浅谈高层建筑电气设计与节能

贺建武

摘要：高层建筑由于其自身的特殊性，使得电气设计的相关方面会直接影响高层建筑的安全和能耗。本文对建筑电气节能设计的原则、现状、主要内容及措施进行了探讨。

关键词：高层建筑；电气设计；节能

中图分类号：TU208文献标识码： A

引言

伴随着能源短缺问题的日益严重，所以必须足够重视高层建筑电气的节能设计工作。高层建筑电气的节能设计必须要在满足功能性要求、经济性要求的前提下采取先进的节能技术减少不必要的电能损耗，最大限度的提高能源的利用率。此外，还需要相关专业的电气设计人员更加努力的学习，借鉴一些先进的设计经验提升自己的专业水平从而将高层建筑电气节能设计做得更加科学、完善，这样才能使高层建筑电气节能设计不断优化，更好地实现能源的可持续发展。

一、建筑电气节能设计的原则

在设计建筑电气节能过程中，应当充分的考虑社会、环境和经济等诸多相关因素，综合性的运用现代化的技术，实现最大化的能源利用，促进工艺能量及用能设备利用率的提高。建筑电气节能设计的原则主要包括：与实际经济效益相符合的原则，设计建筑电气节能不能因节能要求而导致能源消耗投资偏大，加大运行费用。建筑电气节能设计要切实的着手于技术老化部分，在短时间内使投资能够利用节能将费用回收资金减少；实用原则，建筑电气的节能设计的基础就是满足建筑物的功能，满足建筑物照明的需要，并且与人们的生活工作需求相满足。不仅应当充分考虑建筑物照明的色温、照度和显色指数，还应当保证建筑物运输通道的无阻畅通，确保居住的卫生舒适；技术先进的原则，建筑电气要在施工阶段和设计阶段尽可能的节省无谓的能源消耗。对于建筑节能，应当着眼于找出能源消耗所在，全面的进行探究和分析，进而采取行之有效的节能措施，比如传输电能线路的有功损耗和变压器的功率损耗等都是无用的能源损耗，应当制定有效的设计方案加以优化处理。

二、高层建筑电气节能设计的现状

高层建筑电气节能设计,是指以满足日常生活对电力资源的需求为目标, 根据电力传输和使用的一般规律 ,对高层建筑的电气布局和电气网络进行设计的活动 。高层建筑设计需要严格遵守国家对住宅电气设计的相关规范 ,满足业主对建筑的功能性要求,最后还要对施工部门的具体施工情况进行有效的结合 ,使得电气设计具有合理性和可操作性 ,对电气施工进行有效的指导。此外, 高层建筑电气设计还要考虑到日益增加的高层电气设备对电气系统的影响, 具有一定的前瞻性。电气节能设计,是指通过对传统电气设计的优化、新技术、新材料和新能源的使用,降低高层建筑电气消耗和提高电力系统效率,减少损失。我国当前正处于经济快速发展时期 ,城市扩张和城镇化建设等导致每年新增大量的高层建筑面积,产生巨大的电气消耗和浪费。在高层建筑电气设计中推行节能设计,对于实现节约型社会建设 ,促进经济可持续健康发展 ,具有重要的意义。我国当前的高层建筑电气设计节能技术发展尚处于初级阶段 ,存在着一些问题需要我们不断去改进和总结经验 ,促进高层建筑电气设计节能的发展。

三、高层建筑电气设计的措施

1、选用高效节能的照明灯具

灯具是除光源外的第二要素，而且不容易为人们所重视。如在民用建筑和一部分工业建筑中选用灯具时，往往处理不好灯具效率与装饰性的关系，过分地强调了灯具的装饰性能，而忽视了灯具的效率和光的利用，既浪费了能源，又得不到良好的照明效果。所以在设计时，应首选高效灯具，如对高强度气体放电灯、开敞式灯具效率≥75％，格栅或透光罩灯具效率≥60％；对低压荧光灯、开敞式灯具效率≥75％，透光罩灯具效率≥65％，格栅灯具效率≥60％；以上灯具均应使用高效节能的镇流器。

