基于高层楼宇建筑电气节能技术分析

基于高层楼宇建筑电气节能技术分析

吕金浩

江苏恒基消防科技有限公司， 江苏 南京 210000

摘要：随着中国社会的不断发展，中国的城市建设水平发展迅速。在城市发展迅速崛起的背景下，电气工程已经成为我国当前城市建设项目中最关键的组成部分之一。随着近年来人们环保意识和节能理念的不断增强，以及国家颁布的节能战略，我国电气工程正逐步向节能减排方向发展，我国相关建筑部门更加重视电气节能技术。因此，下文对高层建筑电气节能技术进行了研究，以供参考。

关键词：建筑电气；节能技术

1高层楼宇建筑电气节能目标分析

1.1空调节能

空调系统肩负着为高层建筑用户创造舒适环境和人性化服务的重任，即制冷和制热。在高层建筑的总能耗中，空调能耗占很大比例，尤其是夏季。因此，如何实现空调系统的节能运行是近年来高层建筑电气节能的重点研究领域。

1.2照明节能

照明系统的能耗约占高层建筑总能耗的30%。在高层建筑电气系统中，照明子系统的节能是综合整体节能的主要目标。通常，建筑物会利用峰谷差来减少系统不必要的功耗，或者用智能高级照明系统来实现节能。

1.3电梯、给排水节能

电梯、给排水是高层建筑业主日常出行和生活必不可少的组成部分，电梯能耗主要集中在电梯运行时曳引系统的能耗上。给排水的主要能耗集中在泵电机的功率损耗上。通常电梯系统主要是利用电梯运行方式和控制参数调整来保证曳引电机输入输出的动态平衡，实现电梯曳引系统的节能。给排水主要通过改造水泵和电机的运行来达到给排水节能的目的。

2当前高层楼宇建筑电气节能存在的问题

2.1变压器节能方面

通常在高层建筑供配电线路设计阶段，会利用35kV变压器通过变电站将当地城市供电引入高层建筑，然后利用10kV配电变压器实现电能转换，并馈入建筑内的各种电气系统。在长期运行的背景下，变压器的功率损耗不断增加，现代高层建筑完全面向智能建筑领域，智能化水平不断提高，变得复杂。早期高层建筑配置的变压器大多不能满足智能建筑的日常供配电。

2.2照明系统节能方面

目前，我国大量高层建筑的照明系统设计与基于传统设计方案和电气工程设计单位理念的高层建筑发展速度脱节。在大量早期的高层建筑中，照明系统灯具与光源的匹配性差，照明不达标，灯具选择不当，最突出的问题是巨大的能耗。上述因素的综合作用导致高层建筑的照明系统往往不能充分发挥其应有的照明效果。

2.3供配电线路节能方面

与其他类型的建筑相比，高层建筑需要使用大量各种类型的电线电缆。由于供配电线路数量巨大，在运行阶段会消耗巨大的有功功率。如何降低供配电线路的能耗一直受到建筑行业和节能行业专家的高度重视。在我国大量早期高层建筑中，布线混乱迂回，绝缘老化严重，导线截面选择不合理。这些问题导致高层建筑供配电线路运行阶段能耗较大。同时，随着高层建筑行业和电气自动化设备行业的快速发展，高层建筑中的电气系统不断更新，其实际需求与原有的供配电线路接口严重不匹配。这一问题直接体现在供配电线路长期低效运行，不仅增加了线损率，而且对建筑机电系统中电气设备的运行安全和稳定性产生不利影响，最终导致高层建筑服务水平下降，业主需要长期面对巨额能耗带来的高成本电费。

2.4电梯拖拽节能方面

虽然智能变频技术在我国高层建筑的电梯系统中得到了广泛的应用，但电梯在运行阶段不可避免地会间歇性地处于轻载上行工况和重载下行工况。从电梯运行原理来看，当电梯运行阶段进入上行或重载下行工况时，拖动电机此刻将处于制动发电工况，在此过程中会产生电梯轿厢拖动带来的再生能量。尤其是从高层建筑的角度来看，与其他类型的建筑不同，高层建筑中的电梯在特殊工况下比其他类型的建筑耗时更多，所以这部分可再生能源远高于其他类型的建筑。但是在智能变频的设计下，可再生能源的单相流动必然会造成限制，因此特殊工况下的可再生能源无法回收，只能按照其他方式进行能耗，而不是将可再生能源反馈到离网进行回收，这样就会浪费大量的电能。

