高层建筑电气设计与节能

文/王湘红 黄石德威能源股份有限公司 湖北 黄石 435000

高层建筑电气设计与节能

文/王湘红 黄石德威能源股份有限公司 湖北 黄石 435000

覃德金 湖北省黄石市城市规划设计研究院 湖北 黄石 435000

在高层建筑的电气设计过程中，最关键的就是电气设备的选择，从而对整体的节能效果也产生了一定的影响。本文主要从高层建筑电气设计的内容、特点、原则以及不足等几个方面分析，并针对如何对高层建筑进行电气设计和节能提出了一些建议。

高层建筑；电气设计；原则；节能措施

1.引言

基于高层房屋自身的一些特性，因此高层房屋的电气设计是一个十分繁杂的过程，因此必须要全面考虑其特征，遵循相应的准则，另外还应实施节能举措，唯有如此，才可以降低电气在工作过程中的能量耗费，在很大程度上节省设备费用，进而实现能源节省目标。

2.高层建筑电气设计的特征

高层房屋电气设计主要和电梯设施、制冷设施、制暖设施、排水设施等方面有关。此外，假如高层房屋的应用方式不同，电量耗费也存在差异。总体来说，电量消耗比较大。此外。高层建筑的电梯、应急照明等应该有其独立的电源控制，以防紧急情况的发生。

3.高层建筑电气设计的内容

3.1 供电电源和电压的选取

高层建筑的房屋面积较大，整体较高，因此，为了确保高层房屋供电过程的稳定性，一定要设计2个以上的独立电源，详细的应依据电力的总体荷载与电网的实际状况来决定。通常而言，此外独立电源能够同时提供电能，互相之间还能够当做备用电源。为了确保整个高层房屋供电的稳定，大多数高层房屋装设了较多的发电机组，来确保供电中断时可以迅速供电，保证整个高层房屋内设施的平稳运行。

3.2 配电系统的设计

高层建筑配电系统包括两个内容，一个是高压电，一个是低压电。前者运用单母线分段的方式，如此能够在智能切换的过程中起到互相备用的功能。此外，在电气设计的过程中，可以减少变压器的数量。变压器在正常情况下解列运行，为了防止在低压状态下发生电流短路的情况，一般都在中间设置联络开关。

3.3 电气设备选型

高层建筑中电气设施有许多种，譬如高压开关柜等，然而有关施工单位和工作人员在电气设施型号选择过程中，应全面剖析高层建筑的特征，科学的选择电气设施，来确保整个电气设施可以在高层房屋中正常工作。另外，设计者在工作过程中还应注重以下几点：高压开关柜必须要选用真空开关手车型的；低压配电屏应选用抽屉型的；应急发电组应选用燃气轮发电机。

3.4 其他方面的设计

高层房屋在设计时还包含许多其他设计，譬如房屋的避雷设计与接地设计，防火设计与火灾预警设计、灯设计、电梯设计等。（1）接地与避雷设计。在高层房屋建设时，接地与避雷设计起着十分关键的作用。在设计时将保护接地、避雷基地与工作接地融合起来，且选用合适的电阻，以此提升高层房屋的安全性。（2）消防系统的设计。消防体系在高层房屋中也发挥着不可忽视的功用。该体系重点分为火灾探测器 、自动灭火器、消防中心、气体自动喷射以及消防报警控制器五个部分，在一定程度上确保了消防灭火体系处于自主化状态。在该过程中，先运用探测器对火灾信号加以探测，之后将该信号转变成电信号，电信号进到报警器与消防中心之后，自主转变成声光报警信号，最后在消防中心的引导下完成整体的控制过程。消防用电设计在高层建筑中是一种很重要的综合表现，随着功能、规模等越来越繁琐，对设计也提出了更高的要求。（3）电梯的用电设计。由于高层建筑在使用的过程中情况比较复杂，这样使得高层房屋除了具有一般的电梯以外，还要安装消防梯、赏景梯等多个类型的电梯。因此相关工作者在实施电气设计时必须要与有关建筑工作者交流探讨，进而确保整个电气体系的科学性。

4.高层建筑电气节能设计准则

伴随社会的进步，城镇人口的持续增多，这就在一定程度上导致高层房屋的资源浪费问题。所以电气设计师在实施电气设计时，务必要遵照节能准则，并不断满足建筑过程的用电需求，调节好电力运行与能源节约的关系，进而提升房屋的总体效益。

5.高层建筑电气设计和能源节省举措

5.1 建筑配电体系与无功补偿装备的节能设计

配电体系在设计时应依据电气设施的特征和配电体系的设计需求决定，荷载中心应尽可能与变配电所接近，如此不仅能够节约电缆材料，还能够降低电能耗费，设计人员在设计时应对变压器的数目和容量加以科学的选择，依据变压器随气候变化较为灵活的特征来实现减少电能耗费的目标。

5.2 供配电系统功率因数的提升

（1）提升供配电体系功率因数，应先提升自然功率因数，能够利用调整工艺流程，改进设备运行情况，且依托同步电动机达成电力变压器轻载运行的方式达成。（2）使用并联电容器、人工补偿等补偿设施来减少无功功率的耗费，另外，设计者在设计时，应尽可能运用这2种补偿方式，一种是集中补偿，另一种是高低压柜分散补偿，依据电气设计的现实状况，合理、有侧重地进行设计。（3）电动机节能设计。设计师在减少电能耗费过程中运用提升电动机工作成效与功率因数的方法，充分落实电动机节能概念，提升电动机的总体工作成效，进而在一定程度上降低电能的损耗。

5.3 线路电能损耗的降低

线路的电能耗费在高层房屋电能耗费中是比较重点的方面，对于线路电能耗费问题，有关工作者应根据机器的长度、发热状况和电压导致的损耗等科学的选择低压线路截面，尽可能减少线路的电能损耗，布线过程中尽量避免走弯路亦或回头路，荷载中心和变压器应该互相靠近，在一定程度上拉近供电距离，进而减少线路的能量耗费。另外，工作者在设计时，要尽量的增大导线的横截面，为了达到载流量与热稳定电压条件，尽可能运用较长的线路，在降低线路电能耗费过程中，尽可能的拉低火灾系数，进而提升高层房屋的总体供电品质。

6.结语

高层建筑电气设计对于其的安全使用情况和高层建筑的不同能耗起了很重要的影响，因此设计师在设计之前，一定要对高层建筑的相关特点充分的了解，遵守电气设计的原则，从而保证高层建筑整体节能状况。现在社会中已十分注重高层房屋的电气设计和能源节省举措，直接牵涉到客户的安全使用情况，从而在一定程度上能够降低客户的经济亏损，所以政府应增大高层房屋电气设计和能源节省的探究力度，这对于未来行业的发展有着极其重要的作用。

[1］万小洪.建筑电气设计中的节能措施[J］.科技信息，2014（04）：47-49

[2］黎庆强.建筑电气设计过程中的节能措施[J］.科技资讯，2014（13）：39-40