分析建筑电气系统节能技术设计

徐诚

上海原构设计咨询有限公司 上海 200030

引言

随着我国城市化进程加快，许多大楼拔地而起，许多的小型城市和村镇都建起了高层建筑，人们开始更多的关注建筑需求，随之而来的能源问题也成了当前社会发展的焦点。与此同时，社会各行各业每一天都在消耗着可用能源，甚至有些能源出现衰竭，在严峻的资源问题形式下，如何降低建筑能源消耗，提升建筑对于能源的使用效率，并且保证人们的正常使用进行资源合理分配，成为国内外建筑行业学者急需解决的问题。

1 建筑电气节能的意义

当今世界，各国都面临一个能源紧缺的重要问题，随着工业化程度的加剧，煤炭、石油、天然气等自然资源被大量的消耗，在能源的背景下，推动了社会经济的快速进步，其对经济发展的约束和限制日益明显。节能问题直接关系到全人类生存与发展的大事。建筑电气节能主要是通过对建筑电气设备控制和管理，更好地保证建筑物能满足基本的生活生产情况下，从而提升资源的使用效率，降低消耗，也就是在不降低建筑功能以及相应的标准前提下，在变压器的电路选择以及线路安排上采取相应的措施[1]。

2 建筑电气节能技术存在的问题

目前我国建筑电气节能有了一定的成效，但是由于我国还处于一个发展中国家，对建筑节能的研究相对晚，尚且存在一些问题有待解决：

2.1 建筑电气设计缺陷

建筑电气的设计对于整个工程而言是最基础的决定性的作用，由于设计人员以及涉及单位的重视力度不够，设计周期较短等多种客观因素，加上很多的设计人员，主观意识上不够，过度追求节能效果而盲目追求新的技术，对于每一种技术而言他都有适用的范围和约束条件。

2.2 标准、规范不够全面、系统

目前我国对于建筑节能并没有完善的规范体系，从而导致不少的工程在实际上所选择的设备并不是非常合适，如变压器容量过大、电缆线不合适照明光源选择不当、直接导致照明资源的浪费。

2.3 变频设备投入过量，给供电系统引入了大量的谐波

3 高层建筑电气系统节能技术的分析

3.1 变压器的节能技术措施

3.1.1 确定变压器负载的经济分配。对于高层建筑物，通常要多台变压器，一同运行才能保证各个楼层的供电。由于电负荷和总量不变，以及变压器运行方式普遍的条件下各变压器负荷量的分配差异也会导致功率损耗出现较大的悬殊，因此只有保证变压器的负载，这对于变压器的总负载进行科学合理的分配方式，才能有效降低变压器出现能源损耗的问题[2]。在进行变压器的分配过程当中，应该对各个变压器的工作情况进行一定的评估，再按照变压器的实际情况调整各个变压器的负载能量，从而保证每个变压器运行最佳的状态，使得总功率损耗和功率损耗降到最低值，保证变压器能耗降低的目标。

3.1.2 确保变压器三相负荷平衡。对于变压器而言，如果变压器的三相负荷出现不均匀的情况，就会导致三相压力值过大，从而使得变压器输出的电压出现波动，最终影响电压的供电水平以及整体安全性。变压器中，由于某相绕组负载电流出现不平衡的状态，使得绕组铜损不断增大由此变压器能耗也随之增加。三相负载的不平衡，就会导致变压器的内部零件由于持续发热，甚至出现烧毁，从而增大安全隐患。为此，对高层建筑电气系统设计过程当中，要对变压器的电力负载进行全面的把控，针对供电系统线路布局以及设计方案，多少有效保证变压器运行过程中三相负载的处于基本平衡状态，避免三相负载差异过大，引起能耗过高[3]。在针对变压器的维修过程当中，势必要加强日常的维护工作与检查，针对不合理的运行，要及时进行调整，保证电压的正常水平。

3.2 供配电线路的节能技术措施

高层建筑供电线路出现损耗，是整个电力系统中占比例最高的，因此，通过运用供电节能技术，能有效提升供电的效率，高层建筑配电节能技术的运用，一定要综合工程的实际情况，采用合理的节能降耗措施，从而减少线路上的能耗问题，保证电能运输的质量。

在针对高层建筑电气设计上，要尽量保证控制线路的总长度，适当减少线路的长度，保证能耗降到最低，再进行电力运输过程当中，电力的损耗是在所难免的。供电线路越长，电力的损耗就会越大，为此在进行实际的设计过程当中，一定要尽量将变配电所设立在负载中心位置，并且靠近建筑物的强电竖井部位，最大程度上缩减电线路的供电距离[4]。

通过增加线缆的截面，在一定程度上能降低损耗。高层建筑电路设计不可避免会遇到机电设备距离供电系统较远的情况，此时应该满足线路基本电压电流的基础选择较大，以及线缆截面，在此之外，供电点距离较远的设备了，按照以上的方法进行之外，还要采取无功补偿措施降低无功传输的损耗线损耗，保证电气设备的运行。

3.3 照明系统的节能技术措施

3.3.1 选用高效节能灯具。对于高层建筑的工作场所，选用LED的灯泡或者是荧光灯。这两种灯具的搭配，能有效保证照明区域的亮度同时更好地达到节能的效果，然而，LED灯泡好，能降低，光衰小，使用周期长。在室外照明过程中，使用LED灯方便拆卸和安装，同时又能保证光照效率。除此之外，涉及人员在灯具的选择上，除了使用节能灯之外，还需要利用自然光，尽量依靠自然光的方式满足室内的照明条件，对于走廊通道和大厅等区域，可以依靠灯具实现照明效果[5]。

3.3.2 优化照明控制方式。对于照明控制方式，可以针对电力节能这一角度选择在很多高层建筑照明设计系统中，由于盲目追求亮度和照明效果，忽视的照明控制部分，从而导致许多照明设备亮度较高，导致能量的浪费。高层建筑照明控制方式多种多样，比如光控声控红外线控制等等，这些都是比较理想的照明控制措施。对于白天室内照明光源在光控模块作用下，能够进行关闭，从而降低能耗，对于阴天室内照明条件不佳的情况下，控制系统就能接受光控模块反馈信息，从而开启照明设备，保证室内照明条件[6]。在科学技术的不断发展下，大量的新型照明控制方式也在涌现，极大地提升了设备照明控制的科学合理性，在实际设计过程中综合考虑照明设备，可以减少照明系统的能耗。

4 结束语

总而言之，高层建筑电力系统规模较大，电路布局，系统运行过程当中出现消耗的能源总量较大，因此，在针对高层建筑电力系统的设计和施工过程当中，要保证高层建筑电力系统正常运行，在充分利用先进的节能环保技术，对供电设备进行升级和改进，从而减少不必要的能源消耗问题，提升系统运行的效率和质量，在充分满足用户对高层建筑室内环境的舒适性的基础上，实现电气系统的高效低耗，可持续发展的目标。