建筑商品住宅楼电气节能设计

摘要：作为商品的住宅，其质量以及布局是否合理、是否达到节能的效果将直接影响住户的使用，因此住宅的电气设计也就更应引起设计人员的注意。建筑电气设计师在电气设计时应尽量采用现代科技成果，在设计中精心考虑提高电气方面的节能以及现代住宅电气设计的标准，满足社会发展对建筑电气的要求，在此本人以多年的经验再结合本地的实际情况对住宅电气节能设计提出一些看法进行探讨。
　　
　　关键词：用电负荷预测；配电系统设计；接地安全；节能设计
　　
　　0引言
　　随着城乡居民生活水平的改善，人们对居住条件有了更高的要求。在设计中如何实现住宅电气的节能成为当今电气设计的重要任务。国家对此非常重视，相继拟出了许多规范来规定。如：《中华人民共和国节约能源法》《中华人民共和国电力法》《节约用电管理办法》《评价企业合理用电技术导则》(GB/T3485)和《产品电耗定额和管理导则》(GB/T5623)等法律、法规。
　　1 商品住宅楼用电负荷的预测
　　我们将现代住宅面积分为三类：小型住宅80平米以下、中型住宅80-100平米、大型住宅100平米以上。一般小型住宅照明用电负荷520W，娱乐用电(包括电视机、音响、电脑等)负荷950W，厨房用电(包括电饭煲、电热开水器等)负荷3500W，卫生间用电(洗衣机、排气扇)负荷1170W，空调用电负荷2250W，综合上述各类用电负荷共8390W,中型住宅乘1.3系数10907W，大型住宅乘2.6系数21814W。
　　根据统计调查，一般现代住宅用电负荷的高峰期是夏天晚饭后的时间，这时用电负荷有：电视、电冰箱、电热开水器、消毒碗柜、电脑、空调，共有住宅用电负荷的40%，查设计手册得需要系数0.4-0.6，所以根据实际情况,我们设计时取0.4系数便可以，则小型住宅负荷计算取3.5kW，中型住宅负荷计算取4.5kW，大型住宅负荷计算取8.5kW即可。
　　2 商品住宅楼配电系统设计
　　我们从现代住宅家用电器细分为：居室家用电器、厨房家用电器和卫生间家用电器。笔者建议供电回路应按居室家用电器、厨房家用电器、卫生间家用电器、空调器、安保系统等设置回路，除照明回路外，其他回路均应设漏电保护器，确保使用者的人身安全。
　　2.1低压配电系统的设计要求
　　2．1．1低压配电线路采用树干式和放射式相结合的配电方式；
　　2．1．2住宅楼低压电源采用三相四线电力电缆引入，电力电缆进线端引入到接箱后，再引入到低压配电室的控制柜和计量柜，进入低压配电室的电缆长度不宜超过15-20m；
　　2．1．3室外电力电缆建议沿电缆沟敷设，并在外墙散水5m处设置电缆井，以降低室内外高度差，防止夏季雨水渗入到地下配电室，同时也为重新更换电缆创造便利条件；
　　2．1．4当住宅楼单元较多时，可考虑两路进户，减少进户线缆的截面，从而减轻工人的劳动强度；
　　2．1．5每个单元设一个分支回路，分支回路开关选择三极低压断路器，用于分支干线短路和过负荷保护。
　　2．2户箱的设计要求
　　2．2．1住宅各单元均应采用三相四线带保护线的配电方式，经照明配电箱或磁卡表箱进入单元户箱；
　　2．2．2每户的插座可分为：房间电源插座、房间空调插座、厨房电源插座、卫生间电源插座、备用(安保系统)电源插座等；
　　2．2．3进户电源干线为BV-10mm2、照明支路导线为BV-2.5mm2,空调插座支路导线为BV-4mm2、安保系统支路导线为BV-1.5mm2。
　　2．3磁卡表箱的设计要求
　　2．3．1为了避免家用电器和安保系统电器设备的损坏，每户电度表后应设置过电压、欠电压、延时功能的保护装置，组合型电源插座支路设置漏电保护器；
　　2．3．2磁卡表箱一般设置在单元公共区域，如走廊、楼层平台，可减少抄表人带来的不便；
　　2．3．3磁卡电度表的容量建议选择10（40）A表具，磁卡表前设一个63A断路器，后设一个40A限流器。
