徐誠

上海原構(gòu)設(shè)計咨詢有限公司 上海 200030

引言

隨著我國城市化進(jìn)程加快，許多大樓拔地而起，許多的小型城市和村鎮(zhèn)都建起了高層建筑，人們開始更多的關(guān)注建筑需求，隨之而來的能源問題也成了當(dāng)前社會發(fā)展的焦點。與此同時，社會各行各業(yè)每一天都在消耗著可用能源，甚至有些能源出現(xiàn)衰竭，在嚴(yán)峻的資源問題形式下，如何降低建筑能源消耗，提升建筑對于能源的使用效率，并且保證人們的正常使用進(jìn)行資源合理分配，成為國內(nèi)外建筑行業(yè)學(xué)者急需解決的問題。

1 建筑電氣節(jié)能的意義

當(dāng)今世界，各國都面臨一個能源緊缺的重要問題，隨著工業(yè)化程度的加劇，煤炭、石油、天然氣等自然資源被大量的消耗，在能源的背景下，推動了社會經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)步，其對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的約束和限制日益明顯。節(jié)能問題直接關(guān)系到全人類生存與發(fā)展的大事。建筑電氣節(jié)能主要是通過對建筑電氣設(shè)備控制和管理，更好地保證建筑物能滿足基本的生活生產(chǎn)情況下，從而提升資源的使用效率，降低消耗，也就是在不降低建筑功能以及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)前提下，在變壓器的電路選擇以及線路安排上采取相應(yīng)的措施[1]。

2 建筑電氣節(jié)能技術(shù)存在的問題

目前我國建筑電氣節(jié)能有了一定的成效，但是由于我國還處于一個發(fā)展中國家，對建筑節(jié)能的研究相對晚，尚且存在一些問題有待解決：

2.1 建筑電氣設(shè)計缺陷

建筑電氣的設(shè)計對于整個工程而言是最基礎(chǔ)的決定性的作用，由于設(shè)計人員以及涉及單位的重視力度不夠，設(shè)計周期較短等多種客觀因素，加上很多的設(shè)計人員，主觀意識上不夠，過度追求節(jié)能效果而盲目追求新的技術(shù)，對于每一種技術(shù)而言他都有適用的范圍和約束條件。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范不夠全面、系統(tǒng)

目前我國對于建筑節(jié)能并沒有完善的規(guī)范體系，從而導(dǎo)致不少的工程在實際上所選擇的設(shè)備并不是非常合適，如變壓器容量過大、電纜線不合適照明光源選擇不當(dāng)、直接導(dǎo)致照明資源的浪費。

2.3 變頻設(shè)備投入過量，給供電系統(tǒng)引入了大量的諧波

3 高層建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的分析

3.1 變壓器的節(jié)能技術(shù)措施

3.1.1 確定變壓器負(fù)載的經(jīng)濟(jì)分配。對于高層建筑物，通常要多臺變壓器，一同運行才能保證各個樓層的供電。由于電負(fù)荷和總量不變，以及變壓器運行方式普遍的條件下各變壓器負(fù)荷量的分配差異也會導(dǎo)致功率損耗出現(xiàn)較大的懸殊，因此只有保證變壓器的負(fù)載，這對于變壓器的總負(fù)載進(jìn)行科學(xué)合理的分配方式，才能有效降低變壓器出現(xiàn)能源損耗的問題[2]。在進(jìn)行變壓器的分配過程當(dāng)中，應(yīng)該對各個變壓器的工作情況進(jìn)行一定的評估，再按照變壓器的實際情況調(diào)整各個變壓器的負(fù)載能量，從而保證每個變壓器運行最佳的狀態(tài)，使得總功率損耗和功率損耗降到最低值，保證變壓器能耗降低的目標(biāo)。

3.1.2 確保變壓器三相負(fù)荷平衡。對于變壓器而言，如果變壓器的三相負(fù)荷出現(xiàn)不均勻的情況，就會導(dǎo)致三相壓力值過大，從而使得變壓器輸出的電壓出現(xiàn)波動，最終影響電壓的供電水平以及整體安全性。變壓器中，由于某相繞組負(fù)載電流出現(xiàn)不平衡的狀態(tài)，使得繞組銅損不斷增大由此變壓器能耗也隨之增加。三相負(fù)載的不平衡，就會導(dǎo)致變壓器的內(nèi)部零件由于持續(xù)發(fā)熱，甚至出現(xiàn)燒毀，從而增大安全隱患。為此，對高層建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計過程當(dāng)中，要對變壓器的電力負(fù)載進(jìn)行全面的把控，針對供電系統(tǒng)線路布局以及設(shè)計方案，多少有效保證變壓器運行過程中三相負(fù)載的處于基本平衡狀態(tài)，避免三相負(fù)載差異過大，引起能耗過高[3]。在針對變壓器的維修過程當(dāng)中，勢必要加強日常的維護(hù)工作與檢查，針對不合理的運行，要及時進(jìn)行調(diào)整，保證電壓的正常水平。

