高层建筑电气节能设计探讨

粟勋

（贵州　贵阳　550000）

高层建筑电气节能设计探讨

粟勋

（贵州贵阳550000）

建筑电气设计的节能措施能够有效地降低能源损耗，实现经济效益最大化，对于推动可持续发展有着重大意义。因此，这给我们所有的建筑电气工作者提出了要求，要始终致力于建筑电气节能设计的完善与发展，实现环保节能的长久目标。基于此，本文重点就高层建筑电气节能设计进行了研究。

高层建筑；电气节能；设计分析

引言

经济社会不断发展的局面下，人类越来越意识到资源的重要性，地球资源不是取之不尽、用之不竭的，为了实现社会的可持续发展，节约资源已经成为了国家的战略性目标。

为确保实现“十二五”节能减排约束性目标，缓解资源环境约束，应对全球气候变化，促进经济发展方式转变，建设资源节约型、环境友好型社会，增强可持续发展能力，高层建筑越来越关注电气节能。如何在保证用户正常使用的前提下，降低能源的损耗是电气节能设计的核心内容，因此，提高能源的利用效率就是设计的关键突破点。社会的每一个微小的举措都能为缓解能源危机做出巨大的贡献，最终实现可持续发展社会的目标。

1　建筑电气节能设计中常见问题

对于建筑工程而言，电气设计是一个重点环节。可是这些年，随着人们电气需求量的不断攀升，使得许多的专业人士开始不重视甚至忽略了建筑电气设计的各项指标，因此，在越来越多的大型建筑或者家庭住宅里，出现了电气安装不合格、混乱的问题，电气设计不达标、居民盲目用电的现象也屡见不鲜。因为建筑电气的设计师们一味只追求客户的满意度，忽略了电气节能这一重大问题，这样不仅给整个建筑工程和住宅居民埋下了很多的安全隐患，也使得电气建筑产生的能源损耗问题越来越严重。而另一方面，人们大多没有意识到我们能源紧缺的现状，从而导致能源的严重浪费。

与此同时，在建筑电气节能设计当中较为普遍的就是技术上的问题。常见的有由于供电线路的迂回使得电能出现了大量的无用消耗、变压器和用电单位两者之间的距离不合理等；电路设计或者设备选择不合理，水泵、风机之内的设备无法使用最好的状态工作等；有许多手动的设备，出现问题但却无法及时关闭，造成了严重的电能资源浪费；在设计建筑物照明的部分的时候，笼统的就全部使用了强度较大的照明设备，而且没有细心考究照明设备的开关选择等等，这些都造成了大量的资源浪费。

2　建筑电气能耗来源

在建筑电气系统中，涉及到的电气设备主要有铜母线、测量仪表、电气元件（断路器、电流互感器、电压互感器等）、电力变压器、电力电缆、配电箱柜（照明配电箱、动力配电箱柜、控制箱等）、用电设备（风机、水泵、灯具等）、应急电源（发电机、蓄电池组等）等。在上述电气设备的功率损耗是来自于导体的电阻和磁性材料中的损耗，并且主要发生在电动机、灯具等电气设备、电力变压器和所有敷设的电力电缆之中，因此我们主要分析电力变压器、电力电缆、电动机、灯具（气体放电灯等）的能耗情况。

3　高层建筑电气节能设计

对于建筑电气的节能设计是我国节约电力能源的重要需求，也是我国未来建筑设计的发展方向。在上文中，我们对建筑电气控制设计中的安全节能策略进行了一定的研究与分析，而在实际设计过程中，也需要我们在满足建筑电气控制节能设计要求的基础上通过合理选择供配电系统以及变压器、加强建筑照明系统的节能设计、提升电气系统功率因数、加强无功功率补偿以及建筑设备节能监控集成系统设计等方面的优化最大程度地获得更好的安全节能效果。

3.1合理选择供配电系统以及变压器

建筑电气工程设计过程中，供配电系统设计以及供电电压设计对整个工程节能效果有直接的关系。这就需要根据电气工程中负荷性质与容量、电气设备类型、供电距离等，合理的选择供电电压，并科学的设计供配电系统，确保供配电系统接线简单，配电等级在两级以下。为了保证电气工程的节能效果，还必须合理的选择变压器，降低变压器运行的损耗，提升器运行效率。

