浅谈高层建筑的电气设计与节能

浅谈高层建筑的电气设计与节能

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时间:2018-08-26

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1、浅谈高层建筑的电气设计与节能  摘要:本文从高层建筑电气节能设计所应遵循的原则入手,探讨了高层建筑电气节能设计的具体措施,对相关工作人员有一定的借鉴作用。关键词:高层建筑;电气设计;导线截面  随着我国经济社会的发展,高层建筑如雨后春笋般涌现,因高层建筑对电能的消耗较大,如何有效的进行高层建筑电气设计,以便能够大幅度降低电能消耗逐渐成为人们关注的焦点。本文作者结合自己多年从事高层建筑电气设计的经验,简要分析如何有效的进行电气节能设计。  1电气节能设计应遵循的原则浅谈高层建筑的电气设计与节能  摘要:本文从高层建筑电气节能设计所应遵循的原则入

2、手,探讨了高层建筑电气节能设计的具体措施,对相关工作人员有一定的借鉴作用。关键词:高层建筑;电气设计;导线截面  随着我国经济社会的发展,高层建筑如雨后春笋般涌现,因高层建筑对电能的消耗较大,如何有效的进行高层建筑电气设计,以便能够大幅度降低电能消耗逐渐成为人们关注的焦点。本文作者结合自己多年从事高层建筑电气设计的经验,简要分析如何有效的进行电气节能设计。  1电气节能设计应遵循的原则  为了确保高层建筑电气节能设计的有效性,在进行节能设计时应当遵循以下原则:①满足功能要求;对于高层建筑的节能设计,应当确保其能够满足显色、色温、照度指数要求,

3、建筑物内部能够符合舒适卫生的要求,左右、上下运输通道不存在阻碍,电力用电、展览厅照明、娱乐场所设施等特殊工艺用电得到保证。②经济效益的原则;在进行高层建筑节能设计时,应当关注节能设计的经济型,不能只关注了电气节能而导致工程造价过高、日常使用费用增加,而是要使节能设计所引起投资增加部分,能够在未来几年电气节能中回收回来。③减少无谓的电能消耗;电气节能设计应当将减少无谓的电能消耗作为着眼点,在明确建筑物功能的基础上,分析哪些地方的电能消耗是多余的,之后在研究采取何种措施能够达到节能效果,如电能传输过程中所产生的有功损耗、变压器的功率损耗等均为可以

4、避免的能量损耗,而数量多、使用面广的照明设施,则可以通过采用先进的照明设施而降低电能消耗。综上所述,高层建筑电气设计应当遵循技术先进、经济合理、实用的原则。  2电气节能设计的具体方法  合理选择变电所位置  由于高层建筑的楼层数较多,楼层的电力负荷相对分散,为了确保电力主干线的电压在允许值范围内,尽可能的降低电能损耗,有必要科学、合理的选择变电所的位置。通常情况下可以考虑以下几种选择:在辅助建筑物内或者高层建筑的地下室内设置变电器;在建筑最高层和地下室内设置变压器;在建筑物中间层、最高层和地下层分别设置变压器;只在建筑物中间层内设置变压器;

5、在建筑物上部各层和地下室分别设置主变压器。变压器究竟设置在建筑物何处,不仅需要考虑施工方便、设备条件、经济等因素,还应当注重管理和经营因素。  选择合适的变压器设备  在进行高层建筑变压器设备选择时,应当着重考虑如何降低其有功功率损耗。变压器的有功功率损耗计算公式为:pb=p0+pkβ2,其中变压器负债率为β、有效损耗为pk、空载损耗为p0、有功损耗为pb。①变压器的空载损耗p0又称为铁损,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。为此,应尽可能选择sc8、sl9、s9等干式变压器或

6、油浸变压器等节能型变压器,这些都是使用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,这样就能够有效降低涡流损耗。②变压器的功率传输损耗pk也就是变压器的线路损耗,其主要与流经的电流和电阻大小有关。为此,应当尽可能使用电阻值较小的绕组,如可以使用铜芯变压器。对pkβ2进行微分后求解极值得出,当β等于50%时,变压器所引起的电能损耗最小。过去在进行建筑物电气设施时,变压器的实际负债率一般都控制在50%左右,只有50%的变压器投入使用,这么做虽然能够达到节能的效果,但却忽视了总体的经济价值。通过以上分析可以得出,保持变压器始终

7、处于50%的负载率总体上是不经济的,较为经济的做法是将其控制在80%左右。③降低变压器自身损耗,若高层建筑的电能负荷较大而需要使用多台变压器时,在满足负荷有效分配的基础之上,应当尽可能选用大容量的变压器而不是选用多台小容量变压器,如当高层建筑需要的变压器容量为4000kva时,可以考虑选用4台1000kva的变压器,而不是选用8台500kva的变压器。在选择高层建筑的变压器时,按照以上三点要求去做,就能够达到经济合理、解决能源的目的。  合理选择导线截面  为了降低线路上的损耗,比较合理的做法是降低线路电阻。线路电阻计算公式为:r=p*l/s

8、,r为线路电阻、p为电导率、s为导线横截面积,因而可以看出,线路损耗与导线横截面积大小成反比、与导线长度和电导率成正比。为此,可以考虑从以下几点入手降低线路损耗:①

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