高層樓宇建筑電氣節(jié)能技術(shù)研究

摘 要：隨著建筑事業(yè)的發(fā)展，建筑行業(yè)面臨嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，特別是在高層樓宇電氣建設(shè)方面，資源不合理分配表現(xiàn)明顯。為滿足高層樓宇供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)的需要，建筑內(nèi)部設(shè)置多項(xiàng)高壓設(shè)備，基于高壓設(shè)備的運(yùn)行，消耗諸多電氣資源，影響節(jié)能效果。因此，本文通過(guò)對(duì)高層樓宇建筑高壓設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行研究，來(lái)分析電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高層樓宇；建筑電氣；節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

高層樓宇由于自身的特殊性，在能源方面消耗較大，特別是高壓設(shè)備的應(yīng)用，增加了不少電氣能源供應(yīng)的負(fù)擔(dān)。社會(huì)城市化的發(fā)展，各類(lèi)高層樓宇逐漸出現(xiàn)，針對(duì)高壓設(shè)備，提出電氣節(jié)能技術(shù)，防止能源過(guò)度消耗，進(jìn)而推進(jìn)電氣節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展。電氣節(jié)能技術(shù)在高壓設(shè)備中發(fā)揮節(jié)能降耗的優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)電氣節(jié)能的效益性，滿足高層樓宇建筑的節(jié)能需求。

一、高層樓宇建筑電氣節(jié)能技術(shù)的原則

高層樓宇建筑實(shí)際的電氣節(jié)能，需要遵循一定原則，提高節(jié)能效益，從而發(fā)揮節(jié)能效果。

1、效益優(yōu)化

效益優(yōu)化是電氣節(jié)能的基本原則，根據(jù)電氣節(jié)能的實(shí)質(zhì)，合理分配電氣能源，利用優(yōu)化的方式，提高能源利用率，盡量避免無(wú)效功率浪費(fèi)過(guò)多能源[1]。例如：合理選擇設(shè)備性能，根據(jù)設(shè)備效益，進(jìn)行科學(xué)搭配，降低能源效率，提高節(jié)能水平。

2、科學(xué)分配

高層建筑的電力分配，必須借助合理計(jì)算，既要防止電力分配不足，又要避免電荷過(guò)量堆積，由此可以確保電氣能源在分配上保持科學(xué)狀態(tài)，確保能源的最低消耗。

3、硬件節(jié)能

高層建筑中的硬件系統(tǒng)，必須采用節(jié)能型設(shè)備，根據(jù)高層建筑的長(zhǎng)期應(yīng)用效益分析可得：長(zhǎng)期使用節(jié)能設(shè)備，可以很大程度上節(jié)約電氣能源，綜合利用節(jié)能和再循環(huán)的特點(diǎn)，最大化的提高硬件對(duì)能源的利用效率。

二、高層樓宇建筑電氣節(jié)能的技術(shù)

分析高層樓宇建筑中，能源規(guī)模消耗比較大的電氣設(shè)備，提出有效的節(jié)能技術(shù)，降低高層建筑的能源消耗，體現(xiàn)電氣節(jié)能降耗的思想。

1、高壓電氣設(shè)備的節(jié)能選擇

高壓設(shè)備是高層樓宇建筑的主體部分，利用節(jié)能技術(shù)，發(fā)揮設(shè)備節(jié)能選擇的優(yōu)勢(shì)[2]。第一，根據(jù)高壓設(shè)備的額定電壓，選擇節(jié)能設(shè)備，電氣設(shè)備的工作電壓高于電網(wǎng)的額定電壓時(shí)，較容易產(chǎn)生資源浪費(fèi)，因此電氣設(shè)備必須保持在額定狀態(tài)，將電氣設(shè)備的最高電壓小于電網(wǎng)電壓，作為設(shè)備選擇條件，在滿足設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)上，節(jié)約能源；第二，高壓設(shè)備的電流，受外界環(huán)境影響比較大，以回路電流為設(shè)置依據(jù)，保障設(shè)備的額定電流小于回路數(shù)值，一般高壓設(shè)備的類(lèi)型比較多，沒(méi)有對(duì)電流節(jié)能處理提出固定方式，例如：保持變壓器正常的工作狀態(tài)，提高額定電流的效率，回路電流應(yīng)大于額定1.1倍；第三，根據(jù)高層樓宇建筑的實(shí)際情況，選擇對(duì)應(yīng)電氣設(shè)備，綜合考慮溫度、環(huán)境等因素，提高高壓設(shè)備的節(jié)能效果。

