高層建筑電氣節(jié)能技術研究

牛 凱

(山西蘭花煤層氣有限公司，山西 晉城 048000)

高層建筑電氣節(jié)能技術研究

牛 凱

(山西蘭花煤層氣有限公司，山西 晉城 048000)

對高層建筑電氣節(jié)能技術進行了介紹，結(jié)合工程實例，探討了公共空間的室內(nèi)照明節(jié)能技術的應用、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計以及高層建筑電氣新能源的節(jié)能設計，以達到電能的高效利用，確保建筑工程的經(jīng)濟合理性。

高層建筑，節(jié)能技術，節(jié)能設計，電氣系統(tǒng)

0 引言

現(xiàn)階段，全球范圍內(nèi)均面臨著能源危機的問題，我國的能源緊缺問題也顯得尤為突出。而電能屬于二次能源，怎樣確保電能更加高效的得以利用，減少使用過程中的損耗，把先進的節(jié)能技術應用至建設工程之中，是目前高層電氣節(jié)能設計的重要內(nèi)容。在高層建筑電氣節(jié)能設計的過程中，應當遵循三個重要的原則，即要達到建筑工程相關功能的要求、要確保其經(jīng)濟合理性、要最大限度的對無用耗能有效的節(jié)約。

1 高層建筑電氣節(jié)能技術

1.1 供配電節(jié)能技術

如果想要確保高層建筑中供配電系統(tǒng)可以具有更好的經(jīng)濟效益，應當針對高層建筑的用電情況以及電氣裝置的相關參數(shù)進行全面的分析，從而更加科學與合理的對供配電系統(tǒng)加以設計，確保整個系統(tǒng)可以處于最優(yōu)的運行條件之下。在對高層建筑進行電氣節(jié)能的設計過程中，應當全面的分析供配電的電壓大小，若是其他條件均保持不變，則供配電的電壓值不斷的增加，會更加的有利于機電系統(tǒng)損耗的減少。

在高層建筑之中，要盡量將配電室設置在整個機電系統(tǒng)的中心，而低壓配電室則應當盡量的設置在建筑物電氣豎井的周圍。通過進一步的優(yōu)化建筑工程自身的供電網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，可以有效的降低整個供電線路中的損耗，并且也可以有效的改善高層建筑之中供電的質(zhì)量，確保供電網(wǎng)絡在運行過程中具有更好的經(jīng)濟效益以及技術水平。

1.2 變壓裝置節(jié)能技術

在高層建筑的電氣系統(tǒng)之中設置變壓裝置，可以有效的減少整個電氣系統(tǒng)的能量損耗，改善高層建筑之中機電設備運行的效率。但是，變壓裝置運行時同樣會產(chǎn)生一定的損耗，而其所出現(xiàn)的損耗將會根據(jù)電氣系統(tǒng)中負載的波動情況呈現(xiàn)指數(shù)變化趨勢，因此，我們在進行電氣節(jié)能設計的過程中，要尤為重視對于變壓裝置的節(jié)能設計工作。重視對于變壓器數(shù)量以及相關參數(shù)的選用情況。要根據(jù)高層建筑工程中機電裝置電能的消耗實際情況，同時參考投資的資金多少以及機電裝置在運營過程中的成本，應科學的配置變壓裝置。我們所選用的變壓裝置只有和高層建筑工程之中的機電裝置較為適合，這樣才可以確保所進行的節(jié)能設計工作可以真正的發(fā)揮出應有的效用。

對于變壓裝置進行科學的管理也可以在很大程度上提升變壓裝置的節(jié)能效果，確保電氣系統(tǒng)在運行過程中更加的經(jīng)濟。還應當在電力用戶和變壓裝置中間另外加設合適的變壓裝置聯(lián)絡控制系統(tǒng)，若是高層建筑之中的機電系統(tǒng)耗能發(fā)生波動時，聯(lián)絡控制系統(tǒng)便可以實時的對不同變壓裝置加以合理的調(diào)度，確保變壓裝置的損耗可以降至最小。

1.3 照明系統(tǒng)節(jié)能技術

若是將相關的節(jié)能技術應用在高層建筑的照明系統(tǒng)之中，那么將會擁有非常巨大的節(jié)能潛力。但是，在對照明系統(tǒng)應用節(jié)能技術的過程中，應當確保照明系統(tǒng)可以達到照度、色溫以及顯色指數(shù)等有關標準以及設計的要求。

在對照明系統(tǒng)進行節(jié)能設計的過程中，應當充分的利用自然光源，因此，也要求在進行電氣節(jié)能的設計過程中，相關設計人員應當和工程建設施工技術人員密切的配合，這樣才可以確保自然光與整個照明系統(tǒng)更加科學與合理的結(jié)合，才可以更好的達到高層建筑照明系統(tǒng)節(jié)能的目標。同時，對高層建筑之中的照明系統(tǒng)進行高效的管理以及控制，同樣可以達到相應的節(jié)能目標?？梢砸勒詹煌瑫r段自然光線的變化情況，進一步的對高層建筑的照明系統(tǒng)實時細化控制，應當依照各個場所的實際需求，而采用更為適宜的照明系統(tǒng)控制方法。

2 高層建筑電氣節(jié)能技術應用實例

2.1 上海中心大廈供電系統(tǒng)概況

此項高層建筑工程所應用的變壓裝置數(shù)量為三臺，其負載率為69%,65%以及62%。若是三個變壓裝置中的其中一個變壓裝置不能正常的使用，剩余的兩臺變壓裝置均可以將發(fā)生故障的變壓裝置承擔的負荷加以分擔。該高層建筑的供配電系統(tǒng)所引入的電源電壓為35 kV，共包含有三路專線，若是其中某一線路出現(xiàn)問題，那么要確保另外的兩路電源不能夠同時受到損壞。

