淺談高層建筑電氣設(shè)計與節(jié)能

賀建武

摘要：高層建筑由于其自身的特殊性，使得電氣設(shè)計的相關(guān)方面會直接影響高層建筑的安全和能耗。本文對建筑電氣節(jié)能設(shè)計的原則、現(xiàn)狀、主要內(nèi)容及措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；電氣設(shè)計；節(jié)能

中圖分類號：TU208文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

伴隨著能源短缺問題的日益嚴(yán)重，所以必須足夠重視高層建筑電氣的節(jié)能設(shè)計工作。高層建筑電氣的節(jié)能設(shè)計必須要在滿足功能性要求、經(jīng)濟性要求的前提下采取先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)減少不必要的電能損耗，最大限度的提高能源的利用率。此外，還需要相關(guān)專業(yè)的電氣設(shè)計人員更加努力的學(xué)習(xí)，借鑒一些先進(jìn)的設(shè)計經(jīng)驗提升自己的專業(yè)水平從而將高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計做得更加科學(xué)、完善，這樣才能使高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計不斷優(yōu)化，更好地實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。

一、建筑電氣節(jié)能設(shè)計的原則

在設(shè)計建筑電氣節(jié)能過程中，應(yīng)當(dāng)充分的考慮社會、環(huán)境和經(jīng)濟等諸多相關(guān)因素，綜合性的運用現(xiàn)代化的技術(shù)，實現(xiàn)最大化的能源利用，促進(jìn)工藝能量及用能設(shè)備利用率的提高。建筑電氣節(jié)能設(shè)計的原則主要包括：與實際經(jīng)濟效益相符合的原則，設(shè)計建筑電氣節(jié)能不能因節(jié)能要求而導(dǎo)致能源消耗投資偏大，加大運行費用。建筑電氣節(jié)能設(shè)計要切實的著手于技術(shù)老化部分，在短時間內(nèi)使投資能夠利用節(jié)能將費用回收資金減少；實用原則，建筑電氣的節(jié)能設(shè)計的基礎(chǔ)就是滿足建筑物的功能，滿足建筑物照明的需要，并且與人們的生活工作需求相滿足。不僅應(yīng)當(dāng)充分考慮建筑物照明的色溫、照度和顯色指數(shù)，還應(yīng)當(dāng)保證建筑物運輸通道的無阻暢通，確保居住的衛(wèi)生舒適；技術(shù)先進(jìn)的原則，建筑電氣要在施工階段和設(shè)計階段盡可能的節(jié)省無謂的能源消耗。對于建筑節(jié)能，應(yīng)當(dāng)著眼于找出能源消耗所在，全面的進(jìn)行探究和分析，進(jìn)而采取行之有效的節(jié)能措施，比如傳輸電能線路的有功損耗和變壓器的功率損耗等都是無用的能源損耗，應(yīng)當(dāng)制定有效的設(shè)計方案加以優(yōu)化處理。

二、高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計的現(xiàn)狀

高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計,是指以滿足日常生活對電力資源的需求為目標(biāo), 根據(jù)電力傳輸和使用的一般規(guī)律 ,對高層建筑的電氣布局和電氣網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計的活動 。高層建筑設(shè)計需要嚴(yán)格遵守國家對住宅電氣設(shè)計的相關(guān)規(guī)范 ,滿足業(yè)主對建筑的功能性要求,最后還要對施工部門的具體施工情況進(jìn)行有效的結(jié)合 ,使得電氣設(shè)計具有合理性和可操作性 ,對電氣施工進(jìn)行有效的指導(dǎo)。此外, 高層建筑電氣設(shè)計還要考慮到日益增加的高層電氣設(shè)備對電氣系統(tǒng)的影響, 具有一定的前瞻性。電氣節(jié)能設(shè)計,是指通過對傳統(tǒng)電氣設(shè)計的優(yōu)化、新技術(shù)、新材料和新能源的使用,降低高層建筑電氣消耗和提高電力系統(tǒng)效率,減少損失。我國當(dāng)前正處于經(jīng)濟快速發(fā)展時期 ,城市擴張和城鎮(zhèn)化建設(shè)等導(dǎo)致每年新增大量的高層建筑面積,產(chǎn)生巨大的電氣消耗和浪費。在高層建筑電氣設(shè)計中推行節(jié)能設(shè)計,對于實現(xiàn)節(jié)約型社會建設(shè) ,促進(jìn)經(jīng)濟可持續(xù)健康發(fā)展 ,具有重要的意義。我國當(dāng)前的高層建筑電氣設(shè)計節(jié)能技術(shù)發(fā)展尚處于初級階段 ,存在著一些問題需要我們不斷去改進(jìn)和總結(jié)經(jīng)驗 ,促進(jìn)高層建筑電氣設(shè)計節(jié)能的發(fā)展。

三、高層建筑電氣設(shè)計的措施

1、選用高效節(jié)能的照明燈具

燈具是除光源外的第二要素，而且不容易為人們所重視。如在民用建筑和一部分工業(yè)建筑中選用燈具時，往往處理不好燈具效率與裝飾性的關(guān)系，過分地強調(diào)了燈具的裝飾性能，而忽視了燈具的效率和光的利用，既浪費了能源，又得不到良好的照明效果。所以在設(shè)計時，應(yīng)首選高效燈具，如對高強度氣體放電燈、開敞式燈具效率≥75％，格柵或透光罩燈具效率≥60％；對低壓熒光燈、開敞式燈具效率≥75％，透光罩燈具效率≥65％，格柵燈具效率≥60％；以上燈具均應(yīng)使用高效節(jié)能的鎮(zhèn)流器。

