張卓

摘要：最近幾年，我國城市化進程不斷加快，城市住房用地愈發(fā)緊張，不止大城市一座座高樓拔地而起，在中小型城市中，高層建筑數(shù)量逐年攀升。高層建筑相對于普通建筑而言，其結構和功能更加豐富、復雜，與此同時，人們開始集中使用電梯、中央空調等大型電氣設備，社會各界越來越重視和關注高層建筑電氣設備的可靠性和安全性。本文重點分析了高層建筑電氣設計中存在的問題和不足，并提出了切實可行的節(jié)能措施，旨在為業(yè)界人士提供一定的借鑒參考。

關鍵詞：高層建筑;電氣設計;節(jié)能措施

因為高層建筑具有一定的特點，因此，高層建筑的電氣設計極其復雜。在此過程中，設計人員必須全面考量其特點，遵守相應原則，關注它的節(jié)能效果，從而有效降低電氣運行期間的電能消耗，進而大大節(jié)約運營成本，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

1 高層建筑電氣設計的特點

其中日常生活中經常用的電梯設備、制冷設備以及給排水設備等都與高層建筑電氣存在一定聯(lián)系。另外，高層建筑的使用功能存在差異，導致電量發(fā)生變化，但是總體來說，電能消耗非常巨大，高層建筑的應急照明、電梯等用電器都需要擁有獨立的電源，用于應急儲備。

2 電氣節(jié)能設計應遵循的原則

2.1 考慮實際經濟效益

相關人員需要從實際經濟收益角度出發(fā)，科學合理進行高層建筑節(jié)能設計，同時還需要考慮國情，不能因過度重視節(jié)能而投入大量資金，增加項目運行成本，加大節(jié)能設計的投入，使之在未來幾年內得以回收。

2.2 有效降低不必要的消耗

電氣節(jié)能設計需要有效降低不必要的電能消耗，在充分掌握建筑物功能的同時，系統(tǒng)分析比較那些電能消耗是贅余的，同時進一步探究如何快速達到節(jié)能效果，比如引入先進的照明設施來有效降低變壓器和照明設施等用電器的功率損耗。

3 高層建筑電氣設計要點

3.1 電源電壓的合理選擇

如今，高層建筑物越來越多，而且建筑面積越來越大，設計期間，一定要確保供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，因此，建設方一般采用雙電源供電。當遇到突發(fā)情況或者電源故障時，可以切實保障整個供電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，從而不會影響到整個高層建筑的正常供電。假設高層電源突然斷電，勢必會帶來很多不便，因此，建筑設計期間，為了保證高層建筑始終用電正常，必須采用雙電源供電，從而確保高層建筑用電穩(wěn)定。

3.2 合理選擇電氣設備

由于高層建筑面積大，層數(shù)多，高層建筑集中使用的電氣設備越來越多，比如照明系統(tǒng)、開關柜等。必須要結合高層建筑物實際特點，來合理適合的電氣設備，比如高效率光源等。確保使用的電氣設備可以在該高層建筑中發(fā)揮最大的作用。此外，設計人員還需要注意三個要點：①在選擇高層建筑的高壓開關柜時，要注意盡量選擇真空開關手車式的開關柜;②低壓配電屏要 盡量選擇抽屜式的;③在供電電源滿足不了雙電源要求或者有特別重要的負荷時，應配備發(fā)電機組作為應急電源。

3.3 科學設計配電系統(tǒng)

現(xiàn)階段，我國高層建筑通常使用單母線進行高壓分段處理，電源電壓為10KV，能夠自動切換分段母線。此外，配電系統(tǒng)可以分開計算低壓和高壓的費用，即低壓計費一般利用配電系統(tǒng)的計費表，高壓則利用高供高計。高層建筑的配電系統(tǒng)必須符合科學性和合理性，實現(xiàn)分開供電，同時結合能源消耗大小來不斷完善配電系統(tǒng)設計，進而最大限度地節(jié)約能源消耗。

4 高層建筑電氣設計中的幾個問題

4.1 漏電開關級數(shù)選擇問題

在保障高層建筑安全中，電氣設計占據(jù)著至關重要的作用，所以，設計期間，必須遵從一定的原則。當務之急是漏電電流的選擇和動作時間的配合，設計期間，必須要考慮高層建筑電源特點進行合理設計。假如供電電源電壓為380V，建議此時需要選擇三相四極電漏電保護器;而假如供電電源電壓是單相電源，且為220V，建議相關工作人員選擇單相二極漏電保護。

