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探析高层建筑电气设计主要内容及节能考虑

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：李世龙1 魏伟2 刘晓红3 侯兴4

[导读] 摘要：随着房地产市场的日益成熟，土地资源越来越珍贵，为了有效利用土地资源，高层建筑已成为一种新趋势，人们的居住环境得到了改善。

        1.身份证号码：22058219760806xxxx2.身份证号码：13063119940505xxxx
        3.身份证号码：13070619801230xxxx4.身份证号码：13063419890117xxxx
        摘要：随着房地产市场的日益成熟，土地资源越来越珍贵，为了有效利用土地资源，高层建筑已成为一种新趋势，人们的居住环境得到了改善。高层建筑电气设计的安全性、可靠性和经济性直接影响到高层建筑的安全使用和能耗。这需要在整个电气设计过程中考虑节约能源的原则，并需要大量选择电气设备，实现高层建筑的整体节能效果。
        关键词：高层建筑；电气设计；节能
        引言
        纵观近些年来我国信息技术的持续发展和科技水平的不断提升，节能技术成为建筑电气工程中大规模使用的环保型技术。节能技术是指通过科学的设计和生态环保理念的运用，弥补当前阶段建筑电气工程中能耗较高的状况，实现电气节能化，保障建筑电气系统的高效、稳定、节能运转。
        1节能技术对于建筑电气设计的意义
        建筑行业的发展推动了我国经济的快速发展，但想要实现可持续性发展，不仅需要能源做基础，还需要节能技术的支撑，以促进建筑行业的可持续发展。节能技术在建筑电气工程中的应用，不仅能够解决我国能源不足的问题，还能够实现电气工程的优化和环保设计。在电气工程设计中，首先要加入节能降耗措施，稳定建筑电气工程的开展，满足人们对于节能的要求，使建筑能够为人们提供更加安全、高效的环境，还应保证节能技术是环保的，对于环境不会产生任何污染，将其对建筑工程的影响降到最低，从而有效提升节能技术在建筑电气工程中的应用。
        2高层建筑电气设计中的节能措施
        2.1智能照明系统设计
        在高层建筑的电气设计中，许多高层都在使用智能照明控制系统。智能照明系统可以为不同的人，不同的场景和不同的时间“预设”照明系统，以精确地控制照明程度。使用智能照明系统不仅可以节省大量能源，而且还可以通过调整能源来延长灯的寿命，这具有巨大的经济利益。采用一定数量的传感器，并采用智能照明系统来配置通过传感器的照明强度，以节省能源。
        2.2供配电系统及线路的节能降耗设计
        供配电系统及线路设计是建筑电气节能设计中的重要环节，而其节能降耗设计水平也直接影响着整个建筑电气系统的节能降耗效果。在供配电系统及线路设计之前，应先对建筑中的电气设备类型和电能需求等情况进行综合分析，然后结合实际情况和要求来进行方案设计和优化，尽量选择采用简单、方便、有效的配供电系统。此外，还可以应用一些先进的管理技术，例如瞬流抑制专用快速开关元件组合，通过它可以将输电线路中产生的瞬流浪涌有效滤除掉，以保证末端设备不受影响地稳定运行，进而提升电气设备的运行效率及降低其运行能耗。
        2.3电气设备的选择
        近年来，随着生产工艺的不断发展，各类新型电气设备往往具有一定的节能属性，在达到预期工作效率、保障住宅小区建筑电气系统安全稳定运行的前提基础上，设备的运行能耗有所降低。因此，对新型高效低能电气设备的选择，是住宅小区建筑电气节能设计的关键所在。在某住宅小区建筑电气设计方案中，配置有干式变压器、节能水泵、风机与电机等新型节能设备，实现了对建筑电气系统整体运行能耗的有效降低。其中，在传统建筑电气系统中，风扇、水泵等设备在运行过程中，近50%的能耗由自身或节流阀、挡板等加以消耗。而对高效低能水泵电气设备的配置，采用节能调速方式，水泵的流量及轴功率将基于转速提升而持续增大。通过对水泵流量的调整，可将轴功率控制在负载水平的80%，从而达到降低设备输出功率与运行能耗的设计目的。以该住宅小区建筑电气设计方案为例，对各类新型高效低能电气设备的配置，在建筑电气系统运行过程中，将节约30%～50%的能源，且不会对电气设备的工作状态及效率造成干扰。