3.2 供配電線路的節(jié)能技術(shù)措施

高層建筑供電線路出現(xiàn)損耗，是整個電力系統(tǒng)中占比例最高的，因此，通過運用供電節(jié)能技術(shù)，能有效提升供電的效率，高層建筑配電節(jié)能技術(shù)的運用，一定要綜合工程的實際情況，采用合理的節(jié)能降耗措施，從而減少線路上的能耗問題，保證電能運輸?shù)馁|(zhì)量。

在針對高層建筑電氣設(shè)計上，要盡量保證控制線路的總長度，適當(dāng)減少線路的長度，保證能耗降到最低，再進(jìn)行電力運輸過程當(dāng)中，電力的損耗是在所難免的。供電線路越長，電力的損耗就會越大，為此在進(jìn)行實際的設(shè)計過程當(dāng)中，一定要盡量將變配電所設(shè)立在負(fù)載中心位置，并且靠近建筑物的強電豎井部位，最大程度上縮減電線路的供電距離[4]。

通過增加線纜的截面，在一定程度上能降低損耗。高層建筑電路設(shè)計不可避免會遇到機(jī)電設(shè)備距離供電系統(tǒng)較遠(yuǎn)的情況，此時應(yīng)該滿足線路基本電壓電流的基礎(chǔ)選擇較大，以及線纜截面，在此之外，供電點距離較遠(yuǎn)的設(shè)備了，按照以上的方法進(jìn)行之外，還要采取無功補償措施降低無功傳輸?shù)膿p耗線損耗，保證電氣設(shè)備的運行。

3.3 照明系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)措施

3.3.1 選用高效節(jié)能燈具。對于高層建筑的工作場所，選用LED的燈泡或者是熒光燈。這兩種燈具的搭配，能有效保證照明區(qū)域的亮度同時更好地達(dá)到節(jié)能的效果，然而，LED燈泡好，能降低，光衰小，使用周期長。在室外照明過程中，使用LED燈方便拆卸和安裝，同時又能保證光照效率。除此之外，涉及人員在燈具的選擇上，除了使用節(jié)能燈之外，還需要利用自然光，盡量依靠自然光的方式滿足室內(nèi)的照明條件，對于走廊通道和大廳等區(qū)域，可以依靠燈具實現(xiàn)照明效果[5]。

3.3.2 優(yōu)化照明控制方式。對于照明控制方式，可以針對電力節(jié)能這一角度選擇在很多高層建筑照明設(shè)計系統(tǒng)中，由于盲目追求亮度和照明效果，忽視的照明控制部分，從而導(dǎo)致許多照明設(shè)備亮度較高，導(dǎo)致能量的浪費。高層建筑照明控制方式多種多樣，比如光控聲控紅外線控制等等，這些都是比較理想的照明控制措施。對于白天室內(nèi)照明光源在光控模塊作用下，能夠進(jìn)行關(guān)閉，從而降低能耗，對于陰天室內(nèi)照明條件不佳的情況下，控制系統(tǒng)就能接受光控模塊反饋信息，從而開啟照明設(shè)備，保證室內(nèi)照明條件[6]。在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展下，大量的新型照明控制方式也在涌現(xiàn)，極大地提升了設(shè)備照明控制的科學(xué)合理性，在實際設(shè)計過程中綜合考慮照明設(shè)備，可以減少照明系統(tǒng)的能耗。

4 結(jié)束語

總而言之，高層建筑電力系統(tǒng)規(guī)模較大，電路布局，系統(tǒng)運行過程當(dāng)中出現(xiàn)消耗的能源總量較大，因此，在針對高層建筑電力系統(tǒng)的設(shè)計和施工過程當(dāng)中，要保證高層建筑電力系統(tǒng)正常運行，在充分利用先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，對供電設(shè)備進(jìn)行升級和改進(jìn)，從而減少不必要的能源消耗問題，提升系統(tǒng)運行的效率和質(zhì)量，在充分滿足用戶對高層建筑室內(nèi)環(huán)境的舒適性的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的高效低耗，可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。