浅谈超高层建筑电气节能设计

如铜芯变压器 。２ 变压器负载率 。卢＝Ｓ Ｓ 。其 中， 为变压 ） ／ Ｓ 的能源战略任务更 为艰 巨。据统计 ， 国建筑 用能 （ 我 主要包 括空 阻 ， ｋ Ａ； ｋ Ａ。从 理论上求 调、 电梯 、 通风 、 明等） 照 折合 为 电力 ， 总计 约为 ５５ ０亿度／ ， ０ 年 占 器额定容量 ，Ｖ Ｓ为变压器运行 中实际容量 ，Ｖ ５ ％时 ， 变压器每 千瓦 的负载损 耗最 小 ， 因此 ， 以往设 在 全国社会终端 电力 消耗 的 ２ ％ 一２ ％ ， ７ ９ 已与工 业耗 能 、 交通 耗能 极值 ＝ ０ 计 中的变压器 的负载率 口＝５ ％取值 较多 ， 际工程 应用 中变压 ０ 实 并列 ， 为我国能源消耗 的三大 “ 成 耗能 大户 ” 而 我 国的发 电厂是 ，
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第３ ７卷 第 ２ ６期 ２０ １ １年 ９ 月
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ Ｔ Ｃ ＵＲＥ ＨＩ Ｅ Ｔ
山 西 建 筑
Ｖｏ ＿ ｌ３７ Ｎｏ． ２６ Ｓ ｐ． ２ ｅ ０１１
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （０ ）６ ０ ０ －２ １０ － ８ ５ ２ １ ２ － ２ ８ ０ １
截面 Ｓ成反 比。要减少 电阻损耗应从 以下几个方面考虑 ：
水温度 ， 出水与 回水 间温差 较小时 ， 当减 少电动机 转速 ， 当 适 减少
当温差较 大时 ， 电机 转速 加快 ， 加水 流量 ， 走更 多 的 增 带 １ 减小 导线长度 。首先 ， ） 线路 尽可能走 直线 ， 少走弯路 ， 以减 水流量 ； 其 使 冷却 少导线长 度 ； 其次 ， 低压线路应不走 或少走 回头线 ， 以减少来 回线 热量 ， 可在满足 中央空调系统正 常工作 的情况 下 ， 冷冻 、
要求 ， 设计 选用 １ ０型非 晶合 钢 ， 低损 耗 的铜芯 变压 器 ， 主要理 其
冷冻机房用 电， 因为冷 冻机房 为大 负荷用 电 ， 这样 设置 使变 电所 靠近负荷 中心和大容量设备 ； ３号变 电所 内设 ２台 ８ ０ｋ Ｃ １／ ０ Ｖ Ｓ Ｂ ０
１／ ． Ｖ环氧树脂绝缘干式 电力变压器 ， ２ ００ ４ｋ 供 ８层 以上 的酒店标 准客房 、 店商 务套 房等用电 。 酒 这样设置三个变 电所 的 目的是 尽量使变 电所深 入负荷 中心 ，
。则应选择优质冷轧 硅 钢片叠 成 。 指 变压 器铜绕 组 的损耗 ， 开发 ， 寻求可持续发展道路 ， 国是一个人 口大 国 ， 是一个 能源 Ｐ ， 我 也 为减小 Ｐ ， 选用 电阻较 小 的铜绕 应 消耗大 国， 就决 定 了我 国能源危 机形 势更 为严 峻 ， 持续 发展 决定于其阻值和通过 的电流 ， 这 可
一
程实例 ， 浅谈超高层建筑 电气节能设计的理论基础及具体应用。
