高层建筑的电气设计与节能措施研析讨论

高层建筑的电气设计与节能措施研析讨论

发表时间：2019-12-11T11:07:21.117Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年18期作者：莫善新[导读] 高层民用建筑电气系统是比较重要的一个方面，这种电气系统的有效设计不仅仅要促使其能够满足于高层民用建筑的正常需求，还需要保障其能够具备理想的节能效果，这也是现阶段社会发展的基本需求所在。本文就重点围绕着高层民用建筑电气设计工作的节能措施进行了简要的论述和介绍。

莫善新

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摘要：高层民用建筑电气系统是比较重要的一个方面，这种电气系统的有效设计不仅仅要促使其能够满足于高层民用建筑的正常需求，还需要保障其能够具备理想的节能效果，这也是现阶段社会发展的基本需求所在。本文就重点围绕着高层民用建筑电气设计工作的节能措施进行了简要的论述和介绍。

关键词：高层民用建筑；电气设计；节能策略

改革开放以来，我国高层民用建筑的建设方兴未艾，高层民用建筑面积大，层数多、功能复杂，对电气的依赖性很强。电气设计成功与否，对于高层民用建筑的适用、安全、可靠及经济运行，起着十分重要的作用。

一、高层民用建筑设计原则

高层民用建筑功能复杂、设备众多、用电量大、火灾危险性高，涉及建筑、结构、给排水、电气、电信、暖通、热工、概预算等许多专业。电气设计除应服从总体设计，与各专业协调配合外，还应该遵循以下原则：（1）适用性。在满足使用要求及有关规程、规范、规定的前提下，减化供配电系统结构，减少设备数量及容量，操作维修简便。

（2）安全性。确保正常情况下及停电、火灾等特殊情况下人员及建筑物的安全。

（3）可靠性。合理确定负荷等级，减少故障，缩短停电时间及次数

（4）经济性。节省基建投资，降低运行费用。

上述原则相互关联，互相制约，很难全部都最佳。一般先提出几个可用方案，从中排除和修改其不合理部分，综合分析和比较，通过不断完善以寻求满意的结果。

二、高层民用建筑电气设计特点

在高层民用建筑电气系统的设计过程中，为了较好提升其节能效果，必须要首先针对整个高层民用建筑电气系统的具体设计特点有所了解，把握好设计工作的基本需求，明确其具体的设计难点，进而才能够提升后续电气系统设计的节能水平。对于高层民用建筑电气系统设计工作的执行来看，其首先在电气设备数量方面表现的比较突出，因为高层民用建筑中电气设备比较繁杂，不仅仅数量较多，类型也是多种多样，如此也就必然会加大了电气系统设计的难度，需要设计人员关注于高层民用建筑中存在的所有电器设备，如此才能够满足其正常运行需求；其次，从高层民用建筑电气系统的布置上来看，其复杂性同样也是比较突出的，因为其涉及到的楼层比较多，各个楼层对于电力资源的需求也存在着较为明显的差异性，为了促使各个楼层能够表现出理想的可靠性效果，也就需要围绕着相应的需求进行有效满足，随之也就必然会加大了高层民用建筑电气设计工作的难度，很容易在很多环节出现一些偏差问题；最后，从高层民用建筑电气系统运行的能耗方面来看，其同样也是比较突出的，这种能耗方面的问题不仅仅单纯是指相应的电气系统运行所需要消耗的能源比较多，还表现在大量电力能源的浪费上。

三、高层民用节能设计方面

1 供配电系统的节能

（1）海峡文创中心地下1层地上12层，建筑高度58m，内部功能由商业和办公组成，建筑定性为一类高层建筑。为了保证消防设备用电的可靠性，由本工程设计范围内开闭所引两路10kV 电源至一层变配电室。拟选用两台630kVA SCB11 高效低耗 D，yn11 接线的干式变压器。地下室设置一台常用功率 900kW 的自启动闭式水循环风冷柴油发电机组，采用表面式风冷散热器，冷却水冷却柴油机后，进入柴油机前段的表面式风冷散热器，冷却风扇由柴油机主轴带动，设在散热器和柴油机端头之间，冷却水的热量由风扇吹动的空气带走，冷却后再回到柴油机，不断循环。

（2）D，yn11 接线的干式变压器，其能效限定值及节能评价值符合《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》GB20052-2013 要求。GB50052-2009 中规定：在系统接地型式为TN及TT的低压电网中，当选用 Y，yn0 接线组别的三相变压器时，其由单相不平衡负荷引起的中性线电流不得超过低压绕组额定电流的 25％，且其一相的电流在满载时不得超过额定电流值，严重影响变压器能力的充分利用。D，yn11接线变压器中性线电流允许达到相电流的 75% 以上，可较D，yn10 型改善中性点的偏移，使变压器的容量得到充分的利用，这对单相负荷容量大的系统是十分必要的。因此在TT及TN系统接地型的低压电网中，推荐使用采用 D，yn11接线组别的配电变压器。

（3）变配电所的低压侧设集中无功自动补偿装置，补偿装置实行实时补偿，最大程度地减少无用功的电能传输的情况，减少电容器没有放完电就又充电的情况发生，从而减少电能的浪费；采用自动投切装置，要求在高峰负荷时高压侧功率因数不低于0.95，以提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率。

2 室外电缆的节能

减少电缆电能损耗的主要有以下三种方法：

（1）对电气线缆路由进行合理的设计，从而减少低压侧线路长度，降低线路损耗，对于布线较长的线路要实现热稳定及电压的要求。本工程低压侧出线至末端配电箱最长供电距离不超过 70m。

（2）电气设备机房位置要合理安排。例如变配电室的位置应尽量位于供电区域的负荷中心。

（3）适当增大线缆的截面积，从而减小电阻率。

3 照明设计的节能

电子式镇流器相当，但电路可靠性更高，各类镇流器的能耗比较详表