2、高壓斷路器的節(jié)能選擇

高層樓宇建筑中的高壓斷路器，主要起到回路控制和保護(hù)的作用。以VD4-12-630A/20kA為例，分析斷路器節(jié)能的選擇標(biāo)準(zhǔn)。選擇節(jié)能斷路器時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際設(shè)備的運(yùn)行情況，校驗(yàn)設(shè)備，選擇合格設(shè)備，支持高壓斷路器的節(jié)能發(fā)展。例如：當(dāng)斷路器用于額定/最高電壓系統(tǒng)時(shí)，取斷路器安裝位置的額定電壓為10kv，最高工作電壓為11.5kv，斷路器電壓測(cè)量值大于最高工作電壓，即：U斷>U高，表示斷路器合格，屬于節(jié)能設(shè)備，能夠發(fā)揮節(jié)能效果。

3、高壓熔斷器的節(jié)能選擇

高壓熔斷器有效防止互感回路發(fā)生短路，提高對(duì)電氣系統(tǒng)的保護(hù)能力，根據(jù)熔斷器的節(jié)能原則，提供校驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)合格的熔斷器才可發(fā)揮節(jié)能效果，如下表1。

表1 高壓熔斷器的選擇校驗(yàn)

序號(hào)選擇項(xiàng)目節(jié)能結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù)結(jié)論

1額定/最高電壓10kv/11.5kv12Kv合格

2額定頻率50Hz50Hz合格

3熔斷器額定電流 It=0.5A合格

4熔體額定電流電壓互感器回路Ik.f=0.5A合格

5額定開(kāi)斷電流Ib3=11.5kAIb=50kA合格

6環(huán)境條件高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)正常使用滿足條件

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，選擇高壓熔斷器，既可以有效保護(hù)高層樓宇建筑的線路，而且同時(shí)可以起到節(jié)能降耗的效果。

4、高壓開(kāi)關(guān)柜的節(jié)能應(yīng)用

高層建筑樓宇建筑中，高壓開(kāi)關(guān)柜的類(lèi)型多種多樣，合理選擇開(kāi)關(guān)柜，才可發(fā)揮節(jié)能效益，避免由于開(kāi)關(guān)柜搭配不合理，導(dǎo)致的電氣系統(tǒng)長(zhǎng)期處于失效狀態(tài)，防止電氣系統(tǒng)“只消耗、不工作”現(xiàn)象的出現(xiàn)[3]。針對(duì)高層建筑樓宇電氣系統(tǒng)的節(jié)能需求，提出高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇方式：（1）選擇技術(shù)含量比較高的開(kāi)關(guān)柜，提高其在電氣系統(tǒng)中的安全可靠性，降低檢修與維護(hù)次數(shù)，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的開(kāi)關(guān)柜，在保障經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，發(fā)揮節(jié)能效應(yīng)；（2）根據(jù)不同地區(qū)，選擇適合的高壓開(kāi)關(guān)柜，比如：濕度較大的地區(qū)，可選擇防護(hù)能力比較強(qiáng)的設(shè)備，避免設(shè)備表現(xiàn)出現(xiàn)凝露現(xiàn)象，增加設(shè)備運(yùn)行能耗；（3）結(jié)合高層樓宇建筑的電氣設(shè)計(jì)，選擇開(kāi)關(guān)柜，體現(xiàn)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，一般開(kāi)關(guān)柜的選擇需要根據(jù)電氣設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案，配合繼電保護(hù)，回路要求等，提高能效。

5、高壓電纜的節(jié)能技術(shù)