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从变压器设计角度来看，与传统的油浸式变压器相比，干式变压器具有良好的防污防潮性能，且采用金属保护外壳，有效减少了变压器设备的覆盖面积，在长时间、高负荷工作状态下，干式变压器的运行稳定性较高，难以受到环境等因素影响而出现各类运行故障。干式变压器在出现各类性能故障问题时，也不会连锁引发安全事故。此外，对变压器设备容量的选择，需视住宅小区建筑电气设计要求、配电设备供电能力而定，既要满足住宅小区的用电需求，同时又要避免出现变压器设备性能浪费、能源浪费问题。
        2.4节能技术中有功补偿技术的应用
        节能技术中的有功补偿技术，在建筑电气设计中的应用已经有了一定的基础。在建筑电气设计过程中，对于用电总量以及用电时间需求较大的用户，需要进行有功补偿技术的应用实现节能效果。例如，在商民两用的建筑电气设计过程中，建筑中的中央空调在冬季、夏季一般都是保持持续工作状态的，会产生大量的电能消耗。因此，在实际工作过程中，可以在用电设备中增加具有蓄电能力的设备，将太阳能以及剩余的电能储存起来，当用电设备再次启动时，就能够通过蓄电设备的应用来补偿电能需求。
        2.5配电系统功率因数优化设计
        高层建筑的节能设计使设计人员可以考虑异步电动机设计、同步电动机设计、电力变压器的轻载方法来优化电源和配电系统的功率因数。增加自然功率因数可以减少能耗，每天使用电动机时，设计人员应使用完善、科学的电气系统监控来管理电气设备，以达到科学使用的目的并确保电气系统运行的可靠性。电气系统的正确运行可以有效地确保电气系统的安全性，提高抵御高层建筑风险并降低能耗的能力。
        2.6线路电能损耗的节能降耗设计
        从建筑工程的实际情况中不难发现，输电线路的分布是十分广泛且复杂的，若想有效达到建筑电气节能降耗的目的，就必须先想办法减少输电线路上的电能损耗。分析电流传输的过程可知，随着负载长度的增加，功率消耗也在增大，所以只有最大限度地降低导线的电阻，才能够有效减少线路电能损耗。而为了降低导线电阻，则需要坚持直线原则进行导线敷设，尽量不要走弯路；同时合理选择线路敷设方式和导线路径，尽量减少导线长度。
        2.7构建智能能源管理系统
        设计人员应灵活运用智能技术、电力载波技术以及网络信息技术，结合设计需求针对性构建智能能源管理系统，并在系统中增设及时监控与调节功能。在系统运行过程中，将持续对所配置电能表等仪器所采集的数据进行接收、综合分析，从而评估住宅小区建筑电气系统的动态运行状态。随后，结合实际电气需求，适当调整供电量与电气设备工作状态。例如，在周边环境无人时，照明灯具自动熄灭；而在二氧化碳传感器装置检测到周边环境二氧化碳浓度较低时，关闭新风系统。
        结语
        对于建筑电气设计中节能技术的研究和应用，对于建筑电气工程相关行业的发展具有重要意义和价值。近些年来，随着计算机技术的持续发展进步，节能技术的应用水平也在不断提升，带动着建筑电气工程相关设备的环保化、智能化程度的不断提高。同时，随着国家工业化的持续发展，大规模、自动化、智能化、节能化成为未来建筑电气工程发展的新方向，节能技术在建筑电气设计中的应用会持续深化，从而促进建筑电气系统日益完善。
        参考文献：
        [1]王永凯.基于高层建筑电气设计的主要内容及节能原则探索[J].文摘版：工程技术，2015（38）：82.
        [2]刘春燕.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（12）：166.
        [3]李文会，李启林，杨殿玉.浅谈高层建筑的电气设计与节能[J].农村电气化，2013（S1）：100-101.
        [4]王群.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则[J].科学与财富，2014（1）：315.
        [5]丁玮.高层建筑电气设计内容探讨及其相关节能考虑[J].文摘版：自然科学，2015（6）：192.