２ ２ 提 高功 率 因素 ．
和平 国际大酒店在 配电变压器低压侧设 集 中补偿 ， 补偿后 功 率 因素不低 于 ０ ９ ．。
１ 工程 概况
和平 国际大酒 店位于江 西省 南 昌市 ， 为集 商业、 闲、 休 办公 、 酒 店式公寓为一体的综合 Ｉ超高层公共建筑 ， 生 建筑面积 １０７２ ５ ２ ２ ３ 变 电 所 设 置 １ ９．５ｒ ， ｎ ． 和平 国际大酒 店共 设置三个 变 电所 ， ， １号 ２号变 电所设在 地 建筑 总高度 １９ ８ 地下 ２层 ， ９ ．５ｍ， 地上 ５ ， 中地下室平时为车 ６层 其
论依据有 以下 两点 ：） 功功 率损 耗 。变 压器有 功功 率损 耗 Ａ １有 Ｐ
为空载损耗 Ｐ （ 。 即铁损 ） 和负载损耗 Ｐ （ 即铜损 ） 之和 。△ ＋ Ｐ＝
缩短低压供配 电线路 的长度 ， 减少配电线路 的损耗 ， 达到节能 的 目
Ｏｎ ｒ ｂｌｍ ｓｉ ｒ ｈ ｔ ｃｕｒ ｌｅ ｅ ｇ ｓ ｖ ｎ ｎ Ｃｈ ｎａ ａ ｔａ ｅ ｉｓ ｐ ｏ ｅ ｎ ａ ｃ ｉｅ ｔ ａ ｎ ｒ ｙ—ａ ｉ ｇ ｉ ｉ ｎｄ ｓｒ ｔ ｇ ｅ
０ 这是不经 济的 ， 增大 了初投资和维 护费用 ， 因为考 以火力发 电为 主 ， 就造成 了传 统化石 能源 的大 量消耗 ， 大 了 器只运行 ５ ％ ， 这 增 ０ 并没有 降低 铁损 ， 不是 二氧化碳 的排放 量 ， 因此 ， 建筑 节能 是我 国节能 减排举 措 的重要 虑 ５ ％ 的负载率仅减小 了变压器 的线损 ， 计及初 装 费、 压器 、 变 低压 柜 、 工建 投 资等各 项运 环， 而超高层建筑是 比较典型 的耗能大户 ， 且随着经济 的发 展不 好 的节能办法 ， 又要 为变压器 在使 用期 内预 留适 当的容 量 ， 压器 的负 变 断涌现 ， 其建成后往往成为一个 地区 的地标性建 筑 ， 因此超 高层建 行费用 ， 载率在 ７ ％一８ ％为宜 。 ５ ５ 筑 的电气节能设计 就显得至关 重要 ， 文结合 和平 国际大酒 店工 本
浅 谈 超 高 层 建 筑 电 气 节 能 设 计
林 鲜 花
摘 要 ： 合 实 际工 程 案 例 ， 供 配 电 系统 、 力 系统 、 明 系统 三 个 方 面 阐述 了超 高层 建 筑 电 气 节 能 设 计 的 基 础 理 论 和 结 从 动 照
具体应 用 ， 通过合理 的电气节能设计 ， 并对其进行科 学的管理和控制 ， 从而减 少能耗 ， 高能源利用率。 提
路上 的电能损失 ； 三 ， 第 变压器尽量接 近负荷 中心 ， 以减少供 电距 水泵根据负荷 的变化 做 出相应调 节 ， 而达 到节 电 目的 ， 节 电 从 其
０ 离 。２ 配 电线路 选用 电阻 率 Ｐ较小 的导 线 ， ） 尽量 采用铜 芯线 ， 不 率通常达 ２ ％以上。