2、信息設(shè)施及智能化系統(tǒng)

信息設(shè)施系統(tǒng)宜包括通信接入系統(tǒng)、電話交換系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、室內(nèi)移動通信覆蓋系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、有線電視及衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、會議系統(tǒng)、信息導(dǎo)引及發(fā)布系統(tǒng)等等。建筑智能化系統(tǒng)設(shè)計體現(xiàn)了建筑智能化程度高低，一般由智能化集成系統(tǒng)、信息設(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)、機房工程等要素構(gòu)成。對于各類不同的高層建筑，設(shè)計人員可根據(jù)《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》和建設(shè)方的實際需要配置。

3、電氣設(shè)備選型

正是由于高層建筑自身的特點，使得高層建筑較之多層建筑需要更多的電氣設(shè)備。而對于電氣設(shè)備的選型，設(shè)計師應(yīng)當(dāng)要根據(jù)高層建筑自身的特點，從而進(jìn)行一定的選擇，例如，高層建筑的高壓開關(guān)柜要選擇真空開關(guān)手車式開關(guān)柜，對于高層建筑里面的低壓配電屏，應(yīng)當(dāng)都設(shè)計成抽屜式，而對于大容量出線，應(yīng)當(dāng)設(shè)計成手車式等。高層建筑的發(fā)電機組要使用燃?xì)廨啺l(fā)電機，按照調(diào)光控制、燈具布置、光源等的特點進(jìn)行設(shè)計，融合照明和建筑裝飾，并采用高效率的電光源，從而降低建筑的能耗。

4、空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計

所謂的建筑能耗，也就是建筑功能使用時所消耗的能源，這其中，建筑采暖與空調(diào)能耗占總能耗的50%～70%。上世紀(jì)末期，我國建筑能源消耗占世界比例的20%～25%。暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中的作用可想而知，節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)和運用是暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ)，這些技術(shù)的合理應(yīng)用，一定能為建筑節(jié)能做出重要的貢獻(xiàn)。比如通過控制中心微機上的檢測，畫面上隨時都能顯示機組的啟停時間運行時間以及冷水機組的運行狀態(tài)、過載報警等參數(shù)，對暖通節(jié)能的有效實施頗有益處。

5、采用先進(jìn)技術(shù)

建筑電氣節(jié)能設(shè)計應(yīng)該是在充分滿足和完善建筑功能要求的前提下減少能源消耗，提高能源利用率，而不是簡化建筑物的功能要求，降低功能標(biāo)準(zhǔn)。建筑電氣節(jié)能設(shè)計既不能以犧牲建筑功能、損害使用需求為代價，也不能盲目增加投資，為節(jié)能而節(jié)能。節(jié)能的著眼點應(yīng)是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的，再考慮采取什么措施節(jié)能。在量大面廣的照明容量方面宜采用先進(jìn)技術(shù)使其能耗降低。綜上所述，在節(jié)能設(shè)計和節(jié)能措施上都要貫徹實用、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進(jìn)的原則，只有綜合考慮各方因素才能使得我國建筑節(jié)能設(shè)計達(dá)到新的水平。

6、合理選擇導(dǎo)線

為了更好的實現(xiàn)節(jié)約電能，減少電路的電阻是一個合理有效的做法。線路損耗與導(dǎo)線的橫截面積有很大的關(guān)系。為此，主要是采用以下幾點減少電路的損耗：選擇電導(dǎo)率較小的材料，一般都采用銅芯的導(dǎo)電材料，銅芯的導(dǎo)電材料具有電阻率較小，同時價格比較合理。因為高層建筑的用電量比較大，所以使用銅制的材料，這樣能夠很好地實現(xiàn)能源的節(jié)約；盡可能的降低導(dǎo)線的長度，這樣也能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約電能。在高層建筑中，布線要合理，盡量按照直線進(jìn)行布置，減少不必要的彎路。因為合理的導(dǎo)線布置能夠很好的降低高層建筑中導(dǎo)線的長度，降低線路中不必要的電能損失，能夠達(dá)到節(jié)能的目的。以上兩點是高層建筑電氣設(shè)計時必須要遵從的。嚴(yán)格按照這些方法進(jìn)行導(dǎo)線的布置，能夠有效的降低線路中的電能損耗，進(jìn)而達(dá)到高層建筑電氣設(shè)計節(jié)能的目的。

7、減少配電線路的損耗

在電氣能耗中，配電線路的耗能也至關(guān)重要，配電線路電能的損耗取決于線路的阻抗和電流；而線路的阻抗與導(dǎo)體的導(dǎo)電率、導(dǎo)體的長度、導(dǎo)體的截面積有關(guān)。因此，我們在電氣配電線路中要抓住影響電氣線路耗能的幾個因素優(yōu)化設(shè)計，達(dá)到節(jié)能的目的。

結(jié)束語

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市高層建筑也越來越多,高層建筑的電氣設(shè)計也更加的復(fù)雜化。設(shè)計人員應(yīng)該始終貫穿安全、可靠、經(jīng)濟、節(jié)能的原則,選擇合適的電氣設(shè)備,根據(jù)建筑的特點進(jìn)行合理的設(shè)計,從而達(dá)到降低運營成本,節(jié)省能源的目的。

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