高層建筑電氣節能設計探討

粟勛

（貴州　貴陽　550000）

高層建筑電氣節能設計探討

粟勛

（貴州貴陽550000）

建筑電氣設計的節能措施能夠有效地降低能源損耗，實現經濟效益最大化，對于推動可持續發展有著重大意義。因此，這給我們所有的建筑電氣工作者提出了要求，要始終致力于建筑電氣節能設計的完善與發展，實現環保節能的長久目標。基于此，本文重點就高層建筑電氣節能設計進行了研究。

高層建筑；電氣節能；設計分析

引言

經濟社會不斷發展的局面下，人類越來越意識到資源的重要性，地球資源不是取之不盡、用之不竭的，為了實現社會的可持續發展，節約資源已經成為了國家的戰略性目標。

為確保實現“十二五”節能減排約束性目標，緩解資源環境約束，應對全球氣候變化，促進經濟發展方式轉變，建設資源節約型、環境友好型社會，增強可持續發展能力，高層建筑越來越關注電氣節能。如何在保證用戶正常使用的前提下，降低能源的損耗是電氣節能設計的核心內容，因此，提高能源的利用效率就是設計的關鍵突破點。社會的每一個微小的舉措都能為緩解能源危機做出巨大的貢獻，最終實現可持續發展社會的目標。

1　建筑電氣節能設計中常見問題

對于建筑工程而言，電氣設計是一個重點環節。可是這些年，隨著人們電氣需求量的不斷攀升，使得許多的專業人士開始不重視甚至忽略了建筑電氣設計的各項指標，因此，在越來越多的大型建筑或者家庭住宅里，出現了電氣安裝不合格、混亂的問題，電氣設計不達標、居民盲目用電的現象也屢見不鮮。因為建筑電氣的設計師們一味只追求客戶的滿意度，忽略了電氣節能這一重大問題，這樣不僅給整個建筑工程和住宅居民埋下了很多的安全隱患，也使得電氣建筑產生的能源損耗問題越來越嚴重。而另一方面，人們大多沒有意識到我們能源緊缺的現狀，從而導致能源的嚴重浪費。

與此同時，在建筑電氣節能設計當中較為普遍的就是技術上的問題。常見的有由于供電線路的迂回使得電能出現了大量的無用消耗、變壓器和用電單位兩者之間的距離不合理等；電路設計或者設備選擇不合理，水泵、風機之內的設備無法使用最好的狀態工作等；有許多手動的設備，出現問題但卻無法及時關閉，造成了嚴重的電能資源浪費；在設計建筑物照明的部分的時候，籠統的就全部使用了強度較大的照明設備，而且沒有細心考究照明設備的開關選擇等等，這些都造成了大量的資源浪費。

2　建筑電氣能耗來源

在建筑電氣系統中，涉及到的電氣設備主要有銅母線、測量儀表、電氣元件（斷路器、電流互感器、電壓互感器等）、電力變壓器、電力電纜、配電箱柜（照明配電箱、動力配電箱柜、控制箱等）、用電設備（風機、水泵、燈具等）、應急電源（發電機、蓄電池組等）等。在上述電氣設備的功率損耗是來自于導體的電阻和磁性材料中的損耗，并且主要發生在電動機、燈具等電氣設備、電力變壓器和所有敷設的電力電纜之中，因此我們主要分析電力變壓器、電力電纜、電動機、燈具（氣體放電燈等）的能耗情況。

3　高層建筑電氣節能設計

對于建筑電氣的節能設計是我國節約電力能源的重要需求，也是我國未來建筑設計的發展方向。在上文中，我們對建筑電氣控制設計中的安全節能策略進行了一定的研究與分析，而在實際設計過程中，也需要我們在滿足建筑電氣控制節能設計要求的基礎上通過合理選擇供配電系統以及變壓器、加強建筑照明系統的節能設計、提升電氣系統功率因數、加強無功功率補償以及建筑設備節能監控集成系統設計等方面的優化最大程度地獲得更好的安全節能效果。

3.1合理選擇供配電系統以及變壓器

建筑電氣工程設計過程中，供配電系統設計以及供電電壓設計對整個工程節能效果有直接的關系。這就需要根據電氣工程中負荷性質與容量、電氣設備類型、供電距離等，合理的選擇供電電壓，并科學的設計供配電系統，確保供配電系統接線簡單，配電等級在兩級以下。為了保證電氣工程的節能效果，還必須合理的選擇變壓器，降低變壓器運行的損耗，提升器運行效率。

