高層建筑電氣設(shè)計節(jié)能途徑

1、高層建筑電氣設(shè)計節(jié)能途徑    摘要：節(jié)能降耗是國家的基本國策，在建筑工程電氣設(shè)計時應(yīng)大力推廣和實施國家的節(jié)能方針，在充分滿足建筑物的功能要求的前提下，通過合理配置建筑設(shè)備，并對其進行有效、科學(xué)的控制與管理，減少能源消耗，提高能源利用率。本文闡述了高層建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能原則和設(shè)計中應(yīng)注意的問題，探討了高層建筑電氣設(shè)計節(jié)能途徑，并結(jié)合工程實例分析了節(jié)能的具體方法。 關(guān)鍵詞：高層建筑電氣設(shè)計節(jié)能原則問題節(jié)能途徑 中圖分類號：TU201.5文獻標識碼： A 文章編號： 隨著城市用地越來越緊張，城市中高層建筑的數(shù)量也在不斷的增加，并且得到人們的廣泛認可。電氣設(shè)

2、計對于高層建筑功能的發(fā)揮具有十分重要的作用，隨著我國高層建筑的發(fā)展，高層建筑電氣設(shè)計也取得了很大的成就，但是仍然存在很多的問題和不足的地方，其中很具有代表性的問題就是能耗過大，這與我國建設(shè)節(jié)約型社會是不相適應(yīng)的。 一、高層建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能原則 由于人口的增加,工業(yè)的發(fā)展,生活水平的提高,能源的消耗也就急劇增加, 能源危機迫在眉睫。因此,各行各業(yè)提出了節(jié)能的要求,節(jié)約二次能源電能, 也就成為民用建筑電氣設(shè)計的焦點。建筑電氣設(shè)計節(jié)能的原則建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅持以下三個原則: 1、滿足建筑物的功能 即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)。滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量, 也就是舒適衛(wèi)生。滿足上下、左右的運輸

3、通道暢通無阻。滿足特殊工藝要求, 如娛樂場所的一些電氣設(shè)施的用電,展廳的工藝照明及電力用電等。 2、考慮實際經(jīng)濟效益 節(jié)能應(yīng)按國情考慮實際經(jīng)濟效益, 不能因為節(jié)能而過高地消耗投資,增加運行費用。而是應(yīng)該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運行費用進行回收。 3、節(jié)省無謂消耗的能量 高層建筑需要消耗大量的能源來確保其日常的正常的運轉(zhuǎn)，但是在這個過程當(dāng)中很多能源的消耗都是沒有必要的。為了避免這種情況的發(fā)生，應(yīng)該對建筑物的能耗情況進行詳細的調(diào)查，對每個細節(jié)的能源消耗進行詳細的掌握，然后消除不必要的能源消耗，采用先進的節(jié)能設(shè)備來減少能源的消耗，在不影響建筑功能正常發(fā)揮的前提之下，盡

4、可能的降低能源的消耗。 二、高層建筑電氣設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題 1、高層建筑由于照明、空調(diào)、電梯、給排水等諸多設(shè)備,因此負荷多，用電量特別大,且供電的可靠性要求很高。 2、在高層建筑中,照明與動力基本上不共用干線。動力負荷多采用放射式供電,照明負荷則多采用母線槽配電, 與動力分開。 3、電氣設(shè)備的管線應(yīng)采取防火措施。 4、空調(diào)等主要用電設(shè)備布局分散,多數(shù)要求采用計算機集中管理。 5、采取防震措施。如配電屏、燈具等電氣設(shè)備的防震；管線的層間貫通和建筑伸縮縫與沉降縫的耐震處理等。 6、消防要求高。因為高層建筑高度高,體量大,人員密集,設(shè)備多,建筑本身火災(zāi)隱患多, 故對消防要求很高。 7、在高層建筑

5、的電氣設(shè)計中,要把電能消耗指標作為全面技術(shù)經(jīng)濟分析的重要組成部分。節(jié)電的設(shè)計方案,應(yīng)根據(jù)技術(shù)先進、安全適用、經(jīng)濟合理、節(jié)約能源和保護環(huán)境的原則確定。采用合理的配電方式,采用高效率變壓器、電動機和照明光源、無功功率補償裝置和設(shè)備監(jiān)控電腦系統(tǒng)等措施, 減少電能損耗,節(jié)約用電。 三、高層建筑電氣設(shè)計節(jié)能途徑 在充分滿足高層建筑內(nèi)照明、空調(diào)以及一些特殊工藝用電的前提下，在進行建筑電氣設(shè)計時也應(yīng)充分考慮節(jié)能措施。首先，應(yīng)該確認哪些設(shè)備與能耗有關(guān)，與建筑物的功能有關(guān)，再確定具體的節(jié)能措施。始終堅持技術(shù)先進、安全適用、節(jié)約能源和經(jīng)濟合理的原則，合理設(shè)計建筑電氣設(shè)備。 1、供配電系統(tǒng)的節(jié)能 （1）變壓器及發(fā)電

6、機組的選擇 根據(jù)負荷計算的結(jié)果確定變壓器以及發(fā)電機組的容量，選擇其型號、臺數(shù)。為了響應(yīng)國家建立節(jié)約型社會的口號，也從經(jīng)濟角度出發(fā)，變壓器應(yīng)選擇節(jié)能型變壓器。節(jié)能型變壓器能夠損耗掉鐵心的渦流，高導(dǎo)磁的優(yōu)質(zhì)冷軋晶粒取向硅鋼片和先進工藝制造使硅鋼片有良好的接縫密合，可以減少漏磁損耗。與老產(chǎn)品比，節(jié)能型變壓器空載損耗和短路損耗降低，10kV系列分別降低約41.5%和13.9%。高層建筑中自備發(fā)電機組應(yīng)選擇應(yīng)急自起動型柴油發(fā)電機組或全自動型柴油發(fā)電機組，并且要起動性能好、運行可靠、高速小體型機組，宜選用高速柴油發(fā)電機組和無刷型自動勵磁裝置，高速柴油發(fā)電機具有體積小、重量輕、起動運行可靠等優(yōu)點。無刷型自動