高層樓宇建筑的高壓電纜部分，最主要的是降低線損，因此對(duì)高壓電纜提出節(jié)能技術(shù)。第一，確保高壓電纜的安裝質(zhì)量，注重電纜安裝的清潔性，嚴(yán)格遵循電纜安裝要求，所有高壓電纜必須經(jīng)過(guò)規(guī)范的試驗(yàn)，性能確保準(zhǔn)確無(wú)誤后，才可以投入使用；第二，嚴(yán)謹(jǐn)處理電纜接頭，提高接頭處光纖的連接質(zhì)量，一方面降低由于接頭造成的電阻，另一方面提高電纜性能，確保電纜擔(dān)負(fù)電流沖擊時(shí)的穩(wěn)定性。

三、高層樓宇建筑電氣節(jié)能技術(shù)的策略

首先優(yōu)化電氣系統(tǒng)的配置，綜合利用節(jié)能技術(shù)，穩(wěn)定高壓設(shè)備的節(jié)能運(yùn)行，通過(guò)配置優(yōu)化策略，提高電氣節(jié)能的能力，體現(xiàn)系統(tǒng)、整體的節(jié)能措施，管理電氣節(jié)能策略，規(guī)劃節(jié)能應(yīng)用，體現(xiàn)高效的電氣節(jié)能；其次針對(duì)重點(diǎn)部分，實(shí)行強(qiáng)化節(jié)能，高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)內(nèi)，部分設(shè)備長(zhǎng)期處于高能耗的運(yùn)行狀態(tài)，針對(duì)此類(lèi)設(shè)備，實(shí)時(shí)進(jìn)行節(jié)能處理，嚴(yán)格控制能源利用，促使各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行所需要的能源，滿足額定狀態(tài)即可，無(wú)需投入過(guò)量的能源支持，例如：針對(duì)高能耗設(shè)備，計(jì)算能源消耗的額定數(shù)值，利用科學(xué)途徑，給予相應(yīng)控制，保障設(shè)備在額定能源數(shù)值供應(yīng)的基礎(chǔ)上，保持正常工作，節(jié)約電氣能源；最后定期檢查電氣系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行，部分設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，有可能出現(xiàn)運(yùn)行失誤，表現(xiàn)為正常運(yùn)行，但能耗增加，需對(duì)此類(lèi)設(shè)備，進(jìn)行定期檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)途徑，分析設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，管理處于非正常運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備[4]。由此可見(jiàn)：節(jié)能策略的應(yīng)用，有效提高節(jié)能技術(shù)的使用效率，確保節(jié)能技術(shù)發(fā)揮能源節(jié)約的效益，穩(wěn)定了電氣系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程，提高高層樓宇建筑的節(jié)能價(jià)值，還可通過(guò)節(jié)能策略，發(fā)現(xiàn)潛在的節(jié)能技術(shù)。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著高層樓宇的建設(shè)，高壓設(shè)備的使用規(guī)模越來(lái)越多，更是增加資源消耗的規(guī)模，重點(diǎn)運(yùn)行電氣節(jié)能技術(shù)，降低高壓設(shè)備的能源消耗，體現(xiàn)節(jié)能降耗的實(shí)際特性，同時(shí)還可以提高設(shè)備運(yùn)行的效率。合理利用電氣節(jié)能技術(shù)，優(yōu)化高層樓宇的建設(shè)實(shí)際，既要保障能源供應(yīng)的合理性，又要體現(xiàn)節(jié)能降耗的思想，深入研究電氣節(jié)能技術(shù)，發(fā)揮節(jié)能優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳志民.探討高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)[J].廣東科技，2012，（18）：90-90

[2] 鐘衛(wèi)平.探討節(jié)能設(shè)計(jì)在建筑電氣中的應(yīng)用[J].科技資訊，2012，（12）：20-22

[3] 朱欣.淺析建筑電氣節(jié)能技術(shù)的合理應(yīng)用[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2012，（03）：23-25

[4] 林瑞滿.淺談建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的問(wèn)題及對(duì)策[J].科技促進(jìn)發(fā)展，2011，（02）：45-47