超高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)解析

（廣東鴻宇建筑與工程設(shè)計(jì)顧問有限公司，廣東 東莞 523000）

超高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)解析

李 麗

（廣東鴻宇建筑與工程設(shè)計(jì)顧問有限公司，廣東 東莞 523000）

建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)不僅可以降低建筑在使用過程中的能耗，還滿足可持續(xù)發(fā)展的理念，對(duì)于推動(dòng)和實(shí)現(xiàn)建筑工程健康發(fā)展具有重要意義。本文從超高層建筑電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)原則開始，對(duì)其設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析。

超高層建筑；電氣節(jié)能設(shè)計(jì)；要點(diǎn)解析

一、超高層建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)原則

超高層建筑電氣的節(jié)能技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展理念，而且對(duì)于緩解我國(guó)的能源壓力和環(huán)境污染問題具有重要作用，其在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循以下幾個(gè)原則：

（一）滿足建筑設(shè)計(jì)的需求和功能要求

超高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)一定要滿足建筑物的設(shè)計(jì)需求和功能要求，比如對(duì)舒適度的要求、對(duì)照明的要求以及對(duì)用電安全的要求等。超高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)還要盡可能地使用一些較為先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，在滿足建筑設(shè)計(jì)的功能需求的同時(shí)盡可能地使得能源的消耗最小化。

（二）建筑應(yīng)具備足夠的經(jīng)濟(jì)效益

超高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)一般需要采取針對(duì)性的節(jié)能技術(shù)和設(shè)備來實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，而節(jié)能材料和技術(shù)的應(yīng)用不可避免地會(huì)增大資金投入。在這一過程中一定要注意將節(jié)能技術(shù)的資金投入控制在一定的范圍之內(nèi)，以此來保證建筑企業(yè)獲取足夠的經(jīng)濟(jì)效益，避免給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失。

二、超高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)的解析

（一）節(jié)能型變壓器的選擇

節(jié)能變壓器不僅具有優(yōu)異的節(jié)能效果，而且還具有效率高、重量輕、抗沖擊以及噪音小等特點(diǎn)，因此值得在超高層建筑電氣工程中廣泛應(yīng)用。從實(shí)際情況來看，在建或者改建工程大多使用SGB10、SL7、SGB11-R以及S9等高效低損的節(jié)能變壓器。這些節(jié)能變壓器各自的特點(diǎn)有所不同，比如S7型節(jié)能變壓器，其10KV系列的短路損失和空載損失與傳統(tǒng)變壓器相比分別減少了13.8%和41.6%，而S9系列變壓器在S7系列變壓器的基礎(chǔ)上，其短路損失和空載損失又減小了22.8%和6.1%，S11系列變壓器的空載損害又比S9系列降低了70%左右，是目前使用最為廣泛的一種節(jié)能變壓器。此外，在配置變壓器時(shí)，應(yīng)當(dāng)合理地選擇變壓器的臺(tái)數(shù)和容量，要使得變壓器的容量與其電力負(fù)荷向符合，通常來說，變壓器的負(fù)荷載率在80%左右最為合適?？傊?jié)能變壓器的合理應(yīng)用既可以減少能源的損耗，也可以保證足夠的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用前景十分樂觀。

（二）供配電線路功率損耗的控制

超高層建筑的供電線路復(fù)雜且長(zhǎng)度較長(zhǎng)，由于供電線路中存在電阻，因此當(dāng)供電時(shí)就不可避免地會(huì)產(chǎn)生功率的損耗，供電線路功率損耗計(jì)算公式為：△P=3×R×2IΦ×10-3，其中△P是供電線路的功率損耗，R是供電線路的電阻，而IΦ是相電流。不難看出，在相電流一定情況下，只有減小供電線路的電阻，才能降低供電功率損耗。而供電線路的電阻和導(dǎo)線的長(zhǎng)度以及導(dǎo)線的電阻率成正比，與導(dǎo)線截面的面積成反比。針對(duì)這一理論，筆者提出了以下方法：

1 減少供電線路的長(zhǎng)度

為了減少供電線路的電阻，降低功率的損耗，在鋪設(shè)供電線路時(shí)應(yīng)當(dāng)盡可能地走直線，避免走彎路，同時(shí)變壓器與負(fù)荷中心的距離應(yīng)最大程度地縮短，這可以大大降低供電距離，以此來降低供電功率的損耗。

