探究高層建筑電氣設(shè)計(jì)及電器節(jié)能方法

楊冰

【摘 要】隨著高層建筑建設(shè)的日益廣泛，高層建筑電氣設(shè)計(jì)及電器節(jié)能成為業(yè)界人士關(guān)注的問題。高層建筑電氣設(shè)計(jì)及電器節(jié)能不佳，將會造成線路電能損耗嚴(yán)重、電氣設(shè)備應(yīng)用功能不強(qiáng)等問題出現(xiàn)，大大降低高層建筑應(yīng)用舒適度、安全性、環(huán)保性。所以，從建筑功能需求、經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能環(huán)保角度出發(fā)，深入探究合理的高層建筑電氣設(shè)計(jì)及電氣節(jié)能方法是非常必要的。本文將就此展開深入的分析和探討，希望對于提升高層建筑的應(yīng)用性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性有所幫助。

【關(guān)鍵詞】高層建筑 電氣設(shè)計(jì) 電器節(jié)能 有效方法

為方便人們居住和生活，目前所推出的高層建筑中均設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、變壓系統(tǒng)等。但從高層建筑電氣系統(tǒng)應(yīng)用情況來看，電氣系統(tǒng)能耗大，不利于環(huán)境保護(hù)、不利于經(jīng)濟(jì)效益的提升。所以，正視高層建筑電氣系統(tǒng)能耗大問題，優(yōu)化電氣設(shè)計(jì)及電器節(jié)能方法的運(yùn)用，改善高層建筑電氣系統(tǒng)，提升高層建筑使用功能的同時，降低能耗，保護(hù)環(huán)境。

1高層建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能原則

資源日益匱乏的今天，我國大力提倡節(jié)約資源的理念，貫徹落實(shí)一系列能源節(jié)約措施，以實(shí)現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展。為了緊跟國家步伐，建筑行業(yè)高度重視節(jié)約能源問題，尤其是在高層建筑電氣設(shè)計(jì)方面。而在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中做到能源節(jié)約，需要遵循以下原則：

其一，滿足建筑功能需求。因高層建筑建設(shè)的最終目的是為人們提供居住或辦公場所，所以即便進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，其首先也要滿足建筑功能需求，即建筑物照明、溫度調(diào)節(jié)；滿足建筑用電負(fù)荷；滿足建筑特色用途需求等，使高層建筑的使用，可以提升人們居住舒適度、便捷。

其二，綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益。在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中盲目而為之的節(jié)能工作并不合理、科學(xué)，因?yàn)檫^度追求高層建筑電氣系統(tǒng)的節(jié)能效果，可能增加建筑成本投入，甚至影響高層建筑的正常使用。所以，在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)立足于建筑工程實(shí)際情況，綜合考慮高層建筑的使用和經(jīng)濟(jì)效益，合理規(guī)劃電氣系統(tǒng)，盡量降低能量使用，節(jié)約能源資源。

其三，注意節(jié)省不必要的能源消耗。高層建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能，主要目的是避免不必要能源消耗情況的發(fā)生，所以在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)重點(diǎn)分析電氣系統(tǒng)容易能耗的情況，從而有針對性的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，改善電氣系統(tǒng)，提高能源利用率，避免不必要能耗情況發(fā)生[1]。

2高層建筑電氣設(shè)計(jì)常見問題分析

綜合以往高層建筑電氣系統(tǒng)應(yīng)用情況來看，高層建筑電氣系統(tǒng)配電線路接地故障保護(hù)、漏電開關(guān)級數(shù)選擇這兩方面設(shè)計(jì)容易出現(xiàn)錯誤，導(dǎo)致高層建筑電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)能源浪費(fèi)的情況，所以，具體分析以上兩方面問題，可以為高層建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)置提供依據(jù)。

2.1系統(tǒng)配電線路接地故障保護(hù)問題

安裝在室外的照明燈具容易受到氣候因素、人文因素及其他因素的影響，使得照明燈具極易受損或絕緣性能不佳，這加劇了照明燈具的危害性，長時間不予以處理，可能引發(fā)安全事故，造成嚴(yán)重的生命財產(chǎn)損失。另外，高層建筑統(tǒng)一供電情況下，照明燈具的金屬外殼均與線路相連，一旦出現(xiàn)燈具接地故障，故障電壓就會沿著燈具傳導(dǎo)，如若有人碰觸燈具或線路，會有電擊危險。所以，高層建筑電氣設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員會將室外燈具進(jìn)行接地設(shè)置，專門設(shè)置接地極，引出單獨(dú)的線來連接燈具金屬外殼，如此即便有故障，電壓也會通過燈具金屬外殼傳導(dǎo)，直接傳入大地。在此過程中，設(shè)計(jì)人員需要對低壓斷路器的靈敏度進(jìn)行校驗(yàn)，以便斷路器能夠在線路接地故障時動作，阻斷電路，使故障電壓通過等均金屬外殼導(dǎo)入大地。但一些設(shè)計(jì)人員為了加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，忽視馬虎等因素的影響，未進(jìn)行低壓斷路器靈敏度校驗(yàn)，那么接入線路的低壓斷路器可能在線路接地故障時拒絕動作，如此將增大線路接地故障的危害性，不僅造成能源浪費(fèi)，還危及人們的生命財產(chǎn)安全[2]。所以，正確認(rèn)識系統(tǒng)配電線路接地故障保護(hù)問題，采用有效措施加以處理是非常正確的。

