張 敏

（浩源科技有限公司，浙江 金華 321000）

1 住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.1 配電設(shè)計(jì)

不同住宅小區(qū)建筑電力負(fù)荷等級(jí)往往存在一定差異。以某住宅小區(qū)為例，建筑電氣系統(tǒng)中的照明用電為三級(jí)負(fù)荷，消防用電為一級(jí)負(fù)荷。因此，具體設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)以電氣系統(tǒng)實(shí)際供電需求及相關(guān)要求為參照，選擇恰當(dāng)?shù)碾娏ω?fù)荷等級(jí)與變壓器設(shè)備。同時(shí)，可選擇搭建樹(shù)干式或放射式結(jié)構(gòu)的建筑低壓配電系統(tǒng)。針對(duì)重要負(fù)荷或容量相對(duì)較大的單臺(tái)用電設(shè)備，優(yōu)先搭建放射式低壓配電系統(tǒng)；而針對(duì)一般用電負(fù)荷或建筑照明系統(tǒng)，選擇樹(shù)干式或放射式結(jié)構(gòu)均可。在住宅小區(qū)建筑電氣系統(tǒng)無(wú)特殊用電要求且變壓器為三級(jí)負(fù)荷時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇采用低壓?jiǎn)文妇€分段運(yùn)行方法，設(shè)置手動(dòng)開(kāi)關(guān)裝置。在變壓器為一級(jí)負(fù)荷時(shí)，采用聯(lián)鎖合閘程序，避免備用電源與市電電源出現(xiàn)并列運(yùn)行情況。

1.2 無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)

當(dāng)住宅小區(qū)建筑電氣系統(tǒng)供電功率因數(shù)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不符時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)采取無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)措施，針對(duì)性地提高供電功率因數(shù)。常見(jiàn)的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)措施為在變壓器設(shè)備低壓側(cè)端加設(shè)集中自動(dòng)補(bǔ)償裝置，采用自動(dòng)循環(huán)投切方式選定電容器組，在電氣系統(tǒng)中增設(shè)自動(dòng)采集功率因數(shù)、控制電容器投切的使用功能。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)實(shí)際補(bǔ)償容量加以估算，基于各類符合統(tǒng)計(jì)功率因數(shù)，精確計(jì)算容量補(bǔ)償后的實(shí)際總符合功率因數(shù)，保證實(shí)際總負(fù)荷功率因數(shù)值大于要求值。

1.3 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員可開(kāi)展繼電保護(hù)設(shè)計(jì)工作，為住宅小區(qū)建筑供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供必要保障，并在系統(tǒng)及設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，快速采取保護(hù)措施，避免電氣設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，或是出現(xiàn)建筑電氣火災(zāi)與觸電安全事故。例如，在某住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)方案中，基于實(shí)際情況，采取10kV繼電保護(hù)措施，在進(jìn)線柜處加設(shè)三相定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置，同步設(shè)置電流速斷保護(hù)、零序及超溫保護(hù)裝置；同時(shí)，合理設(shè)定各項(xiàng)保護(hù)裝置的電流，以及所開(kāi)展保護(hù)動(dòng)作的電流整定值，避免在后續(xù)住宅小區(qū)建筑電氣系統(tǒng)出現(xiàn)各類運(yùn)行故障時(shí)，所配置保護(hù)裝置動(dòng)作出錯(cuò)、不具備實(shí)際繼電保護(hù)功能。

1.4 自備電源設(shè)計(jì)

當(dāng)前，部分住宅小區(qū)建筑普遍涉及較多的一級(jí)供電負(fù)荷。為保障供電安全，在建筑電氣設(shè)計(jì)階段中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益、負(fù)荷容量以及供電安全系數(shù)等因素加以綜合分析，開(kāi)展自備電源設(shè)計(jì)工作，配置適當(dāng)?shù)淖詡潆娫础Ｔ谧儔浩髟O(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障，抑或是市電停電時(shí)，備用電源將對(duì)建筑電氣系統(tǒng)及各類用電設(shè)備進(jìn)行供電。在某住宅小區(qū)建筑電氣方案中，選擇配置柴油式發(fā)電機(jī)作為備用電源，在變壓器故障或市電停電時(shí)，將經(jīng)由變壓器設(shè)備低壓進(jìn)線主開(kāi)關(guān)獲取備用電源信號(hào)，在一定延時(shí)后，備用的柴油發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，在限定時(shí)間內(nèi)達(dá)到額定頻率、轉(zhuǎn)速以及電壓。而在出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，建筑電氣系統(tǒng)將自動(dòng)切除所配置柴油式發(fā)電機(jī)非消防負(fù)荷，確保備用電源為消防設(shè)備持續(xù)供電2h及以上。

