探究高层建筑电气设计及电器节能方法

杨冰

【摘 要】随着高层建筑建设的日益广泛，高层建筑电气设计及电器节能成为业界人士关注的问题。高层建筑电气设计及电器节能不佳，将会造成线路电能损耗严重、电气设备应用功能不强等问题出现，大大降低高层建筑应用舒适度、安全性、环保性。所以，从建筑功能需求、经济效益、节能环保角度出发，深入探究合理的高层建筑电气设计及电气节能方法是非常必要的。本文将就此展开深入的分析和探讨，希望对于提升高层建筑的应用性、环保性、经济性有所帮助。

【关键词】高层建筑 电气设计 电器节能 有效方法

为方便人们居住和生活，目前所推出的高层建筑中均设有空调系统、电梯系统、照明系统、变压系统等。但从高层建筑电气系统应用情况来看，电气系统能耗大，不利于环境保护、不利于经济效益的提升。所以，正视高层建筑电气系统能耗大问题，优化电气设计及电器节能方法的运用，改善高层建筑电气系统，提升高层建筑使用功能的同时，降低能耗，保护环境。

1高层建筑电气设计的节能原则

资源日益匮乏的今天，我国大力提倡节约资源的理念，贯彻落实一系列能源节约措施，以实现我国可持续发展。为了紧跟国家步伐，建筑行业高度重视节约能源问题，尤其是在高层建筑电气设计方面。而在高层建筑电气设计中做到能源节约，需要遵循以下原则：

其一，满足建筑功能需求。因高层建筑建设的最终目的是为人们提供居住或办公场所，所以即便进行电气节能设计，其首先也要满足建筑功能需求，即建筑物照明、温度调节；满足建筑用电负荷；满足建筑特色用途需求等，使高层建筑的使用，可以提升人们居住舒适度、便捷。

其二，综合考虑经济效益。在高层建筑电气设计中盲目而为之的节能工作并不合理、科学，因为过度追求高层建筑电气系统的节能效果，可能增加建筑成本投入，甚至影响高层建筑的正常使用。所以，在高层建筑电气设计中应当立足于建筑工程实际情况，综合考虑高层建筑的使用和经济效益，合理规划电气系统，尽量降低能量使用，节约能源资源。

其三，注意节省不必要的能源消耗。高层建筑电气系统节能，主要目的是避免不必要能源消耗情况的发生，所以在高层建筑电气设计中，应重点分析电气系统容易能耗的情况，从而有针对性的规划与设计，改善电气系统，提高能源利用率，避免不必要能耗情况发生[1]。

2高层建筑电气设计常见问题分析

综合以往高层建筑电气系统应用情况来看，高层建筑电气系统配电线路接地故障保护、漏电开关级数选择这两方面设计容易出现错误，导致高层建筑电力系统运行中出现能源浪费的情况，所以，具体分析以上两方面问题，可以为高层建筑电气系统节能设置提供依据。

2.1系统配电线路接地故障保护问题

安装在室外的照明灯具容易受到气候因素、人文因素及其他因素的影响，使得照明灯具极易受损或绝缘性能不佳，这加剧了照明灯具的危害性，长时间不予以处理，可能引发安全事故，造成严重的生命财产损失。另外，高层建筑统一供电情况下，照明灯具的金属外壳均与线路相连，一旦出现灯具接地故障，故障电压就会沿着灯具传导，如若有人碰触灯具或线路，会有电击危险。所以，高层建筑电气设计中，设计人员会将室外灯具进行接地设置，专门设置接地极，引出单独的线来连接灯具金属外壳，如此即便有故障，电压也会通过灯具金属外壳传导，直接传入大地。在此过程中，设计人员需要对低压断路器的灵敏度进行校验，以便断路器能够在线路接地故障时动作，阻断电路，使故障电压通过等均金属外壳导入大地。但一些设计人员为了加快设计进度，忽视马虎等因素的影响，未进行低压断路器灵敏度校验，那么接入线路的低压断路器可能在线路接地故障时拒绝动作，如此将增大线路接地故障的危害性，不仅造成能源浪费，还危及人们的生命财产安全[2]。所以，正确认识系统配电线路接地故障保护问题，采用有效措施加以处理是非常正确的。

