高層建築電氣節能設計要點研究論文

摘要：隨着社會和經濟的快速發展，各行各業在發展過程中對能源消耗量不斷增加，能源緊缺已成為全世界需要共同面對的重要課題。在當前社會發展過程中，建築電氣能耗佔總能耗的比重較大，特別是在當前高層建築中，建築電氣能耗問題尤為突出。因此需要採用合理化的高層建築電氣節能設計方法，遵循高層建築電氣設計的原則，從而有效的實現高層建築能源消耗的節約，為建築的可持續發展奠定良好的基礎。文章從高層建築電氣節能的重要性入手，分析了高層建築電氣節能設計的原則，並進一步對高層建築電氣節能設計要點進行了具體的闡述。

關鍵詞：高層建築；電氣設計；設計原則；設計要點

前言

近年來，高層建築已成為城市建築的重要發展趨勢，高層建築不僅垂直高度大，層數多，而且功能和結構都具有複雜性，在高層建築內部需要配備大量的動力設備、電氣設備、照明系統和消防系統。特別是一些商用高層建築，對電氣功能更具有較高的要求，而且電能的消耗量也較大，因此需要進一步做好高層建築電氣節能設計，有效的挖掘高層建築的電氣節能潛力，確保高層建築能源消耗量的降低。

1高層建築電氣節能的重要性

在目前建築業快速發展的新形勢下，一幢幢高層建築在城市中興建起來，這也導致建築對能源的需求量呈不斷增長的趨勢。而這其中高層建築對電能的消耗量更是驚人。長期以來人們在用電過程中存在一定盲目性，缺乏節能意識，電氣設計人員在選擇照明、動力和電源等設備時也往往憑藉長期以來的工作經驗，對節能考慮較少，這就導致在高層建築投入運行後能耗較大，不僅運行成本較高，而且使本來就緊張的能源形勢更為嚴竣。因此需要作為高層建築電氣設計人員，需要充分的認識到節能的重要性，將節能貫穿於整個設計過程中，通過對電力設施進行優選，從而有效實現能源的節能，有效的緩解能源日益短缺的局面，確保人們生活和經濟發展順利進行，同時也能夠為建築業的持續、健康發展奠定良好的基礎。

2高層建築電氣節能設計原則

（1）高層建築電氣節能設計過程中，需要有效的滿足建築的使用功能，確保建築日常照明、室內温度、通風量等功能能夠得到有效的保證，同時建築通道的暢通性和電氣娛樂設施的用電也需要得到有效的保障。（2）在對電氣設備進行設計時，需要充分考慮設計的經濟性，協調好電力運行和電氣節能之間的關係，確保整體建築運行效益的最優化。（3）在高層建築電氣設計過程中，需要對無謂的消耗進行節省。避免不必要電能消耗的存在，對於與建築物功能發揮無關的能量消耗要採取有效的措施實現節能。特別是對於變壓器、輸電線路、照明等方面存在的無用能量損耗需要採用先進的技術來有效的降低這些無謂的能耗，採用經濟合理的原則進行高層建築的節能設計。

3高層建築電氣節能設計要點

3.1變電所位置的'選擇

受到高層建築自身佈局的限制，在單位面積上分佈的樓層數量較多，所以負荷比較分散，為了有效降低電能損耗，對於變電所的位置應該進行合理的制定，儘量減少大截面電纜的使用量。所以變電所應該儘可能的靠近負荷運載中心，一般設置位置為地下室或者輔助建築物內；地下室與樓層最高層；地下室、中間層以及最高層分別設置；僅在中間層設置。在具體位置選擇時，應該根據建築本身的實際狀況來選擇，本着經濟性和高效性的原則，並且還要考慮到日常的維護和管理。

3.2變壓器節能

變壓器的運行狀態也會影響到電能的損耗，所以應該合理選擇變壓器。首先，根據建築內電氣設備的運行需求，合理確定變壓器的台數以及容量，在電力負荷方面要滿足運行要求。其次，在條件允許的情況下，可以選擇節能型變壓器，雖然初期投入高一些，但是在後期運行中會節省很大的能耗。節能型變壓器具有重量輕、損耗低、噪音低以及抗衝擊等特點，可以有效的降低能耗，提高變壓器運行效率。再次，在平時應該加強對變壓器的運行管理與維護，在日常檢修維護時發現問題及時處理。而為了減少變壓器的故障發生率，應該投入使用保護裝置，在變壓器的負荷運載發生變化時，能夠及時的發生動作，減少能耗損失。

3.3提高系統的功率因數

功率因數是衡量電氣設備運行效率的重要技術指標，在高層建築電氣系統中應用的很多電氣設備在運行的過程中會產生無功，這部分功率是導致電氣設備運行效率低下的重要因素，而有功功率才是電氣設備運行所必須的，所以需要採用一定的措施提高功率因數，降低能源損耗。一方面可以通過合理選擇電氣設備來提高自然功率，變壓器、電動機以及整流器等都可以進行優化，在型號、規格以及運行方式上有所改變，不需要增加成本即可以提高自然功率因數。另一方面可以利用補償裝置來提高功率因數，通過補償裝置的超前無功將滯後無功相抵消，從而提高功率因數。

3.4電動機在運行中的節能

在高層建築電氣中的電動機都是與暖通、給排水、建築等工種的設備相配套，由設備製造廠商統一供應。因此，其節能措施只能貫徹在運行過程中，除了上述的用就地補償電容器以減少線路由於輸送超前無功而引起的有功損耗外，還應減少電機輕載和空載運行。因為，在這種情況下，電機的效率是很低的，消耗的電能並不與負載的下降成正比。

3.5降低線路電能的損耗

線路電能損耗也是高層建築電能損耗的重要方面，設計人員要重視線路上的電能損耗，按照發熱條件、電壓損失和機械長度來進行低壓線路截面選擇，減少線路損耗，選用電阻率比較小的材質作為線路導線，包括銅芯導線和鋁線。在設計的過程中應該儘量的減小導線程度，佈線應該避免走彎路和回頭路，變壓器應該和負荷中心靠近，縮短供電的距離，減少線路電能損失。此外，設計人員在設計的過程中，還應該儘量的增大導線截面，較長的線路要滿足熱穩定、電壓要求以及載流量，在減少線路損耗的基礎上降低火災係數，提高建築供電質量。

3.6照明系統的節能

設計人員應該儘量選用高效光源，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。設計人員可以採用光通比例高、反射係數高和配光特性穩定的燈具，照明方案要進行合理的設計，充分的利用自然光，在建築中儘量使用定時開關、節電開關和調光器，建築室外照明可以採用光電控制器，插座面板上儘量設置開關控制，實現節能。

4結束語

在我國全面實行節能降耗的形勢下，對於高層建築的電氣設計也應該植入節能理念，本着安全性和經濟性的原則，合理設置各項電氣設備，根據高層建築自身的特點以及建築電氣的運行需求，合理選用變壓器，優化佈置變電所位置，提高功率因數，降低線路的電能損耗，優化照明系統的節能設計，從而降低高層建築電氣能耗，提高電氣系統運行效率，達到節能降耗的目的，為社會實現可持續發展創造有利的條件。

參考文獻

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