淺析高層建筑電氣設計與節能

【摘要】進入新世紀后，國內社會和經濟獲得快速的發展，人們的生活得到極大的改善，不斷出現高層建筑，因此對其電氣設計也提出了崗位嚴格的要求。作為電氣設計人員應該對安全和節能給予重視，并在設計的過程中首先考慮。筆者在本文中首先分析了高層建筑電氣設計的主要內容，然后探討了高層建筑電氣設計節能措施遵循的原則，最后研究了高層建筑電氣設計節能措施，以期進一步提升國內高層建筑電氣設計、節能的質量和水平。

【關鍵詞】高層建筑；電氣設計；節能

進入新世紀后，國家不斷倡導建立能源節約型社會，作為高層建筑電氣設計人員，應該深入思考電氣設計的節能措施，推進節能社會建設。筆者在本文中分析了高層建筑電氣設計的內容、原則以及節能措施。

一、簡述高層建筑電氣設計的內容

1.選擇電源和電壓

高層建筑的特點為層數多、面積大，一般情況下，高層建筑都有兩套相互獨立的電源，讓建筑的供電更加安全、可靠。很多高層建筑亦安裝有發電機組，保障停電后15分鐘內恢復供電，讓建筑內的重要設備及消防設施等能夠正常使用。10kV是國內高層建筑的標準電壓。不僅如此，電氣設備人員還需要計算高層建筑電力負荷，讓電氣設備選擇有所依據，通常我們計算電力負荷的時候都是使用負荷密度法或系數法。

2.設計配電系統

其一，10kV電壓等級是國內高層建筑的主要標準，同時供電電源為兩路，采用的方式為單母線分段方式。其二，一般情況下高等建筑的變壓器每一臺容量要小于1000kVA，讓高層建筑內使用更少的變壓器。把聯絡開關設置在相鄰的變壓器之間，保障其供電的可靠性。其三，樹干式和放射式系統相結合的混合式系統是高層建筑配電系統使用的方式之一，使用母線槽等，保障電纜水平干線。

3.電氣設備選型

高層建筑高度較高、建筑面積大，設計的電氣設備也較多，其有高壓開關柜、低壓配電屏等系統，中置式真空開關柜是高層建筑使用的主要開關柜類型，在建筑樓層地下室安裝變配電室，把低壓配電屏設置成抽屜式，變壓器采用干式變壓器。高層建筑發電機組一般使用柴油發電機，同時，合理設置電氣照明的燈具、線路等，合理搭配建筑照明設計以及建筑裝飾。光源需要使用高光源，避免電能的浪費。

4.其他方面的設計

其一，建筑的防雷和接地，在對高等建筑電氣進行設計的時候需要把金屬管接地工作做好，有效結合電氣設備的接地保護和防雷促使，不僅如此，建議使用低于1歐姆的接地電阻，以電位均衡為基礎讓高層建筑提升安全性。其二，電梯設計，由于高等建筑較高，具有復雜的功能，不僅要讓人們的生活需求得到滿足，還需要滿足其他需求，高層建筑電梯有多種，如客用電梯、消防電梯、景觀電梯、貨用電梯等，電氣設計人員要充分的溝通建筑總設計人員，對電梯的最終設計進行決定。其三，設計消防滅火系統，高層建筑滅火系統由多種組件組成，其電氣消防設計中存在一定的問題，因此我們必須精心對待。

二、設計電氣節能的原則

隨著國家經濟水平的提升，城市化進程不斷加快，高層建筑建設和運行的時候需要更多的能量，其中運行時消耗最多的是電能。因此高層建筑電氣設計人員應該對電氣設計進一步深化，好需要在設計的過程中深入貫徹節能原則。其一，電氣節約需要在其功能得到滿足的前提下。讓建筑照明等得到滿足，同時，還需要滿足建筑上下通道的正常使用以及娛樂設施用電的需求。其二，設計電氣設備的過程中需要對經濟因素加以考慮，有效協調運行電力以及電氣節能二者之間的關系，從整體上提升建筑運行的效益。同時，我們之所以要對高層建筑電氣進行節能設計，最主要的原因就是讓電能消耗更低。設計人員要讓建筑的能耗有效降低，科學處理功能損耗嚴重的電氣設備，使用高新技術讓能耗進一步降低，在高層建筑中提升運用高新技術和新型技術的比例，讓建筑實現有效的節能。

三、高層建筑電氣設計時的節能措施

如今高層建筑一般使用10kV供電電源，高層住宅小區的電源為兩路，二者共同工作，一旦有一路出現情況，另一路也能滿足設備的實際需求。作為電氣設計人員，應該對其進行充分考慮。

1.優化電壓等級，保障負荷中心由供配電直接供給電壓

縱觀線路傳輸，要是電荷容量等于傳輸功率，由于高層中具有較小的電流，可以讓功率、電能消耗有效的降低。通常來講，設計住宅小區點起的時候，應該把在負荷中心設置開閉10kV，一般情況下150是低壓供電半徑的最高水準，因此筆者建議應該把多個10/0.4kV 變電所在小區內部設置，由其進行輻射放電。

2.選取配電變壓器

現代化高層建筑電氣系統的配電變壓器的使用量比較大，因此我們設計的過程中應該使用消耗電能較小的變壓器，選用環保、節能的變壓器。同時變壓器應該具有通風裝置。

3.配電線路導線、電纜的選擇

每一個項目實施的過程中需要考慮相關成本，同樣，設計高層建筑電氣也如此，在對選電線電纜、導線進行選擇的過程中首先要考慮的是安全以及符合國家相關要求，其次就需要考慮成本。筆者建議在選擇的過程中應該嚴格遵守經濟電流密度原則。

4.運行節能

我們所說的運行節能指的是以供電成本為基礎，保障配電網的功率損耗最低。從理論上而言，功率損耗和電壓成反比，因此遵照此原則在保障安全的前提下，對供電電壓合理的提升，保障節能環保目的的實現。

5.電壓調節和無功補償

把一個無功補償裝置設置在高層建筑電氣供電系統中，讓其進行直接的無功功率補償，然后對控制系統電容器進行自動的控制，借此實現降低能耗的目的。

6.照明

針對高層建筑而言，選擇光源的時候應該保障其具有節能的效果，并添加必要的節能附件，制造燈具的原料要低碳、環保。住宅建筑內的各類照明一般采用人工照明或者節能控制。應急照明燈具應該具有自動控制開關，當出現緊急情況時，火災自動報警裝置燈具應自動點亮等，借此實現住宅小區的低碳化。

結束語：

根據上文的論述，我們可知，如今國內大力倡導節能減排，這是構建國內生態文明的重要工程。由于智能電器具有安全性、優越性的特點，在國內高層建筑中已經廣泛的使用。同時，在設計高層建筑電氣系統的過程中，我們應該以高層建筑的實際情況為基礎，科學的進行設計。同時，作為設計人員我們應該不斷提升自身的專業技能，以安全和節能為引領，保障智能電器充分的發揮作用。

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