2.2漏电开关级数选择问题

漏电开关级数选择应当遵循三个原则，即单相220V电源供电的电气设备应选用二级二线式或单级二线式漏电保护器；电源为380V的三级三线式供电的电气设备，应配以三极式漏电保护器；同样电源为380V但却是三相四线式供电的电气设备，应当配备四极四线式漏电保护器。在高层建筑电气设计中，设计人员选择漏电开关级数时应当遵循以上原则，科学选择。但一些设计人员仅凭自身经验或记忆来选定漏电开关级数，出现漏电开关级数配置错误，使漏电保护器未能有效使用，导致高层建筑电气系统安全系数不佳，且容易出现能源浪费的情况。

3高层建筑电气节能方法分析

3.1就地安装无功补偿装置

就地补偿能够减少线路上的无功传输，实现建筑电气节能的目的。在高层建筑电气系统中，电动机就地补偿，可以使其在收到负荷的情况下，电机端的电压会发生变化，使电容器放电未全部完成就又进行充电，如此会加剧电容器浪涌电流的增加，使得其长时间超负荷使用，容易出现故障，致使电动机损坏。所以，高层建筑的自动扶梯、电梯经常应用的过程中，容易出现故障，造成大量电能消耗。为了改善此种情况，节约能源，在高层建筑电气设计中，在容量大于10kW的传送带、水泵、风机等电动机端，安装就地无功补偿装置，实时的给电动机端输送无功功率，使电动机端超负荷电流传输的情况得以缓解，提升电动极端合理、安全、稳定的运行，尽量避免电能浪费[3]。

3.2电动机节能设计

高层建筑电气设计中，电动机是非常专业的配套设备，其能否正确、合理的应用直接影响高层建筑空调系统、电梯系统、照明系统等使用效果。但在以往高层建筑中，电动机设计以增强其使用性和使用寿命为出发点，结合高层建筑实际情况，合理设计，如此电动机在具体应用的过程中可能出现浪费电能的情况。而在高层建筑电动机节能设计中，注意提升电动机的功率因素和工作效率。即在电动机配用方面，由专业的设备供应商统一供应，并保证线路损耗小、电容器就地补偿、电动机轻载运行等，以使电动机能够节能运行。另外，需要注意的是电动机轻载运行的情况下，其工作效率将会受到影响，所以，在设计电动机时应设置为变频调速式的。总之，结合高层建筑实际情况，合理设计电动机，提升电动机的功率因素和工作效率，可以提升电动机的节能效果。

3.3优化设置空调系统

高层建筑空调系统设置不佳，同样会导致高层建筑电气能耗严重。所以，在高层建筑空调系统设置方面，从建筑使用功能和使用时间出发，分析冷热源综合使用系数、空调管道输送热量损失、总热负荷等方面，以此为依据，探究选用高效能的水冷式离心机作为制冷机，采用常压热水燃气锅炉作为制热机。

3.4注意配电系统节能设计

高层建筑配电系统节能设计中，强化配电系统节能性的同时，还要保证配电系统操作方便、安全稳定。所以，设计人员在设计配电系统的过程中，应结合高层建筑的地理环境，选定靠近负荷中心的位置，分析电气系统运行所产生的负荷，进而合理设置变压器容量及数量、选用优质线材，搭建配电系统，并注意在其应用的过程中，灵活投切变压器，降低能耗，提高配电系统节能效果[4]。

4结语

在节能型、环保型建筑越来越深受人们青睐的今天，高层建筑建设中，应当注意节能型电气设计。运用先进的设计技术，结合高层建筑实际情况，选用最适合的电器节能方法，科学、合理的设计电气系统，增加高层建筑空调系统、配电系统、电梯系统等能够安全、有效使用，并有效节约能源，提高高层建筑的经济效益。

参考文献：

[1]施时雨，李鹏展.浅析高层建筑电气设计及电器节能方法[J].城市建设理论研究（电子版），2012（9）.

[2]谢鸿智.现代高层建筑电气设计问题的几点思考[J].民营科技，2011（7）：106.

[3]任洁.关于现代高层建筑电气设计的探讨[J].建筑工程技术与设计，2015（9）：2122-2122.

[4]王建卫.关于现代高层建筑电气设计的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2013（23）.