高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
發(fā)布時間：2019/5/17 16:49:12 來源：論文網(wǎng) 作者： 瀏覽：5476次
近年來，高層建筑已成為城市建筑的重要發(fā)展趨勢，高層建筑不僅垂直高度大，層數(shù)多，而且功能和結(jié)構(gòu)都具有復(fù)雜性，在高層建筑內(nèi)部需要配備大量的動力設(shè)備、電氣設(shè)備、照明系統(tǒng)和消防系統(tǒng)。特別是一些商用高層建筑，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(jìn)一步做好高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，有效的挖掘高層建筑的電氣節(jié)能潛力，確保高層建筑能源消耗量的降低。
1 、高層建筑電氣節(jié)能的重要性
在目前建筑業(yè)快速發(fā)展的新形勢下，一幢幢高層建筑在城市中興建起來，這也導(dǎo)致建筑對能源的需求量呈不斷增長的趨勢。而這其中高層建筑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(jié)能意識，電氣設(shè)計(jì)人員在選擇照明、動力和電源等設(shè)備時也往往憑借長期以來的工作經(jīng)驗(yàn)，對節(jié)能考慮較少，這就導(dǎo)致在高層建筑投入運(yùn)行后能耗較大，不僅運(yùn)行成本較高，而且使本來就緊張的能源形勢更為嚴(yán)竣。因此需要作為高層建筑電氣設(shè)計(jì)人員，需要充分的認(rèn)識到節(jié)能的重要性，將節(jié)能貫穿于整個設(shè)計(jì)過程中，通過對電力設(shè)施進(jìn)行優(yōu)選，從而有效實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)能，有效的緩解能源日益短缺的局面，確保人們生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展順利進(jìn)行，同時也能夠?yàn)榻ㄖI(yè)的持續(xù)、健康發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
2 、高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)原則
?。?）高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，需要有效的滿足建筑的使用功能，確保建筑日常照明、室內(nèi)溫度、通風(fēng)量等功能能夠得到有效的保證，同時建筑通道的暢通性和電氣娛樂設(shè)施的用電也需要得到有效的保障。
?。?）在對電氣設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時，需要充分考慮設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性，協(xié)調(diào)好電力運(yùn)行和電氣節(jié)能之間的關(guān)系，確保整體建筑運(yùn)行效益的最優(yōu)化。
?。?）在高層建筑電氣設(shè)計(jì)過程中，需要對無謂的消耗進(jìn)行節(jié)省。避免不必要電能消耗的存在，對于與建筑物功能發(fā)揮無關(guān)的能量消耗要采取有效的措施實(shí)現(xiàn)節(jié)能。特別是對于變壓器、輸電線路、照明等方面存在的無用能量損耗需要采用先進(jìn)的技術(shù)來有效的降低這些無謂的能耗，采用經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。
3、高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1 變電所位置的選擇
受到高層建筑自身布局的限制，在單位面積上分布的樓層數(shù)量較多，所以負(fù)荷比較分散，為了有效降低電能損耗，對于變電所的位置應(yīng)該進(jìn)行合理的制定，盡量減少大截面電纜的使用量。所以變電所應(yīng)該盡可能的靠近負(fù)荷運(yùn)載中心，一般設(shè)置位置為地下室或者輔助建筑物內(nèi);地下室與樓層最高層;地下室、中間層以及最高層分別設(shè)置;僅在中間層設(shè)置。在具體位置選擇時，應(yīng)該根據(jù)建筑本身的實(shí)際狀況來選擇，本著經(jīng)濟(jì)性和高效性的原則，并且還要考慮到日常的維護(hù)和管理。
3.2 變壓器節(jié)能
