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【摘要】随着经济发展,城市人口不断增多,使得城市可用土地资源日益减少,在此背景下,出现了越来越多的超高层建筑项目。一般超高层建筑主要分为住宅建筑和办公楼建筑两类,其中超高层办公楼建筑的日常用电消耗量非常大,所以对电气节能设计的要求非常高。当前节能是一项重要话题,而只有提高电气节能设计水平,才能够使超高层办公楼建筑满足这一要求。本文主要针对超高层办公楼建筑电气节能设计进行了研究。
【关键词】超高层办公楼建筑;电气节能设计
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.
21.
当前社会已经步入了能源时代,但众所周知,地球中的能源是有限的,并非取之不尽用之不竭,所以“节能”是现代各行各业都必须要深入考虑的一项重要课题。建筑业是我国的龙头产业,也是一项能耗较大的产业,特别是在超高层办公楼建筑中,对电能的消耗量十分巨大。因此,对超高层办公楼建筑进行有效的电气节能设计乃是主要趋势和必要工作。
1、超高层办公楼建筑电气节能设计的意义
近年来,随着我国城市化建设进程的不断深入,城市人口正越来越多,这一方面大大促进了城市经济发展,但同时也使得城市中的可用土地资源日益减少,在此背景下,为了满足人们的办公需要,出现了越来越多的超高层办公楼建筑。与普通建筑相比,超高层办公楼建筑的电能消耗量更大,所以为了节约能源,必须要对超高层办公楼建筑进行电气节能设计。通过电气节能设计,既能够满足人们的用电需求,又能够节约能源、提高效益,最终实现建筑行业的可持续发展。
2、超高层办公楼建筑电气节能设计的原则
2.1满足建筑的功能需求
办公楼建筑属于功能型建筑,其有很多独特的功能。一般超高层办公楼建筑都是服务于商业办公,因此对电气设备的要求非常高。超高层办公楼建筑电气系统中主要包含了变配电系统、动力系统、照明系统、防雷接地系统以及弱电系统等若干个子系统,在对它们进行设计时,既要符合超高层办公楼建筑的功能需求,又要满足人们对建筑的舒适度、能耗效率以及用电安全性等要求。
2.2考虑建筑的经济效益
超高层办公楼建筑项目由于规模大,所以投资也较高,而为了有效实现项目收益,必须要充分考虑建筑的经济效益问题。因此,在超高层办公楼建筑电气节能设计时,不能为了达到节能目的而一味增加投资,而应尽量在设计成本范围内最大限度地提高电气节能效果。
2.3尽量减少无效益能耗
若想提高电能的利用效率,必须要尽量减少无效益能耗,从而最大限度地发挥出电能的价值。为此,在对超高层办公楼建筑进行电气节能设计前,要先深入调查和充分掌握建筑内各部位电气设备的能耗情况,然后有针对性地对各类电气设备进行优化设计和改造,尽可能地使之减少多余能耗。
3、超高层办公楼建筑电气节能设计的策略
3.1配电系统的节能设计
配电系统是建筑中的一个重要系统,同样对于超高层办公楼建筑来说也是。在超高层办公楼建筑的配电系统的节能设计中,需要注意如下几点:一是在设计时要精准计算系统的实际负荷,科学分析具体情况,再据此确定最为合理的变压器容量;二是在设计时要合理布置各类不同的配电设备,确保每个电气设备之间的相隔距离既符合安全要求范围,又相隔不远,以免增加电能损耗;三是在设计时要尽可能增加自然功率因数,合理设计单相负荷,从而提高节能效果,保证三相负荷平衡;四是注意各项电气设备都要先完全放电干净后再进行充电,从而尽可能地减少电损,提高节能效果;五是要合理选择变电站位置及变压器的容量;最后还要加强谐波治理,以预防为主,有效控制谐波产生的源头,选择能够减小谐波的设备,并通过加装电抗器、滤波器等措施控制谐波,从而提高电能质量。
3.2照明系统的节能设计
照明系统是人们最常应用的一个系统,对它的节能设计效果,直接关系着超高层办公楼建筑的整体节能效果。根据国家标准GB50034-2013《建筑照明设计标准》的规定,根据不同场所对灯具、对照度、显色度等要求不同,合理选用高效节能光源。在对照明系统进行节能设计时,需要注意如下几点:一是要合理选择照明灯具,尽量选择节能效果好的照明灯具,避免使用节能效果差的设备;二是要合理安装节能镇流器和电容器,通过提高设备的功率因数,来达到更好的节能效果;三是要对自然光进行充分、合理的应用,如在白天时尽量应用自然光照明,从而节省电能;四是要加强对照明系统的智能化设计,如设计安装声控系统等人体感应设备对建筑中的照明灯具进行自动化控制,从而尽量减小在无人时的电能浪费。
