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高層建筑電氣節(jié)能技術(shù)初探論文
一、高層樓宇建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則
高層樓宇的建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，一定要做到切實(shí)有效的節(jié)約能源。為了達(dá)到這目的，在進(jìn)行高層樓宇的建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，必須要掌握以下一些主要原則。
�。�1）滿足經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)，經(jīng)濟(jì)效益是一項(xiàng)建筑工程的施工中不得不考慮的問(wèn)題，高層樓宇的建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)也應(yīng)該對(duì)建設(shè)行為的經(jīng)濟(jì)效益有足夠的重視，不可只對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)有偏重的關(guān)注而造成工程整體投資的提高，反而不利于建筑企業(yè)的發(fā)展。正確的思考方式應(yīng)該是使因進(jìn)行電氣化節(jié)能設(shè)計(jì)而增加的工程成本，可以在將來(lái)的運(yùn)轉(zhuǎn)和使用中通過(guò)節(jié)能而收回。
（2）使用功能得到保證，建筑電氣的設(shè)計(jì)是為達(dá)到應(yīng)有的使用功能，在進(jìn)行高層樓宇建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，不能只考慮節(jié)能而忽視了本來(lái)的使用功能，一定要在電氣使用功能達(dá)到正常標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，要達(dá)到舒適和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)通路的運(yùn)行不發(fā)生障礙，電力供應(yīng)、照明系統(tǒng)和休閑娛樂(lè)設(shè)施的用電要保證供應(yīng)。
�。�3）科學(xué)設(shè)計(jì)，不產(chǎn)生無(wú)謂電力流失。高層樓宇的建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)成功與否，關(guān)鍵在于是不是有效的減少了無(wú)謂的電力損失，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將設(shè)計(jì)理念建立在滿足樓宇建設(shè)的功能標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，再進(jìn)行詳細(xì)分析，確定哪些環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的電力損耗是不必要和可以去除的。最后就有針對(duì)性的進(jìn)行節(jié)能效果的分析，并制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)策略，比如在電力傳輸時(shí)存在的有功損耗，變壓器功率的損失等環(huán)節(jié)都是可以有效控制。對(duì)于數(shù)量較多和應(yīng)用廣泛的照明系統(tǒng)，需要通過(guò)對(duì)當(dāng)前最為先進(jìn)的節(jié)能照明設(shè)備的使用而達(dá)到減少電力損失的目的。
二、進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的主要措施
1.變壓器的合理選擇
高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)變壓器的選擇，必須要建立在有功功率損耗的基礎(chǔ)上，具體來(lái)說(shuō)，在變壓器所存在的損耗中，大致有以下幾個(gè)方面。
（1）功率傳輸損耗，產(chǎn)生功率傳輸損耗的主要原因是電流通過(guò)時(shí)的電阻高低。應(yīng)該在電氣設(shè)計(jì)時(shí)盡可能的選用電阻小的繞組，具體來(lái)說(shuō)可以采取銅質(zhì)的變壓器芯。在以往的設(shè)計(jì)思路中，變壓器負(fù)載會(huì)保持在50%的水平，也就是說(shuō)，在實(shí)際的工作中，變壓器中的一半是真正利用的，這樣的設(shè)計(jì)可以良好的體現(xiàn)出節(jié)能的效果，然而卻存在對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的忽視。而通過(guò)現(xiàn)代的科學(xué)方式運(yùn)算和分析可以得出結(jié)論，即讓變壓器的節(jié)能效果得到體現(xiàn)，又能達(dá)到應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益的最優(yōu)做法是，將變壓器的負(fù)載率保持在80%的水平。
�。�2）空載損耗，產(chǎn)生空載損耗的主要原因?yàn)�，鐵芯漏磁和渦流影響�？蛰d損耗的程度受鐵芯和鋼片的工藝性能影響。所以應(yīng)該盡量選擇質(zhì)量?jī)?yōu)良的冷軋取向硅鋼片，通過(guò)取向處理后，鋼片磁場(chǎng)出現(xiàn)趨同性，使渦流損耗減少�？梢赃x擇SC8等節(jié)能型的變壓器。
