摘要：隨著經濟的發展和人民生活水平的不斷提高以及城市人口的不斷增長，高層住宅逐步地進入了人們的生活。在高層住宅的設計工作中，如何更好地在設計中完善建筑的使用功能，并提高電氣系統的安全性是建筑電氣設計人員的職責。通過筆者設計實踐及了解同行與建設單位和住戶的回饋意見，總結了幾點體會，在此提出，以供探討。
　　
　　關鍵詞：高層住宅；電氣設計；負荷計算；電纜截面；計量裝置；節能措施
　　
　　1合理地的進行用電負荷計算
　　用電負荷計算方法選擇得當，會達到節材、節能的目的，若選擇不當，會給用戶帶來不必要的投資和能源浪費。關于用電負荷計算方法宜按下列原則選取：在方案設計階段可采用單位指標法，在初步設計階段及施工圖設計階段，宜采用需要系數法，對于住宅建設，在設計的各個階段均可采用單位指標法和單位面積法。
　　1.1單位面積法
　　單位面積法計算有功功率的公式為：
　　
　　關于單位面積功率P′e的取值，目前，我國內地民用建筑10～35WPm2，香港地區為10～60WPm2,內地一些主要旅游飯店或賓館大約為60～120WPm2，其中有空調的為70～120WPm2，無空調的為30～60WPm2。
　　1.2單位指標法
　　單位指標法計算有功功率的公式為：
　　
　　式中:P′e———單位用電指標,如W/戶,W/人,W/床;
　　N———單位數量,如戶數,人數,床位數。
　　1.3需要系數法
　　（1）有功功率：Pjs=Kx•Pe
　　無功功率：Qjs=Pjs•tgφ
　　式中:Kx———需要系數；
　　Pe———用電設備額定功率。
　　（2）配電干線或變電所的計算負荷
　　Pjs=KtpKxPeQjs=KtpKxPetgφ
　　式中:Ktp———有功功率同時系數,取0.8～0.9;
　　2變壓器的經濟運行
　　通過變壓器的經濟運行，能使電力系統有功損耗為最小，對于已投入運行的變壓器，由實際負荷系數與經濟負荷系數Kjib差值情況即可認定運行是否經濟，等于或相近時為經濟，相關較大時肯定不經濟。
　　要解變壓器的經濟負荷系數，應先計算出設備無功損耗的電力系統引起有功率損耗的增加變量，為此，引入換算系數，無功功率經濟當量(Kq)這一概念，表示電力系統每多輸1千乏無功功率時，在電力系統中增加的有功功率損耗(kW)。Kq值與電力系統結構和計算點有關，見表1。
　　
　　無功功率經濟當量表(kW/KV)
　　
　　無功補償設備安裝地點 無功功率經濟當量(Kq)
　　發電廠附近經6～10KV直接供電的電力網 0.02～0.05
　　發電廠附近經二級變壓供電的區域變電站 0.05～0.07
　　經三級變壓供電的低壓用戶 0.07～0.10
　　經四級變壓遠離電廠的低壓用戶 0.15～0.20
　　
　　將變壓器本身的有功損耗和無功損耗在電力系統中引起的有功損耗，稱為變壓器有功損耗的換算值。
　　一臺變壓器在負荷為S時的有功損耗換算值為：
　　ΔP≈ΔPb+KqΔQb≈ΔP0+Pd
　　(S/Se)2+KqΔQeΔ(S/Se)2
　　ΔP≈ΔP0KqΔQ0+(ΔPdKqΔQe)(S/Se)2
　　式中：ΔPb———變壓器的有功損耗；
　　ΔQb———變壓器的無功損耗；
　　ΔP0———變壓器的空載損耗；
　　ΔPd———變壓器的短路損耗；
　　ΔQ0———變壓器空載時的無功損耗增量；
　　ΔQ0≈SeI0%100；
　　ΔQe———變壓器空載時的無功損耗增量；
　　ΔQ0≈SeUd%100；
　　Se———變壓器的額定容量；
　　I0%———變壓器空載電流與額定電流的百分值；
　　Ud%———變壓器短路電壓占額定電壓的百分值。
　　要使變壓器運行在經濟負荷Sjib下，就必須滿足變壓器單位容量的有功損耗換算值ΔP/S為最小的條件，因此：
　　
　　設可得變壓器的經濟負荷為：
　　
　　
　　
　　變壓器經濟負荷為額定容量的比值，稱為變壓器的經濟負荷系數或最佳負荷系數,用Kjib表示，由上式得變壓器的經濟負荷系數為：
　　
　　一般變壓器的經濟負荷系數為0.5～0.7，對于負荷系數長期偏低的變壓器，應該考慮換用較小容量的變壓器，如果運行條件許可，兩臺(或兩臺以上)并列運行的變壓器，可考慮在負荷低時切除一臺，或者采用在負荷變化自動調整運行臺數的裝置，對雙電源供電系統，宜用兩路電源同時工作的方案，以減少線路損耗。
　　3合理設置計量裝置
　　民用建筑電器設計中的計量裝置宜按下列原則設置：
　　3.1單元總配電箱設于首層，內設總計量表，層配電箱內設分戶表，由總配電箱至層配電箱宜采用樹干式配電，層配電箱至各戶分戶箱采用放射式配電。
