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1、高层建筑的电气设计与节能【摘 要】高层建筑已经成为城市的标志，是城市发展必不可少 的组成部分，但是高层建筑的发展也是导致能源损耗的主要源头，本 文就来探讨高层建筑电气节能设计的问题。【关键词】高层建筑；电气设计；节能、八一、一刖5随着经济的快速发展，高层建筑不断增多，增加了电能的损耗, 这就要求做好建筑电气的设计工作，达到降低电能损耗的目标。本文 就来分析如何有效的进行电气节能的设计。1、建筑电气节能设计原则为了保证高层建筑电气节能设计的高效性，在节能设计要遵循以 下的设计原则：1. 1以功能需求为基础高层建筑的节能设计首先要保证基本的功能，包括满足显色、色 温、照度等等要求，建筑物内可以符合
2、舒适卫生的要求，上下、左右 运输通道畅通，同时也要保证娱乐场所等特殊工艺用电的需求。1.2 满足经济效益的需求节能是为了能源的节约，但是如果超出经济允许的范围，那么就 得不偿失，所以在进行节能设计过程中，要满足经济需求，要进行造 价的计算，将节能设计所增加的费用从未来几年中收回来。1.3 降低不必要的电能损耗电气节能最主要的目标就是减少不必要的损耗，在明确功能的前提下，确定多余损耗，采取针对性的对策实现节能的目标。例如电能 传输过程中产生的有功损耗、变压器功率损耗等都是可以避免或者降 低的，对一些需要较多、使用面广的照明设施可以通过使用先进的设 施达到能耗的降低目的。总之，高层建筑电气设计要遵
3、循采用先进的技术、经济控制在合 理范围内，实用的原则。2、建筑电气节能设计的对策2.1 选择合理的变电所位置高层建筑最主要的特征就是楼层多，使得电力负荷较为分散，为 了保证电力主干线的电压在允许的范围内，最大程度的降低电能损耗, 这就需要科学、合理的选择变电所的位置。一般情况下有以下几种选 择：首先，将变电所设置在高层建筑的地下室内或者是建筑的最高层； 也可以在建筑物的中间、地下室及高层分别设置变压器；也可以单独 在建筑物中间设置变压器；在各层和地下室设置变压器。变压器的设 置不仅要考虑到施工的便利性，同时还需要考虑到设备的条件、经济 等因素的影响，另外也要强化管理与经营，保证变压器的稳定性。
4、2. 2变压器设备的选择在选择高层建筑的变压器时，关键是要考虑到如何降低有功功率 损耗。变压器的有功功率损耗计算公式为：pb=p0+pk8 2,其中变压 器负债率为6、有效损耗为pk、空载损耗为pO、有功损耗为pb首先，我们称pO为铁损，主要是变压器铁芯的漏次损耗和涡流 损耗构成，不同的铁芯制造工艺以及不同的钢片性能所引起的铁损也 不尽相同。所以，在选择的时候可以选择sc8、sl9、s9等干式变压 器或油浸变压器等节能型变压器，这些变压器有个共同的特点就是采 用了优质的冷轧取向矽钢片，“取向”处理后矽钢片磁场方向逐渐趋 于同一方向，可以有效的降低涡流损耗。其次，pk是变压器的线路损耗，其受到与
5、流经的电流与电阻大 小相关。所以，选择变压器要选择电阻值较小的绕组，铜芯变压器是 较好的选择。对pkB 2进行微分后求解极值得出，当B等于50%时， 变压器所引起的电能损耗最小。在建筑物电气设施选择过程中，变压 器的实际负债率一般都要控制在50%左右，大概只有一半的变压器投 入到使用中，尽管达到节能的的目的，但是经济价值却没有体现出来。 从这一分析结果来看，变压器始终处于50%的负载率是不够经济的, 综合分析要尽量控制在80%左右才是最经济的。最后，降低变压器自身损耗，如果高层建筑的电能符合较大而采 用多台变压器，在满足符合负荷有效分配的前提下，要尽可能的选择 大容量变压器代替多台小型的变压器
6、，例如在高层建筑需要的变压器 容量为4000kva时，可以考虑选用4台lOOOkva的变压器，而不是选 用8台500kva的变压器。在高层建筑的变压器选择要遵循以上的几 点原则，才能实现节能的目标。控制好导线的截面为了降低线路损耗，降低线路电阻是最佳选择。线路电阻计算公 式为：r=p*l/s, r为线路电阻、p为电导率、s为导线横截面积，从 这一计算公式我们可以看出，线路损耗与导线的程度与电导率成正 比，与导线的截面面积大小成反比。因此，可以采取必要的措施降低 线路的损耗：首先，在导线的制作时尽可能的选择导电率小的材料，相对而言， 铜芯是众多材料中导电率较小，而且价格合理，但是在设计过程中要
7、充分遵循节省的原则，所以，在高层建筑导线选择中可以选择铜制导 线。其次，适当的降低导线长度为了降低高层建筑中导线的长度，在布置过程中要遵循直线原则, 减少不必要的弯路，在低压线路的选择过程中，要尽可能的减少回头 路的布置，近而减少线路中不必要的电能损失。在竖井附近可以考虑 布置低压配电室，为竖井提供干线，这样可以有效的避免支线沿着干 线倒送的现象。针对高层建筑中存在的季节符合电路问题，当这种线 路处于闲置的状态状况下，可以将其调整给长期用户使用，这样可以 在一定程度上降低线路电阻与导线用量。高层建筑电气设计要遵循以 上几点原则，就可以尽量的减少电能损耗，达到建筑电气节能的目标。2.4做好高层建
8、筑的照明设施相对而言，高层建筑使用面积与公共面积所占空间都较大，这就 对照明用量提出了新的要求，电气设计的过程中可以遵循以下原则：首先，尽可能采用高效光源，过去，由于白炽灯的安装便捷，价 格低廉而得到广泛的应用，但是灯光率较低，所以，随着技术的不断，这种灯逐渐被显色性能优异、光色好、放光率高的新光源替代。其次，要提高自然光的利用率，靠近室外的建筑部分尽可能的增 加门窗面积，采用透光率较好的玻璃，楼内可以使用自然光照面的部 门，选择辅助照明设备，并配置灯光自动调节装置。最后，对于通过气体放电的灯，通过调节灯丝可以实现对照明亮 度的调节，但是这一方式存在成本高的问题，工作照明不合适。3、结束语：在
9、高层建筑的电气设计中，涉及的电气设备较多，线路复杂，耗 能多，在设计过程中要确定变电所位置，选择合适的变压器设备，导 线的截面要控制好，另外，不能忽略照明的设计及选择，最终实现节 能的目标，降低能源损耗，实现可持续发展的目标。参考文献：1刘鹏，关庆龙.变配电系统的节电应用与技术j.中国石 油和化工标准与质量，2011, (08)： 136-137.2刚青林，闫国庆.降低变电所用电量的方法和途径j.石 油石化节能，2011,(05)： 29-30.3张大硕.探索智能建筑的节能途径j.中小企业管理与科 技(上旬刊)，2011, (09)： 6 7-68.4伍尚湖，伍冯洁.变压器空载补偿在企业节能的应用j.电脑知识与技术，2011, (13)： 215-215.作者简介：付海波，男，大学本科，籍贯：黑龙江省绥棱县，