2、信息设施及智能化系统

信息设施系统宜包括通信接入系统、电话交换系统、信息网络系统、综合布线系统、室内移动通信覆盖系统、卫星通信系统、有线电视及卫星电视接收系统、广播系统、会议系统、信息导引及发布系统等等。建筑智能化系统设计体现了建筑智能化程度高低，一般由智能化集成系统、信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、机房工程等要素构成。对于各类不同的高层建筑，设计人员可根据《智能建筑设计标准》和建设方的实际需要配置。

3、电气设备选型

正是由于高层建筑自身的特点，使得高层建筑较之多层建筑需要更多的电气设备。而对于电气设备的选型，设计师应当要根据高层建筑自身的特点，从而进行一定的选择，例如，高层建筑的高压开关柜要选择真空开关手车式开关柜，对于高层建筑里面的低压配电屏，应当都设计成抽屉式，而对于大容量出线，应当设计成手车式等。高层建筑的发电机组要使用燃气轮发电机，按照调光控制、灯具布置、光源等的特点进行设计，融合照明和建筑装饰，并采用高效率的电光源，从而降低建筑的能耗。

4、空调系统的节能设计

所谓的建筑能耗，也就是建筑功能使用时所消耗的能源，这其中，建筑采暖与空调能耗占总能耗的50%～70%。上世纪末期，我国建筑能源消耗占世界比例的20%～25%。暖通空调系统在建筑节能中的作用可想而知，节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础，这些技术的合理应用，一定能为建筑节能做出重要的贡献。比如通过控制中心微机上的检测，画面上随时都能显示机组的启停时间运行时间以及冷水机组的运行状态、过载报警等参数，对暖通节能的有效实施颇有益处。

5、采用先进技术

建筑电气节能设计应该是在充分满足和完善建筑功能要求的前提下减少能源消耗，提高能源利用率，而不是简化建筑物的功能要求，降低功能标准。建筑电气节能设计既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求为代价，也不能盲目增加投资，为节能而节能。节能的着眼点应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。在量大面广的照明容量方面宜采用先进技术使其能耗降低。综上所述，在节能设计和节能措施上都要贯彻实用、经济合理、技术先进的原则，只有综合考虑各方因素才能使得我国建筑节能设计达到新的水平。

6、合理选择导线

为了更好的实现节约电能，减少电路的电阻是一个合理有效的做法。线路损耗与导线的横截面积有很大的关系。为此，主要是采用以下几点减少电路的损耗：选择电导率较小的材料，一般都采用铜芯的导电材料，铜芯的导电材料具有电阻率较小，同时价格比较合理。因为高层建筑的用电量比较大，所以使用铜制的材料，这样能够很好地实现能源的节约；尽可能的降低导线的长度，这样也能够实现节约电能。在高层建筑中，布线要合理，尽量按照直线进行布置，减少不必要的弯路。因为合理的导线布置能够很好的降低高层建筑中导线的长度，降低线路中不必要的电能损失，能够达到节能的目的。以上两点是高层建筑电气设计时必须要遵从的。严格按照这些方法进行导线的布置，能够有效的降低线路中的电能损耗，进而达到高层建筑电气设计节能的目的。

7、减少配电线路的损耗

在电气能耗中，配电线路的耗能也至关重要，配电线路电能的损耗取决于线路的阻抗和电流；而线路的阻抗与导体的导电率、导体的长度、导体的截面积有关。因此，我们在电气配电线路中要抓住影响电气线路耗能的几个因素优化设计，达到节能的目的。

结束语

随着经济的快速发展,城市高层建筑也越来越多,高层建筑的电气设计也更加的复杂化。设计人员应该始终贯穿安全、可靠、经济、节能的原则,选择合适的电气设备,根据建筑的特点进行合理的设计,从而达到降低运营成本,节省能源的目的。

参考文献

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[2] 孔凡一，浅谈高层建筑电气设计的原则与措施，黑龙江科技信息，2012.6

[3] 简永杰，建筑电气设计节能措施分析，城市建设，2010.11