2 住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施

2.1 電氣設(shè)備的選擇

近年來(lái)，隨著生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展，各類新型電氣設(shè)備往往具有一定的節(jié)能屬性，在達(dá)到預(yù)期工作效率、保障住宅小區(qū)建筑電氣系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提基礎(chǔ)上，設(shè)備的運(yùn)行能耗有所降低。因此，對(duì)新型高效低能電氣設(shè)備的選擇，是住宅小區(qū)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。在某住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)方案中，配置有干式變壓器、節(jié)能水泵、風(fēng)機(jī)與電機(jī)等新型節(jié)能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑電氣系統(tǒng)整體運(yùn)行能耗的有效降低。其中，在傳統(tǒng)建筑電氣系統(tǒng)中，風(fēng)扇、水泵等設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，近50%的能耗由自身或節(jié)流閥、擋板等加以消耗。而對(duì)高效低能水泵電氣設(shè)備的配置，采用節(jié)能調(diào)速方式，水泵的流量及軸功率將基于轉(zhuǎn)速提升而持續(xù)增大。通過(guò)對(duì)水泵流量的調(diào)整，可將軸功率控制在負(fù)載水平的80%，從而達(dá)到降低設(shè)備輸出功率與運(yùn)行能耗的設(shè)計(jì)目的。以該住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)方案為例，對(duì)各類新型高效低能電氣設(shè)備的配置，在建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，將節(jié)約30%～50%的能源，且不會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的工作狀態(tài)及效率造成干擾。從變壓器設(shè)計(jì)角度來(lái)看，與傳統(tǒng)的油浸式變壓器相比，干式變壓器具有良好的防污防潮性能，且采用金屬保護(hù)外殼，有效減少了變壓器設(shè)備的覆蓋面積，在長(zhǎng)時(shí)間、高負(fù)荷工作狀態(tài)下，干式變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定性較高，難以受到環(huán)境等因素影響而出現(xiàn)各類運(yùn)行故障。干式變壓器在出現(xiàn)各類性能故障問(wèn)題時(shí)，也不會(huì)連鎖引發(fā)安全事故。

此外，對(duì)變壓器設(shè)備容量的選擇，需視住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)要求、配電設(shè)備供電能力而定，既要滿足住宅小區(qū)的用電需求，同時(shí)又要避免出現(xiàn)變壓器設(shè)備性能浪費(fèi)、能源浪費(fèi)問(wèn)題。變壓器容量配置標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

2.2 照明設(shè)計(jì)

（1）燈具選擇。在照明設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合住宅小區(qū)建筑結(jié)構(gòu)分布情況，綜合分析RCR與RI等指標(biāo)，選擇適當(dāng)規(guī)格型號(hào)的照明燈具，或是明確燈具性能范圍，確保充分滿足住宅小區(qū)建筑的實(shí)際照明需求，具有合理的配光曲線以及良好的光效控制效果。隨后，在燈具性能范圍內(nèi)，優(yōu)先配置具有良好節(jié)能減排效果的環(huán)保照明燈具。例如，當(dāng)房間形狀指數(shù)在1.67～5，房間空間比在1～3時(shí)，選擇配置寬配光類型燈具，將最大允許距離比設(shè)定為1.5～2.5；而當(dāng)房間形狀指數(shù)在0.5～0.83，房間空間比在6～10時(shí)，應(yīng)配置窄配光類型照明燈具，將最大允許距離比設(shè)定為0.5～1.0。此外，對(duì)照明燈具控制方式的優(yōu)化設(shè)計(jì)，也將在一定程度上降低照明系統(tǒng)的運(yùn)行能耗，起到電氣節(jié)能設(shè)計(jì)效果。

表1 住宅配電變壓器容量配置標(biāo)準(zhǔn)

（2）智能照明系統(tǒng)。在傳統(tǒng)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式中，受到技術(shù)因素限制，所配置照明燈具在工作過(guò)程中時(shí)常出現(xiàn)眩光問(wèn)題，或是光線強(qiáng)度不合理，難以充分發(fā)揮照明系統(tǒng)的使用功能，同時(shí)也導(dǎo)致照明系統(tǒng)的運(yùn)行能耗居高不下。智能照明系統(tǒng)的構(gòu)建，將在照明燈具周邊區(qū)域配置亮度傳感器，持續(xù)將測(cè)量結(jié)果向系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，隨后系統(tǒng)基于運(yùn)行準(zhǔn)則，以照明燈具工作環(huán)境實(shí)際情況為參照，合理調(diào)節(jié)照明燈具的光線強(qiáng)度與采光燈亮度。在保障室內(nèi)環(huán)境明亮的同時(shí)，充分利用自然光資源，能起到節(jié)能減排的設(shè)計(jì)效果。在某住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)方案中，設(shè)計(jì)人員在照明控制系統(tǒng)中搭建了智能照明系統(tǒng)，確保照明燈具在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中持續(xù)保持最佳充電與工作狀態(tài)。

