探究高層建筑電氣設(shè)計及電器節(jié)能方法

楊冰

【摘 要】隨著高層建筑建設(shè)的日益廣泛，高層建筑電氣設(shè)計及電器節(jié)能成為業(yè)界人士關(guān)注的問題。高層建筑電氣設(shè)計及電器節(jié)能不佳，將會造成線路電能損耗嚴重、電氣設(shè)備應(yīng)用功能不強等問題出現(xiàn)，大大降低高層建筑應(yīng)用舒適度、安全性、環(huán)保性。所以，從建筑功能需求、經(jīng)濟效益、節(jié)能環(huán)保角度出發(fā)，深入探究合理的高層建筑電氣設(shè)計及電氣節(jié)能方法是非常必要的。本文將就此展開深入的分析和探討，希望對于提升高層建筑的應(yīng)用性、環(huán)保性、經(jīng)濟性有所幫助。

【關(guān)鍵詞】高層建筑 電氣設(shè)計 電器節(jié)能 有效方法

為方便人們居住和生活，目前所推出的高層建筑中均設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、變壓系統(tǒng)等。但從高層建筑電氣系統(tǒng)應(yīng)用情況來看，電氣系統(tǒng)能耗大，不利于環(huán)境保護、不利于經(jīng)濟效益的提升。所以，正視高層建筑電氣系統(tǒng)能耗大問題，優(yōu)化電氣設(shè)計及電器節(jié)能方法的運用，改善高層建筑電氣系統(tǒng)，提升高層建筑使用功能的同時，降低能耗，保護環(huán)境。

1高層建筑電氣設(shè)計的節(jié)能原則

資源日益匱乏的今天，我國大力提倡節(jié)約資源的理念，貫徹落實一系列能源節(jié)約措施，以實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展。為了緊跟國家步伐，建筑行業(yè)高度重視節(jié)約能源問題，尤其是在高層建筑電氣設(shè)計方面。而在高層建筑電氣設(shè)計中做到能源節(jié)約，需要遵循以下原則：

其一，滿足建筑功能需求。因高層建筑建設(shè)的最終目的是為人們提供居住或辦公場所，所以即便進行電氣節(jié)能設(shè)計，其首先也要滿足建筑功能需求，即建筑物照明、溫度調(diào)節(jié)；滿足建筑用電負荷；滿足建筑特色用途需求等，使高層建筑的使用，可以提升人們居住舒適度、便捷。

其二，綜合考慮經(jīng)濟效益。在高層建筑電氣設(shè)計中盲目而為之的節(jié)能工作并不合理、科學(xué)，因為過度追求高層建筑電氣系統(tǒng)的節(jié)能效果，可能增加建筑成本投入，甚至影響高層建筑的正常使用。所以，在高層建筑電氣設(shè)計中應(yīng)當立足于建筑工程實際情況，綜合考慮高層建筑的使用和經(jīng)濟效益，合理規(guī)劃電氣系統(tǒng)，盡量降低能量使用，節(jié)約能源資源。

其三，注意節(jié)省不必要的能源消耗。高層建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能，主要目的是避免不必要能源消耗情況的發(fā)生，所以在高層建筑電氣設(shè)計中，應(yīng)重點分析電氣系統(tǒng)容易能耗的情況，從而有針對性的規(guī)劃與設(shè)計，改善電氣系統(tǒng)，提高能源利用率，避免不必要能耗情況發(fā)生[1]。

2高層建筑電氣設(shè)計常見問題分析

綜合以往高層建筑電氣系統(tǒng)應(yīng)用情況來看，高層建筑電氣系統(tǒng)配電線路接地故障保護、漏電開關(guān)級數(shù)選擇這兩方面設(shè)計容易出現(xiàn)錯誤，導(dǎo)致高層建筑電力系統(tǒng)運行中出現(xiàn)能源浪費的情況，所以，具體分析以上兩方面問題，可以為高層建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)置提供依據(jù)。

2.1系統(tǒng)配電線路接地故障保護問題

安裝在室外的照明燈具容易受到氣候因素、人文因素及其他因素的影響，使得照明燈具極易受損或絕緣性能不佳，這加劇了照明燈具的危害性，長時間不予以處理，可能引發(fā)安全事故，造成嚴重的生命財產(chǎn)損失。另外，高層建筑統(tǒng)一供電情況下，照明燈具的金屬外殼均與線路相連，一旦出現(xiàn)燈具接地故障，故障電壓就會沿著燈具傳導(dǎo)，如若有人碰觸燈具或線路，會有電擊危險。所以，高層建筑電氣設(shè)計中，設(shè)計人員會將室外燈具進行接地設(shè)置，專門設(shè)置接地極，引出單獨的線來連接燈具金屬外殼，如此即便有故障，電壓也會通過燈具金屬外殼傳導(dǎo)，直接傳入大地。在此過程中，設(shè)計人員需要對低壓斷路器的靈敏度進行校驗，以便斷路器能夠在線路接地故障時動作，阻斷電路，使故障電壓通過等均金屬外殼導(dǎo)入大地。但一些設(shè)計人員為了加快設(shè)計進度，忽視馬虎等因素的影響，未進行低壓斷路器靈敏度校驗，那么接入線路的低壓斷路器可能在線路接地故障時拒絕動作，如此將增大線路接地故障的危害性，不僅造成能源浪費，還危及人們的生命財產(chǎn)安全[2]。所以，正確認識系統(tǒng)配電線路接地故障保護問題，采用有效措施加以處理是非常正確的。

