分析建筑電氣系統節能技術設計

徐誠

上海原構設計咨詢有限公司 上海 200030

引言

隨著我國城市化進程加快，許多大樓拔地而起，許多的小型城市和村鎮都建起了高層建筑，人們開始更多的關注建筑需求，隨之而來的能源問題也成了當前社會發展的焦點。與此同時，社會各行各業每一天都在消耗著可用能源，甚至有些能源出現衰竭，在嚴峻的資源問題形式下，如何降低建筑能源消耗，提升建筑對于能源的使用效率，并且保證人們的正常使用進行資源合理分配，成為國內外建筑行業學者急需解決的問題。

1 建筑電氣節能的意義

當今世界，各國都面臨一個能源緊缺的重要問題，隨著工業化程度的加劇，煤炭、石油、天然氣等自然資源被大量的消耗，在能源的背景下，推動了社會經濟的快速進步，其對經濟發展的約束和限制日益明顯。節能問題直接關系到全人類生存與發展的大事。建筑電氣節能主要是通過對建筑電氣設備控制和管理，更好地保證建筑物能滿足基本的生活生產情況下，從而提升資源的使用效率，降低消耗，也就是在不降低建筑功能以及相應的標準前提下，在變壓器的電路選擇以及線路安排上采取相應的措施[1]。

2 建筑電氣節能技術存在的問題

目前我國建筑電氣節能有了一定的成效，但是由于我國還處于一個發展中國家，對建筑節能的研究相對晚，尚且存在一些問題有待解決：

2.1 建筑電氣設計缺陷

建筑電氣的設計對于整個工程而言是最基礎的決定性的作用，由于設計人員以及涉及單位的重視力度不夠，設計周期較短等多種客觀因素，加上很多的設計人員，主觀意識上不夠，過度追求節能效果而盲目追求新的技術，對于每一種技術而言他都有適用的范圍和約束條件。

2.2 標準、規范不夠全面、系統

目前我國對于建筑節能并沒有完善的規范體系，從而導致不少的工程在實際上所選擇的設備并不是非常合適，如變壓器容量過大、電纜線不合適照明光源選擇不當、直接導致照明資源的浪費。

2.3 變頻設備投入過量，給供電系統引入了大量的諧波

3 高層建筑電氣系統節能技術的分析

3.1 變壓器的節能技術措施

3.1.1 確定變壓器負載的經濟分配。對于高層建筑物，通常要多臺變壓器，一同運行才能保證各個樓層的供電。由于電負荷和總量不變，以及變壓器運行方式普遍的條件下各變壓器負荷量的分配差異也會導致功率損耗出現較大的懸殊，因此只有保證變壓器的負載，這對于變壓器的總負載進行科學合理的分配方式，才能有效降低變壓器出現能源損耗的問題[2]。在進行變壓器的分配過程當中，應該對各個變壓器的工作情況進行一定的評估，再按照變壓器的實際情況調整各個變壓器的負載能量，從而保證每個變壓器運行最佳的狀態，使得總功率損耗和功率損耗降到最低值，保證變壓器能耗降低的目標。

3.1.2 確保變壓器三相負荷平衡。對于變壓器而言，如果變壓器的三相負荷出現不均勻的情況，就會導致三相壓力值過大，從而使得變壓器輸出的電壓出現波動，最終影響電壓的供電水平以及整體安全性。變壓器中，由于某相繞組負載電流出現不平衡的狀態，使得繞組銅損不斷增大由此變壓器能耗也隨之增加。三相負載的不平衡，就會導致變壓器的內部零件由于持續發熱，甚至出現燒毀，從而增大安全隱患。為此，對高層建筑電氣系統設計過程當中，要對變壓器的電力負載進行全面的把控，針對供電系統線路布局以及設計方案，多少有效保證變壓器運行過程中三相負載的處于基本平衡狀態，避免三相負載差異過大，引起能耗過高[3]。在針對變壓器的維修過程當中，勢必要加強日常的維護工作與檢查，針對不合理的運行，要及時進行調整，保證電壓的正常水平。

3.2 供配電線路的節能技術措施

高層建筑供電線路出現損耗，是整個電力系統中占比例最高的，因此，通過運用供電節能技術，能有效提升供電的效率，高層建筑配電節能技術的運用，一定要綜合工程的實際情況，采用合理的節能降耗措施，從而減少線路上的能耗問題，保證電能運輸的質量。

在針對高層建筑電氣設計上，要盡量保證控制線路的總長度，適當減少線路的長度，保證能耗降到最低，再進行電力運輸過程當中，電力的損耗是在所難免的。供電線路越長，電力的損耗就會越大，為此在進行實際的設計過程當中，一定要盡量將變配電所設立在負載中心位置，并且靠近建筑物的強電豎井部位，最大程度上縮減電線路的供電距離[4]。

通過增加線纜的截面，在一定程度上能降低損耗。高層建筑電路設計不可避免會遇到機電設備距離供電系統較遠的情況，此時應該滿足線路基本電壓電流的基礎選擇較大，以及線纜截面，在此之外，供電點距離較遠的設備了，按照以上的方法進行之外，還要采取無功補償措施降低無功傳輸的損耗線損耗，保證電氣設備的運行。

3.3 照明系統的節能技術措施

3.3.1 選用高效節能燈具。對于高層建筑的工作場所，選用LED的燈泡或者是熒光燈。這兩種燈具的搭配，能有效保證照明區域的亮度同時更好地達到節能的效果，然而，LED燈泡好，能降低，光衰小，使用周期長。在室外照明過程中，使用LED燈方便拆卸和安裝，同時又能保證光照效率。除此之外，涉及人員在燈具的選擇上，除了使用節能燈之外，還需要利用自然光，盡量依靠自然光的方式滿足室內的照明條件，對于走廊通道和大廳等區域，可以依靠燈具實現照明效果[5]。

3.3.2 優化照明控制方式。對于照明控制方式，可以針對電力節能這一角度選擇在很多高層建筑照明設計系統中，由于盲目追求亮度和照明效果，忽視的照明控制部分，從而導致許多照明設備亮度較高，導致能量的浪費。高層建筑照明控制方式多種多樣，比如光控聲控紅外線控制等等，這些都是比較理想的照明控制措施。對于白天室內照明光源在光控模塊作用下，能夠進行關閉，從而降低能耗，對于陰天室內照明條件不佳的情況下，控制系統就能接受光控模塊反饋信息，從而開啟照明設備，保證室內照明條件[6]。在科學技術的不斷發展下，大量的新型照明控制方式也在涌現，極大地提升了設備照明控制的科學合理性，在實際設計過程中綜合考慮照明設備，可以減少照明系統的能耗。

4 結束語

總而言之，高層建筑電力系統規模較大，電路布局，系統運行過程當中出現消耗的能源總量較大，因此，在針對高層建筑電力系統的設計和施工過程當中，要保證高層建筑電力系統正常運行，在充分利用先進的節能環保技術，對供電設備進行升級和改進，從而減少不必要的能源消耗問題，提升系統運行的效率和質量，在充分滿足用戶對高層建筑室內環境的舒適性的基礎上，實現電氣系統的高效低耗，可持續發展的目標。