2 供電線路材質(zhì)的選擇

在選擇供電線路的材質(zhì)時(shí)，應(yīng)選擇電阻率較小的導(dǎo)線，比如選用銅芯線，這可減小供電線路的電阻，從而降低供電功率的損耗。

3 增大導(dǎo)線截面的面積

相關(guān)人員在進(jìn)行超高層建筑電氣供電線路的安裝時(shí)，應(yīng)當(dāng)在考慮投入資金的前提下，盡可能地增大導(dǎo)線面積，以此來減小供電功率的損耗。

（三）動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

1 電動(dòng)機(jī)的選擇

一般來說，當(dāng)負(fù)載率大于75%時(shí)，電動(dòng)機(jī)的損耗才能被有效控制。因此，在選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇效率較高的電動(dòng)機(jī)，盡管這會(huì)一定程度地增大成本，但是高效率節(jié)能型電動(dòng)機(jī)可以顯著降低能源消耗，提升工作效率，從而達(dá)到超高層建筑的節(jié)能目的。

2 無功補(bǔ)償

電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生較大的電感值，當(dāng)電感值超過標(biāo)準(zhǔn)之后就會(huì)降低電動(dòng)機(jī)的效率，因此需要采用無功補(bǔ)償?shù)姆绞絹砜刂齐妱?dòng)機(jī)的功率。無功補(bǔ)償就是指通過假設(shè)濾波裝置來提升電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)，從而保證電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中也有比較好的效率，達(dá)到節(jié)能的目的。

3 起動(dòng)方式的選擇

選擇正確合理的起動(dòng)方式，也可以降低電動(dòng)機(jī)的能源損耗。比如對(duì)于容量較大的電動(dòng)機(jī)可采用降壓起動(dòng)的方式，這可減小電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中的能源損耗。也可以采用變頻器來進(jìn)行起動(dòng)，這通常適用于泵類和風(fēng)機(jī)等設(shè)備，可使得電動(dòng)機(jī)能根據(jù)負(fù)載的變化而自行調(diào)整轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到明顯的節(jié)能效果。

（四）照明的節(jié)能設(shè)計(jì)

1 燈具的選擇

要想達(dá)到超高層建筑的節(jié)能目的，對(duì)燈具的選擇是關(guān)鍵。在所有類型的燈具中，白熾燈的光效最低，高壓鈉燈的光效最高，但高壓鈉燈其價(jià)格較高，因此一般在實(shí)際中使用的是熒光燈，熒光燈的光效較高、能耗較低、價(jià)格也不高，值得在建筑照明系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。

2 控制方式的選擇

合理的照明設(shè)備控制方式可以提高電能的利用率，降低能源消耗，對(duì)于超高層建筑電氣的節(jié)能具有重要作用。在選擇照明設(shè)備的控制方式時(shí)，要盡量采取分區(qū)控制的辦法，改變過去要么全關(guān)、要么全開的控制方式，根據(jù)不同區(qū)域的不同需求進(jìn)行布置，達(dá)到節(jié)約能源的目的。比如可在樓梯設(shè)置聲控電源開關(guān)，使得樓道燈光在無人時(shí)自動(dòng)熄滅，在有人時(shí)自動(dòng)打開，這樣既不會(huì)影響住戶的正常生活，也達(dá)到了節(jié)能降耗的目的；在一些公共場(chǎng)所則可采用集中控制的辦法，以此來達(dá)到節(jié)能目的。

結(jié)語

超高層建筑作為一種高能耗建筑，如何降低其電氣能源的消耗成為值得思考的問題。超高層建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)可從變壓器的選擇、對(duì)功率損耗的控制、動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)以及照明設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)幾個(gè)方面入手，在設(shè)計(jì)時(shí)既要滿足基本的功能需求和節(jié)能要求，也要考慮到施工建設(shè)的成本。只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)超高層建筑節(jié)能性能的同時(shí)，保證建筑工程企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，從而實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]王勃.淺談新時(shí)期建筑電氣設(shè)計(jì)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010（18）.

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