�。�3）變壓器的本身?yè)p耗，在高層樓宇建筑中，其電力負(fù)荷都表現(xiàn)較大，一般都會(huì)考慮進(jìn)行多臺(tái)變壓器的設(shè)計(jì)，但往往會(huì)由于變壓器本身所具有能源損失特點(diǎn)，而使電力損耗過(guò)高。正確方法應(yīng)該是以下過(guò)程：如果高層樓宇的電力負(fù)荷過(guò)大，必須采用多臺(tái)變壓器設(shè)計(jì)時(shí)，一定要最大程度的使用容量高的變壓器，而不要盲目的使用過(guò)多的容量不高的變壓器。比如，高層樓宇需要的總體變壓器容量為5000KVA，就應(yīng)該使用5部1000KVA變壓器，而不應(yīng)該進(jìn)行多臺(tái)500KVA變壓器的設(shè)計(jì)。
2.高層樓宇照明系統(tǒng)的合理布置
高層樓宇體積大，高度高，樓內(nèi)的公共面積及使用面積都非常大。難免會(huì)大量的增加照明系統(tǒng)的布置，為了實(shí)現(xiàn)高層樓宇照明系統(tǒng)節(jié)能，應(yīng)在進(jìn)行照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，掌握以下一些重要原則：
�。�1）盡可能的對(duì)自然光源進(jìn)行充分的利用，在進(jìn)行樓宇的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，適當(dāng)?shù)膶⒂欣诠庠床杉慕嵌冗M(jìn)行門(mén)窗的增大設(shè)計(jì)，并結(jié)合透光性能良好的材料的使用，增加自然光源的利用，而對(duì)于自然光源采集較差的位置，應(yīng)該在利用原有自然光源的基礎(chǔ)上，進(jìn)行輔助照明設(shè)備的安裝，同時(shí)增加自動(dòng)調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)；
�。�2）重視高效光源的使用，傳統(tǒng)的白熾燈的使用雖然具有技術(shù)簡(jiǎn)易、成本低廉的優(yōu)勢(shì)，曾經(jīng)在建筑工程中得到了大量的使用，隨著科學(xué)技術(shù)不斷更新，已研制出許多新型的、色度好、光率大的設(shè)備，有利于能源節(jié)約，應(yīng)得到更為廣泛的利用；
�。�3）有些光源設(shè)備的工作機(jī)理是通過(guò)氣體作用進(jìn)行放電過(guò)程，這種設(shè)備的亮度調(diào)節(jié)是需要通過(guò)對(duì)燈芯的調(diào)節(jié)才能完成，所以會(huì)造成成本的增加，不適合過(guò)多采用。
3.正確控制導(dǎo)線橫截面
電流通過(guò)電路時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一定程度的損失，為了有效減小這一現(xiàn)象導(dǎo)致的額外損失，就應(yīng)該盡可能的減小供電線路中的電阻值。通過(guò)線路電阻運(yùn)算公式能夠了解到，供電線路中存在的電力損失與線路的截面大小為反比、同長(zhǎng)度和電導(dǎo)率為正比。根據(jù)以上的規(guī)律來(lái)進(jìn)行以下方面的調(diào)整：
�。�1）選用電導(dǎo)率較小的線路作為供電線路，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)與科學(xué)運(yùn)算可以得出，在許多材質(zhì)的導(dǎo)電線材中，采用銅芯的線路電導(dǎo)率最小，并且成本適宜，建立在進(jìn)行高層樓宇的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，盡量采用銅質(zhì)的導(dǎo)電線路；
�。�2）合理控制線路的總長(zhǎng)，高層樓宇中，供電系統(tǒng)線路的長(zhǎng)度極大，布置復(fù)雜，如其中存在不必要的彎路或曲線的話，就會(huì)因電路過(guò)長(zhǎng)，而造成電力損失。在進(jìn)行線路的布置時(shí)，應(yīng)該掌握盡可能的采用直線布置的原則，減少迂回曲折。在主體結(jié)構(gòu)的豎井位置應(yīng)該進(jìn)行低壓配電室的設(shè)計(jì)，并由其進(jìn)行對(duì)豎井干線的供電，使支線沿干線進(jìn)行反向送電的情況避免。
4.科學(xué)規(guī)劃變電所
高層樓宇本身高大、層多的特點(diǎn)使層間的電力負(fù)荷相對(duì)分散，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該考慮到對(duì)電力主干線電壓標(biāo)準(zhǔn)值的保障，在此基礎(chǔ)上盡可能的減少電力損失。進(jìn)行科學(xué)的合理的變電所布置非常必要，在布置變電所設(shè)計(jì)時(shí)，通常會(huì)有以下方式來(lái)進(jìn)行選擇：
�。�1）高層建筑的頂部、中部和底部都要進(jìn)行變壓器布置；
�。�2）于高層建筑的最高層及地下層進(jìn)行變壓器的安置；
�。�3）只于高層樓宇的中部位置進(jìn)行變壓器的安置；
（4）于高層建筑的頂部各層和地下層進(jìn)行變壓器的安置。每一個(gè)高層樓宇工程的設(shè)計(jì)與施工以及使用功能都不盡相同，進(jìn)行變壓器的布置一定要結(jié)合工程的自身特點(diǎn)，如功能要求，施工條件、設(shè)備等級(jí)、投資水平等眾多條件來(lái)進(jìn)行科學(xué)合理的布置。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，現(xiàn)代化建設(shè)步伐不斷加速，人民群眾對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，從而帶來(lái)了日漸嚴(yán)重的能源問(wèn)題，合理減少高層建筑的能源損耗，提升能源的利用效率，是當(dāng)前世界范圍內(nèi)的重要課題。每一個(gè)建筑行業(yè)的從業(yè)人員都有責(zé)任進(jìn)行這方面的研究和探索，并努力付諸于實(shí)踐。
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