高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)探討

粟勛

（貴州　貴陽(yáng)　550000）

高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)探討

粟勛

（貴州貴陽(yáng)550000）

建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能措施能夠有效地降低能源損耗，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，對(duì)于推動(dòng)可持續(xù)發(fā)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(jié)能設(shè)計(jì)的完善與發(fā)展，實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的長(zhǎng)久目標(biāo)?；诖?，本文重點(diǎn)就高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。

高層建筑；電氣節(jié)能；設(shè)計(jì)分析

引言

經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展的局面下，人類(lèi)越來(lái)越意識(shí)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(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，節(jié)約資源已經(jīng)成為了國(guó)家的戰(zhàn)略性目標(biāo)。

為確保實(shí)現(xiàn)“十二五”節(jié)能減排約束性目標(biāo)，緩解資源環(huán)境約束，應(yīng)對(duì)全球氣候變化，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力，高層建筑越來(lái)越關(guān)注電氣節(jié)能。如何在保證用戶(hù)正常使用的前提下，降低能源的損耗是電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，因此，提高能源的利用效率就是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵突破點(diǎn)。社會(huì)的每一個(gè)微小的舉措都能為緩解能源危機(jī)做出巨大的貢獻(xiàn)，最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展社會(huì)的目標(biāo)。

1　建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題

對(duì)于建筑工程而言，電氣設(shè)計(jì)是一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)?？墒沁@些年，隨著人們電氣需求量的不斷攀升，使得許多的專(zhuān)業(yè)人士開(kāi)始不重視甚至忽略了建筑電氣設(shè)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)，因此，在越來(lái)越多的大型建筑或者家庭住宅里，出現(xiàn)了電氣安裝不合格、混亂的問(wèn)題，電氣設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)、居民盲目用電的現(xiàn)象也屢見(jiàn)不鮮。因?yàn)榻ㄖ姎獾脑O(shè)計(jì)師們一味只追求客戶(hù)的滿(mǎn)意度，忽略了電氣節(jié)能這一重大問(wèn)題，這樣不僅給整個(gè)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(chǎn)生的能源損耗問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。而另一方面，人們大多沒(méi)有意識(shí)到我們能源緊缺的現(xiàn)狀，從而導(dǎo)致能源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

與此同時(shí)，在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)當(dāng)中較為普遍的就是技術(shù)上的問(wèn)題。常見(jiàn)的有由于供電線路的迂回使得電能出現(xiàn)了大量的無(wú)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(shè)計(jì)或者設(shè)備選擇不合理，水泵、風(fēng)機(jī)之內(nèi)的設(shè)備無(wú)法使用最好的狀態(tài)工作等；有許多手動(dòng)的設(shè)備，出現(xiàn)問(wèn)題但卻無(wú)法及時(shí)關(guān)閉，造成了嚴(yán)重的電能資源浪費(fèi)；在設(shè)計(jì)建筑物照明的部分的時(shí)候，籠統(tǒng)的就全部使用了強(qiáng)度較大的照明設(shè)備，而且沒(méi)有細(xì)心考究照明設(shè)備的開(kāi)關(guān)選擇等等，這些都造成了大量的資源浪費(fèi)。

2　建筑電氣能耗來(lái)源

在建筑電氣系統(tǒng)中，涉及到的電氣設(shè)備主要有銅母線、測(cè)量?jī)x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(dòng)力配電箱柜、控制箱等）、用電設(shè)備（風(fēng)機(jī)、水泵、燈具等）、應(yīng)急電源（發(fā)電機(jī)、蓄電池組等）等。在上述電氣設(shè)備的功率損耗是來(lái)自于導(dǎo)體的電阻和磁性材料中的損耗，并且主要發(fā)生在電動(dòng)機(jī)、燈具等電氣設(shè)備、電力變壓器和所有敷設(shè)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(dòng)機(jī)、燈具（氣體放電燈等）的能耗情況。

3　高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

對(duì)于建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)是我國(guó)節(jié)約電力能源的重要需求，也是我國(guó)未來(lái)建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。在上文中，我們對(duì)建筑電氣控制設(shè)計(jì)中的安全節(jié)能策略進(jìn)行了一定的研究與分析，而在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，也需要我們?cè)跐M(mǎn)足建筑電氣控制節(jié)能設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上通過(guò)合理選擇供配電系統(tǒng)以及變壓器、加強(qiáng)建筑照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)、提升電氣系統(tǒng)功率因數(shù)、加強(qiáng)無(wú)功功率補(bǔ)償以及建筑設(shè)備節(jié)能監(jiān)控集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面的優(yōu)化最大程度地獲得更好的安全節(jié)能效果。

3.1合理選擇供配電系統(tǒng)以及變壓器

建筑電氣工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及供電電壓設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)工程節(jié)能效果有直接的關(guān)系。這就需要根據(jù)電氣工程中負(fù)荷性質(zhì)與容量、電氣設(shè)備類(lèi)型、供電距離等，合理的選擇供電電壓，并科學(xué)的設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，確保供配電系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單，配電等級(jí)在兩級(jí)以下。為了保證電氣工程的節(jié)能效果，還必須合理的選擇變壓器，降低變壓器運(yùn)行的損耗，提升器運(yùn)行效率。

