探究高层建筑电气设计及电器节能方法

苏文杰

广州市建筑材料工业研究所有限公司肇庆分公司 广东肇庆 526000

摘要：随着建筑领域的发展，高层建筑工程的数量逐渐增加，而在人们生活质量提升的背景之下，空调、电梯与照明等系统的数量有所增加，虽然可以提升服务质量，但是电力能源的消耗量很高，与目前的节能环保理念相互违背，在此情况下，应充分意识到高层建筑电气设计与相关电器节能的重要性，重点开展各方面工作，开发创建出高质量的节能环保支持系统，以此形成良好的节能支持模式，为后续发展夯实基础。

键词：高层建筑；电气设计；电器节能

引言：

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、高层建筑电气设计与电器节能的原则

目前我国的资源匮乏问题较为严重，已经开始倡导相关的节约资源理念，将各种节能措施落实在实际工作中，可以促使国家的可持续进步。目前在高层建筑领域中，经常会出现电力能源消耗量过高的问题，主要因为建筑中的电器设备过多，电气系统未能合理设计，出现电力能源浪费的问题，所以，在实际设计的工作中，应遵循一系列的原则，更好地完成相关任务。

1.1遵循功能性的原则

对于高层建筑而言，属于人们的居住区域，因此在电气设计的过程中，不能一味地进行能源消耗量的控制，而是要结合居民的实际需求，正确进行照明系统、温度调整系统等用电负荷的管理，不仅可以符合功能的要求，还可以降低能源的使用量。

1.2遵循经济性的原则

在设计工作中应杜绝盲目处理的现象，应保证节能设计工作的科学性与合理性。如果一味地进行电气节能处理，将会导致施工成本增加，甚至会使得整体结构的使用性能降低，因此，在设计工作中应遵循因地制宜的原则，结合工程状况，考虑到经济效益的相关因素，做好相关规划工作与设计工作，从根本上降低能源的消耗量，达到节约资源的最终目的。

1.3遵循合理节能的原则

在高层建筑物当中，要想更好地进行电气设计，达到良好的节能目的，就应该遵循合理性的节能工作原则，预防不必要资源消耗问题的出现。在工作中应全面了解电力消耗量普遍很高的区域，针对性地开展设计工作，因地制宜的实行规划活动，不仅需要进行电气设备与系统的改善，还需增强各种资源的利用率，保证工作效果。

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。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，实时地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。

3.2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实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。

结束语：

高层建筑电气节能设计涉及多方面的内容。运用先进的设计技术，根据节能标准进行合理设计，精心地选择设计方案，采用高效的节能设备，是非常必要的。在具体的电气设计中，应当根据工程的实际情况，灵活地采取就地安装无功补偿装置、电动机节能设计、降低线路的电能损耗、配电系统节能设计以及配电系统功率因数设计等措施，有效地改善高层建筑的耗能现状。

参考文献：

[1]杨冰.探究高层建筑电气设计及电器节能方法[J].中国科技纵横，2016，12（7）.

[2]朱贵平.浅谈民用建筑电气设计存在的问题与对策[J].建材与装饰，2018，11（47）.

[3]刘维涛.高层建筑电气设计的内容及注意的问题探究[J].中国房地产业，2018，23（19）.