高層建筑電氣設(shè)計及節(jié)能措施研究

陳光

摘 要：通過對高層建筑電氣設(shè)計及節(jié)能措施的深入研究，從中可以了解到在高層建筑電氣設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)遵循的設(shè)計原則、主要的設(shè)計內(nèi)容、電氣設(shè)計的主要特點。同時，為了促進高層建筑節(jié)能性的提高，在其電氣設(shè)計時可以采用新能源進行合理的開發(fā)利用、選用節(jié)能設(shè)備、對變電所的位置進行合理的確定等節(jié)能措施，從而促進高層建筑電力系統(tǒng)的持久發(fā)展，為高層建筑的用電需求提供保障。

關(guān)鍵詞：高層建筑;電氣設(shè)計;節(jié)能措施

引言

現(xiàn)今，國內(nèi)開始追求可持續(xù)發(fā)展，對建筑電氣進行設(shè)計時需要使用節(jié)能減排技術(shù)，減少能耗，以便適應(yīng)國家的發(fā)展。對此，電氣設(shè)計人員需要強化使用建筑工程節(jié)能降耗的措施，合理選取節(jié)能減排裝置和變壓器，對供配電系統(tǒng)和路線進行優(yōu)化升級，確保建筑電氣設(shè)計達到降低損耗的目的。

1建筑電氣設(shè)計中節(jié)能降耗措施的意義

在實施電氣設(shè)計工作的過程中，最主要的內(nèi)容是使用多種措施確保建筑電氣節(jié)能降耗標(biāo)準(zhǔn)的有效落實，如此一來，就能夠在降低建筑物電能損耗的同時，全面保障建筑電氣的使用功能。在國民經(jīng)濟快速發(fā)展的前提下，工業(yè)化水平也得到了明顯的提升，能源危機已經(jīng)成為目前影響社會發(fā)展的關(guān)鍵問題。同時，我國作為一個能源緊缺的國家，大量的天然氣以及石油等能源仍然需要進口來獲取。在實際生活生產(chǎn)中，怎樣才能夠最大限度降低能源的消耗使各個行業(yè)所面臨的一項重要問題。建筑領(lǐng)域，在社會能耗中建筑電氣能耗占據(jù)著重要部分，而且隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑電氣能耗在社會能耗中的占比也呈現(xiàn)出逐漸增長的趨勢。據(jù)不完全統(tǒng)計，相比于發(fā)電設(shè)備增長速度，我國電力設(shè)備增長速度比較迅猛，這樣一來就會加劇我國能源供給的威脅。因此，研究電氣節(jié)能降耗措施，能夠降低建筑電氣的能耗或者減緩建筑電氣的增長速度，這對社會發(fā)展來說意義重大。

2電氣節(jié)能設(shè)計的基本原則

盡管建筑行業(yè)已經(jīng)開始關(guān)注電氣節(jié)能設(shè)計工作，但是在實際落實該項工作的過程中很多細節(jié)部分仍然不是很到位，從整體上來說，工作人員的專業(yè)技術(shù)水平無法適應(yīng)建筑工程項目的各項工作開展要求，設(shè)計方案與實際安裝工作不符的現(xiàn)象比較常見。電氣節(jié)能設(shè)計作為一項技術(shù)性工作，對設(shè)計人員的專業(yè)水平提出了較高的要求，因此，設(shè)計人員不能通過劣化業(yè)主使用體驗以及損害建筑項目自身功能的方法來實現(xiàn)節(jié)能減排的效果，否則就會導(dǎo)致投入超出節(jié)省的電能，這種做法是得不償失的。所以，建筑電氣節(jié)能設(shè)計工作的開展需要遵循以下原則。

2.1滿足建筑物的正常功能

對于普通的建筑物而言，其正常功能主要包含了為滿足室內(nèi)空調(diào)舒適性的要求必須具備的進風(fēng)量;不同場所的色溫和亮度;高層建筑需要在實際落實電氣節(jié)能設(shè)計工作的過程中，需要充分考慮到設(shè)計方案是否會對正常功能的發(fā)揮產(chǎn)生影響，在確保方案合理，可行的前提下予以使用。

2.2考慮實際的投資效益

節(jié)能只是強化工程項目建設(shè)效益的一項重要措施，不能只考慮節(jié)能而忽略投資經(jīng)濟效益，否則，就會導(dǎo)致節(jié)能設(shè)備的投入超出預(yù)期，從而增加工程項目的建設(shè)成本。因此，節(jié)能措施的使用應(yīng)該嚴(yán)格按照工程項目的實際情況進行，在經(jīng)過綜合分析之后選用合適的節(jié)能材料和節(jié)能設(shè)備。在此基礎(chǔ)之上，制定科學(xué)合理的節(jié)能措施，在規(guī)定的年限內(nèi)使用節(jié)能降耗的方式來實現(xiàn)回收投資的目的。

2.3減少無謂的能源消耗

節(jié)能是在滿足其他正常使用功能的前提下進行的，可以降低能源消耗。節(jié)能設(shè)計的第一步是找出與建筑自身功能無關(guān)的電能消耗，在此基礎(chǔ)之上，再進行節(jié)能措施的設(shè)計。通過終結(jié)以往的經(jīng)驗，可以得知不必要的電能消耗主要有電路傳輸過程中的功率損耗、變壓過程中的功率損耗以及沒有嚴(yán)格按照場景變化而自動調(diào)節(jié)亮度的大面積照明損耗等。