3.3优化系统电路设计
简单来说,所谓优化系统电路设计,就是指通过缩短线路长度,或是通过增加输电导线截面面积,来减少电力线路中的电能损失,实现节能目的。
3.4运用电气智能化系统
通过在高层办公楼建筑中运用电气智能系统,也有助于减小电能消耗,达到节能效果。如在高层办公楼中安装建筑设备管理系统,利用计算机技术对建筑中的各项设备进行控制;安装智能空调控制系统,利用PID对建筑中的暖通空调系统进行自动化控制;以及安装能耗监测系统,对建筑中的各项电气设备能耗实现实时监控,及时发现超限额用电情况,及时查明原因并进行处理。
3.5应用节能电气设备
通过应用节能电气设备,可以有效节省电能。在超高层办公楼建筑中,电气系统主要由高压开关柜、低压配电、电力变压器、应急发电组等几部分组成,其中在低压配电方面可以选择抽屉式结构的低压配电屏,在应急发电组方面可以采用以燃气发电的发电机。
3.6保证电气日常使用要求
节能的前提是要保证电气日常使用要求。一般首先要充分考虑电力负载问题,其次要合理设计防雷接地等系统,再者还要对超高层办公楼建筑使用独立电源。另外,电梯的设计也非常重要,必须要切实保障电梯的节能性能和安全性能。
3.7加强节约用电宣传力度
无论超高层办公楼建筑电气节能设计方案再科学合理,若人们本身不注意节能的话,也无法真正实现建筑节能。因此,加强节约用电宣传力度也非常重要。无论是政府还是建筑企业,都应当要大力宣传节约用电,使人们充分认识到节能的重要性,并积极主动地节约电能。节电的表现主要有:自觉走时关灯、白天尽量不开灯、不冷时不开暖氣、不热时不开空调、开暖气和空调时先关窗关门等。
结语:
综上所述,在超高层办公楼建筑电气节能设计中,必须要遵循三项原则:满足建筑的功能需求、考虑建筑的经济效益及尽量减少无效益能耗。在具体的设计中,需要将重点放在配电系统的节能设计、照明系统的节能设计、优化系统电路设计、应用节能电气设备、保证电气日常使用要求以及加强节约用电宣传力度等方面,以切实提高超高层办公楼建筑的电气节能效果。
参考文献:
[1]丁立国.超高层办公楼建筑电气节能设计研究[J].住宅与房地产,2017(05):110.
[2]《建筑照明设计标准》(GB50034-2013)
[3]《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)
[4]李丽.超高层建筑电气节能设计要点解析[J].中国新技术新产品,2014(03):29.
【关键词】超高层办公楼建筑;电气节能设计
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.
21.
当前社会已经步入了能源时代,但众所周知,地球中的能源是有限的,并非取之不尽用之不竭,所以“节能”是现代各行各业都必须要深入考虑的一项重要课题。建筑业是我国的龙头产业,也是一项能耗较大的产业,特别是在超高层办公楼建筑中,对电能的消耗量十分巨大。因此,对超高层办公楼建筑进行有效的电气节能设计乃是主要趋势和必要工作。
1、超高层办公楼建筑电气节能设计的意义
近年来,随着我国城市化建设进程的不断深入,城市人口正越来越多,这一方面大大促进了城市经济发展,但同时也使得城市中的可用土地资源日益减少,在此背景下,为了满足人们的办公需要,出现了越来越多的超高层办公楼建筑。与普通建筑相比,超高层办公楼建筑的电能消耗量更大,所以为了节约能源,必须要对超高层办公楼建筑进行电气节能设计。通过电气节能设计,既能够满足人们的用电需求,又能够节约能源、提高效益,最终实现建筑行业的可持续发展。
2、超高层办公楼建筑电气节能设计的原则
2.1满足建筑的功能需求
办公楼建筑属于功能型建筑,其有很多独特的功能。一般超高层办公楼建筑都是服务于商业办公,因此对电气设备的要求非常高。超高层办公楼建筑电气系统中主要包含了变配电系统、动力系统、照明系统、防雷接地系统以及弱电系统等若干个子系统,在对它们进行设计时,既要符合超高层办公楼建筑的功能需求,又要满足人们对建筑的舒适度、能耗效率以及用电安全性等要求。
2.2考虑建筑的经济效益
超高层办公楼建筑项目由于规模大,所以投资也较高,而为了有效实现项目收益,必须要充分考虑建筑的经济效益问题。因此,在超高层办公楼建筑电气节能设计时,不能为了达到节能目的而一味增加投资,而应尽量在设计成本范围内最大限度地提高电气节能效果。
2.3尽量减少无效益能耗