　　3接地及安全
　　3．1住宅供电应采用TT、TN-C-S或TN-S接地方式
　　TN系统在有些情况下，如线路较长、导线截面较小的情况下，接地故障电流也随之减小，过电流保护电器常常不能满足切断故障回路的时间要求，因此必须采用漏电保护器和专用PE线作接地故障保护。TT接地系统的电源端中性点直接接地，用电设备金属外壳用保护接地线(PE线)接至与电源接地点无关的接地极。TT系统正常运行时，用电设备金属外壳电位为零。但与TN系统相比，TT系统故障回路阻抗大，故障电流小，过电流保护更难以满足动作灵敏度的要求。因此《住宅设计规范》(GB50096-1999)（2003年版）中明确规定每幢住宅的总电源进线断路器和除空调外的电源插座回路均应具有漏电保护功能。在TT系统内每栋住宅楼有其各自分开的接地线和PE线，所以外部危险故障电压不会沿着PE线进入建筑引起电击事故，笔者认为TT系统应优先选用。
　　3．2住宅楼应采用二级等电位保护
　　一是整栋住宅楼的总等电位联结，即在建筑物内应将下列导电体作总等电位联结:
　　1）PE、PEN干线；
　　2）电气装置接地极的接地干线；
　　3）建筑物内的水管、煤气管、采暖和空调管道等金属管道；
　　4）建筑物金属构件等导电体。并接至进入建筑物处的总等电位端子箱。
　　5）对于单相双线或三线的插座，接线时必须按照左中性线、右相(火)线，上接地的方法进行，与所有家用电器的三线插头配合。
　　6）电冰箱、洗衣机、电饭锅、饮水机等功率较大和需要接地的家用电器，应使用单独安装的专用插座，不能与其它电器共用一个多联插座。
　　二是设洗浴设备的卫生间作局部等电位元联结。但在工程实践中由于缺乏与之相配套的洗浴设备和缺乏对总等电位元和局部等电位元联结重要性的认识，使得电气施工不能完善，影响了这一要求的实施。
　　4电气设计的节能原则
　　4．1应满足建筑物的使用功能，即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适卫生；满足上下左右的运输通道通畅无阻。
　　4．2节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是让该部分增加的投资，能在几年甚至更短的时间内用节能翻沙的运行费用进行回收。
　　4．3节能的着眼点，应是节约无谓损耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物的功能无关的，再考虑采取相应的措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路的功率损耗都是无用的能量损耗；又如量大面广的照明容量，采用先进技术成果使其能耗降低。因此，节能措施也应该贯彻实用经济合理、技术先进的原则。
　　4．4灯具的合理布置、照明光源的合理选用、插座的合理布局、开关及智能户控制的方便及使用都与现代住宅电气的节能有关，做好这方面的工作既可以减少家庭用电的支出，又可以减少资源总量的消耗，为环境保护和促进社会的可持续发展作出应有的贡献。建筑电气的节能设计发展潜力很大。应该从每一个细节着眼，集众成多，最终可为国家节约电力建设方面的大量投资。
　　5结束语
　　现代住宅电气设计工程技术人员应在满足功能需求的前提下拿出符合各种技术指标、行之有效而又切实可行的节能措施。而这些节能措施需要国家、企业和设计施工密切配合、协调动作才能收到良好的效果。
　　
　　参考文献：
　　[1]GB50034-2004建筑照明设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2004.
　　[2]付继铭.建筑电气设计中的节能措施[J].福建建设科技,2005,27:29-50.