高層樓宇建筑電氣節(jié)能探究

韓 冰（河北建設集團天辰建筑工程有限公司，河北 保定 071000）

1 引言

當今社會的發(fā)展對能源的依賴性非常強，但是能源緊張已經(jīng)成為制約社會發(fā)展的客觀因素，因而在各個領域都提倡節(jié)能技術，來減少能源的損耗，也可以提升經(jīng)濟效益。高層樓宇建筑每天都要消耗大量的電能，要達到節(jié)能的目的，必須從高層建筑的各個方面加以探討，以為相關研究提供參考。

2 高層樓宇建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀

當前高層樓宇建筑電氣節(jié)能存在許多制約問題，總結(jié)下來主要表現(xiàn)在電氣節(jié)能的設計、電氣設備的選擇和電氣節(jié)能的維護等幾個方面。

（1）電氣節(jié)能的設計：高層樓宇建筑在設計之初，就要兼顧到使用簡便性和節(jié)能性的指標，既能滿足人們生活的需要，又能進行設備、功能的擴展，以便推行電氣節(jié)能技術。但是現(xiàn)實情況是在設計時，無論是電機系統(tǒng)、還是照明燈等方面的設計都沒有很好的考慮節(jié)能的需要，往往從建筑的結(jié)構和美觀等方面出發(fā)，沒有重視節(jié)能設計環(huán)節(jié)，導致電氣節(jié)能設計只是停留在規(guī)劃當中，但實施起來有很大的阻礙。

（2）電氣設備的選擇：在以往的高層樓宇建筑設計時，并沒有很好的節(jié)能意識，節(jié)能電氣設備的普及率也不高，導致許多建筑仍然在使用老舊的電氣設備，但是這些設備的耗能大，不經(jīng)濟，且不穩(wěn)定。以致當前許多高層樓宇建筑在選擇電氣設備時，仍然首重功能，節(jié)能次之，沒有將功能與節(jié)能統(tǒng)一起來，導致常規(guī)的耗能設備大量存在。

（3）電氣節(jié)能的維護：電氣節(jié)能設備的維護需要從線路保障、設備檢修等方面著手，當時許多企業(yè)重建設、輕維護的意識非常強烈，導致電氣節(jié)能設備出現(xiàn)故障不能很好的發(fā)揮效用，就會導致能量損耗的問題出現(xiàn)。

3 高層樓宇建筑電氣節(jié)能設計的原則

(1)合理分配電能原則：電能分配在高層樓宇建筑中的首要前提就是要滿足人們對電能的需求，確保用電的穩(wěn)定性和安全性，因而在電力負荷的計算上，需要力求合理分配，將電能資源以最為合理、有效的方式分配到需要的區(qū)域，減少不必要的浪費情況。

（2）節(jié)能設備的使用原則： 傳統(tǒng)的電氣設備不僅功耗較大，而且其穩(wěn)定性等也較節(jié)能電氣有一定的差距，因而在高層樓宇的建筑設計過程中一般盡量采用節(jié)能設備。當前的節(jié)能設備不僅是只局限于電量的節(jié)約，還包括材料、工作方式等具有環(huán)境友好的特點，其材料可以重復回收利用，所產(chǎn)生的危害，如輻射等也較小。

（3）系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能原則： 高層樓宇建筑是一項系統(tǒng)性的工程，電氣設備包含電機、照明設備、電梯等，因而節(jié)能并不是某一項電氣設備的問題，而是要從系統(tǒng)性的特點進行考慮，綜合設計，進行系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設計，杜絕不必要的浪費，這樣無疑可以實現(xiàn)電能利用的高效化的治理，具有積極的意義。

4 高層樓宇建筑電氣節(jié)能技術分析

（1）配電系統(tǒng)節(jié)能設計：分析和研究建筑的布局特點，從配電系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)節(jié)進行設計，通過計算供電的半徑來合理配電，盡量減少不必要的浪費，選擇與高層樓宇建筑最近的變電所供電系統(tǒng)，采取就近原則，減少電源的損耗。其中還有一些配電設施，如相關的機房、豎井等也要盡量靠近負載中心，根據(jù)高層建筑變壓器的情況和用電負荷進行適當?shù)恼{(diào)整。如果高層建筑在一年當中耗電量的區(qū)別不是很明顯，可以使用專用變壓器，既可以滿足正常的用電需要，尤其是高峰用電時配電系統(tǒng)仍能夠滿足高層建筑的用電需求。

（2）減少線損的節(jié)能設計： 線路中的電阻檔存在電壓時也會產(chǎn)生功率損耗，即所謂的線損，從電能功率公私可以發(fā)現(xiàn)，要控制線損可以減小線路的電阻來達到目的。減小線路電阻的方式主要有加大導線的截面積，加大截面積不但要滿足當前的需要，還要兼顧到今后的電力系統(tǒng)的升級或經(jīng)常出現(xiàn)的用電高峰問題，盡量減少輸電線路的長度，距離越短，電阻越小；選擇電阻率小的材質(zhì)，也能減少電阻。此外，在建設線路時，還要考慮到成本問題，因為一味的加大導線截面積會導致成本的上升，如銅質(zhì)材料導線的價格就不菲，因而需要從何考量，從最佳的經(jīng)濟效益出發(fā)。

(3)配電系統(tǒng)功率因數(shù)優(yōu)化： 功率因素是有功功率與實際損耗的比例，因而提高功率因素就可以提升有功功率的數(shù)值，通常可以從幾個方面著手，其一，在無意義的功耗轉(zhuǎn)化時，就地補償?shù)母邏弘娙萜饔休^好效果；其二，提高自然功率因素，使用有補償?shù)碾娙莨δ艿脑O備；其三，在高層樓宇建筑中使用并聯(lián)電路電容器，可以起到補償?shù)墓δ堋?/p>

（4）動力設備的節(jié)能設計：高層樓宇建筑需要大功率的動力設備，電量的需求非常大，同時也會帶來很大的電量浪費，因而動力設備的節(jié)能設計可以有兩個方面，其一，通風空調(diào)的調(diào)節(jié)，在某些高層建筑中需要使用空調(diào)系統(tǒng)，負責對外通風和調(diào)節(jié)溫度，其設計主要的內(nèi)容是空調(diào)位置的安裝，不僅能減小電阻，還可以調(diào)節(jié)建筑的溫度，尤其是使用智能控制系統(tǒng)，節(jié)能的效果更好；其二，變頻調(diào)速的節(jié)能，其關鍵是調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速越小，節(jié)能的效率越高，因而在滿足供電需要的前提下，減小轉(zhuǎn)速，既可以節(jié)能，又能延長設備的使用壽命。

（5）科學規(guī)劃變電所：高層樓宇由于層數(shù)多，建筑高大，電力負載也相對分散，因而在設計的過程中要對主干電壓標準值進行保障，在此基礎上，盡量減少電力損失。

5 結(jié)束語

高層樓宇建筑的數(shù)量和規(guī)模都日漸增多，其中的用電量非常大，也是關系到建筑經(jīng)濟效益的一個重要的因素，因而研究高層樓宇建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀，并針對性的提出設計內(nèi)容，可以為提升用電效率做出一定的貢獻，也符合時代發(fā)展的需求，因而相關的研究具有現(xiàn)實意義。

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