牛 凱

(山西蘭花煤層氣有限公司，山西 晉城 048000)

高層建筑電氣節(jié)能技術(shù)研究

牛 凱

(山西蘭花煤層氣有限公司，山西 晉城 048000)

對(duì)高層建筑電氣節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了介紹，結(jié)合工程實(shí)例，探討了公共空間的室內(nèi)照明節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)以及高層建筑電氣新能源的節(jié)能設(shè)計(jì)，以達(dá)到電能的高效利用，確保建筑工程的經(jīng)濟(jì)合理性。

高層建筑，節(jié)能技術(shù)，節(jié)能設(shè)計(jì)，電氣系統(tǒng)

0 引言

現(xiàn)階段，全球范圍內(nèi)均面臨著能源危機(jī)的問(wèn)題，我國(guó)的能源緊缺問(wèn)題也顯得尤為突出。而電能屬于二次能源，怎樣確保電能更加高效的得以利用，減少使用過(guò)程中的損耗，把先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用至建設(shè)工程之中，是目前高層電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。在高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)遵循三個(gè)重要的原則，即要達(dá)到建筑工程相關(guān)功能的要求、要確保其經(jīng)濟(jì)合理性、要最大限度的對(duì)無(wú)用耗能有效的節(jié)約。

1 高層建筑電氣節(jié)能技術(shù)

1.1 供配電節(jié)能技術(shù)

如果想要確保高層建筑中供配電系統(tǒng)可以具有更好的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)當(dāng)針對(duì)高層建筑的用電情況以及電氣裝置的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行全面的分析，從而更加科學(xué)與合理的對(duì)供配電系統(tǒng)加以設(shè)計(jì)，確保整個(gè)系統(tǒng)可以處于最優(yōu)的運(yùn)行條件之下。在對(duì)高層建筑進(jìn)行電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)全面的分析供配電的電壓大小，若是其他條件均保持不變，則供配電的電壓值不斷的增加，會(huì)更加的有利于機(jī)電系統(tǒng)損耗的減少。

在高層建筑之中，要盡量將配電室設(shè)置在整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的中心，而低壓配電室則應(yīng)當(dāng)盡量的設(shè)置在建筑物電氣豎井的周圍。通過(guò)進(jìn)一步的優(yōu)化建筑工程自身的供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以有效的降低整個(gè)供電線路中的損耗，并且也可以有效的改善高層建筑之中供電的質(zhì)量，確保供電網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過(guò)程中具有更好的經(jīng)濟(jì)效益以及技術(shù)水平。

1.2 變壓裝置節(jié)能技術(shù)

在高層建筑的電氣系統(tǒng)之中設(shè)置變壓裝置，可以有效的減少整個(gè)電氣系統(tǒng)的能量損耗，改善高層建筑之中機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的效率。但是，變壓裝置運(yùn)行時(shí)同樣會(huì)產(chǎn)生一定的損耗，而其所出現(xiàn)的損耗將會(huì)根據(jù)電氣系統(tǒng)中負(fù)載的波動(dòng)情況呈現(xiàn)指數(shù)變化趨勢(shì)，因此，我們?cè)谶M(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要尤為重視對(duì)于變壓裝置的節(jié)能設(shè)計(jì)工作。重視對(duì)于變壓器數(shù)量以及相關(guān)參數(shù)的選用情況。要根據(jù)高層建筑工程中機(jī)電裝置電能的消耗實(shí)際情況，同時(shí)參考投資的資金多少以及機(jī)電裝置在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的成本，應(yīng)科學(xué)的配置變壓裝置。我們所選用的變壓裝置只有和高層建筑工程之中的機(jī)電裝置較為適合，這樣才可以確保所進(jìn)行的節(jié)能設(shè)計(jì)工作可以真正的發(fā)揮出應(yīng)有的效用。

對(duì)于變壓裝置進(jìn)行科學(xué)的管理也可以在很大程度上提升變壓裝置的節(jié)能效果，確保電氣系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中更加的經(jīng)濟(jì)。還應(yīng)當(dāng)在電力用戶和變壓裝置中間另外加設(shè)合適的變壓裝置聯(lián)絡(luò)控制系統(tǒng)，若是高層建筑之中的機(jī)電系統(tǒng)耗能發(fā)生波動(dòng)時(shí)，聯(lián)絡(luò)控制系統(tǒng)便可以實(shí)時(shí)的對(duì)不同變壓裝置加以合理的調(diào)度，確保變壓裝置的損耗可以降至最小。

