文/王湘紅 黃石德威能源股份有限公司 湖北 黃石 435000

高層建筑電氣設(shè)計(jì)與節(jié)能

文/王湘紅 黃石德威能源股份有限公司 湖北 黃石 435000

覃德金 湖北省黃石市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 湖北 黃石 435000

在高層建筑的電氣設(shè)計(jì)過程中，最關(guān)鍵的就是電氣設(shè)備的選擇，從而對(duì)整體的節(jié)能效果也產(chǎn)生了一定的影響。本文主要從高層建筑電氣設(shè)計(jì)的內(nèi)容、特點(diǎn)、原則以及不足等幾個(gè)方面分析，并針對(duì)如何對(duì)高層建筑進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)和節(jié)能提出了一些建議。

高層建筑；電氣設(shè)計(jì)；原則；節(jié)能措施

1.引言

基于高層房屋自身的一些特性，因此高層房屋的電氣設(shè)計(jì)是一個(gè)十分繁雜的過程，因此必須要全面考慮其特征，遵循相應(yīng)的準(zhǔn)則，另外還應(yīng)實(shí)施節(jié)能舉措，唯有如此，才可以降低電氣在工作過程中的能量耗費(fèi)，在很大程度上節(jié)省設(shè)備費(fèi)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能源節(jié)省目標(biāo)。

2.高層建筑電氣設(shè)計(jì)的特征

高層房屋電氣設(shè)計(jì)主要和電梯設(shè)施、制冷設(shè)施、制暖設(shè)施、排水設(shè)施等方面有關(guān)。此外，假如高層房屋的應(yīng)用方式不同，電量耗費(fèi)也存在差異?？傮w來說，電量消耗比較大。此外。高層建筑的電梯、應(yīng)急照明等應(yīng)該有其獨(dú)立的電源控制，以防緊急情況的發(fā)生。

3.高層建筑電氣設(shè)計(jì)的內(nèi)容

3.1 供電電源和電壓的選取

高層建筑的房屋面積較大，整體較高，因此，為了確保高層房屋供電過程的穩(wěn)定性，一定要設(shè)計(jì)2個(gè)以上的獨(dú)立電源，詳細(xì)的應(yīng)依據(jù)電力的總體荷載與電網(wǎng)的實(shí)際狀況來決定。通常而言，此外獨(dú)立電源能夠同時(shí)提供電能，互相之間還能夠當(dāng)做備用電源。為了確保整個(gè)高層房屋供電的穩(wěn)定，大多數(shù)高層房屋裝設(shè)了較多的發(fā)電機(jī)組，來確保供電中斷時(shí)可以迅速供電，保證整個(gè)高層房屋內(nèi)設(shè)施的平穩(wěn)運(yùn)行。

3.2 配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

高層建筑配電系統(tǒng)包括兩個(gè)內(nèi)容，一個(gè)是高壓電，一個(gè)是低壓電。前者運(yùn)用單母線分段的方式，如此能夠在智能切換的過程中起到互相備用的功能。此外，在電氣設(shè)計(jì)的過程中，可以減少變壓器的數(shù)量。變壓器在正常情況下解列運(yùn)行，為了防止在低壓狀態(tài)下發(fā)生電流短路的情況，一般都在中間設(shè)置聯(lián)絡(luò)開關(guān)。

3.3 電氣設(shè)備選型

高層建筑中電氣設(shè)施有許多種，譬如高壓開關(guān)柜等，然而有關(guān)施工單位和工作人員在電氣設(shè)施型號(hào)選擇過程中，應(yīng)全面剖析高層建筑的特征，科學(xué)的選擇電氣設(shè)施，來確保整個(gè)電氣設(shè)施可以在高層房屋中正常工作。另外，設(shè)計(jì)者在工作過程中還應(yīng)注重以下幾點(diǎn)：高壓開關(guān)柜必須要選用真空開關(guān)手車型的；低壓配電屏應(yīng)選用抽屜型的；應(yīng)急發(fā)電組應(yīng)選用燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)。

3.4 其他方面的設(shè)計(jì)

高層房屋在設(shè)計(jì)時(shí)還包含許多其他設(shè)計(jì)，譬如房屋的避雷設(shè)計(jì)與接地設(shè)計(jì)，防火設(shè)計(jì)與火災(zāi)預(yù)警設(shè)計(jì)、燈設(shè)計(jì)、電梯設(shè)計(jì)等。（1）接地與避雷設(shè)計(jì)。在高層房屋建設(shè)時(shí)，接地與避雷設(shè)計(jì)起著十分關(guān)鍵的作用。在設(shè)計(jì)時(shí)將保護(hù)接地、避雷基地與工作接地融合起來，且選用合適的電阻，以此提升高層房屋的安全性。（2）消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。消防體系在高層房屋中也發(fā)揮著不可忽視的功用。該體系重點(diǎn)分為火災(zāi)探測(cè)器 、自動(dòng)滅火器、消防中心、氣體自動(dòng)噴射以及消防報(bào)警控制器五個(gè)部分，在一定程度上確保了消防滅火體系處于自主化狀態(tài)。在該過程中，先運(yùn)用探測(cè)器對(duì)火災(zāi)信號(hào)加以探測(cè)，之后將該信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，電信號(hào)進(jìn)到報(bào)警器與消防中心之后，自主轉(zhuǎn)變成聲光報(bào)警信號(hào)，最后在消防中心的引導(dǎo)下完成整體的控制過程。消防用電設(shè)計(jì)在高層建筑中是一種很重要的綜合表現(xiàn)，隨著功能、規(guī)模等越來越繁瑣，對(duì)設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。（3）電梯的用電設(shè)計(jì)。由于高層建筑在使用的過程中情況比較復(fù)雜，這樣使得高層房屋除了具有一般的電梯以外，還要安裝消防梯、賞景梯等多個(gè)類型的電梯。因此相關(guān)工作者在實(shí)施電氣設(shè)計(jì)時(shí)必須要與有關(guān)建筑工作者交流探討，進(jìn)而確保整個(gè)電氣體系的科學(xué)性。

