計中要盡可能平衡三相負荷，所以出現(xiàn)短路三相阻抗，如果三相短路是仍保持電流與電壓二者對稱的話，那么短路時的電流值大于正常情況下的電流值。住宅小區(qū)建筑中三相短路事故的發(fā)生幾率較小，不過其危害很大，務必要精確計算其電流，明確三相短路電流的穩(wěn)態(tài)值，并在電氣設備與導線的校驗中使用該值，確保建筑電氣設備的安全運行。

1.3 分析變壓器的臺數(shù)與容量

分析和確定供配電設備的容量是住宅小區(qū)建筑電氣設計的重要工作之一。在設計時應充分考慮日后用電設備的更新與發(fā)展需求，保留其擴容量余地。在所有的建筑電氣設備中，確定變壓器的臺數(shù)、容量是最為關鍵的。變壓器的臺數(shù)和建筑電氣工程建設中一次設備投資的大小，同時影響設備在后期的利用率高低，確定合理的變壓器臺數(shù)能有效實現(xiàn)電氣節(jié)能目標，控制住宅小區(qū)建筑電氣工程成本。針對變壓器容量，應站在提高效率的角度合理選擇變壓器容量，考慮電氣設備與住宅小區(qū)建筑的用電負荷系數(shù)，不能直接以電氣設備安裝容量為基礎選擇變壓器。該系數(shù)是指同時利用電氣設備的情況，建筑用戶越多，系數(shù)一般就越小。

1.4 無功補償設計

按照計算電力負荷的結果，住宅小區(qū)建筑供電功率因數(shù)并沒有達到國家標準，所以應使用無功補償提高功率因數(shù)。根據(jù)住宅小區(qū)建筑實際情況，決定使用變壓器低壓側集中自動補償裝置，并通過自動循環(huán)投切方式確定電容器組，實現(xiàn)對功率因數(shù)的實時采集，從而控制電容器投切。該投切選擇整組投入的方式，維護方便、操作簡單，能顯著提高利用變壓器的效率。在使用無功補償之后，把功率因數(shù)提高到滿足供電部門要求的標準。而為提升補償?shù)臏蚀_性，設計者按照建筑電氣施工圖，同時借鑒過去的工作經(jīng)驗，科學估算補償容量。

1.5 建筑配電設計

住宅小區(qū)建筑電力負荷的等級是不同的，消防用電為一級負荷，照明用電為三級負荷，因而要基于不同供電要求選擇不同變壓器。通過考慮建筑電氣系統(tǒng)的狀況，決定低壓配電系統(tǒng)選擇結合放射式、樹干式的方式，容量較大的單臺設備用電負荷抑或是重要負荷選擇放射式實現(xiàn)供電，照明系統(tǒng)和一般用電負荷選擇結合樹干式、放射式的方式供電。其中，一級負荷范疇的消防負荷選擇雙電源供電，同時在末端自投；一級負荷范疇的非消防負荷選擇雙重電源供電，并于恰當?shù)奈恢蒙匣ネ?，一旦其中一個電源出現(xiàn)故障，另一個電源不會被損壞；三級負荷則選擇單電源實現(xiàn)供電。如果沒有用電的特殊要求，當變壓器是三級負荷時，可選擇低壓單母線分段運行方式，在母線之間設置手動開關，方便聯(lián)絡；如果變壓器是一級負荷，市電電源和備用發(fā)電機電源之間可選擇可靠連鎖合閘程序，確保不會出現(xiàn)兩者并列運行的情況；如果連接發(fā)電機的變壓器運行停止，應起動備用發(fā)電機，促使消防負荷、重要負荷獲得電力供應。

2 節(jié)能設計措施

在高科技快速發(fā)展的新時代，怎樣對住宅小區(qū)建筑用電情況實施即時監(jiān)控、即時調(diào)節(jié)，這是電氣節(jié)能設計面臨的重要課題。為解決好這一問題，運用電力載波技術、網(wǎng)絡信息技術的智能節(jié)能系統(tǒng)隨之出現(xiàn)，即時監(jiān)控和即時調(diào)節(jié)都有實現(xiàn)的可能。通過應用能源管理系統(tǒng)以及實現(xiàn)對電能表數(shù)據(jù)的遠程采集，就可以有效管理住宅小區(qū)建筑電氣節(jié)能設計，促使人們改掉不好的用電習慣，提高建筑節(jié)能效果。該智能能源管理系統(tǒng)能基于住宅小區(qū)建筑電氣需求合理調(diào)整供電量，減少不必要的消耗。

如設計使用室內(nèi)紅外傳感器，就能在無人時即時關閉燈具；將二氧化碳傳感器應用于地下車庫，就能基于車庫中二氧化碳的濃度正常及時關閉新風系統(tǒng)，在滿足實際需求的前提下盡量減少電能消耗。在住宅小區(qū)建筑電氣設計中使用發(fā)光二極管，也就是LED 光源，能有效減少因照明產(chǎn)生的電能消耗。在電氣設計中也可通過燈具控制方式的優(yōu)化，提高電氣節(jié)能控制效果。在住宅小區(qū)建筑電氣節(jié)能設計中怎樣充分利用自然光源是一個重點，畢竟太陽光是清潔的、免費的光源，如果能將其合理利用，就能很好地滿足節(jié)能目標。如在住宅小區(qū)建筑地下車庫需要長期進行人工照明，因而可設計使用導光筒，這是有效的替代方案之一，白天陽光充足時可完全放棄人工照明，達到節(jié)能的效果；針對建筑室外照明，可設計使用太陽能發(fā)電系統(tǒng)，在白天把太陽能變成電能加以儲存，將其用于夜間小區(qū)景觀照明。