　　3.2單位不設總計量表，只在分層配電箱內設分戶表，其配電干線、支線的配電方式同上項。
　　3.3分戶計量表全部集中于首層(或中間某層)電表間內，配電支線以放射式配電至戶內。
　　多層住宅照明計量應一戶一表，其公用走道，樓梯間照明計量可采取：當供電部門收費到戶時，可設公用電度表，如收費到樓總表時，一般不另設表。
　　4合理選擇電線，電纜截面
　　合理選擇電線、電纜截面，在用電負荷計算時要盡可能算得準確，電線、電纜截面與保護開關的配合原則一般是：
　　對于25A以下的保護開關，電線、電纜載流量應大于或等于保護開關整定值得0.85倍。對于25A以上的保護開關，電線、電纜載流量應大于或等于保護開關整定值的1倍。
　　5照明節能設計與控制
　　除了建筑設備監控系統以外，在建筑中照明節能也是一項重點需要解決的問題。對于高大的公共空間可以采用智能照明控制系統，然而由于投資或具體使用的問題等原因，有相當多的房間照明仍然是采取就地控制的方式。
　　針對照明能源的利用，如何做到既滿足工作、生活的照度標準要求，又達到節約能源的目的，這是我們在進行照明設計時必須認真考慮的問題。照明設計，首先離不開對被照明空間的了解，確定采用何種照明方式。一旦確定了照明方式，則應考慮照明的種類。
　　在建筑中，哪些區域或部位需要設置何種照明，需要根據建筑本身的特點和使用情況來確定。概括起來主要從四方面進行：
　　5．1照明光源的選擇
　　主要考慮以下幾個要素：光效、色溫、顯色指數、光源壽命和價格。這是在照明設計中做到切合實際應用很重要的要素。在民用建筑中，主要應用的光源有白熾燈、熒光燈、HID燈，根據技術的發展，還有一些新的光源也逐漸得到應用，例如光纖照明、LED等。
　　各種光源均有其應用范圍，但必須做到合理地應用。有些節能光源，例如緊湊型熒光燈，它是替代白熾燈的最理想光源。雖然從一次性投資來看是要高出一些，但從長遠的效果來看，即從燈具的壽命、燈具的能耗來看，其綜合效益比白熾燈要好許多。在工程實際應用中如何合理地選擇光源，應根據工程的具體性質、使用的場所、人員的視覺要求、照明的數量和質量來確定。
　　5．2照明燈具及其附屬裝置的選擇
　　在實際的應用中，以上各類光源是很少單獨使用。光源必須配備各種燈具，才能真正體現其實用價值。因此在照明設計中，應注意選擇控光效果好、效率高的燈具；還應注意燈具的配光曲線，這是我們進行照明設計時的依據之一，以便對確切的照度值等做到心中無數。
　　要設計好照明，應針對不同面積和高度的房間，計算室空間比RCR(RoomCavityRatio)，然后確定選用寬、中、窄光束的照明燈具，再根據房間中天花板、墻面以及地面的反射系數，求出所選用燈具在該房間的利用系數，這才是較為科學的照明設計的方式。根據計算得出的RCR值來確定采用何種燈具的配光，采用合理的燈具配光可提高光的利用率，達到節能的效果。
　　在附屬裝置的選擇方面主要是針對鎮流器。從熒光燈到HID的高壓鈉燈、金屬鹵化物燈，均需采用鎮流器。而目前市場上的鎮流器種類較多，主要分為普通電感型、節能型電感型、電子型三大類。不同類型的鎮流器，其功耗有所不同，在考慮照明節能時，必須認真加以考慮，合理地選擇。
　　5.2改善照明器的控制方式
　　照明器的控制，要根據各房間使用的不同特點和要求區別對待，盡可能做到使用方便，又為節電創造條件。
　　5.2.1面積較小的居住，辦公用房或類似的房間，宜采用一燈一控或二燈一控的方式，在經濟條件允許時可采用變光開關。
　　5.2.2面積較大的房間宜采用多燈一控的方式，當整個房間有均勻照度要求時，可采用隔一控一的方式，無均勻照度要求時可分區控制，此時，應考慮適當數量的單控燈。
　　5.2.3居住、辦公建筑內的樓梯間、走廊等公共通道，照明器宜采用定時開關控制。
　　5.2.4在遠離側窗的天然采光不足的區域內的電器照明，宜采用光電控制的自動調光裝置，以隨天然光的變化而自動地調節電器照明的強弱，保證室內照明的穩定。
　　5.2.5室外照明宜采用光電自動開關或光電定時開關控制，按預定的照度和預定的時間自動接通或斷開電源。
　　6結束語
　　關于民用建筑電氣設計中的節能措施還有很多，如提高電網功率因數，采用節能機電產品，智能化系統以及各工種之間的密切配合等。從民用建筑電氣設計方面，只要掌握以上措施，便能達到節約能源的理想效果。
　　參考文獻
　　［1］中國建筑標準設計研究院.全國民用建筑工程設計技術措施電氣[M].北京：中國計劃出版社,2003.