高层建筑供配电系统节能设计分析

【关键词】高层建筑、供配电系统、节能设计 

　　一、前言 

　　随着城镇化水平的不断提高，用电量的增加，对高层建筑供配电系统的节能要求也越来越高，所以要对高层建筑供配电系统进行节能优化设计，这不仅可以保证建筑供配电内系统内部高效稳定运营，同时还可以为建筑长期处于低能耗的高效运行工况奠定良好的基础。同时高层建筑供配电系统进行节能优化设计，对促进能源高效分配、合理利用、节能降耗等，都具有一定的影响作用。所以一定要将有效的节能方案和节能技术合理运用到实际工程项目中，从而能够对工程实践应用具有非常重要的研究意义。 

　　二、高层建筑供配电系统节能设计应该遵循的理念 

　　1、应该满足高层建筑对电能的基本需求 

　　在对供配电系统进行设计时，要满足基本的电力供求，主要体现在保障照明工具可以满足基本的亮度和色温，空调系统可以给住户提供舒适的温度，电梯要保证人们的通行无阻。在一些设置了娱乐场所的高层建筑中，供配电系统的设计要保障娱乐设施的正常运转，保障展厅的灯光通明。 

　　2、要遵循经济理念 

　　在对供配电系统进行设计时，一定要坚持经济性理念，提高电力设施的质量，减少对电力设施的维修，从而节省人力和物力。使用环保型的材料和能源，在较短的时间内实现节能减排，减少供配电系统运行的成本。 

　　3、要树立把握全局的理念 

　　高层建筑的供配电系统在设计时要树立全局观念，站在更长远的角度去分析设计的利弊，充分考虑系统的经济性和技术性，通过精确的计算做好设计分析，采用先进的电气设施，采用新能源、新材料减少资源的浪费，实现资源的循环利用。 

　　三、高层建筑供配电系统总体规划节能设计方案 

　　在进行高层楼宇建筑供配电系统总体规划设计过程中，首先应充分统计建筑内容用电负荷类型、容量等数据信息，在进行有效用电等级划分和整理后，充分考虑整个供配电系统的整体供电方案、供电距离等因素。其次，在确定高层楼宇建筑供配电方案时，要从供电方案清晰明了、简单可靠、操作维护方便等方案进行方案设计。总降压变配所的布设位置选择应尽量靠近整个高层楼宇用电负荷中心部位，以缩短供电系统的供电半径，降低供配电系统在运行过程中产生的线路损耗，提高供配电系统供电可靠性、供电质量、以及节能降耗水平。最后，要对结合用电负荷总量、供配电方案等对变压器容量、台数、型号，以及供电线路型号、截面、敷设方式等进行详细的优化选型设计，设计出能够随季节性负荷变化而动态调节的供配电方案，有效提高配电变压器的节能经济运行水平，降低变压器运行能耗，提高供电线路供电功率因素，达到节能降耗的目的。 

　　四、高层建筑供配电系统节能设计技术要点分析 

　　1、工程实例 

　　本工程为某市高层建筑，其建筑总面积为59328.891平方米，高度167.4米，地下三层，地上37层（其中24层是避难层）。该建筑的主要功能是作为高级写字楼。在对该建筑进行供配电系统节能设计时主要涉及到配电变压器的节能选型设计 、照明系统的节能设计以及动力设备的节能设计。 