1.3 照明系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

若是將相關(guān)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用在高層建筑的照明系統(tǒng)之中，那么將會(huì)擁有非常巨大的節(jié)能潛力。但是，在對(duì)照明系統(tǒng)應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)確保照明系統(tǒng)可以達(dá)到照度、色溫以及顯色指數(shù)等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)的要求。

在對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分的利用自然光源，因此，也要求在進(jìn)行電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)和工程建設(shè)施工技術(shù)人員密切的配合，這樣才可以確保自然光與整個(gè)照明系統(tǒng)更加科學(xué)與合理的結(jié)合，才可以更好的達(dá)到高層建筑照明系統(tǒng)節(jié)能的目標(biāo)。同時(shí)，對(duì)高層建筑之中的照明系統(tǒng)進(jìn)行高效的管理以及控制，同樣可以達(dá)到相應(yīng)的節(jié)能目標(biāo)?？梢砸勒詹煌瑫r(shí)段自然光線的變化情況，進(jìn)一步的對(duì)高層建筑的照明系統(tǒng)實(shí)時(shí)細(xì)化控制，應(yīng)當(dāng)依照各個(gè)場(chǎng)所的實(shí)際需求，而采用更為適宜的照明系統(tǒng)控制方法。

2 高層建筑電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

2.1 上海中心大廈供電系統(tǒng)概況

此項(xiàng)高層建筑工程所應(yīng)用的變壓裝置數(shù)量為三臺(tái)，其負(fù)載率為69%,65%以及62%。若是三個(gè)變壓裝置中的其中一個(gè)變壓裝置不能正常的使用，剩余的兩臺(tái)變壓裝置均可以將發(fā)生故障的變壓裝置承擔(dān)的負(fù)荷加以分擔(dān)。該高層建筑的供配電系統(tǒng)所引入的電源電壓為35 kV，共包含有三路專線，若是其中某一線路出現(xiàn)問(wèn)題，那么要確保另外的兩路電源不能夠同時(shí)受到損壞。

2.2 公共空間的室內(nèi)照明節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

在此照明工程之中，應(yīng)用型號(hào)為T-5的節(jié)能燈，此節(jié)能燈屬于高頻熒光燈，同時(shí)對(duì)此節(jié)能燈配備了相應(yīng)的節(jié)能鎮(zhèn)流裝置，這樣不僅可以確保室內(nèi)公共區(qū)域的照明質(zhì)量，并且也可以滿足照明的各種要求。在公共區(qū)域之中對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行智能化的控制，對(duì)于大堂區(qū)域、走廊區(qū)域以及餐廳等所有的公共區(qū)域中，均采用智能化的照明系統(tǒng)控制方式。所采用的智能控制方法主要包含有定時(shí)的照明控制、現(xiàn)場(chǎng)智能開(kāi)關(guān)控制以及感應(yīng)控制等等，依照各種公共區(qū)域的功能性以及特點(diǎn)，而采用適宜的智能控制方式。

2.3 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

2.3.1 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

在此高層建筑之中，電氣系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)來(lái)減少在用電峰值期間對(duì)于電力能源的需求數(shù)量。當(dāng)處于夜間，此時(shí)用電量也處于谷值，低區(qū)能源系統(tǒng)之中的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)會(huì)把所形成的冰儲(chǔ)存在相應(yīng)的冰槽里面。而在白天達(dá)到用電的峰值時(shí)間段內(nèi)，冰塊將融化，從而承擔(dān)一定的冷負(fù)荷，所承擔(dān)的冷負(fù)荷大約占整個(gè)高層建筑所需冷負(fù)荷總量的30%。采用這樣的節(jié)能技術(shù)，會(huì)明顯的降低在用電峰值期間的電力消耗數(shù)量，同時(shí)還可以有效的提升機(jī)械制冷的效率。在此高層建筑之中，一共設(shè)置了兩個(gè)能源供應(yīng)站，冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)屬于低區(qū)服務(wù)系統(tǒng)，其是通過(guò)水冷式的離心制冷設(shè)備，利用夜間用電的低谷期間進(jìn)行制冰，采用乙二醇作為冷劑。而在白天用電的高峰期間，融冰以及吸收式的制冷設(shè)備則同時(shí)為高層建筑提供冷源需求。

