住宅建筑电气节能设计研究

住宅建筑电气系统的节能设计应该从整体上考虑，结合建筑电气工程特点与供电条件，优化供配电系统的网络结构，合理选择供配电方式和照明形式以及电气设备。以各项功能用电的要求和设计规范的要求为依据进行电气设计，设计做到经济、实用、节能原则的同时，能够最大化地保证居住者的舒适度和居住质量。本文就住宅建筑电气中的供配电系统的节能设计和照明的节能设计问题简要进行分析。

1供配电系统的节能设计

供配电系统功率损耗主要包括三相线路中有功及无功功率损耗，电力变压器的有功及无功功率损耗等，因此供配电系统的节能设计主要集中在变压器的节能设计、提高系统功率因数、降低配电线路损耗三个方面：

1.1变压器的节能设计

配电变压器是整个建筑电气系统中的核心设备，供配电系统的节能设计主要通过它来实现。民用建筑中大都采用干式变压器，干式配电变压器具有高效节电、绿色环保、安全可靠等优点，应优先选择SC(B)10、SC(B)11等节能变压器。设计变配电所时如果选用两台及以上变压器，可根据负荷类型情况在两台变压器中间增加联络柜，设置联络柜既提高了供电的可靠性，又可以根据电气设备的负荷的运行情况的，投入变压器的运行台数。在变压器运行时，变压器的铁损即空载损耗是不随负荷变化的，铜损即负载损耗与通过电流平方成正比，如果工程项目需要做绿建时，配电变压器应选用能效等级高的变压器，变压器应符合规范《三相配电变压器能效限定值及能效等级》(GB20052-2013)的能效等级要求，变压器的空载损耗和负载损耗为衡量变压器等效等级的两个主要参数，变压器的负载率应在75～85%较合理。

1.2配电电缆或电线损耗的降低

为了降低配电电缆或电线的损耗，应在满足其敷设规范的条件下，敷设最近的路由到配电点。变配电房尽量接近负荷中心，宜靠近电气竖井，以便减少主干线(电缆或插接母线)的长度。根据需要配电负荷的密集度确定变压器的配电半径，变压器的配电半径不宜超过200m，配电的负荷比较密集时不宜超过150m。

合理设置配电电井或者配电间，划分配电范围，对于同层面积大的建筑物，根据防火分区和配电形式等情况，应电气竖井尽可能设在中部(或两端)，强电井的配电半径距离一般是不大于50m，弱电井的配电距离一般是不大于100m，以便减少水平电缆敷设长度。配电电缆和电线的材质宜选用电阻率ρ较小的铜芯材质，消防配电线路、密集的公共场所以及重要的居住建筑、机房等需选用铜芯材质，铝线的电阻率ρ比铜线的电阻率ρ大。

对于较长的配电路径，在满足载流量热稳定，保护配合及电压降要求的前提下，设计时加大一级选择电缆或电线的截面，降低电缆或电线电阻，从而降低电缆或电线损耗。尽管增加了电缆或电线的截面增加了初期的投资费用，由于节约了电能，减少了年运行费用。对没有计费要求的负荷进行分类配电，动力、照明、消防负荷和非消防负荷等同类负荷由一条主干电缆供电，同样大的干线截面可传输更多的功率，减少线路的损耗和节省投资。