　　2、供配电系统节能设计技术要点分析 

　　（1）配电变压器的节能选型设计 

　　在进行配电变压器经济节能选型设计时，其节能经济回收年限应严格，按照2006年各省发布的《节约能源条例》中相关技术规定要求。通常配电变压器经济节能优化设计过程中，其计算投资回收年限应不超过5年，而其最大投资回收服役年限不得超过7年。在配电变压器节能优化选型设计时，应根据高层楼宇建筑实际用电负荷需求，按照略高于配电变压器最佳负荷率来进行配电变压器容量选择，通常应设置配电变压器负荷率在70%左右较为节能经济合理。在配电变压器型号选择过程中，应优选空载损耗、负载损耗等均较小的节能性变压器。如：对于容量均为315kVA的10kV配电变压器而言，S13节能型配电变压器与常规S7配电变压器相比，其负责损耗由S7的4812W有效降低到3638W；空载损耗则由771W降低到339W。在配电变压器选型设计中，优选三角形立体卷铁芯高效节能经济型配电变压器来代替常规插片式高能耗配电变压器，不仅可以有效提高建筑供配电系统的电能转换效率、降低配电变压器的运行能耗，同时还可以降低配电变压器空载电流延长配电变压器的综合使用寿命。 

　　（2）建筑照明系统的节能设计 

　　①充分利用自然光源 

　　其一，对于室外的灯具可以采用太阳能灯具，虽然这种灯具价格较高，但是从长远的效益来讲，这种灯具可以大大的减少电能的损耗。 

　　其二，对于室内的灯具可以采用太阳能蓄电池系统，与太阳能灯具相同，两者均涉及到初始投资和长期电能的节约问题，从长期效益的角度来讲是很有必要的。 

　　其三，选用高效的灯具，根本工作场所的不同，选择合适的照明等级。 

　　②合理确定照明方式 

　　通常情况下，在设计中可以采取的措施有以下几点：采用反射系数高的饰面，这样可以适当的提高亮度；限制照明的范围，对于不同方位、不同用途的房间进行分区，并根据具体的房间情况设置照明。根据照明度决定工作区。比如：对于文件资料室的照明度可以设置为较低；对于办公室的照明度可以设置为中等；对于设计工作室则设置高等级的照明度。在走道等区域，在条件允许的情况下可以考虑采用其他照明措施。 

　　（3）动力设备的节能设计 

　　（1）变频调速的节能原理 

　　当对动力设备进行节能设计时，主要是考虑电动机的调速方式。以水泵为例，调速问题归根到底是减速问题。对于风机和水泵而言，流体和转速是成正比例关系。当转速减小时，电动机的功率将以其3次方的速率下降，因此变频调速的节能效果明显。当流量从100%降低到70%时，其转速将从70%降低到49%，而电机的功率将降低到34.3%，也就是说，电能能够节约65.7%，节能的效果相当明显。 

　　（2）通风空调系统 

　　在本工程中由于使用功能的要求需要设置空调系统，这样才能满足建筑的稳定调节和通风的要求。当进行通风空调系统的设计时，不仅应考虑节能的要求、采用节能的产品，同时还应满足室内舒适度的要求，在满足这些条件的基础上应适当改变室内的温度和湿度条件，从而进行通风工作。当在冬季和夏季时，通风系统应考虑采用最小的新风量，而在春节和秋季应采用全新风。在室内应设置检测温度成分的仪器，通过检测数据对通风量的大小进行确定。对通风空调系统的安装，应合理考虑其安装位置，尽量减少系统的阻力。通风空调系统可以采用智能控制系统，从而可以通过合理的控制通风达到经济和节能的目的。 

　　五、结束语 

　　综上所述，随着科学技术的进步，人们生活水平质量的提高。高层建筑数量的不断增加，对电的需求量逐渐增大，为高层建筑供配电系统中引发了很多问题，所以本文对高层建筑供配电系统节能设计进行了分析，目的是给广大居民提供更加安全稳定的供配电系统，提高其对高层建筑的供电质量水平，从而才能为城市的可持续发展做出更大的贡献。 

　　参考文献： 

　　[1]刘昌明.建筑供配电线路的节能设计[J].四川建筑科学研究，2011，（1）：67-68 

　　[2]许宁.高层复杂建筑供配电节能设计要点探讨[J].城市建设理论研究，2012（10）：45 

　　[3]吴乃进. 高层建筑供配电系统节能设计技术要点探讨[J].科技创新与应用.2013，（04）：26-29.