采用 铝芯线。３ 增 大导线 截 面。首先 ， 于 比较 长 的线路 ， ） 对 除满 ４ 照 明节能 足载 流量 、 热稳定 、 保护 的配合及 电压 损失所选 定 的截 面 ， 加大 ４ １ 照度及 功 率 密度 再 ． 级 导线截 面 ， 所增 加的费 用为 肘， 由于节 约能耗 而减少 的年运 照 明设计 时 ， 严格执 行 Ｇ ０ ３ －０ ４建筑 照 明设 计标 准所 Ｂ５０ ４２０
收稿 日期 ：０ １０ —３ ２ １ －５ １
作者简介： 林鲜花（９ ８ ）女 ， １７ 一 ， 助理工程师， 门梦字建筑设计有限公司， 厦 福建 厦门 ３ １０ ６０ ６
第３ ７卷 第 ２ ６期
２０１ １年 ９月
林鲜 花 ： 浅谈如下 ：
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Ａｂ ｔ ａ ｔ ｉ ｎ ｔｔｅ ｉ ｃ ｅ ｓｎ ｌ ｕ ｓａ ｄ ｎ ｏ ｔ ｄ ｃｉｎ ｂ ｔ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｓ ｕ ｃ ｕ ｐｙ ａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｏ ｏ ｃ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ，ｔｅ ｐ ｐ ｒａ ａｙ ｅ ｓ ｒ ｃ ：Ａ ｍｉ ｇ ａ ｈ ｎ ｒ ａ ｉ ｇｙ ｏ ｔ ｎ ｉｇ ｃ ｎ ｒ ｉｔ ｅ ｗ ｅ ｅ ｏ ｒｅ ｓ ｐ ｌ ｎ ｈ ｃ ｎ ｍｉ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｈ ａ ｅ ｎ ｌ ｚ ｓ ｔ ａ ｏ ｈ ｔ ｅ ｓａｕ ｆａ ｃ ｉ ｃｕ ａ ｎ ｒ ｙ ｓ ｖｎ ｎ ｒ ｂ ｅ ，ａ ｄ ｅ ｐ ｏ ｅ ｈ ｔ ｔｇｅ ｆａ ｏ ｔｄ ｉ ｅ ａ ｃ ｉ ｃｕ ａ ｎ ｒ ｙ ｓ ｖ ｎ ，Ｓ ｓｔ ａ ｈ ｈ ｔｔ ｓｏ ｒ ｈ ｔ ｔ ｒ ｌｅ ｅ ｇ —ａ ｉ ｇ ａ ｄ ｐ ｏ ｌｍｓ ｎ ｘ ｌｒ ｓｔ ｅ ｓｒ ｅ ｉｓ ｏ ｄ ｐ ｅ ｎ ｔ ｒ ｈ ｔ ｔ ｒｌｅ ｅ ｇ —ａ ｉ ｇ Ｏ ａ ｏ ｌｙ ｔ ｅ ｅ ａ ｈ ｅ ｆ ｕ ｄ ｔ ｎ ｆｒｔ ｅ ａ ｃ ｉ ｃｕ ａ ｎ ｒ － ａ ｉｇ ｗｏｋ ｏ ｎ ａｉ ｒ ｈ ｔ ｔ ｒｌｅ ｅ ｇ ｓ ｖ ｎ ｒ ． ｏ ｏ ｈ ｅ ｙ Ｋｅ ｒ ｓ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｎ，ａｃ ｉ ｃ ｕ ａ ｎ ｒ —ａ ｉ ｇ ｎ ｒ － ａ ｉｇ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｃ ｎ ｕ ｔ ｏ ｒ ｈ ｔ ｔ ｒ ｅ ｅ ｇ ｓ ｖｎ ，ｅ ｅ ｇ ｓ ｖ ｎ ａ ｕ ｅ ｅ ｌ ｙ ｙ
层， ７层 ～ ７层为办公室 ，９层 ～ ７层 为酒店 标准 客房 ，８层 ～ ２ ２ ４ ４ 负荷 中心。 １ 号变 电所 内设置 ２台 １２ ０ｋ Ａ， ５ Ｖ ２台 １６０ ｋ Ｃ １／ ０ ０ Ｖ Ｓ Ｂ ０ １／ ５ ５层为酒店 商务套 房 ，６层为设 备及机 房层 ， 中 １ ５ 其 ３层 ，８层 ， ２
