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)計研究院 湖北 黃石 435000

在高層建筑的電氣設(shè)計過程中，最關(guān)鍵的就是電氣設(shè)備的選擇，從而對整體的節(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)計的內(nèi)容、特點、原則以及不足等幾個方面分析，并針對如何對高層建筑進行電氣設(shè)計和節(jié)能提出了一些建議。

高層建筑；電氣設(shè)計；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)計是一個十分繁雜的過程，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，在很大程度上節(jié)省設(shè)備費用，進而實現(xiàn)能源節(jié)省目標(biāo)。

2.高層建筑電氣設(shè)計的特征

高層房屋電氣設(shè)計主要和電梯設(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2個以上的獨立電源，詳細(xì)的應(yīng)依據(jù)電力的總體荷載與電網(wǎng)的實際狀況來決定。通常而言，此外獨立電源能夠同時提供電能，互相之間還能夠當(dāng)做備用電源。為了確保整個高層房屋供電的穩(wěn)定，大多數(shù)高層房屋裝設(shè)了較多的發(fā)電機組，來確保供電中斷時可以迅速供電，保證整個高層房屋內(nèi)設(shè)施的平穩(wěn)運行。

3.2 配電系統(tǒng)的設(shè)計

高層建筑配電系統(tǒng)包括兩個內(nèi)容，一個是高壓電，一個是低壓電。前者運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，來確保整個電氣設(shè)施可以在高層房屋中正常工作。另外，設(shè)計者在工作過程中還應(yīng)注重以下幾點：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。

3.4 其他方面的設(shè)計

高層房屋在設(shè)計時還包含許多其他設(shè)計，譬如房屋的避雷設(shè)計與接地設(shè)計，防火設(shè)計與火災(zāi)預(yù)警設(shè)計、燈設(shè)計、電梯設(shè)計等。（1）接地與避雷設(shè)計。在高層房屋建設(shè)時，接地與避雷設(shè)計起著十分關(guān)鍵的作用。在設(shè)計時將保護接地、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。消防體系在高層房屋中也發(fā)揮著不可忽視的功用。該體系重點分為火災(zāi)探測器 、自動滅火器、消防中心、氣體自動噴射以及消防報警控制器五個部分，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，先運用探測器對火災(zāi)信號加以探測，之后將該信號轉(zhuǎn)變成電信號，電信號進到報警器與消防中心之后，自主轉(zhuǎn)變成聲光報警信號，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，對設(shè)計也提出了更高的要求。（3）電梯的用電設(shè)計。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、賞景梯等多個類型的電梯。因此相關(guān)工作者在實施電氣設(shè)計時必須要與有關(guān)建筑工作者交流探討，進而確保整個電氣體系的科學(xué)性。

4.高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計準(zhǔn)則

伴隨社會的進步，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問題。所以電氣設(shè)計師在實施電氣設(shè)計時，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)好電力運行與能源節(jié)約的關(guān)系，進而提升房屋的總體效益。

5.高層建筑電氣設(shè)計和能源節(jié)省舉措

5.1 建筑配電體系與無功補償裝備的節(jié)能設(shè)計

配電體系在設(shè)計時應(yīng)依據(jù)電氣設(shè)施的特征和配電體系的設(shè)計需求決定，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，設(shè)計人員在設(shè)計時應(yīng)對變壓器的數(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現(xiàn)減少電能耗費的目標(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，改進設(shè)備運行情況，且依托同步電動機達(dá)成電力變壓器輕載運行的方式達(dá)成。（2）使用并聯(lián)電容器、人工補償?shù)妊a償設(shè)施來減少無功功率的耗費，另外，設(shè)計者在設(shè)計時，應(yīng)盡可能運用這2種補償方式，一種是集中補償，另一種是高低壓柜分散補償，依據(jù)電氣設(shè)計的現(xiàn)實狀況，合理、有側(cè)重地進行設(shè)計。（3）電動機節(jié)能設(shè)計。設(shè)計師在減少電能耗費過程中運用提升電動機工作成效與功率因數(shù)的方法，充分落實電動機節(jié)能概念，提升電動機的總體工作成效，進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

線路的電能耗費在高層房屋電能耗費中是比較重點的方面，對于線路電能耗費問題，有關(guān)工作者應(yīng)根據(jù)機器的長度、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，進而減少線路的能量耗費。另外，工作者在設(shè)計時，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，盡可能運用較長的線路，在降低線路電能耗費過程中，盡可能的拉低火災(zāi)系數(shù)，進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)計對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)計師在設(shè)計之前，一定要對高層建筑的相關(guān)特點充分的了解，遵守電氣設(shè)計的原則，從而保證高層建筑整體節(jié)能狀況?，F(xiàn)在社會中已十分注重高層房屋的電氣設(shè)計和能源節(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)濟虧損，所以政府應(yīng)增大高層房屋電氣設(shè)計和能源節(jié)省的探究力度，這對于未來行業(yè)的發(fā)展有著極其重要的作用。

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

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