7、勵磁裝置具有適應(yīng)各種起動方式、易于實現(xiàn)機組自動化或?qū)Πl(fā)電機組遙控的特點，并且當(dāng)與自動勵磁裝置配套使用時，可使靜態(tài)電壓調(diào)節(jié)率在±2.5%以內(nèi)。 （2）配電線路的節(jié)能 線路損耗在電能損耗中所占比例較高，從功率損耗的計算公式可知，線路的電阻與導(dǎo)線長度、導(dǎo)線截面面積以及電阻率有關(guān)，減小線路的電阻，可以采取減小導(dǎo)線長度的方式。高層建筑內(nèi)的供電配線應(yīng)盡量簡單，選用電阻率低的導(dǎo)線，現(xiàn)在多使用銅芯導(dǎo)線，鋁芯導(dǎo)線使用的較少。由于建筑的規(guī)模越來越大，變配電所應(yīng)深入負荷中心，以減少線路過多而且過長帶來的附加線路損耗。 （3）電容無功補償容量的選擇 為了提高電能的使用率，可以通過提高供電功率因數(shù)的方式。在我

8、國，對用電單位的功率因數(shù)要求低壓供電者為0.85以上，高壓供電者為0.9以上。大多數(shù)的高層建筑采用在低壓配電室的配電母線上安裝若干組低壓電力電容器補償供電范圍內(nèi)的無功功率以達到提高功率因數(shù)的目的。 2、照明節(jié)能 照明節(jié)能設(shè)計是在確保作業(yè)面視覺要求、保證照明質(zhì)量的前提下，充分利用光能，減小光能的損失。在充分利用自然光的情況下，采用合理的照明設(shè)備安裝方式，采用高光效的電光源、節(jié)能型的電氣設(shè)備、高效的節(jié)能燈具等，是節(jié)能的一種重要手段。同時，對節(jié)能照明燈具進行智能控制，采用光控、聲控、自熄開關(guān)等也是一種有效的方法。隨著技術(shù)的不斷進步以及產(chǎn)品價格的下降，智能燈控系統(tǒng)、光導(dǎo)管技術(shù)已經(jīng)被越來越多的高層建筑設(shè)

9、計方案采用。 四、工程實例 某大學(xué)圖書綜合樓高85m, 20層, 建筑面積36 300m2, 集辦公、科研中心、圖書館和實驗中心于一體。 中央空調(diào)系統(tǒng)制冷站配置有230×104 kcal / h LG主機2臺, 75kW冷凍水泵3臺, 110kW冷卻水泵3臺, 冷卻塔2座, 每座冷卻塔裝備7.5kW風(fēng)機4臺, 共8臺冷卻塔風(fēng)機。針對中央空調(diào)系統(tǒng)制冷站的具體配置情況,采用了一套BKS 800中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)。BKS 800是采用計算機技術(shù)、模糊控制技術(shù)與變頻技術(shù), 根據(jù)中央空調(diào)運行所要求的多元參數(shù), 建立一套空調(diào)水系統(tǒng)變流量控制模型, 實現(xiàn)對空調(diào)系統(tǒng)負荷的動態(tài)跟蹤和系統(tǒng)運行的實時控

10、制。 工程應(yīng)用一年多來, 達到主機節(jié)約熱源蒸汽20%40%, 水泵及冷卻塔風(fēng)機節(jié)電60%80%。中央空調(diào)輔機系統(tǒng)每年可節(jié)約電能消耗57.3 66.1萬kW·h, 全年節(jié)約中央空調(diào)總運行費用高達70萬元。 該大學(xué)綜合樓分相電容補償配電柜分布情況為12層為4臺/層、36層為2臺/層、78層為1臺/層, 總共使用了18臺柜子。現(xiàn)以一層為例進行數(shù)據(jù)比較, 見表1及表2。 表1 補償前的計算數(shù)據(jù) 表2 補償后的計算數(shù)據(jù) 綜上所述，不難看出，建筑電氣的安全、節(jié)能設(shè)計在整個建筑行業(yè)、供、配電設(shè)計行業(yè)都發(fā)揮著重要的規(guī)范作用，我們只有本著高效、節(jié)能、科學(xué)、適用的原則在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上合理的選擇設(shè)計方式、不厭其煩的進行綜合的實踐并總結(jié)創(chuàng)新的經(jīng)驗才能最終使我國高能耗、低能效的發(fā)展現(xiàn)狀得到根本的改變，從而實現(xiàn)國民經(jīng)濟的快速、可持續(xù)發(fā)展。 參考文獻： 1 陳志民.探討高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計J. 廣東科技. 2009(18) 2 姜秀菊.淺談建筑電氣節(jié)能設(shè)計的方法J. 黑龍江科技信息. 2008(18) 3 韋根余.建筑電氣節(jié)能設(shè)計中的經(jīng)驗談J. 應(yīng)用能源技術(shù). 2007(08) 4 韓鋒.淺議高層建筑電氣的節(jié)能設(shè)計J. 科技促進發(fā)展. 2009(12) 5 倪東曉.建筑電氣節(jié)能設(shè)計的探討J. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2010(13)