浅谈高层建筑电气系统节能技术

浅谈高层建筑电气系统节能技术

王红玲 宋夏 徐姿姿 刘海

山东鑫宏源电力工程有限公司，山东省淄博市 255000

摘要：我国经济持续快速的增长，作为二次能源的电能供需矛盾日益突出。在积极倡导节能减排、发展低碳经济的今天，如何把节能措施贯穿于整个电气设计过程显得尤为重要。

关键词：高层建筑；电气系统；节能技术

引言

我国建筑行业快速发展，建筑项目对环境及能源的影响也随之显现出来，当前建筑业的能耗占我国全部能耗的40%以上，是制约可持续发展的重要因素。而我国建筑高耗能部分主要为建筑内部电气设备的使用，电气系统设计、电气设备自身、供电系统等因素的节能程度决定了建筑电气能耗的多少。由于我国的人口基数较大，人均能源占有量远低于其他发达国家，我国能源使用的紧迫性更加凸显。因此，解决建筑电气能耗问题，推行建筑电气绿色节能设计评价，是建筑业可持续发展的有力保障。

1高层建筑电气节能设计重要性

近些年，随着我国城市化进程的加速，城市商业、住宅数量都迅速增加，其中对城市建筑的电气设计有更高的要求和规范。国家和地方都针对这两个主题出台了现行标准、规范。具体的标准如下《绿色建筑评价标准》、《绿色照明工程技术规程》、《公共建筑节能设计标准》、《全国民用建筑工程设计技术措施》。然而我国城市建筑电气设计，当前发展缓慢，尤其是绿色节能理念关注度不够，使得城市建筑能源消耗量大、运营成本高。若能在城市建筑电气设计阶段应用节能技术，选用节能方法，本着绿色节能、环保减排的原则进行电气设计，就可以在满足建筑电器使用要求的基础上大幅降低能源消耗，达到减排的目的，从而促进建筑物与城市的可持续发展，为保护地球环境作出应有的贡献。

2高层建筑电气系统节能技术

2.1照明节能

照明设备是建筑电气节能设备的主要组成部分，照明设备用量大且覆盖面积广，几乎覆盖到建筑内部的各个角落，因此照明设备用电几乎占据了建筑内部电力资源消耗的主体。因此，针对于建筑内部电气的节能设计，照明设备具有很大的潜力，照明设备节能的提高，就意味着极大程度上提高了建筑内部电气节能利用率的提高。对于建筑内部照明设备的节能要求，其在保证正常建筑内部照明用电质量的基础上，减少电力系统的电能照明损耗以此达到最大限度的建筑电气节能。具体可以从以下三个方面入手：

（1）使用高效节能的光源设备。白炽灯就是高效节能的光源设备之一，白炽灯具有用途广泛，价格便宜，安装与维护操作简单等一系列的优点，但是白炽灯的发光率不理想，而且耗电量很高，不符合现代化的建筑电气节能标准，因此相关人员应该多采用节能高效的光源设备，像一些发光率高显色利用能耗电量少，光泽好的新型光源都可以进行使用。

（2）针对于一些长期需要开开停停的光源设备，或者是需要按照人流量进行光源亮度的调整场合，对于光源设备可以增加调节等级的方式，针对于不同的场合进行固定的光源亮度调节，一定程度上减少光能的损耗。

（3）在建筑物内部的建设中尽量多加考虑建筑物的自然采光性质，建筑内部结构做到南北通透，能使建筑物最大限度地利用自然采光，从而减少能源的消耗。此外，建筑内部进行建设时门窗，按较大比例进行构建，并且多采用透光率好的玻璃门窗等，以达到建筑物内部充分利用自然光的目的。

2.2电气设备节能

随着经济的发展和人民生活水平的提高，高层建筑内配置电梯、风机、生活水泵等电气设备已经非常普遍，这些电气设备的耗能也很大，因此对这些设备也应采取相应的节能措施。在对电气设备选型时应选用高效率节能型电动机设备，根据不同性质、不同性能负载采用相应的启动、调速措施并根据实际情况对电动机采取就地无功补偿。对于较大功率的交流异步电动机采用降压启动，在满足工艺要求、运行可靠的前提下，电动机采取变频器调速节电措施；对于电梯选型应选用配备永磁同步电机驱动的无齿轮曳引机或调频调压调速（VVVF）控制技术和微机串行通信控制技术电梯。电梯在设定的时间内无人使用时采用自动关闭轿厢内的照明、风扇及电梯驱动器自动休眠等节能控制措施。

2.3强化光伏新能源装置安装维护

光伏新能源技术应用于电气节能工程中，强其装置的安装及维护作业，对于技术应用效果的合理发挥，以及技术应用后期的安全性控制，发挥了重要的作用。其中在具体的装置安装中，关于安装质量的控制，安装人员应从安装环境检查，装置质量检查，安装工序控制三个方面进行落实。其一安装环境检查，主要针对装置安装环境空间大小，光照效果，以及安全性方面进行检查，确保装置在安装中的安全稳定性;其二落实光伏新能源装置基础性能，外观完整度的检测，确保装置基础质量的合格性;其三基于装置安装说明以及现场环境，进行装置的安装顺序控制，确保装置安装质量的合格性，最终达到合理发挥装置应用性能，增强电气节能效果的目的。

2.4供配电系统

2.4.1合理选择供电电压

根据同等情况下，电压越高，损耗越小的原理，供电电压等级的确定应考虑技术合理性、经济合理性及电力公司相关规定等因素。当用电设备总容量在250kW及以上、或变压器容量在160kVA及以上时，宜采用10(6)kV供电。对准备使用空调冷水机组的大型公共建筑，经分析和比较，应尽量采用10(6)kV的冷水机组。除上述因素外，还应考虑大容量电动机启动时对变压器的影响。

2.4.2减少线路能量损耗

在满足允许载流量、电压损失、短路电流热稳定等技术指标的前提下，应按经济电流密度来合理校验、选择导线截面，以达到降低电能损耗、减少投资和节约有色金属的目的。

2.4.3合理选择变压器

电力变压器应选用10型及以上等级、非晶合金、低损耗、低噪声等的节能环保变压器。变压器长期工作负载率不宜大于0.85。在选择变压器容量和台数时，应灵活根据负荷变化情况综合考虑投资和年运行费用。对负荷进行合理分配，选择容量与电力负荷相匹配的变压器，以减少由于轻载运行造成的不必要的电能损耗，实现经济运行。此外，降低变压器环境温度、平衡三相负荷、合理选择变压器接线方式、灵活投切变压器以弥补季节造成的负荷变化等也是降低能耗的有效途径。

2.5推广产品节能

当前我国科技水平发展较快，所以我国的各种电器设备也发展较为完善，家家户户现在都开始选择使用节能型的电器设备，所以相关设计人员也应该在设计过程中提倡使用低能耗设备，考虑建筑物的地理位置、日照情况等条件充分利用包括风能和太阳能在内的可再生能源来代替电力资源，积极推广太阳能庭院照明、风光互补路灯等新型绿色节能产品。对于大型高层建筑及有条件的场所，推荐设置电气能源管理系统，将照明插座、动力用电等进行分区分项计量，并进行能耗监测、统计、分析管理并制定相应措施以更好地降低单位产品能源消耗。从而为城市未来的进一步可持续发展提供更强的推动力。

结语

当前我国各项新技术发展十分迅速，在设计过程中不能固步自封，要不断学习发达国家的先进技术，不断探索节能新方案。在保证建筑电气需求的基础上尽量减少能源浪费、降低污染排放，朝着绿色节能电气设计方向进一步探索。

参考文献

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