3.2加强建筑照明系统的节能设计

建筑照明是建筑电气工程重要的组成部分，照明用电在整个建筑电气工程中占有很大的比重，所以具有很高的节能潜质。在进行建筑照明设计过程汇总，可以对照明光色、照度、显色指数等进行合理设计情况下，同时加强对自然采光的利用，改善建筑环境反射条件，通过新光源灯具以及智能控制系统调控等，实现建筑照明系统的节能效果。在灯具选择方面，如果在较高处悬挂灯具，灯具一般采用金属卤化物灯或高压钠灯，也可以采用大功率的高效节能荧光灯、无极灯、LED灯等，室外还可以采用太阳能灯。一般情况下不采用传统的钨丝白炽灯。在对光亮要求低的建筑场所，可以选用荧光灯。

在照明器的控制方式选择上需要根据建筑各个区域不同的特点以及照明情况进行区别选择。在面积较小的房间，采用两灯一控或一灯一控的方式；面积较大的房间采用一控多灯遥控单控的方式，但是一个开关控制的灯数应该适量。同时还应该设计适当的单控灯。在建筑楼梯、走廊灯场所，一般采用定时开关及声、光控系统控制。建筑室外照明控制一般采用光电定时或光电自动开关实施控制。

3.3提升电气系统功率因数

通过提升建筑电气工程系统功率因素，能够有效的减少变压器耗损以及线损。提高系统的功率因数主要体现在以下几个方面：①提高建筑电气设备自然功率因素，降低设备无功功率要求，采用功率因素较高的电动机；②利用电容器进行无功功率补偿，弥补感抗导致的滞后的无功功率。这是因为电容器产生的功率属于超前的无功功率，能够与滞后的相互抵消；④在用电设备选型及调速控制方案一定的情况下，若自然功率因素达不到要求，应进行无功功率的补偿。对供电点较远且无功功率较大的设备采用就地补偿，减少线路上的无功传输损耗，达到节能的目的；在用电设备集中的地方采用成组补偿；建筑内其他的无功功率则主要在变电所内集中补偿且多采用自动无功功率补偿加固定补偿方式。

3.4加强无功功率补偿

在建筑电气设计过程中，加强对配电变压器的无功补偿，能够有效的提升器功率因数，达到节能降损的效果。传统的无功补偿采用三相共补方式，在低压网络中较为适用。随着社会生产水平的提升，大功率电气设备广泛应用于建筑电气工程中，增加了三相平衡的难度。这就需要对配电变压器进行单相的无功补偿。值得说明的是，采用单相无功补偿，在投资方面较传统的三相共补要高，在选择方面应该综合考虑。

3.5建筑设备节能监控集成系统设计

建筑设备节能监控继承系统技术是把各种功能的智能化设备和系统的相关信息，依据通信的相关标准汇集到统一的网络平台上，从而实现监控信息的共享和集中优化管理的技术，其中包括了网络信息平台的建设以及不同应用软件功能的实施。由于高层建筑的机电设备较多，而且分布的地点过于广泛，因此要求科技含量高，监控复杂化。所以应当运用分层分散监控、中央集中管理的计算机控制网络的方式进行设计。除了能够为广大观众提供高效、舒适、节能绿色的赛事外，还能够有效地降低建筑物的消耗水平和物业管理费用。

4　结束语

节能技术在建筑电气设计中的应用已经成为必然的发展趋势，现阶段我国建筑电气节能设计呈现多角度、全方位、立体化的发展形势，并逐渐的与世界先进技术向融合，随着科技发展，节能技术进一步完善。在未来建筑电气工程设计过程中，还需要相关从业人员坚持开拓创新的精神，加大科技研发创新力度，促进我国建筑电气工程健康长远的发展，为人们生活工作创建一个良好的环境。

[1]杨磊，舒晨.节能技术在建筑电气设计中的应用[J].建筑工程，2013：87～88.

[2]江波.浅析建筑电气设计中节能技术的应用[J].建材与装饰，2012：107～ 108.

[3]王新华，刘丽云.建筑电气设计中对节能技术的应用探索[J].黑龙江科技，2012：201～202.

TU201.5

A

1673-0038（2015）19-0023-02

2015-4-22

粟勋（1981-），男，汉族，贵州贵阳人，工程师，大专，现就职于贵州贵安建设投资有限公司，主要从事建筑工程方面的工作。