4.2 建筑物電氣線路的接地保護

在設計高層建筑電氣系統(tǒng)時，還應考慮到接地問題，系統(tǒng)接地可以有效預防很多人身傷害。舉個簡單例子，室外照明系統(tǒng)通常都會做接地處理，主要目的是預防燈具保護罩破損后，可能發(fā)生的觸電問題。金屬外殼是燈具接地的主要方式。

5 高層建筑電氣節(jié)能技術措施

5.1 不斷優(yōu)化高層建筑電氣系統(tǒng)設計

高層建筑電氣系統(tǒng)設計單位有必要要求設計人員提供電氣工程符合性計算書和技術措施。此外，在優(yōu)化電氣系統(tǒng)設計方案時，需要堅持人本理念，注重施工團隊和業(yè)主之間的有效溝通，認真調查施工現(xiàn)場情況，充分考慮工程實際情況，切實保障設計方案能夠達到電氣系統(tǒng)負荷要求，同時滿足建筑結構、功能要求。此外，目前，高層建筑電氣系統(tǒng)設計采用的節(jié)能新技術包括冰蓄冷空調電氣節(jié)能技術、太陽能以及風能等。高層建筑電氣系統(tǒng)設計單位必須要全面掌握和了解各種建筑電氣節(jié)能技術，通過引入先進的電氣技術，來取得良好的社會收益和經濟效益。

5.2 合理選擇變壓器的型號和規(guī)格

在高層建筑電氣工程中，變壓器的阻抗作用會消耗大量電能，造成一定的資源浪費，為了有效避免多余能耗，工作人員可以充分利用變壓器負載率來降低能耗。然而，此方法的不足之處在于增加了資金投入。變壓器節(jié)能的實質是通過降低變壓器的功率損耗來有效提升變壓器的運行效率。值得注意的是，設計階段，設計人員需要充分考慮各季節(jié)、時段負荷變化，提前做好調整和布置，配電變壓器的中高壓側應盡量形成環(huán)網，這樣可以有效保證供電不受影響。因季節(jié)性變化，建議工作人員通過并聯(lián)運行來有效降低功率損耗。值得注意的是，并聯(lián)運行不適用于晝夜負荷變化的響應，因為此方法在晝夜負荷變化中的應用，會增加變壓器的投切次數(shù)和檢修次數(shù)。此外，為了使變壓器節(jié)能效果達到最佳，必須科學選擇變壓器容量。當多臺變壓器并聯(lián)時，應結合實際負荷合理確定變壓器數(shù)量，從而最大限度地控制變壓器損耗。由于變壓器容量大，需要合理分配負荷，選擇大容量變壓器，以減少變壓器數(shù)量。同時，變壓器應盡可能靠近負荷中心，通過縮短供電距離來降低功率損耗。

5.3 科學選擇電纜與電線

高層建筑電氣工程中，輸入電能的4%損耗在照明線路上。線路中的電阻，工作期間，會通過電流產生電阻損耗及電壓降，此外，導線的橫截面積、長度等都會影響線路損耗。建議相關工作人員從以下幾方面著手降低線路損耗：一是，縮短導線的長度。在高層建筑的線路分布中，盡可能地選用直線線路，減少回頭線的使用;二是增加導線的橫截面積。在選擇線芯材料時，需要遵從技術性和經濟性。在滿足經濟性的基礎上，有針對性地降低費用，這樣，不僅實現(xiàn)了節(jié)能降耗，而且還注重生態(tài)環(huán)境的保護，同時取得了良好的經濟效益和社會效益。

6 結語

綜上所述，在設計高層建筑電氣時，相關工作人員一定要遵從安全、環(huán)保、節(jié)能和高效的設計原則，根據(jù)高層建筑自身實際設計特點，從眾多變壓器設備中，則擇選出最佳的電氣系統(tǒng)，不斷完善高層建筑線路設計，深入挖掘和研究有效降低高層建筑能耗的方法，從而更好促進城市長足發(fā)展。

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