變壓器的運(yùn)行狀態(tài)也會影響到電能的損耗，所以應(yīng)該合理選擇變壓器。首先，根據(jù)建筑內(nèi)電氣設(shè)備的運(yùn)行需求，合理確定變壓器的臺數(shù)以及容量，在電力負(fù)荷方面要滿足運(yùn)行要求。其次，在條件允許的情況下，可以選擇節(jié)能型變壓器，雖然初期投入高一些，但是在后期運(yùn)行中會節(jié)省很大的能耗。節(jié)能型變壓器具有重量輕、損耗低、噪音低以及抗沖擊等特點(diǎn)，可以有效的降低能耗，提高變壓器運(yùn)行效率。再次，在平時應(yīng)該加強(qiáng)對變壓器的運(yùn)行管理與維護(hù)，在日常檢修維護(hù)時發(fā)現(xiàn)問題及時處理。而為了減少變壓器的故障發(fā)生率，應(yīng)該投入使用保護(hù)裝置，在變壓器的負(fù)荷運(yùn)載發(fā)生變化時，能夠及時的發(fā)生動作，減少能耗損失。
3.3 提高系統(tǒng)的功率因數(shù)
功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備運(yùn)行效率的重要技術(shù)指標(biāo)，在高層建筑電氣系統(tǒng)中應(yīng)用的很多電氣設(shè)備在運(yùn)行的過程中會產(chǎn)生無功，這部分功率是導(dǎo)致電氣設(shè)備運(yùn)行效率低下的重要因素，而有功功率才是電氣設(shè)備運(yùn)行所必須的，所以需要采用一定的措施提高功率因數(shù)，降低能源損耗。一方面可以通過合理選擇電氣設(shè)備來提高自然功率，變壓器、電動機(jī)以及整流器等都可以進(jìn)行優(yōu)化，在型號、規(guī)格以及運(yùn)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(shù)。另一方面可以利用補(bǔ)償裝置來提高功率因數(shù)，通過補(bǔ)償裝置的超前無功將滯后無功相抵消，從而提高功率因數(shù)。
3.4 電動機(jī)在運(yùn)行中的節(jié)能
在高層建筑電氣中的電動機(jī)都是與暖通、給排水、建筑等工種的設(shè)備相配套，由設(shè)備制造廠商統(tǒng)一供應(yīng)。因此，其節(jié)能措施只能貫徹在運(yùn)行過程中，除了上述的用就地補(bǔ)償電容器以減少線路由于輸送超前無功而引起的有功損耗外，還應(yīng)減少電機(jī)輕載和空載運(yùn)行。因?yàn)椋谶@種情況下，電機(jī)的效率是很低的，消耗的電能并不與負(fù)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筑電能損耗的重要方面，設(shè)計(jì)人員要重視線路上的電能損耗，按照發(fā)熱條件、電壓損失和機(jī)械長度來進(jìn)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(zhì)作為線路導(dǎo)線，包括銅芯導(dǎo)線和鋁線。在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該盡量的減小導(dǎo)線程度，布線應(yīng)該避免走彎路和回頭路，變壓器應(yīng)該和負(fù)荷中心靠近，縮短供電的距離，減少線路電能損失。此外，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過程中，還應(yīng)該盡量的增大導(dǎo)線截面，較長的線路要滿足熱穩(wěn)定、電壓要求以及載流量，在減少線路損耗的基礎(chǔ)上降低火災(zāi)系數(shù)，提高建筑供電質(zhì)量。
3.6 照明系統(tǒng)的節(jié)能
設(shè)計(jì)人員應(yīng)該盡量選用高效光源，室內(nèi)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(shè)計(jì)人員可以采用光通比例高、反射系數(shù)高和配光特性穩(wěn)定的燈具，照明方案要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，充分的利用自然光，在建筑中盡量使用定時開關(guān)、節(jié)電開關(guān)和調(diào)光器，建筑室外照明可以采用光電控制器，插座面板上盡量設(shè)置開關(guān)控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
4 、結(jié)束語
在我國全面實(shí)行節(jié)能降耗的形勢下，對于高層建筑的電氣設(shè)計(jì)也應(yīng)該植入節(jié)能理念，本著安全性和經(jīng)濟(jì)性的原則，合理設(shè)置各項(xiàng)電氣設(shè)備，根據(jù)高層建筑自身的特點(diǎn)以及建筑電氣的運(yùn)行需求，合理選用變壓器，優(yōu)化布置變電所位置，提高功率因數(shù)，降低線路的電能損耗，優(yōu)化照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，從而降低高層建筑電氣能耗，提高電氣系統(tǒng)運(yùn)行效率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，為社會實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。
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