（3）車庫(kù)照明設(shè)計(jì)。在多數(shù)住宅小區(qū)中，地下車庫(kù)普遍具有較大的頂部空間，且這一空間沒(méi)有得到有效利用。因此，設(shè)計(jì)人員可選擇在這一區(qū)域配置太陽(yáng)能電池板與配套的儲(chǔ)電設(shè)備，持續(xù)將所采集的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，將其作為一種輔助能源對(duì)照明燈具進(jìn)行供電，起到降低電力能源消耗量的節(jié)能設(shè)計(jì)目的。此外，設(shè)計(jì)人員也可采取獨(dú)立控制短路設(shè)計(jì)措施、配置聲控開(kāi)關(guān)。在車輛駛?cè)胲噹?kù)或是周邊環(huán)境出現(xiàn)響動(dòng)時(shí)，將自動(dòng)啟動(dòng)照明開(kāi)關(guān)；而在車輛在泊位停車或駛出車庫(kù)區(qū)域時(shí)，自動(dòng)熄滅照明燈具。同時(shí)，也可選擇采用導(dǎo)光筒，將其作為地下車庫(kù)人工照明的替代手段之一。

2.3 構(gòu)建智能能源管理系統(tǒng)

設(shè)計(jì)人員應(yīng)靈活運(yùn)用智能技術(shù)、電力載波技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，結(jié)合設(shè)計(jì)需求針對(duì)性構(gòu)建智能能源管理系統(tǒng)，并在系統(tǒng)中增設(shè)及時(shí)監(jiān)控與調(diào)節(jié)功能。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，將持續(xù)對(duì)所配置電能表等儀器所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、綜合分析，從而評(píng)估住宅小區(qū)建筑電氣系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)。隨后，結(jié)合實(shí)際電氣需求，適當(dāng)調(diào)整供電量與電氣設(shè)備工作狀態(tài)。例如，在周邊環(huán)境無(wú)人時(shí)，照明燈具自動(dòng)熄滅；而在二氧化碳傳感器裝置檢測(cè)到周邊環(huán)境二氧化碳濃度較低時(shí)，關(guān)閉新風(fēng)系統(tǒng)。

2.4 小區(qū)電梯節(jié)能設(shè)計(jì)

在住宅小區(qū)建筑電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合電梯實(shí)際使用需求，合理設(shè)定輸電容量值，將改善用戶使用體驗(yàn)作為首要設(shè)計(jì)目標(biāo)，靈活運(yùn)用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)等技術(shù)，在不影響電梯系統(tǒng)使用情況的基礎(chǔ)上，適當(dāng)縮減電梯系統(tǒng)運(yùn)行能耗。在電梯控制設(shè)備安裝施工環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員需協(xié)調(diào)開(kāi)展配電設(shè)計(jì)工作，結(jié)合工程施工情況合理設(shè)定電氣照明電路以及通風(fēng)裝置，實(shí)現(xiàn)降低電梯運(yùn)行能耗的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

2.5 積極使用綠色節(jié)能設(shè)備

為了達(dá)到綠色環(huán)保及節(jié)能的目的，電氣設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)應(yīng)用節(jié)能設(shè)備，利用現(xiàn)代化節(jié)能技術(shù)，將智能化、自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到電氣設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物各項(xiàng)資源的智能化控制，進(jìn)一步節(jié)約能源。例如，暖通空調(diào)接口處經(jīng)過(guò)科學(xué)處理，能夠節(jié)約電能，減少損耗。在綠色可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)下，節(jié)能環(huán)保作為建筑行業(yè)發(fā)展的主要方向，電氣設(shè)計(jì)必須加強(qiáng)與節(jié)能技術(shù)、新能源的相互結(jié)合，開(kāi)發(fā)綠色能源，減少建筑能耗。如線路損耗問(wèn)題，可以通過(guò)合理的線路設(shè)計(jì)，降低不必要功率的損耗，在保證用戶用電質(zhì)量的基礎(chǔ)上，科學(xué)節(jié)約電能。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，住宅小區(qū)作為人民群眾的生活場(chǎng)所和城市不可分割的構(gòu)成部分，小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)方案是否合理，將直接影響到小區(qū)環(huán)境質(zhì)量，是落實(shí)節(jié)能減排戰(zhàn)略目標(biāo)、控制用電需求的關(guān)鍵路徑。因此，企業(yè)與設(shè)計(jì)人員應(yīng)及早轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)理念，結(jié)合實(shí)際情況與用電需求，采取行之有效的措施優(yōu)化建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供保障。