高层建筑供配电系统节能设计技术要点探讨

焦峰

摘 要：随着城市的不断发展，高层建筑也在不断增多。建筑的节能要求在现阶段已经成为行业发展的必然要求和趋势，对于高层建筑来说，进行供配电系统的节能设计不仅能更好满足高层建筑多用户的实际要求，还能有效消除用电的安全隐患。基于此，本文对高层建筑供配电节能设计的内容以及围绕这些内容的设计技术要点进行深入的分析，以期能够推动中国节能环保建设的进程，实现可持续发展

关键词：高层建筑；配电系统；节能设计

引言

高层建筑是城区基础建设的核心部分，正确运用超高层建筑，可以改善在城市化管理中产生的土地资源不充足问题，从而为城区发展提供保障。供配电系统设计是建筑工程的关键环节，需要在全面了解建筑构架及其作用的前提下，来规划供配电系统设计流程，以确保设计整体的标准性；更要注意在供配电系统设计过程中，将“安全施工”的理念充分落实，以增强超高层建筑的整体质量。

1高层建筑的相關特点

在国民经济不断上涨之下，人们对建筑住房的需求量也在逐年的提升。随着建筑建设规模和数量的不断增多，高层建筑的建筑形式由此出现，这是当前建筑行业的主流发展趋势。高层建筑的特点主要是以下几方面：其一是结构上的复杂性，高层建筑本身就是一种多层建筑结构，其最大的特点就是建筑结构比较复杂，高层建筑中的主体建筑都比较高，其楼层数也很多，居住的住户数也比较多，所以在高层建筑中的电力管道、通信管道以及线路等都比较多，竖井量也很大，比如在管道中有水管以及排风管等，而竖井有管理井、楼梯井以及电缆井等等，这些都让高层建筑存在和结构复杂的特点。其二是功能多，当前很多的高层建筑所具备的附属性功能都比较多，可以说是一个综合性很强的场所，有些高层建筑中集中了商住楼、商场以及宾馆酒店等，同时还有娱乐大厅以及地下车库，这些多样性的构成让高层建筑的功能更加完善，人们可以在高层建筑中享受一条龙式的服务，将工作、娱乐和购物结合在一起。其三是设备比较多，高层建筑备的多功能决定了设备的繁杂多样，就高层建筑内部结构看，有上下水管、空调管道以及电缆井都相关的结构。高层建筑中还有一些电器等，比如自动空调、冰箱以及电视机等。其四是人员众多，高层建筑的容纳量很大，是一个人员比较集中的公共场所，基本每天都有上百或是上千的人进出，所以高层建筑不仅有着极大的人员密度，同时人员流动性也比较大。

2超高层建筑供配电节能原则

超高层建筑是建筑施工中的难点项目，超高层建筑所应用的电能较一般高层建筑多，为了实现超高层建筑电气节能设计，在进行项目电气节能设计之前需要明细相应的电气节能原则理念：首先，开源节流，节约电能。在超高层建筑电气设计过程中，避免电能浪费点，电气设计部门需要关注电气节能的科学措施应用；其次，超高层电气设计需要大量的电气设备、材料、人力等，实际设计过程中，在保障设备运行安全基础上，需要节约设备材料、人力投入，在满足建筑项目用户需求的基础上，实现节约能源投入；然后，超高层建筑电气节能设计需要以人为本，从用户的实际用电需求出发，为用户打造舒适、安全的建筑环境。如，应用合理的照明系统，提升建筑内部企业办公的舒适度。再如，西门子变频器是由德国西门子公司研发、生产，该品牌变频器凭借其稳定的运行性能、丰富的设备组合、高性能的矢量控制技术、低速高转矩输出，在变频器市场上占据有利的地位，将该种变频器应用到超高层电气设计当中，能够有效的提升电气系统的运行稳定性；最后，在项目电气节能系统设计中，在满足建筑项目施工要求的基础上，还需要应用稳定的科学技术，实现更好的建筑电气节能。

3高层建筑供配电系统设计要点

3.1火警自动报警系统设计

根据高层建筑物构架和功能，依照重要建筑的设计标准建立自动性的报警系统，可以开展危险安全播放，灾情数据整理等，一旦有险情出现时，报警系统中的险情控制装置会根据设定流程给出指令，指令的给出通常是参照报警信号的发送时间，同时自动开启消防设施。在一般状态下，在进行消防系统设置过程中，需要结合建筑物的构架加设感温探测器，在建筑内的主要安全出入点、楼道、相关房间等，加设感烟探测器，同时在建筑物的各重要点设置供机械操作的报警设备。这种报警设备要设定在各楼层的相同位置，并有效设定发电室、消防风机室等的距离。

3.2供配电系统设计

第一，符合等级与供电电源。结合目前，我电业部门的相应标准，消防用电装置都要根据最大限度负荷进行电能输送。超高层建筑需要实行总体上的供电系统设计，并且要设置两路电源，也必须要设置紧急备用电源。也就是说在确保建筑内有效电源不能低于两个，各个电源需要服务于不同的线路，电源电压等级要呈现为10kV。为达到所有高层建筑消防系统用电需求，在电气设计期间，需要在基本设计前提下，加设相应的发动机以作备用电源，确保在紧急情况下可以及时开启消防系统。

4高层中建筑电气节能技术分析

4.1变配电所的节能设置

由于该建筑项目属于超高层项目，其所需要的变配电所的功能需求比较复杂，并且在实际设备运行中的电负荷比较大，以及相应的配电系统消防水泵房、空调机房都需要设置在一层当中，便于集中管理与调控。在以上配电设备的负荷分布情况分析之下，在该超高建筑的1层中设置1号10/0.4kV用户变电所、在建筑的8层中设置一个10kV专用高压配电所。

4.2高压配电系统的节能设计

在高压配电系统的设计当中，专用高压配电所（10kV）应接近负荷中心和电源侧。一方面是为了进出线方便，另一方面是便于吊装和搬运。一般设置2个变配电所，二路市电分供负荷，相互之间作为备用采取放射式接入的方式，与高压配电室相连接，以降低配电级数，缩短供电半径。一次接线和二次接线设备的选择，应根据供配电的实际需要，合理进行组合设计。分段供电是高压配电的重要方式。当其中一路市电停电，且不能采用低压限负荷方法时，则需要手动合闸母联开关，将另一路市电作为备用，同时支持二路市电供应，直至故障排除后恢复为二路市电分供。

4.3节能变压器的选择

在变压器的选择上，需要了解变电所变压器容量，并对其负载率进行调控，需要考虑到短路损耗、空载损耗、建筑物的计算有功负荷、补偿后的功率因数。正确进行计算，并对负荷进行合理分配，选择工作效率更高的变压器。该过程中，变压器的空载情况减少，其负载损耗得以显著降低，能够起到降低能耗的作用效果。变压器的材料是影响其能耗的重要因素，选择硅钢片、非晶态磁性材料等材料，用以降低磁路损耗和涡流损耗。

结束语

高层建筑供电配电系统节能技术的应用，其目的是为了降低超高层建筑使用的能耗。在超高层建筑电气节能设计当中，应基于开源节流、节约电能的原则，并考虑到用户的实际用电需求。参考建筑电气节能设计的实际案例，明确供配电系统、电气设备以及照明系统的电气节能设计要点，将其落实到实际的施工管理工作中，在降低能耗的同时，提高建筑电气系统安全性，更好的为人们的工作、学习和生活服务。

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（作者身份证号码：320121198410071716）