超高层建筑电气节能设计技术

孟庆元

摘 要：随着时代进步，人们的物质需要条件也不断增加，所以城市的规模也随之相应扩大发展。因为土地资源以及能源的有限，所以随着城市发展而兴建的高层建筑也越来越多。这些高程建筑物功能设备都能很好满足人们需求，因此对楼中的动力设备、电气设备还有完善的消防系统以及复杂的照明设施等设备措施都有很要的质量要求，尤其是一些公共楼宇，如商业大厦、大型写字楼以及购物中心，对电气功能的要求更是严格。我国近些年来经济发展迅猛，资源的大量消耗也引起了极大重视，国家也做出了明确规定倡导能源节约，因超高层建筑物对电气功能要求较高，其能源消耗量也相对较大，所以超高层电气设计时应着力考虑节能技术的利用。

关键词：超高层建筑 电气节能设计 开源节流

中图分类号：TU201 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）03（a）-0079-01

近些年来，我国着力于国民经济的发展，也取得了相当不错的成绩。但随之也引出了一系列的问题，特别是环境的严重污染以及能源的紧缺和匮乏这两大问题尤为突出，因此国家也大力倡导甚至做出了明确规定要国民合理利用资源，开源节流，以及用可再生能源替代不可再生资源，因此在目前节能技术的实施应该是很有必要的。电力设备在我国与工业、交通业并称“耗能大户”，可见电力设备的能源消耗非常严重。电力耗能一般都用于建筑物，在超高层建筑中更是突出，如大型繁杂的照明、电梯用电、空调用电等等。所以做好超高层建筑物中电气能源的节约措施，大力着手超高层建筑电气节能设计技术的落实，是节约能源、保护环境的重要举措。

1 关于电气节能所秉承的基本理念

在节能设计时应思考这一系列问题：第一，坚持开源节流原则，避免电力能源浪费，以及节约电能的有效措施；第二，在保证建筑物电力系统人们需求以及经济性要求的基础上，采用节能的材料和设备，节约能源投资；第三，超高层建筑物内的电力系统应满足人们工作生活的安全性需求、办公生活环境的舒适度需求以及照明需求等条件；第四，在节能设计时运用当下先进、稳定的科技技术，在满足超高层建筑物内的电力系统使用性能的同时，更好地节约能源。

2 超高层建筑物中电气节能设计技术的实施

实施电气节能设计技术，应从电气系统所需设备、供电的电源及电压还有配电系统的节能设计、电力系统的安全性能、电力照明、电梯以及消防和报警系统等入手，落实电气节能技术。

2.1 选用性能良好并且节能性能好的系统设备

在超高层建筑物中电气系统一般采用低压配电屏、应急发电组、高压开关柜以及电力变压器。在低压配电屏上，我国应效仿国外，将低压配电屏结构做成抽屉式，把大容量出线做成手车式。而在应急发电组上，国外也采用了将燃气轮发电机作为备用能源，替代了不再生能源消耗量大的柴油发电机组，这一点我国应该在设计上效仿实施。为了超高层建筑物的防火安全，是绝对不允许使用大容量油浸变压器的，关于高压开关柜一般不采用油开关式，应采用手车式。

2.2 在保证超高层建筑物内电气系统使用安全基础上节能

因超高层建筑物对电气系统的依懒性较大，所以为避免停电等突发事件，电路上一般采用标准电压供电使用，所采用的供电模式是独立电源供电模式，同时为保证电气系统的稳定使用也会设立两个独立电路。同时还应设立应急发电机组，保证发生停电等突发状况可以恢复供电。在供电设计时要充分考虑电力的荷载，电力荷载标准保证了电力设备的安全正常运行。防雷与接地的设计考虑也是电力设计中应注意的环节，现代超高层建筑物建造所使用的钢筋砼剪力墙和建筑物楼板紧密连接，所以应做好金属管线的接地措施，在防雷上超高层建筑物一般多采用避雷针和避雷带。作为超高层建筑物最基本的安全通道，电梯的重要作用不言而喻。建筑设计师还有交通设计人员应根据超高层建筑物特点，从安全、性能、节能多方面考虑选择建筑物内使用的电梯。在超高层建筑物内不可缺少的还有自动化消防灭火和报警系统，先进的消防报警探测器发现火灾信号后，可将火灾信号转化成电信号，在发出警报信号后传给建筑物内的报警和消防系统，保证建筑物安全。

2.3 电气系统的节能设计

电气系统的设计基本上从配电系统和照明系统上实现节能。超高层建筑物所采用的独立电源应有两路，照明和动力使用的电力资源分开计费，并且对低压区和高压区用电分开计费，高压区供电高收费也高，低压区用电量少则安装计费电度表计算收费，从一定程度上抑制电力资源浪费。超高层楼宇配电设备中的干线多使用放射式系统配电，建筑物内各楼层则使用混合式配电系统。在设计使用中采用的配电变压器通常选择节能环保，这样不仅可以最大限度延长配电变压器的使用寿命，节约设备资源；还可以减少配电变压器运转工作中能源的消耗量。将无功补偿策略合理运用配电系统，从单相负荷分补或者单相、三相负荷结合共补方式进行无功补偿，降低系统中配线的耗损，同时提高配线系统的电力功率。

3 电气节能设计中应注意的问题

作为超高层建筑物，关于室外照明灯的设计实施也要充分考虑，在电气线路设计中，室外照明灯应该用接地装置，并使用独立的金属保护外壳，防止安全事故的发生。更是要做好接地和防雷措施，设计电气系统时，要对电气系统采用灵敏度校对和检验，要做好防雷和接地的项目保障措施，尽可能避免不安全因素。设计者在对超高层建筑物的电气设计时，要充分考虑安全用电，规范合理的进行设计，对电气系统中使用的漏电开关要保证开关极数符合系统规范要求。

4 结语

超高层建筑物因使用功能较为先进舒适便捷，所以对电气系统也相当依赖，而电气系统运转中所消耗的能源也相当大，因此在电气设计时应秉承节能排优的环保原则，运用先进科学技术和理念，在保证电气系统使用功能满足超高层建筑物的需求性和安全性的同时，还能非常有效的节约系统设备和消耗能源，更加低成本化、可持续化的发展建筑行业，保证建筑业技术的更新，从行为上实现国家开源节流、环保低碳的新发展方向。

参考文献

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