2.2漏電開關(guān)級數(shù)選擇問題

漏電開關(guān)級數(shù)選擇應(yīng)當(dāng)遵循三個原則，即單相220V電源供電的電氣設(shè)備應(yīng)選用二級二線式或單級二線式漏電保護(hù)器；電源為380V的三級三線式供電的電氣設(shè)備，應(yīng)配以三極式漏電保護(hù)器；同樣電源為380V但卻是三相四線式供電的電氣設(shè)備，應(yīng)當(dāng)配備四極四線式漏電保護(hù)器。在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員選擇漏電開關(guān)級數(shù)時應(yīng)當(dāng)遵循以上原則，科學(xué)選擇。但一些設(shè)計(jì)人員僅憑自身經(jīng)驗(yàn)或記憶來選定漏電開關(guān)級數(shù)，出現(xiàn)漏電開關(guān)級數(shù)配置錯誤，使漏電保護(hù)器未能有效使用，導(dǎo)致高層建筑電氣系統(tǒng)安全系數(shù)不佳，且容易出現(xiàn)能源浪費(fèi)的情況。

3高層建筑電氣節(jié)能方法分析

3.1就地安裝無功補(bǔ)償裝置

就地補(bǔ)償能夠減少線路上的無功傳輸，實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能的目的。在高層建筑電氣系統(tǒng)中，電動機(jī)就地補(bǔ)償，可以使其在收到負(fù)荷的情況下，電機(jī)端的電壓會發(fā)生變化，使電容器放電未全部完成就又進(jìn)行充電，如此會加劇電容器浪涌電流的增加，使得其長時間超負(fù)荷使用，容易出現(xiàn)故障，致使電動機(jī)損壞。所以，高層建筑的自動扶梯、電梯經(jīng)常應(yīng)用的過程中，容易出現(xiàn)故障，造成大量電能消耗。為了改善此種情況，節(jié)約能源，在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中，在容量大于10kW的傳送帶、水泵、風(fēng)機(jī)等電動機(jī)端，安裝就地?zé)o功補(bǔ)償裝置，實(shí)時的給電動機(jī)端輸送無功功率，使電動機(jī)端超負(fù)荷電流傳輸?shù)那闆r得以緩解，提升電動極端合理、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，盡量避免電能浪費(fèi)[3]。

3.2電動機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)

高層建筑電氣設(shè)計(jì)中，電動機(jī)是非常專業(yè)的配套設(shè)備，其能否正確、合理的應(yīng)用直接影響高層建筑空調(diào)系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等使用效果。但在以往高層建筑中，電動機(jī)設(shè)計(jì)以增強(qiáng)其使用性和使用壽命為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合高層建筑實(shí)際情況，合理設(shè)計(jì)，如此電動機(jī)在具體應(yīng)用的過程中可能出現(xiàn)浪費(fèi)電能的情況。而在高層建筑電動機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)中，注意提升電動機(jī)的功率因素和工作效率。即在電動機(jī)配用方面，由專業(yè)的設(shè)備供應(yīng)商統(tǒng)一供應(yīng)，并保證線路損耗小、電容器就地補(bǔ)償、電動機(jī)輕載運(yùn)行等，以使電動機(jī)能夠節(jié)能運(yùn)行。另外，需要注意的是電動機(jī)輕載運(yùn)行的情況下，其工作效率將會受到影響，所以，在設(shè)計(jì)電動機(jī)時應(yīng)設(shè)置為變頻調(diào)速式的?？傊?，結(jié)合高層建筑實(shí)際情況，合理設(shè)計(jì)電動機(jī)，提升電動機(jī)的功率因素和工作效率，可以提升電動機(jī)的節(jié)能效果。

3.3優(yōu)化設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)

高層建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置不佳，同樣會導(dǎo)致高層建筑電氣能耗嚴(yán)重。所以，在高層建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置方面，從建筑使用功能和使用時間出發(fā)，分析冷熱源綜合使用系數(shù)、空調(diào)管道輸送熱量損失、總熱負(fù)荷等方面，以此為依據(jù)，探究選用高效能的水冷式離心機(jī)作為制冷機(jī)，采用常壓熱水燃?xì)忮仩t作為制熱機(jī)。

3.4注意配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

高層建筑配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中，強(qiáng)化配電系統(tǒng)節(jié)能性的同時，還要保證配電系統(tǒng)操作方便、安全穩(wěn)定。所以，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)的過程中，應(yīng)結(jié)合高層建筑的地理環(huán)境，選定靠近負(fù)荷中心的位置，分析電氣系統(tǒng)運(yùn)行所產(chǎn)生的負(fù)荷，進(jìn)而合理設(shè)置變壓器容量及數(shù)量、選用優(yōu)質(zhì)線材，搭建配電系統(tǒng)，并注意在其應(yīng)用的過程中，靈活投切變壓器，降低能耗，提高配電系統(tǒng)節(jié)能效果[4]。

4結(jié)語

在節(jié)能型、環(huán)保型建筑越來越深受人們青睞的今天，高層建筑建設(shè)中，應(yīng)當(dāng)注意節(jié)能型電氣設(shè)計(jì)。運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，結(jié)合高層建筑實(shí)際情況，選用最適合的電器節(jié)能方法，科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)電氣系統(tǒng)，增加高層建筑空調(diào)系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等能夠安全、有效使用，并有效節(jié)約能源，提高高層建筑的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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