試析高層樓宇建筑電氣工程的節能技術

宋傳民 周恒銳

摘要：隨著信息技術，電力電子技術和現代控制技術的飛速發展，建筑電氣的集成自動化水平得到了極大的提高，相應的能耗也大大增加?，F在是能源短缺的時代。智能高層建筑節能電氣系統的研究對建筑能源的可持續發展具有重要的戰略意義。本文分析了高層建筑中的電氣節能技術存在的問題，然后根據設計中需要遵循的設計原則，將節能技術應用于建筑設計中。在滿足超高層建筑的安全性，可靠性和經濟穩定性的基礎上，顯著降低電氣設備帶來的能耗。

關鍵詞：高層建筑;建筑電氣;節能技術

1高層建筑中電氣節能技術的現狀

高層建筑的功能越完整，其配備的電氣控制系統越復雜，控制電氣設備的運行監控和管理系統就越困難，并且建筑物的整體能耗也就越大。機電設備在現代高層建筑中，節能技術中存在某些不合理的現象。如果節能技術可以用于高層建筑的設計，就要認真分析其不足和問題，并為管理者和設計者提供針對性的建議和措施。

2高層建筑電氣節能技術的應用

2.1供電線路的節能技術措施

當設計高層建筑的電氣系統時，需要依照建筑物內部電氣設備的負荷容量及分布、機電設備特性和供電距離等因素，進行合理的綜合科學布線。在整個供配電系統結構中，應盡量簡單、清晰、可靠，且各機電設備系統配電級數不宜超過三級。供配電線路是整個高層樓宇建筑電能輸送直接載體，其動力干線、支線等線路是一個錯綜復雜的交叉性互聯網絡，其總長度較長，通常在數萬米甚至幾十萬米以上，線路上電能總損耗量相當大，所以供電線路節能技術方案研究也是建筑電氣系統節能研究的一個重點。

無功補償裝置應實行就地補償，減少無功傳輸，避免電容器在未放電完成的情況下又進行充電，造成電能的浪費。建筑自動扶梯、步行道和電梯都不應增加補償電容器，避免電機的過電壓損害，而民用建筑可以采用就地補償裝置，采取集中補償的辦法來降低能耗。

2.2 配電變壓器的節能技術措施

配電變壓器節能經濟運行方式的優化分析研究，可從變壓器運行有功功率損耗最小、無功功率損耗最小以及綜合運行功率損耗最小三種組合進行討論。如要求從節約有功電能為主角度入手進行變壓器節能經濟運行方式研究，則應按變壓器有功功率經濟運行方式進行優化比較分析;如要求從提高變壓器運行功率因數為主角度入手進行變壓器節能經濟運行方式研究，則應按變壓器無功功率經濟運行方式進行優化比較分析;如需要兼顧兩者，或以降低供配電系統網損為主角度入手進行變壓器節能經濟運行方式研究時，則應按變壓器綜合功率經濟運行方式進行優化比較分析。高層建筑電氣系統節能不僅要考慮有功功率節能方面，同時還要考慮無功功率節能特性，因此，在進行變壓器節能經濟運行方式優化分析比較時，選擇兼顧有功功率和無功功率兩者的供配電系統網損最小的節能經濟運行模式進行比較分析。

2.3照明系統的節能技術措施

在進行建筑電氣照明系統設計時，要充分領會GB50034—2004《建筑照明設計標準》等規范標準技術要求，在進行高層建筑照明系統控制模式設計時，應根據建筑物內部各房間使用功能特點和技術要求的不同區別對待。應按照技術經濟型、適用性、實際性等原則進行建筑藝術照明設計，切不可為了片面追求藝術形式，而降低照明系統的綜合經濟可靠性。設計人員應盡量選用高效光源，室內場所照明可以使用小功率高壓鈉燈和熒光燈，室外照明和道路照明可以使用高壓鈉燈和金屬鹵化物燈，氣體放電燈和熒光燈要安裝電容器。其次，設計人員可以采用光通比例高、反射系數高和配光特性穩定的燈具，照明方案要進行合理的設計，充分地利用自然光，在建筑中盡量使用定時開關、節電開關和調光器，建筑室外照明可以采用光電控制器，插座面板上盡量設置開關控制，實現節能。

2.4電梯控制系統的節能技術措施

采用高效可靠、節能經濟的電氣控制方案是電梯控制系統節能降耗的主要措施，通常采用的技術方案有：利用變頻調速控制方式改變傳統的繼電器控制方式，從而根據系統控制對象需求，動態調節電源輸入端電源頻率，通過調節電機轉速使整個電機拖動系統達到輸入與輸出間動態平衡，從而達到提高系統功率因數、節能降耗的目的;改變電機驅動容量，保證其達到最佳運轉工況;合理群控節能控制系統的構筑，通過對高層建筑內部多部電梯進行合理調度分配管理，防止電梯長期運行在空載或輕載工況下，降低電梯系統能耗，達到節能降耗的目的;電梯回饋技術，將電梯運行過程中產生的一部分能耗反饋到供配電系統中，從而降低電梯系統能耗，達到節能降耗的目的等。

3結語

社會經濟的發展和城市化的建設，帶動了高層以及高層建筑在城市建設中的迅速發展，從而高層建筑對工程的設計和施工都提出了挑戰。高層建筑所特有的建筑層數多、面積大和功能復雜等特點，對電氣設備的節能技術起著很強的依賴性。本文將節能技術應用于高層建筑設計中，在滿足安全可靠和經濟等指標的基礎上，大幅度減少電氣設備引起的能源消耗，從而為經濟的可持續發展和建設節約友好型社會做出應有的貢獻，為建筑設計工作人員提供參考性建議。在遵循電氣設計原則下，對電氣設備進行重點選擇，實現建筑整體節能技術的提升。

參考文獻：

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[2]清華大學建筑節能研究中心.中國建筑節能年度發展研究報告2009[M].北京：中國建筑工業出版社，2009.

（作者單位：遼寧天泓工程項目管理有限公司1

瑞豐工程管理有限公司2）