高层楼宇建筑电气节能探究

2014-01-28河北建设集团天辰建筑工程有限公司河北保定071000

中国建材科技 2014年4期

韩冰（河北建设集团天辰建筑工程有限公司，河北保定 071000）

1 引言

当今社会的发展对能源的依赖性非常强，但是能源紧张已经成为制约社会发展的客观因素，因而在各个领域都提倡节能技术，来减少能源的损耗，也可以提升经济效益。高层楼宇建筑每天都要消耗大量的电能，要达到节能的目的，必须从高层建筑的各个方面加以探讨，以为相关研究提供参考。

2 高层楼宇建筑电气节能的现状

当前高层楼宇建筑电气节能存在许多制约问题，总结下来主要表现在电气节能的设计、电气设备的选择和电气节能的维护等几个方面。

（1）电气节能的设计：高层楼宇建筑在设计之初，就要兼顾到使用简便性和节能性的指标，既能满足人们生活的需要，又能进行设备、功能的扩展，以便推行电气节能技术。但是现实情况是在设计时，无论是电机系统、还是照明灯等方面的设计都没有很好的考虑节能的需要，往往从建筑的结构和美观等方面出发，没有重视节能设计环节，导致电气节能设计只是停留在规划当中，但实施起来有很大的阻碍。

（2）电气设备的选择：在以往的高层楼宇建筑设计时，并没有很好的节能意识，节能电气设备的普及率也不高，导致许多建筑仍然在使用老旧的电气设备，但是这些设备的耗能大，不经济，且不稳定。以致当前许多高层楼宇建筑在选择电气设备时，仍然首重功能，节能次之，没有将功能与节能统一起来，导致常规的耗能设备大量存在。

（3）电气节能的维护：电气节能设备的维护需要从线路保障、设备检修等方面着手，当时许多企业重建设、轻维护的意识非常强烈，导致电气节能设备出现故障不能很好的发挥效用，就会导致能量损耗的问题出现。

3 高层楼宇建筑电气节能设计的原则

(1)合理分配电能原则：电能分配在高层楼宇建筑中的首要前提就是要满足人们对电能的需求，确保用电的稳定性和安全性，因而在电力负荷的计算上，需要力求合理分配，将电能资源以最为合理、有效的方式分配到需要的区域，减少不必要的浪费情况。

（2）节能设备的使用原则：传统的电气设备不仅功耗较大，而且其稳定性等也较节能电气有一定的差距，因而在高层楼宇的建筑设计过程中一般尽量采用节能设备。当前的节能设备不仅是只局限于电量的节约，还包括材料、工作方式等具有环境友好的特点，其材料可以重复回收利用，所产生的危害，如辐射等也较小。

（3）系统优化节能原则：高层楼宇建筑是一项系统性的工程，电气设备包含电机、照明设备、电梯等，因而节能并不是某一项电气设备的问题，而是要从系统性的特点进行考虑，综合设计，进行系统节能优化设计，杜绝不必要的浪费，这样无疑可以实现电能利用的高效化的治理，具有积极的意义。

4 高层楼宇建筑电气节能技术分析

（1）配电系统节能设计：分析和研究建筑的布局特点，从配电系统的节能环节进行设计，通过计算供电的半径来合理配电，尽量减少不必要的浪费，选择与高层楼宇建筑最近的变电所供电系统，采取就近原则，减少电源的损耗。其中还有一些配电设施，如相关的机房、竖井等也要尽量靠近负载中心，根据高层建筑变压器的情况和用电负荷进行适当的调整。如果高层建筑在一年当中耗电量的区别不是很明显，可以使用专用变压器，既可以满足正常的用电需要，尤其是高峰用电时配电系统仍能够满足高层建筑的用电需求。

（2）减少线损的节能设计：线路中的电阻档存在电压时也会产生功率损耗，即所谓的线损，从电能功率公私可以发现，要控制线损可以减小线路的电阻来达到目的。减小线路电阻的方式主要有加大导线的截面积，加大截面积不但要满足当前的需要，还要兼顾到今后的电力系统的升级或经常出现的用电高峰问题，尽量减少输电线路的长度，距离越短，电阻越小；选择电阻率小的材质，也能减少电阻。此外，在建设线路时，还要考虑到成本问题，因为一味的加大导线截面积会导致成本的上升，如铜质材料导线的价格就不菲，因而需要从何考量，从最佳的经济效益出发。

(3)配电系统功率因数优化：功率因素是有功功率与实际损耗的比例，因而提高功率因素就可以提升有功功率的数值，通常可以从几个方面着手，其一，在无意义的功耗转化时，就地补偿的高压电容器有较好效果；其二，提高自然功率因素，使用有补偿的电容功能的设备；其三，在高层楼宇建筑中使用并联电路电容器，可以起到补偿的功能。

（4）动力设备的节能设计：高层楼宇建筑需要大功率的动力设备，电量的需求非常大，同时也会带来很大的电量浪费，因而动力设备的节能设计可以有两个方面，其一，通风空调的调节，在某些高层建筑中需要使用空调系统，负责对外通风和调节温度，其设计主要的内容是空调位置的安装，不仅能减小电阻，还可以调节建筑的温度，尤其是使用智能控制系统，节能的效果更好；其二，变频调速的节能，其关键是调节转速，转速越小，节能的效率越高，因而在满足供电需要的前提下，减小转速，既可以节能，又能延长设备的使用寿命。

（5）科学规划变电所：高层楼宇由于层数多，建筑高大，电力负载也相对分散，因而在设计的过程中要对主干电压标准值进行保障，在此基础上，尽量减少电力损失。