论现代建筑电气的节能设计

浅谈高层建筑的电气及节能设计

摘要：随着高层建筑向着自动化、节能化、信息化、智能化方向发展，给建筑电气设计也提出了更高更新的要求。本文就高层建筑的电气设计主要内容做了初步的探讨，同时对于建筑电气中节能设计做了简要分析。

关键词：高层建筑；电气设计；节能

随着城市的不断发展与进步，高层建筑在城市建筑中的比例也在逐年递增，对高层建筑电气设计的要求也越来越高，内容也越来越多。为了适应发展的要求，国家及地方也陆续制定出一些新的规范，并且大量采用新技术的具有高性能的，满足节能要求的，安全可靠的建筑电气产品在陆续得到开发和推广应用，各种定型产品的系列也将越来越齐全。

一、高层建筑电气设计的主要内容

传统建筑电气设计只包括供电和照明，而今天一般将其设计的内容形容为强电和弱电。强电包括变配电、照明、防雷等，弱电包括消防、综合布线、电视等。

1．负荷的计算

电力负荷计算是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择变压器容量、电器设备型号及系统安全可靠与经济的运行均起到决定性作用。一般高层建筑的负荷计算采用负荷密度法和需要系数法。

2．供电电源及电压的选择

现代高层建筑的电力负荷普遍包含一、二级负荷，为了保证供电可靠性，至少应有两路独立电源。两路独立电源运行方式，原则上为两路同时供电，互为备用。另外，一级负荷中特别重要的负荷，除上述两路电源还须增设应急电源。国内高层建筑的供电电压，一般采用l0kv标准电压等级，但随着城市的发展，从提高配电网的容量，降低线路上的电压损失，增大配电网的供电半径及降低线损等因素考虑，各地也陆续采用20kv电压等级，例如合肥市滨湖新区。

3．高低压配电系统的设计

3.1 高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的高压电源同时供电。一般两路电源采用单母线分段接线，设母联开关，自动切换，互为备用。

浅谈电气设计节能措施在现代化智能建筑中的应用

摘要：根据建设部《民用建筑节能管理规定》（建设部令76号）、《公共建筑节能设计标准》（gb50189-2005）、《建筑照明设计标准》（gb50034-2004），广东省《公共建筑节能设计标准实施细则》等节能标准、规定，为有效降低建筑物的能耗，本文针对电气设计的概念及一些应注意相关问题，阐述了建筑智能控制的节能措施。本文从建筑电气应注意的几个问题及节能控制、供配电系统及电器产品的节能入手，运用科学发展的观点，得出了现代化智能建筑电气节能潜力巨大的结论。

关键词：现代化智能建筑；供配电系统；自控系统；照明；节能

一、供配电系统节能设计

1．工程中的变压器，宜采用节能、环保型的变压器，现在普遍采用的环氧树脂干式变压器，造成回收困难的问题。建议采用sgb11-r系列卷铁芯变压器，能有效、合理的回收材料，达到节能、环保的效果。变压器节能的实质就是降低损耗、提高运行效率。作为电压变换设备，变压器被广泛应用于输电和配电领域。由于容量和数量很大、运行时间长，总损耗也相当大，因而，变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力。不应使变压器长期处于过负载状态下运行，其经常性负载应以在变压器额定容量的60%为宜，考虑用户发展等因素，可预留15%—25%的余量；另一方面，某一型号或系列的变压器，新型号的自身功耗应比前一个型号低10%，选择高

效节能产品，是改善高层建筑的经济效益的重要途径。

2．低压配电系统采用单母线分段运行方式，空调等季节性使用负荷由独立的低压母线配电，必要时，根据空调系统的设计，容量大时可分开两台变压器独立为空调负荷供电，有选择的开启一台或两台变压器，达到节能的目的。根据负荷情况合理选择变压器容量、台数，其接线应能适应负荷变化时，按经济运行原则灵活投切变压器。对分期投产企业，宜采用多台变压器方案，避免轻载运行增大损耗。

浅谈现代建筑电气设计方法

【摘要】在现代建筑中，合理的电气设计对整个建筑系统的运行具有十分重要的作用，不仅仅关系到建筑各个部分功能的实现，同时也对使用过程中的费用成本产生很深远的影响，因此，在建筑电气设计过程中，找出其中容易出现的问题，并找出解决措施，具有十分重要的社会现实意义。笔者将从电气设计中存在难度问题找出解决方案，并探究现代建筑电气设计中的一些智能技术。