2.3.2 冷熱電三聯(lián)供熱系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

想要確保電能得到更加全面的利用，改善電能的利用效率，更好的促進(jìn)我國(guó)能源節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)，在該高層建筑之中一共加設(shè)了兩組燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備，每一組燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備的功率為1.2 MW，所發(fā)的電能供給該高層建筑內(nèi)部使用。該發(fā)電機(jī)組所形成的一些高溫氣體，可以讓高層建筑中所設(shè)置的制冷設(shè)備以及鍋爐設(shè)備再次的利用，這樣便能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)電氣系統(tǒng)的冷、熱、電三者聯(lián)合使用的作用。

2.4 高層建筑電氣新能源的節(jié)能設(shè)計(jì)

該高層建筑工程在塔冠結(jié)構(gòu)處加設(shè)有風(fēng)力發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置所提供的電能能夠?yàn)樵摳邔咏ㄖ褂?，能夠?jié)約電能消耗量為119萬(wàn) kW·h，這些能源足夠該高層建筑中的屋頂觀光設(shè)備全年使用，并且整個(gè)過(guò)程中電能的生產(chǎn)非常清潔，幾乎不會(huì)造成環(huán)境污染，同時(shí)還可以有效的降低對(duì)于市政電網(wǎng)的供電需求。

由于該高層建筑的總高度為632 m，此高度下的日均風(fēng)速值約為7 m/s。而通過(guò)設(shè)置垂直軸式的風(fēng)力發(fā)電裝置，可以確保該發(fā)電裝置的年發(fā)電數(shù)量達(dá)到119萬(wàn) kW·h。所安裝的風(fēng)力發(fā)電裝置能夠從不同的風(fēng)角對(duì)風(fēng)能加以收集，在長(zhǎng)期的實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中，也證明此設(shè)備具有較高的穩(wěn)定性以及安全性。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，建筑節(jié)能已經(jīng)成為了人們?nèi)找骊P(guān)注的問(wèn)題，而且高層建筑也正朝著更為節(jié)能、更為綠色、更為環(huán)保的方向發(fā)展，這也必將成為今后建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。而我國(guó)建筑現(xiàn)階段在節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用以及節(jié)能方案的設(shè)計(jì)工作中，依舊存在相對(duì)多的問(wèn)題與不足，要求我們應(yīng)當(dāng)腳踏實(shí)地，切不可盲目跟風(fēng)，要依據(jù)我國(guó)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)情況以及不同高層建筑的具體情況，采用更為適宜的節(jié)能技術(shù)與節(jié)能方案。在高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)首要考慮到建筑能耗最大的部分，即機(jī)電系統(tǒng)的節(jié)能工作，然后再全面的開(kāi)展整個(gè)建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)工作。

[1] 陳朝煜.建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)及其應(yīng)用研究[J].福建建筑，2017(4):93-95.

[2] 李 偉.綠色建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)與技術(shù)要點(diǎn)探究[J].綠色環(huán)保建材，2017(3):33.

[3] 謝勇平.淺析建筑電氣設(shè)計(jì)中的常用節(jié)能技術(shù)[J].江西建材，2017(4):217.

Study on high-rise building electricity energy saving technologies

Niu Kai

(ShanxiLanhuaCoal-BedMethaneCo.,Ltd,Jincheng048000,China)

The paper introduces high-rise building electricity energy saving technologies. Combining with engineering examples, it explores indoor lighting energy saving technology application in public space, air-conditioning system energy saving design, and high-rise building electricity energy saving design, so as to efficiently use the electricity energy and to guarantee the building engineering economy and rationality as well.

high-rise building, energy saving technology, energy saving design, electricity system

1009-6825(2017)22-0196-02

2017-05-27

牛 凱(1975- )，男，工程師

TU201.5

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