3高層建筑電氣設(shè)計過程中采取的有效的節(jié)能措施

3.1對新能源進行合理的開發(fā)利用

在高層建筑電氣設(shè)計中，可以將與高層建筑功能的發(fā)揮沒有關(guān)聯(lián)的電能消耗先檢查出來，然后根據(jù)其檢查結(jié)果制定合理的節(jié)能措施。如具有較廣面積、較大數(shù)量的照明容量問題，在對其能耗降低時可以采取先進的技術(shù)手段。而為了實現(xiàn)高層建筑的節(jié)能目的，還可以采取開發(fā)新技術(shù)的方法，從電氣設(shè)計的各個環(huán)節(jié)中進行控制，基于建筑功能、專業(yè)工藝要求，將計算機控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管技術(shù)應(yīng)用到電氣設(shè)計中，將建筑中的主要用電區(qū)域安裝監(jiān)控設(shè)備，以便及時的對其能量消耗情況進行監(jiān)督。

3.2選用節(jié)能設(shè)備

在高層建筑電氣設(shè)計過程中，對設(shè)備的選用應(yīng)當(dāng)盡可能選用具有節(jié)能、高效特征的電氣產(chǎn)品，或者選用可以達到對系統(tǒng)自身能耗降低的電氣產(chǎn)品。而在節(jié)能設(shè)計供配電系統(tǒng)時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合用電設(shè)備的特點、分布供電設(shè)備的情況、供電距離、系統(tǒng)負荷容量等進行全面的考慮，實現(xiàn)高質(zhì)量的供配電系統(tǒng)，增強系統(tǒng)的方便操作性、簡單可靠性。應(yīng)當(dāng)在負荷中心位置設(shè)置變配電所，通過縮短配電半徑的方式，達到減少線損的目的。同時還要對變壓器的臺數(shù)、容量進行合理的選擇，確保變壓器能夠適應(yīng)季節(jié)變化下的符合改變，從而實現(xiàn)對變壓器靈活投切的效果，達到經(jīng)濟運行的目的，以此來促進系統(tǒng)功率因數(shù)的提高，線路無功功率的減少，高效的實現(xiàn)節(jié)能目的。

在供配電系統(tǒng)中使用的線路、變壓器、電動機等用電設(shè)備帶有電能感應(yīng)，應(yīng)當(dāng)將超前的無功應(yīng)用到系統(tǒng)中，實現(xiàn)抵消用電設(shè)備產(chǎn)生無功的效果。而這些超前的無功引入到系統(tǒng)后就會在傳輸?shù)倪^程中轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄?，對其能耗實現(xiàn)有效的控制，如采取安裝無功補償裝置、對設(shè)備的自然功率因數(shù)進行提高等方法，就可以實現(xiàn)良好的節(jié)能效果。

3.3對變電所的位置進行合理的確定

高層建筑樓層較多，各樓層承受的電力負荷較為分散，為了實現(xiàn)電力主干線的電壓在允許值范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)采取有效的節(jié)能措施降低電能損耗。對變電所位置合理、科學(xué)的選擇尤為重要。根據(jù)平常的變電所位置設(shè)計經(jīng)驗，可以采取的確定方法為：將變壓器的位置確定在建筑物中間層區(qū)域內(nèi);將變壓器的位置確定在建筑物的地下層、最高層、中間層處;將變壓器的位置確定在建筑物的地下室、最高層處;將變壓器的位置確定在建筑物的地下室內(nèi)、輔助建筑物內(nèi)等。需要注意的是，在對變壓器位置的選擇時，應(yīng)當(dāng)對經(jīng)濟因素、設(shè)備條件、施工便利性等進行綜合的考慮，同時還要對變壓器的經(jīng)營、管理加大重視，從而實現(xiàn)良好的節(jié)能控制。

3.4節(jié)能設(shè)計照明系統(tǒng)

在節(jié)能設(shè)計高層建筑的照明系統(tǒng)時可以采取的節(jié)能措施，主要表現(xiàn)在以下方面。首先，可以采取對燈具控制方式進行改進的方法，對照明裝置、照明設(shè)備開關(guān)選用時，選擇節(jié)能型的設(shè)備，如采用雷達感應(yīng)型燈具，可以實現(xiàn)良好的節(jié)能效果。還可以結(jié)合使用照明設(shè)備的特征，對照明燈光進行分區(qū)控制，在照明設(shè)備需求較大的區(qū)域內(nèi)對照明開關(guān)數(shù)量進行增多，從而達到節(jié)能的目;其次，可以對性能優(yōu)、能耗低的光源用電附件進行大面積的推廣使用，如推廣使用電子變壓器、電子觸發(fā)器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器等;再次，可以采取對安裝的單位面積燈具的功率進行有效控制的方法，在對照明質(zhì)量滿足的基礎(chǔ)上，將緊湊型熒光燈、高效發(fā)光的熒光燈安裝在高層建筑的一般房間內(nèi)。最后，為了實現(xiàn)節(jié)能的目的還可以采取對自然光進行充分利用的方法，采用太陽能發(fā)電的方法，不僅可以達到良好的節(jié)能效果，還可以實現(xiàn)良好的環(huán)境優(yōu)化效果。

結(jié)束語

高層建筑自身的復(fù)雜性結(jié)構(gòu)特征直接影響其電氣設(shè)計工作，增強了高層建筑電氣設(shè)計的復(fù)雜性，因此，在開展高層建筑的電氣設(shè)計工作時，要對其具有的特點進行充分的考慮，在遵循相應(yīng)的設(shè)計原則的前提下進行設(shè)計，從而促進節(jié)能效果的實現(xiàn)。對高層建筑電氣運行中的能耗進行科學(xué)的降低，為高層建筑電氣設(shè)計節(jié)約更多的經(jīng)濟成本，促進節(jié)能型高層建筑的發(fā)展。

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