【关键词】现代建筑，电气设计，方案措施

中图分类号：s611文献标识码：a文章编号：

一．前言

伴随着我国现代化的进步，人们生活水平得到很大的提高，同时，对建筑整体功能的要求也越来越高，现代建筑的电气设计是整个建筑功能中的重要组成部分，将会直接关系到居民的切身利益。近些年来，由于建筑电气设计所引发的电气火灾越来越多，造成了很严重的经济损失，同时，电气设计的不合理，也使得建筑电气能耗日渐增长，一定程度上增加了建筑的整体运行成本，在建筑电气设计中实施现代智能化技术，具有一定的社会现实意义。

二．现代建筑电气设计存在的问题和解决措施

1、建筑电气防火设计不合理问题和解决措施

（一）电气消防设计中可能存在的问题

根据对建筑火灾原因的统计，由电气问题引发的火灾成为主要

因素，这些电气问题主要有：电气设计有缺陷、不完善，施工不严格按照国家相关规范的规定来进行。具体来说：首先是电气设备长时间使用，年久失修，超负荷运行，很容易导致事故。比如说电弧接地短路故障或电气设备线路短路、断路等。其次是不按照国家的相关规范的规定进行电气的设计和安装。比如说，在进行电气安装的过程中，采用易燃塑料或者在进行穿管的时候保护不到位遗留下先天性的火灾隐患；电气线路在进行铺设的时候直接敷设在可燃、易燃的材料内同时不进行适当的穿管保护；在建筑物内部的电气安装过程中，不严格的执行国家的相关规定和技术规范，铺设不符合消防要求的配电装置或者是电气线路，给建筑电气的安全使用留下安全隐患。