3高层楼宇建筑中的电气节能技术要点

3.1高层楼宇建筑照明系统的节能技术要点

照明系统的出现给中国的高层建筑和居民生活带来了一些便利。然而，由于照明设备和系统的不合理使用，我国高层建筑的电气损耗增加，降低了电能的利用率，增加了能耗成本。因此，为了提高高层建筑照明系统的节能性能，建筑行业的管理者应该重视灯具的选择，而有些管理者过于重视灯具的照明效果。忽视灯具的安全性能和使用寿命，便宜甚至不合格的灯具确实可以在短时间内达到照明效果，但是使用寿命极短，存在一定的安全隐患，不仅给居民生活带来极大的不便，而且能耗极其严重，给建筑行业带来巨大的电力损失。相比之下，高质量的灯具不仅可以长期保持照明工作，还可以提高其使用安全系数。随着节能灯和LED技术的不断发展，改变了传统灯具能耗高、使用寿命短的缺点。因此，为了使高层建筑的照明系统达到节能省电的目的，相关管理者必须运用自己的科学知识，选择优质的照明灯具，以保证照明灯具的使用寿命和安全性能，减少高层建筑照明系统的电气损耗，节约高层建筑的用电。

3.2高层楼宇建筑的电动机节能技术要点

在高层建筑中，电机的选择非常重要。如果盲目选择能耗低的电机，居住在高层建筑中的用户很难在一定时间内供应电气设备，极大地影响了高层用户的居住体验。如果选择的电机消耗过多的能量，会带来不必要的电气浪费。因此，为了保证电机能够在短时间内满足高层建筑中所有用户的电力需求，实现电气节能是可能的。相关管理人员必须注意电机的选择。在选择电机型号时，必须选择符合我国相关法规能效等级标准的电机。严禁选用高能耗、落后的机电设备和国家工业和信息化部门已公开宣布淘汰的电机。同时，电机的能效限值应根据高层建筑的具体实际情况进行相应调整，以确保其能够正常满足高层建筑所有用户的电力需求，最大限度地节省其电气损耗。

3.3加强用电管理

由于传统建筑行业对用电的管理不善，施工过程中经常会出现电力浪费。为了杜绝这种情况，有必要从系统上管理用电，解决能耗浪费。企业应成立用电管理小组，对用电进行统一管理和要求，统一用电管理制度，将节电意识纳入普通建筑宣传中。将用电需求与个人工资水平挂钩，实现全员节能，提出每人最大用电限额，每月进行用电统计，超过用电定额的扣除工资处罚，剩余用电定额的奖励。用电定额要根据各责任站的用电程度来确定，才能真正达到节约用电的目的。

3.4利用可再生能源进行供电

随着人们环保观念的不断增强，我国各种可再生能源已经逐渐应用于生活的各个行业，其中太阳能得到了广泛的应用。在中国的高层建筑建设中，太阳能源的使用在一定程度上替代了一些传统的电能。中国许多行业在科学理论的支持下，实现了太阳能的综合应用，如光伏建筑集成技术的应用。光伏建筑集成技术以太阳辐射原理为基础，从太阳中采集太阳能，在一定的技术支持下，将太阳能转换为电能，储存在太阳能电池中，利用辅助电能节约电能。此外，还有风力发电和水力发电等各种可再生能源，可以节约电力，不断减少人们生活中的能源消耗，降低人们的生活成本。综上所述，使用可再生能源供电可以最大限度地减少中国的电能消耗。

结语：

综上所述，随着中国建筑业的不断发展和中国对节能减排新标准的要求，解决建筑业的能耗问题是中国发展的首要问题。我国应从高层建筑电气系统的设备选型入手，加强对建筑用电的监管和安全防控，从高层建筑的实际用电需求出发，真正达到节能降耗的目的。

参考文献：

[1]胡入胜,郑全新,郑健.楼宇建筑电气安全与能效管理探析[J].福建茶叶,2020,42(04):118.

[2]张国清.高层楼宇建筑电气节能技术要点[J].质量与市场,2020(06):57-60+64.

[3]相晓亮.高层楼宇建筑电气节能技术研究[J].产业与科技论坛,2020,19(06):64-65.