关 键 词 ： 高层 建 筑 ， 超 电气 节 能 ， 配 电 系统 ， 力 系统 ， 明 系统 供 动 照
中图分 类号 ：Ｕ ７ Ｔ ９６
文献标识 码 ： Ａ Ｐ 。其 中 ， Ｐ为变压器有功损耗 ，Ｗ； 。 △ ｋ Ｐ 为变压器铁损 ，Ｗ ； ｋ
０ 引言
ｋ ％ 。是 目前人类 正面临传统化石能源 日益枯 竭 ， 境污 染 日趋严 重 为变压器铜损 ，Ｗ ； 为变 压器 负载率 ， 。变压 器制 成后 Ｐ 环 其大小与硅钢片 的性 能、 芯制造工 艺有关 ， 铁 为减 小 的严 峻形 势。这迫使人 们将 目光投 向节 能减排 、 新型 替代能 源的 固定不变 的 ，
分 。中央空调 系统在设 计 时是按 现场 最大 冷量需 求量 并 留有一
其 冷 建筑 中供 电线路长 且多 ， 由于 电阻 的存 在 ， 当电 流通过 时就 定 的余量来考 虑 的， 冷却泵 、 冻泵 按单 台设备 的最 大工 况设 会产 生功率损耗 ， 计算 公 式是 ： Ｐ＝３×２ ×Ｒ×１ 其 △ Ｌ ０～， 中， 计 ， 其 然而在实际使用 中大部分 时间 ， 却泵 、 冷 冷冻泵 都工作 在非满 △ Ｐ为三相输 电线路 的功率损耗 ； 为相 电流 ； Ｒ为线 路 电阻。线 载状态下 ， 因此造成 了能 量的大大浪 费。和平 国际 大酒店 使用 的
４ ４层 为 避 难 层 。
０ ４ｋ ． Ｖ环氧树脂绝缘 干式 电力变压 器 ， 供地 下室 、 裙房 及办 公楼 用电 ； ２号变 电所 设置 在地 下 １层冷 冻机 房控 制 室 内 ， 内设 ２台 １６０ｋ Ｃ １／ ０ ０４ｋ ０ Ｖ Ｓ Ｂ ０ １／ ． Ｖ环氧树脂绝 缘 干式 电力变 压器 ， 专供
路上 的电流是不能改变 的 ， 要减 少线路 损耗 ， 只有 减小线 路 电阻。 冷冻水泵为三用一备 ，５ｋ ； ５ Ｗ 冷却水泵为三用一备 ，１ Ｗ ， １０ｋ 均采
利 冷却 水 的出水 和 回 线路 的电阻 Ｒ＝ Ｌ Ｓ 电阻与电阻率 Ｐ、 ｐ／ ， 导线长度 成正 比， 与导线 用变频控制 系统 ， 用温 度传感 器采 集 冷冻 、
３号 ８层避难 层 ， 中 １号变 电所兼 作 高压 其 库及设备用房 ， 战时为核 ６ 常 ６二 等人 员掩 蔽体 ， 、 、 地上 １ 一 层 ５层 下一层 ， 变电所设 在 ２ 配电室 ， 保证两路 １ Ｖ电源进入 高压 配电室 ， １ Ｖ 电源深入 ０ｋ 使 ０ｋ 为裙房 ， 主要功能为商铺 、 店餐饮 及娱乐 配套 ， 为设备 转换 酒 ６层
２ 供 配 电系统 节能
２ １ 变压 器节 能 ．
减少变压器 的功 率损耗 ， 理选 择变 压器 的负 载率 ， 平 国 合 和 际大酒店共设 置 ４组 ８台变压器 ， １ ５ Ｖ ４台 １６０ｋ Ａ， ２台 ０ｋ Ａ， ２ ０ Ｖ ２台 ８０ｋ Ａ， ０ Ｖ 其负载率为 ：５ ７ ％～８ ％ ， 充分考 虑其 节能 、 ３ 为 环保