民营科技　２０１０年第８期　建筑・规划・设计　现代住宅建筑电气设计的节能措施　沈利英　（迁安市燕山建筑设计有限责任公司，河北迁安０６４４００）　摘要：随着经济的增长和人们收入水平不断的提高，大部分人对房屋的要求也逐步在提高。而在现代住宅建筑中，人们所要的不仅仅只是居　住，更多的是享受家的温暖和对生活的享受。现阶段，节能是个非常热门的词。用在电气设计上也同样有着它的功能和优越。　关键词：４ｉ宅建筑；电气设计；节能　针对现代住宅建筑电气设计上，随着设计师们各自的独具匠心，　也用着不同的形式在设计和施工中展现出来，而节能就是最主要的一　种形式和做法。现就从电气设计的节能所注意的原则开始，对现代住　宅建筑电气设计的途径和措施加以分析。　１　现代住宅建筑电气节能设计的原则　就目前的设计理论和实际来说，建筑电气设计节能应坚持以Ｆ两　个原则。　１．１考虑实际经济效益　节能应根据国情考虑实际经济效益，不能因为注重节能而过高地　消耗投资，增加运行费用。　１．２尽可能减少无谓的能量消耗　照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，　也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工　艺要求，如，娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电　力用电等。　２现代住宅建筑电气节能设计的途径　２．１变压器的节能设计　１）变压器的损耗主要分为两部分：ａ．与负载无关的空载损失。ｂ．　与负载成平方比的负载损失。变压器有载时，除了固定铁损外，还存　在由于电流通过一次、二次线圈的电阻损耗，即铜耗Ｐ在不同负载条　件下，变压器的总损耗为与Ｐ之和。　２）变压器的效率。变压器的效率为输出功率１）２与输入功率Ｐ之　比，变压器的最高效率点是由变压器固有结构的特性、空载损耗ＰＯ、　短路损耗Ｐ决定的。从经济运行的角度考虑，对于季节性变化较大的　负荷，宜装设两台变压器，当负荷长时间较低时可停用１台，以保持　经济运行。　２．２电动机节能设计　降低电动机电能损耗的主要途径，是提高电动机的］二作效率和功　率因数。在工程设计中，应根据负荷特性考虑选择更为节电的电动机，　其关键在于明确负荷是连续的还是断续的。若为连续负荷，要＿『解电　动机的输出功率是否与各种负荷相匹配，如果是风机和泵等平方递减　负荷特性，在轻载时打开风门和阀门，采用调速电动机在低速运行可　以节约电能。断续负荷时，如果轻负荷时不能停止电动机的工作，则　应考虑采用调速装置，即在额定负荷下运行时采用常用电源，使电动　机在额定转速下运行；而需要低速运行时，考虑采用逆变器变频装置　或其他方式调速。　２．３照明的节能设计　其中包括：１）充分利用自然光。２）要有效地控制单位面积灯具　的安装功率。在满足照明质量的前提下，一般房间应优先采用高效发　光的荧光灯及紧凑型荧光灯；对于高大车问、厂房及体育馆场等的室　外照明，一般宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。　３）推广使用低能耗、性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型　电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等。４）改进灯具控制方式，　采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明　使用特点，可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点的方法。　２．４空调系统的节能措施　１）变风量、变流量控制。２）采用全热式交换器。３）采用循环式　供热水设备。４）热电联供节能（爱能岛）系统能源综合利用是提高能　源利用率的主要途径。　２，５风机水泵的节能要点　风机水泵的节能要点分别是：其一、采用高效风机水泵。其二、设计　时注意选型和配套。其三、调速控制流量，减少节流损失。其四、合理设　计管网，降低管道阻力。其五、在管网或叶轮上涂敷复合材料。其六、选　用节能的计量仪表。最后就是减小叶轮直径和调节入口导向叶片。　３现代住宅建筑电气节能设计措施　３．１采用建筑智能化技术中的建筑设备监控系统　利用智能控制技术进行节能主要体现在对空调和给排水专业建筑　设备的监控。对照明设计及控制方面建筑设备监控系统的功能包括：　实现受控机组和设备的启、停控制和必要的连锁操作。实时监测和存　储设备运行的工作状态及故障报警信号，实时监测和采集系统的主要　参数，如温度、湿度、压力、流量、监测变配电系统的主要开关状态、　电源电压、电流和功率因数等。按预定的控制程序对系统的被控参数　进行最佳Ａ动调节，使其运行在相关专业系统设计工艺所要求的设定　范围。实现机组的台数控制和优化运行。采用综合措施实现节能运行。　在实现自动控制功能的同时，提供远程操作和就地操作的功能。自动　形成系统运行报告、设备故障报警报告及设备维修报告。提供的系统　运行状态、故障报警的实时数据和历史数据记录等均可以图形化界面　显示建筑设备监控系统的内容按系统和设备的功能可分成以下子系统　进行监控：制冷系统、热源和热交换系统、空词系统、通风系统、给　排水系统、供配电系统、公共照明系统、电梯系统。如在长春滑冰场　馆巾制冷机组、空调的工作状态的监控，采用一整套完善的控制技术，　可以根据不同的环境状况及使用要求，自动调节设备运行台数及参数，　降低能耗，同时保证冰面质量。　３－２采用高效低能耗的设备，提高能源的利用效率，从而进一步降低　能耗　在电力系统设计中，应首先考虑选用高效节能的产品，以期降低　系统自身的能耗。供配电系统的节能设计：根据负荷容量，供电距离　及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简　单可靠，操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径　减少线路损耗。合理选择变压器的容．量和台数，以适应由于季节性造　成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行减少由于轻载运　行造成的不必要电能损耗。提高系统的功率因数，减少无功在线路上　传输，以达到节能的目的。系统中的用电设备，如电动机、变压器、　线路、气体放电灯中的整流器都具有电感，会产生滞后的无功，需要　从系统中引入超前的无功相抵消，这样超前的无功功率就从系统经高、　低压线路传输到用电设备，存线路上就产生了有功损耗。这部分损耗　足可以想办法改变的，其措施有以下两种。第一，提高设备的自然功　率　数，以减少对超前无功的需求。第二，安装无功补偿装置。民用　建筑中，容量大且负荷平稳的负荷实行就地补偿，这样才能使线路上　的无功传输减少，达到节能的目的。　３３　采用新技术、新产品，合理开发和利厢新能源　为了达到节能节水和节电，空调和给排水专业的工程技术人员均　在考虑如何采用新技术，在满足建筑功能和专业工艺要求的前提下达　到节能、节水和节电的效果。在对这些新技术的供电和控制过程中，　需要工程技术人员对这些技术的＿Ｔ艺有深刻的理解，才能做到符合工　艺技术的要求　随着变频设备技术的完善和价格的降低，变频器已在给水系统中　广泛使用。锅炉房给水系统能耗较大，如何解决锅炉运行中的给水系　统的节能问题，是一个不可【司避的实际问题。经过与工艺专业沟通以　及深入实际的调查，设计中采用变频器控制给水泵的工作状态，取得　了较好的效果：　参考文献　ｆｌ１罗建华．建筑电气设计中的节能措施『Ｊ『．建筑与设计，２ｏｏ７（１）：６６７．　１２１龚国栋．浅谈建筑电气设计的节能ｆＪ１．浙江建筑，２００７（２４）：５４—５６．　［３］朱林根．２１世纪建筑电气设计手硼ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，　２００ｌ：９７０—９８５．　Ｉ４］陈众励，赵济安．建筑电气节能技术综述ＩＪＩ．楼宇自动化，２００７（４）．　ｆ５１朱英．建筑电气节能设计方法『Ｊ１．科技信息化，２００７（２）．