2.2漏電開關(guān)級數(shù)選擇問題

漏電開關(guān)級數(shù)選擇應(yīng)當遵循三個原則，即單相220V電源供電的電氣設(shè)備應(yīng)選用二級二線式或單級二線式漏電保護器；電源為380V的三級三線式供電的電氣設(shè)備，應(yīng)配以三極式漏電保護器；同樣電源為380V但卻是三相四線式供電的電氣設(shè)備，應(yīng)當配備四極四線式漏電保護器。在高層建筑電氣設(shè)計中，設(shè)計人員選擇漏電開關(guān)級數(shù)時應(yīng)當遵循以上原則，科學(xué)選擇。但一些設(shè)計人員僅憑自身經(jīng)驗或記憶來選定漏電開關(guān)級數(shù)，出現(xiàn)漏電開關(guān)級數(shù)配置錯誤，使漏電保護器未能有效使用，導(dǎo)致高層建筑電氣系統(tǒng)安全系數(shù)不佳，且容易出現(xiàn)能源浪費的情況。

3高層建筑電氣節(jié)能方法分析

3.1就地安裝無功補償裝置

就地補償能夠減少線路上的無功傳輸，實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能的目的。在高層建筑電氣系統(tǒng)中，電動機就地補償，可以使其在收到負荷的情況下，電機端的電壓會發(fā)生變化，使電容器放電未全部完成就又進行充電，如此會加劇電容器浪涌電流的增加，使得其長時間超負荷使用，容易出現(xiàn)故障，致使電動機損壞。所以，高層建筑的自動扶梯、電梯經(jīng)常應(yīng)用的過程中，容易出現(xiàn)故障，造成大量電能消耗。為了改善此種情況，節(jié)約能源，在高層建筑電氣設(shè)計中，在容量大于10kW的傳送帶、水泵、風(fēng)機等電動機端，安裝就地?zé)o功補償裝置，實時的給電動機端輸送無功功率，使電動機端超負荷電流傳輸?shù)那闆r得以緩解，提升電動極端合理、安全、穩(wěn)定的運行，盡量避免電能浪費[3]。

3.2電動機節(jié)能設(shè)計

高層建筑電氣設(shè)計中，電動機是非常專業(yè)的配套設(shè)備，其能否正確、合理的應(yīng)用直接影響高層建筑空調(diào)系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等使用效果。但在以往高層建筑中，電動機設(shè)計以增強其使用性和使用壽命為出發(fā)點，結(jié)合高層建筑實際情況，合理設(shè)計，如此電動機在具體應(yīng)用的過程中可能出現(xiàn)浪費電能的情況。而在高層建筑電動機節(jié)能設(shè)計中，注意提升電動機的功率因素和工作效率。即在電動機配用方面，由專業(yè)的設(shè)備供應(yīng)商統(tǒng)一供應(yīng)，并保證線路損耗小、電容器就地補償、電動機輕載運行等，以使電動機能夠節(jié)能運行。另外，需要注意的是電動機輕載運行的情況下，其工作效率將會受到影響，所以，在設(shè)計電動機時應(yīng)設(shè)置為變頻調(diào)速式的。總之，結(jié)合高層建筑實際情況，合理設(shè)計電動機，提升電動機的功率因素和工作效率，可以提升電動機的節(jié)能效果。

3.3優(yōu)化設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)

高層建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置不佳，同樣會導(dǎo)致高層建筑電氣能耗嚴重。所以，在高層建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置方面，從建筑使用功能和使用時間出發(fā)，分析冷熱源綜合使用系數(shù)、空調(diào)管道輸送熱量損失、總熱負荷等方面，以此為依據(jù)，探究選用高效能的水冷式離心機作為制冷機，采用常壓熱水燃氣鍋爐作為制熱機。

3.4注意配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

高層建筑配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計中，強化配電系統(tǒng)節(jié)能性的同時，還要保證配電系統(tǒng)操作方便、安全穩(wěn)定。所以，設(shè)計人員在設(shè)計配電系統(tǒng)的過程中，應(yīng)結(jié)合高層建筑的地理環(huán)境，選定靠近負荷中心的位置，分析電氣系統(tǒng)運行所產(chǎn)生的負荷，進而合理設(shè)置變壓器容量及數(shù)量、選用優(yōu)質(zhì)線材，搭建配電系統(tǒng)，并注意在其應(yīng)用的過程中，靈活投切變壓器，降低能耗，提高配電系統(tǒng)節(jié)能效果[4]。

4結(jié)語

在節(jié)能型、環(huán)保型建筑越來越深受人們青睞的今天，高層建筑建設(shè)中，應(yīng)當注意節(jié)能型電氣設(shè)計。運用先進的設(shè)計技術(shù)，結(jié)合高層建筑實際情況，選用最適合的電器節(jié)能方法，科學(xué)、合理的設(shè)計電氣系統(tǒng)，增加高層建筑空調(diào)系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等能夠安全、有效使用，并有效節(jié)約能源，提高高層建筑的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]施時雨，李鵬展.淺析高層建筑電氣設(shè)計及電器節(jié)能方法[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（9）.

[2]謝鴻智.現(xiàn)代高層建筑電氣設(shè)計問題的幾點思考[J].民營科技，2011（7）：106.

[3]任潔.關(guān)于現(xiàn)代高層建筑電氣設(shè)計的探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015（9）：2122-2122.

[4]王建衛(wèi).關(guān)于現(xiàn)代高層建筑電氣設(shè)計的探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（23）.