2.2 公共空間的室內(nèi)照明節(jié)能技術的應用

在此照明工程之中，應用型號為T-5的節(jié)能燈，此節(jié)能燈屬于高頻熒光燈，同時對此節(jié)能燈配備了相應的節(jié)能鎮(zhèn)流裝置，這樣不僅可以確保室內(nèi)公共區(qū)域的照明質(zhì)量，并且也可以滿足照明的各種要求。在公共區(qū)域之中對照明系統(tǒng)進行智能化的控制，對于大堂區(qū)域、走廊區(qū)域以及餐廳等所有的公共區(qū)域中，均采用智能化的照明系統(tǒng)控制方式。所采用的智能控制方法主要包含有定時的照明控制、現(xiàn)場智能開關控制以及感應控制等等，依照各種公共區(qū)域的功能性以及特點，而采用適宜的智能控制方式。

2.3 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計

2.3.1 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計

在此高層建筑之中，電氣系統(tǒng)通過設置冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)來減少在用電峰值期間對于電力能源的需求數(shù)量。當處于夜間，此時用電量也處于谷值，低區(qū)能源系統(tǒng)之中的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)會把所形成的冰儲存在相應的冰槽里面。而在白天達到用電的峰值時間段內(nèi)，冰塊將融化，從而承擔一定的冷負荷，所承擔的冷負荷大約占整個高層建筑所需冷負荷總量的30%。采用這樣的節(jié)能技術，會明顯的降低在用電峰值期間的電力消耗數(shù)量，同時還可以有效的提升機械制冷的效率。在此高層建筑之中，一共設置了兩個能源供應站，冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)屬于低區(qū)服務系統(tǒng)，其是通過水冷式的離心制冷設備，利用夜間用電的低谷期間進行制冰，采用乙二醇作為冷劑。而在白天用電的高峰期間，融冰以及吸收式的制冷設備則同時為高層建筑提供冷源需求。

2.3.2 冷熱電三聯(lián)供熱系統(tǒng)的節(jié)能設計

想要確保電能得到更加全面的利用，改善電能的利用效率，更好的促進我國能源節(jié)約型社會的建設，在該高層建筑之中一共加設了兩組燃氣發(fā)電設備，每一組燃氣發(fā)電設備的功率為1.2 MW，所發(fā)的電能供給該高層建筑內(nèi)部使用。該發(fā)電機組所形成的一些高溫氣體，可以讓高層建筑中所設置的制冷設備以及鍋爐設備再次的利用，這樣便能夠?qū)崿F(xiàn)整個電氣系統(tǒng)的冷、熱、電三者聯(lián)合使用的作用。

2.4 高層建筑電氣新能源的節(jié)能設計

該高層建筑工程在塔冠結(jié)構(gòu)處加設有風力發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置所提供的電能能夠為該高層建筑使用，能夠節(jié)約電能消耗量為119萬 kW·h，這些能源足夠該高層建筑中的屋頂觀光設備全年使用，并且整個過程中電能的生產(chǎn)非常清潔，幾乎不會造成環(huán)境污染，同時還可以有效的降低對于市政電網(wǎng)的供電需求。

由于該高層建筑的總高度為632 m，此高度下的日均風速值約為7 m/s。而通過設置垂直軸式的風力發(fā)電裝置，可以確保該發(fā)電裝置的年發(fā)電數(shù)量達到119萬 kW·h。所安裝的風力發(fā)電裝置能夠從不同的風角對風能加以收集，在長期的實踐應用過程中，也證明此設備具有較高的穩(wěn)定性以及安全性。

3 結(jié)語

目前，建筑節(jié)能已經(jīng)成為了人們?nèi)找骊P注的問題，而且高層建筑也正朝著更為節(jié)能、更為綠色、更為環(huán)保的方向發(fā)展，這也必將成為今后建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢。而我國建筑現(xiàn)階段在節(jié)能技術的應用以及節(jié)能方案的設計工作中，依舊存在相對多的問題與不足，要求我們應當腳踏實地，切不可盲目跟風，要依據(jù)我國的實際經(jīng)濟情況以及不同高層建筑的具體情況，采用更為適宜的節(jié)能技術與節(jié)能方案。在高層建筑節(jié)能設計的過程中，應當首要考慮到建筑能耗最大的部分，即機電系統(tǒng)的節(jié)能工作，然后再全面的開展整個建筑的節(jié)能設計工作。

[1] 陳朝煜.建筑電氣設計中的節(jié)能技術及其應用研究[J].福建建筑，2017(4):93-95.

[2] 李 偉.綠色建筑電氣節(jié)能設計與技術要點探究[J].綠色環(huán)保建材，2017(3):33.

[3] 謝勇平.淺析建筑電氣設計中的常用節(jié)能技術[J].江西建材，2017(4):217.

Study on high-rise building electricity energy saving technologies

Niu Kai

(ShanxiLanhuaCoal-BedMethaneCo.,Ltd,Jincheng048000,China)

The paper introduces high-rise building electricity energy saving technologies. Combining with engineering examples, it explores indoor lighting energy saving technology application in public space, air-conditioning system energy saving design, and high-rise building electricity energy saving design, so as to efficiently use the electricity energy and to guarantee the building engineering economy and rationality as well.

high-rise building, energy saving technology, energy saving design, electricity system

1009-6825(2017)22-0196-02

2017-05-27

牛 凱(1975- )，男，工程師

TU201.5

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