3.2加強建筑照明系統的節能設計

建筑照明是建筑電氣工程重要的組成部分，照明用電在整個建筑電氣工程中占有很大的比重，所以具有很高的節能潛質。在進行建筑照明設計過程匯總，可以對照明光色、照度、顯色指數等進行合理設計情況下，同時加強對自然采光的利用，改善建筑環境反射條件，通過新光源燈具以及智能控制系統調控等，實現建筑照明系統的節能效果。在燈具選擇方面，如果在較高處懸掛燈具，燈具一般采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈，也可以采用大功率的高效節能熒光燈、無極燈、LED燈等，室外還可以采用太陽能燈。一般情況下不采用傳統的鎢絲白熾燈。在對光亮要求低的建筑場所，可以選用熒光燈。

在照明器的控制方式選擇上需要根據建筑各個區域不同的特點以及照明情況進行區別選擇。在面積較小的房間，采用兩燈一控或一燈一控的方式；面積較大的房間采用一控多燈遙控單控的方式，但是一個開關控制的燈數應該適量。同時還應該設計適當的單控燈。在建筑樓梯、走廊燈場所，一般采用定時開關及聲、光控系統控制。建筑室外照明控制一般采用光電定時或光電自動開關實施控制。

3.3提升電氣系統功率因數

通過提升建筑電氣工程系統功率因素，能夠有效的減少變壓器耗損以及線損。提高系統的功率因數主要體現在以下幾個方面：①提高建筑電氣設備自然功率因素，降低設備無功功率要求，采用功率因素較高的電動機；②利用電容器進行無功功率補償，彌補感抗導致的滯后的無功功率。這是因為電容器產生的功率屬于超前的無功功率，能夠與滯后的相互抵消；④在用電設備選型及調速控制方案一定的情況下，若自然功率因素達不到要求，應進行無功功率的補償。對供電點較遠且無功功率較大的設備采用就地補償，減少線路上的無功傳輸損耗，達到節能的目的；在用電設備集中的地方采用成組補償；建筑內其他的無功功率則主要在變電所內集中補償且多采用自動無功功率補償加固定補償方式。

3.4加強無功功率補償

在建筑電氣設計過程中，加強對配電變壓器的無功補償，能夠有效的提升器功率因數，達到節能降損的效果。傳統的無功補償采用三相共補方式，在低壓網絡中較為適用。隨著社會生產水平的提升，大功率電氣設備廣泛應用于建筑電氣工程中，增加了三相平衡的難度。這就需要對配電變壓器進行單相的無功補償。值得說明的是，采用單相無功補償，在投資方面較傳統的三相共補要高，在選擇方面應該綜合考慮。

3.5建筑設備節能監控集成系統設計

建筑設備節能監控繼承系統技術是把各種功能的智能化設備和系統的相關信息，依據通信的相關標準匯集到統一的網絡平臺上，從而實現監控信息的共享和集中優化管理的技術，其中包括了網絡信息平臺的建設以及不同應用軟件功能的實施。由于高層建筑的機電設備較多，而且分布的地點過于廣泛，因此要求科技含量高，監控復雜化。所以應當運用分層分散監控、中央集中管理的計算機控制網絡的方式進行設計。除了能夠為廣大觀眾提供高效、舒適、節能綠色的賽事外，還能夠有效地降低建筑物的消耗水平和物業管理費用。

4　結束語

節能技術在建筑電氣設計中的應用已經成為必然的發展趨勢，現階段我國建筑電氣節能設計呈現多角度、全方位、立體化的發展形勢，并逐漸的與世界先進技術向融合，隨著科技發展，節能技術進一步完善。在未來建筑電氣工程設計過程中，還需要相關從業人員堅持開拓創新的精神，加大科技研發創新力度，促進我國建筑電氣工程健康長遠的發展，為人們生活工作創建一個良好的環境。

[1]楊磊，舒晨.節能技術在建筑電氣設計中的應用[J].建筑工程，2013：87～88.

[2]江波.淺析建筑電氣設計中節能技術的應用[J].建材與裝飾，2012：107～ 108.

[3]王新華，劉麗云.建筑電氣設計中對節能技術的應用探索[J].黑龍江科技，2012：201～202.

TU201.5

A

1673-0038（2015）19-0023-02

2015-4-22

粟勛（1981-），男，漢族，貴州貴陽人，工程師，大專，現就職于貴州貴安建設投資有限公司，主要從事建筑工程方面的工作。