若想提高电能的利用效率,必须要尽量减少无效益能耗,从而最大限度地发挥出电能的价值。为此,在对超高层办公楼建筑进行电气节能设计前,要先深入调查和充分掌握建筑内各部位电气设备的能耗情况,然后有针对性地对各类电气设备进行优化设计和改造,尽可能地使之减少多余能耗。
3、超高层办公楼建筑电气节能设计的策略
3.1配电系统的节能设计
配电系统是建筑中的一个重要系统,同样对于超高层办公楼建筑来说也是。在超高层办公楼建筑的配电系统的节能设计中,需要注意如下几点:一是在设计时要精准计算系统的实际负荷,科学分析具体情况,再据此确定最为合理的变压器容量;二是在设计时要合理布置各类不同的配电设备,确保每个电气设备之间的相隔距离既符合安全要求范围,又相隔不远,以免增加电能损耗;三是在设计时要尽可能增加自然功率因数,合理设计单相负荷,从而提高节能效果,保证三相负荷平衡;四是注意各项电气设备都要先完全放电干净后再进行充电,从而尽可能地减少电损,提高节能效果;五是要合理选择变电站位置及变压器的容量;最后还要加强谐波治理,以预防为主,有效控制谐波产生的源头,选择能够减小谐波的设备,并通过加装电抗器、滤波器等措施控制谐波,从而提高电能质量。
3.2照明系统的节能设计
照明系统是人们最常应用的一个系统,对它的节能设计效果,直接关系着超高层办公楼建筑的整体节能效果。根据国家标准GB50034-2013《建筑照明设计标准》的规定,根据不同场所对灯具、对照度、显色度等要求不同,合理选用高效节能光源。在对照明系统进行节能设计时,需要注意如下几点:一是要合理选择照明灯具,尽量选择节能效果好的照明灯具,避免使用节能效果差的设备;二是要合理安装节能镇流器和电容器,通过提高设备的功率因数,来达到更好的节能效果;三是要对自然光进行充分、合理的应用,如在白天时尽量应用自然光照明,从而节省电能;四是要加强对照明系统的智能化设计,如设计安装声控系统等人体感应设备对建筑中的照明灯具进行自动化控制,从而尽量减小在无人时的电能浪费。
3.3优化系统电路设计
简单来说,所谓优化系统电路设计,就是指通过缩短线路长度,或是通过增加输电导线截面面积,来减少电力线路中的电能损失,实现节能目的。
3.4运用电气智能化系统
通过在高层办公楼建筑中运用电气智能系统,也有助于减小电能消耗,达到节能效果。如在高层办公楼中安装建筑设备管理系统,利用计算机技术对建筑中的各项设备进行控制;安装智能空调控制系统,利用PID对建筑中的暖通空调系统进行自动化控制;以及安装能耗监测系统,对建筑中的各项电气设备能耗实现实时监控,及时发现超限额用电情况,及时查明原因并进行处理。
3.5应用节能电气设备
通过应用节能电气设备,可以有效节省电能。在超高层办公楼建筑中,电气系统主要由高压开关柜、低压配电、电力变压器、应急发电组等几部分组成,其中在低压配电方面可以选择抽屉式结构的低压配电屏,在应急发电组方面可以采用以燃气发电的发电机。
3.6保证电气日常使用要求
节能的前提是要保证电气日常使用要求。一般首先要充分考虑电力负载问题,其次要合理设计防雷接地等系统,再者还要对超高层办公楼建筑使用独立电源。另外,电梯的设计也非常重要,必须要切实保障电梯的节能性能和安全性能。
3.7加强节约用电宣传力度
无论超高层办公楼建筑电气节能设计方案再科学合理,若人们本身不注意节能的话,也无法真正实现建筑节能。因此,加强节约用电宣传力度也非常重要。无论是政府还是建筑企业,都应当要大力宣传节约用电,使人们充分认识到节能的重要性,并积极主动地节约电能。节电的表现主要有:自觉走时关灯、白天尽量不开灯、不冷时不开暖氣、不热时不开空调、开暖气和空调时先关窗关门等。
结语:
综上所述,在超高层办公楼建筑电气节能设计中,必须要遵循三项原则:满足建筑的功能需求、考虑建筑的经济效益及尽量减少无效益能耗。在具体的设计中,需要将重点放在配电系统的节能设计、照明系统的节能设计、优化系统电路设计、应用节能电气设备、保证电气日常使用要求以及加强节约用电宣传力度等方面,以切实提高超高层办公楼建筑的电气节能效果。
参考文献:
[1]丁立国.超高层办公楼建筑电气节能设计研究[J].住宅与房地产,2017(05):110.
[2]《建筑照明设计标准》(GB50034-2013)
[3]《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)
[4]李丽.超高层建筑电气节能设计要点解析[J].中国新技术新产品,2014(03):29.