3.2加強(qiáng)建筑照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

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(gè)建筑電氣工程中占有很大的比重，所以具有很高的節(jié)能潛質(zhì)。在進(jìn)行建筑照明設(shè)計(jì)過(guò)程匯總，可以對(duì)照明光色、照度、顯色指數(shù)等進(jìn)行合理設(shè)計(jì)情況下，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)自然采光的利用，改善建筑環(huán)境反射條件，通過(guò)新光源燈具以及智能控制系統(tǒng)調(diào)控等，實(shí)現(xiàn)建筑照明系統(tǒng)的節(jié)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(jié)能熒光燈、無(wú)極燈、LED燈等，室外還可以采用太陽(yáng)能燈。一般情況下不采用傳統(tǒng)的鎢絲白熾燈。在對(duì)光亮要求低的建筑場(chǎng)所，可以選用熒光燈。

在照明器的控制方式選擇上需要根據(jù)建筑各個(gè)區(qū)域不同的特點(diǎn)以及照明情況進(jìn)行區(qū)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(gè)開(kāi)關(guān)控制的燈數(shù)應(yīng)該適量。同時(shí)還應(yīng)該設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膯慰責(zé)?。在建筑樓梯、走廊燈?chǎng)所，一般采用定時(shí)開(kāi)關(guān)及聲、光控系統(tǒng)控制。建筑室外照明控制一般采用光電定時(shí)或光電自動(dòng)開(kāi)關(guān)實(shí)施控制。

3.3提升電氣系統(tǒng)功率因數(shù)

通過(guò)提升建筑電氣工程系統(tǒng)功率因素，能夠有效的減少變壓器耗損以及線損。提高系統(tǒng)的功率因數(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①提高建筑電氣設(shè)備自然功率因素，降低設(shè)備無(wú)功功率要求，采用功率因素較高的電動(dòng)機(jī)；②利用電容器進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，彌補(bǔ)感抗導(dǎo)致的滯后的無(wú)功功率。這是因?yàn)殡娙萜鳟a(chǎn)生的功率屬于超前的無(wú)功功率，能夠與滯后的相互抵消；④在用電設(shè)備選型及調(diào)速控制方案一定的情況下，若自然功率因素達(dá)不到要求，應(yīng)進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償。對(duì)供電點(diǎn)較遠(yuǎn)且無(wú)功功率較大的設(shè)備采用就地補(bǔ)償，減少線路上的無(wú)功傳輸損耗，達(dá)到節(jié)能的目的；在用電設(shè)備集中的地方采用成組補(bǔ)償；建筑內(nèi)其他的無(wú)功功率則主要在變電所內(nèi)集中補(bǔ)償且多采用自動(dòng)無(wú)功功率補(bǔ)償加固定補(bǔ)償方式。

3.4加強(qiáng)無(wú)功功率補(bǔ)償

在建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)配電變壓器的無(wú)功補(bǔ)償，能夠有效的提升器功率因數(shù)，達(dá)到節(jié)能降損的效果。傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償采用三相共補(bǔ)方式，在低壓網(wǎng)絡(luò)中較為適用。隨著社會(huì)生產(chǎn)水平的提升，大功率電氣設(shè)備廣泛應(yīng)用于建筑電氣工程中，增加了三相平衡的難度。這就需要對(duì)配電變壓器進(jìn)行單相的無(wú)功補(bǔ)償。值得說(shuō)明的是，采用單相無(wú)功補(bǔ)償，在投資方面較傳統(tǒng)的三相共補(bǔ)要高，在選擇方面應(yīng)該綜合考慮。

3.5建筑設(shè)備節(jié)能監(jiān)控集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)

建筑設(shè)備節(jié)能監(jiān)控繼承系統(tǒng)技術(shù)是把各種功能的智能化設(shè)備和系統(tǒng)的相關(guān)信息，依據(jù)通信的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)匯集到統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息的共享和集中優(yōu)化管理的技術(shù)，其中包括了網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的建設(shè)以及不同應(yīng)用軟件功能的實(shí)施。由于高層建筑的機(jī)電設(shè)備較多，而且分布的地點(diǎn)過(guò)于廣泛，因此要求科技含量高，監(jiān)控復(fù)雜化。所以應(yīng)當(dāng)運(yùn)用分層分散監(jiān)控、中央集中管理的計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。除了能夠?yàn)閺V大觀眾提供高效、舒適、節(jié)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(yè)管理費(fèi)用。

4　結(jié)束語(yǔ)

節(jié)能技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已經(jīng)成為必然的發(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)階段我國(guó)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)呈現(xiàn)多角度、全方位、立體化的發(fā)展形勢(shì)，并逐漸的與世界先進(jìn)技術(shù)向融合，隨著科技發(fā)展，節(jié)能技術(shù)進(jìn)一步完善。在未來(lái)建筑電氣工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，還需要相關(guān)從業(yè)人員堅(jiān)持開(kāi)拓創(chuàng)新的精神，加大科技研發(fā)創(chuàng)新力度，促進(jìn)我國(guó)建筑電氣工程健康長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，為人們生活工作創(chuàng)建一個(gè)良好的環(huán)境。

[1]楊磊，舒晨.節(jié)能技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建筑工程，2013：87～88.

[2]江波.淺析建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2012：107～ 108.

[3]王新華，劉麗云.建筑電氣設(shè)計(jì)中對(duì)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)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(yáng)人，工程師，大專(zhuān)，現(xiàn)就職于貴州貴安建設(shè)投資有限公司，主要從事建筑工程方面的工作。