4.高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

伴隨社會(huì)的進(jìn)步，城鎮(zhèn)人口的持續(xù)增多，這就在一定程度上導(dǎo)致高層房屋的資源浪費(fèi)問題。所以電氣設(shè)計(jì)師在實(shí)施電氣設(shè)計(jì)時(shí)，務(wù)必要遵照節(jié)能準(zhǔn)則，并不斷滿足建筑過程的用電需求，調(diào)節(jié)好電力運(yùn)行與能源節(jié)約的關(guān)系，進(jìn)而提升房屋的總體效益。

5.高層建筑電氣設(shè)計(jì)和能源節(jié)省舉措

5.1 建筑配電體系與無功補(bǔ)償裝備的節(jié)能設(shè)計(jì)

配電體系在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)依據(jù)電氣設(shè)施的特征和配電體系的設(shè)計(jì)需求決定，荷載中心應(yīng)盡可能與變配電所接近，如此不僅能夠節(jié)約電纜材料，還能夠降低電能耗費(fèi)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)變壓器的數(shù)目和容量加以科學(xué)的選擇，依據(jù)變壓器隨氣候變化較為靈活的特征來實(shí)現(xiàn)減少電能耗費(fèi)的目標(biāo)。

5.2 供配電系統(tǒng)功率因數(shù)的提升

（1）提升供配電體系功率因數(shù)，應(yīng)先提升自然功率因數(shù)，能夠利用調(diào)整工藝流程，改進(jìn)設(shè)備運(yùn)行情況，且依托同步電動(dòng)機(jī)達(dá)成電力變壓器輕載運(yùn)行的方式達(dá)成。（2）使用并聯(lián)電容器、人工補(bǔ)償?shù)妊a(bǔ)償設(shè)施來減少無功功率的耗費(fèi)，另外，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能運(yùn)用這2種補(bǔ)償方式，一種是集中補(bǔ)償，另一種是高低壓柜分散補(bǔ)償，依據(jù)電氣設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)狀況，合理、有側(cè)重地進(jìn)行設(shè)計(jì)。（3）電動(dòng)機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)師在減少電能耗費(fèi)過程中運(yùn)用提升電動(dòng)機(jī)工作成效與功率因數(shù)的方法，充分落實(shí)電動(dòng)機(jī)節(jié)能概念，提升電動(dòng)機(jī)的總體工作成效，進(jìn)而在一定程度上降低電能的損耗。

5.3 線路電能損耗的降低

線路的電能耗費(fèi)在高層房屋電能耗費(fèi)中是比較重點(diǎn)的方面，對(duì)于線路電能耗費(fèi)問題，有關(guān)工作者應(yīng)根據(jù)機(jī)器的長度、發(fā)熱狀況和電壓導(dǎo)致的損耗等科學(xué)的選擇低壓線路截面，盡可能減少線路的電能損耗，布線過程中盡量避免走彎路亦或回頭路，荷載中心和變壓器應(yīng)該互相靠近，在一定程度上拉近供電距離，進(jìn)而減少線路的能量耗費(fèi)。另外，工作者在設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量的增大導(dǎo)線的橫截面，為了達(dá)到載流量與熱穩(wěn)定電壓條件，盡可能運(yùn)用較長的線路，在降低線路電能耗費(fèi)過程中，盡可能的拉低火災(zāi)系數(shù)，進(jìn)而提升高層房屋的總體供電品質(zhì)。

6.結(jié)語

高層建筑電氣設(shè)計(jì)對(duì)于其的安全使用情況和高層建筑的不同能耗起了很重要的影響，因此設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)之前，一定要對(duì)高層建筑的相關(guān)特點(diǎn)充分的了解，遵守電氣設(shè)計(jì)的原則，從而保證高層建筑整體節(jié)能狀況?，F(xiàn)在社會(huì)中已十分注重高層房屋的電氣設(shè)計(jì)和能源節(jié)省舉措，直接牽涉到客戶的安全使用情況，從而在一定程度上能夠降低客戶的經(jīng)濟(jì)虧損，所以政府應(yīng)增大高層房屋電氣設(shè)計(jì)和能源節(jié)省的探究力度，這對(duì)于未來行業(yè)的發(fā)展有著極其重要的作用。

[1］萬小洪.建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施[J］.科技信息，2014（04）：47-49

[2］黎慶強(qiáng).建筑電氣設(shè)計(jì)過程中的節(jié)能措施[J］.科技資訊，2014（13）：39-40