高層建筑電氣設計與節能

文/王湘紅 黃石德威能源股份有限公司 湖北 黃石 435000

高層建筑電氣設計與節能

文/王湘紅 黃石德威能源股份有限公司 湖北 黃石 435000

覃德金 湖北省黃石市城市規劃設計研究院 湖北 黃石 435000

在高層建筑的電氣設計過程中，最關鍵的就是電氣設備的選擇，從而對整體的節能效果也產生了一定的影響。本文主要從高層建筑電氣設計的內容、特點、原則以及不足等幾個方面分析，并針對如何對高層建筑進行電氣設計和節能提出了一些建議。

高層建筑；電氣設計；原則；節能措施

1.引言

基于高層房屋自身的一些特性，因此高層房屋的電氣設計是一個十分繁雜的過程，因此必須要全面考慮其特征，遵循相應的準則，另外還應實施節能舉措，唯有如此，才可以降低電氣在工作過程中的能量耗費，在很大程度上節省設備費用，進而實現能源節省目標。

2.高層建筑電氣設計的特征

高層房屋電氣設計主要和電梯設施、制冷設施、制暖設施、排水設施等方面有關。此外，假如高層房屋的應用方式不同，電量耗費也存在差異。總體來說，電量消耗比較大。此外。高層建筑的電梯、應急照明等應該有其獨立的電源控制，以防緊急情況的發生。

3.高層建筑電氣設計的內容

3.1 供電電源和電壓的選取

高層建筑的房屋面積較大，整體較高，因此，為了確保高層房屋供電過程的穩定性，一定要設計2個以上的獨立電源，詳細的應依據電力的總體荷載與電網的實際狀況來決定。通常而言，此外獨立電源能夠同時提供電能，互相之間還能夠當做備用電源。為了確保整個高層房屋供電的穩定，大多數高層房屋裝設了較多的發電機組，來確保供電中斷時可以迅速供電，保證整個高層房屋內設施的平穩運行。

3.2 配電系統的設計

高層建筑配電系統包括兩個內容，一個是高壓電，一個是低壓電。前者運用單母線分段的方式，如此能夠在智能切換的過程中起到互相備用的功能。此外，在電氣設計的過程中，可以減少變壓器的數量。變壓器在正常情況下解列運行，為了防止在低壓狀態下發生電流短路的情況，一般都在中間設置聯絡開關。

3.3 電氣設備選型

高層建筑中電氣設施有許多種，譬如高壓開關柜等，然而有關施工單位和工作人員在電氣設施型號選擇過程中，應全面剖析高層建筑的特征，科學的選擇電氣設施，來確保整個電氣設施可以在高層房屋中正常工作。另外，設計者在工作過程中還應注重以下幾點：高壓開關柜必須要選用真空開關手車型的；低壓配電屏應選用抽屜型的；應急發電組應選用燃氣輪發電機。

3.4 其他方面的設計

高層房屋在設計時還包含許多其他設計，譬如房屋的避雷設計與接地設計，防火設計與火災預警設計、燈設計、電梯設計等。（1）接地與避雷設計。在高層房屋建設時，接地與避雷設計起著十分關鍵的作用。在設計時將保護接地、避雷基地與工作接地融合起來，且選用合適的電阻，以此提升高層房屋的安全性。（2）消防系統的設計。消防體系在高層房屋中也發揮著不可忽視的功用。該體系重點分為火災探測器 、自動滅火器、消防中心、氣體自動噴射以及消防報警控制器五個部分，在一定程度上確保了消防滅火體系處于自主化狀態。在該過程中，先運用探測器對火災信號加以探測，之后將該信號轉變成電信號，電信號進到報警器與消防中心之后，自主轉變成聲光報警信號，最后在消防中心的引導下完成整體的控制過程。消防用電設計在高層建筑中是一種很重要的綜合表現，隨著功能、規模等越來越繁瑣，對設計也提出了更高的要求。（3）電梯的用電設計。由于高層建筑在使用的過程中情況比較復雜，這樣使得高層房屋除了具有一般的電梯以外，還要安裝消防梯、賞景梯等多個類型的電梯。因此相關工作者在實施電氣設計時必須要與有關建筑工作者交流探討，進而確保整個電氣體系的科學性。

4.高層建筑電氣節能設計準則

伴隨社會的進步，城鎮人口的持續增多，這就在一定程度上導致高層房屋的資源浪費問題。所以電氣設計師在實施電氣設計時，務必要遵照節能準則，并不斷滿足建筑過程的用電需求，調節好電力運行與能源節約的關系，進而提升房屋的總體效益。

5.高層建筑電氣設計和能源節省舉措

5.1 建筑配電體系與無功補償裝備的節能設計

配電體系在設計時應依據電氣設施的特征和配電體系的設計需求決定，荷載中心應盡可能與變配電所接近，如此不僅能夠節約電纜材料，還能夠降低電能耗費，設計人員在設計時應對變壓器的數目和容量加以科學的選擇，依據變壓器隨氣候變化較為靈活的特征來實現減少電能耗費的目標。

5.2 供配電系統功率因數的提升

（1）提升供配電體系功率因數，應先提升自然功率因數，能夠利用調整工藝流程，改進設備運行情況，且依托同步電動機達成電力變壓器輕載運行的方式達成。（2）使用并聯電容器、人工補償等補償設施來減少無功功率的耗費，另外，設計者在設計時，應盡可能運用這2種補償方式，一種是集中補償，另一種是高低壓柜分散補償，依據電氣設計的現實狀況，合理、有側重地進行設計。（3）電動機節能設計。設計師在減少電能耗費過程中運用提升電動機工作成效與功率因數的方法，充分落實電動機節能概念，提升電動機的總體工作成效，進而在一定程度上降低電能的損耗。

5.3 線路電能損耗的降低

線路的電能耗費在高層房屋電能耗費中是比較重點的方面，對于線路電能耗費問題，有關工作者應根據機器的長度、發熱狀況和電壓導致的損耗等科學的選擇低壓線路截面，盡可能減少線路的電能損耗，布線過程中盡量避免走彎路亦或回頭路，荷載中心和變壓器應該互相靠近，在一定程度上拉近供電距離，進而減少線路的能量耗費。另外，工作者在設計時，要盡量的增大導線的橫截面，為了達到載流量與熱穩定電壓條件，盡可能運用較長的線路，在降低線路電能耗費過程中，盡可能的拉低火災系數，進而提升高層房屋的總體供電品質。

6.結語

高層建筑電氣設計對于其的安全使用情況和高層建筑的不同能耗起了很重要的影響，因此設計師在設計之前，一定要對高層建筑的相關特點充分的了解，遵守電氣設計的原則，從而保證高層建筑整體節能狀況。現在社會中已十分注重高層房屋的電氣設計和能源節省舉措，直接牽涉到客戶的安全使用情況，從而在一定程度上能夠降低客戶的經濟虧損，所以政府應增大高層房屋電氣設計和能源節省的探究力度，這對于未來行業的發展有著極其重要的作用。

[1］萬小洪.建筑電氣設計中的節能措施[J］.科技信息，2014（04）：47-49

[2］黎慶強.建筑電氣設計過程中的節能措施[J］.科技資訊，2014（13）：39-40