综合性电气设计中对综合写字楼节能方法的探讨

综合性电气设计中对综合写字楼节能方法的探讨

颜俊卿

雷州市平安建筑工程有限公司524200

摘要：写字楼作为一种综合性的商业房产为很多的企业提供了办公的场所，整个写字楼的综合性电气系统能耗一直居高不下，如何采取措施实现节能是目前的当务之急，本文针对写字楼电气系统节能设计中所涉及的变压器的选型、线路的优化设计以及照明系统的设计和通风系统的设计等环节进行节能研究，且针对每个环节提出了具体可实施的节能措施，对于写字楼综合性电气系统的节能设计具有重要的借鉴意义。

关键词：写字楼；节能；变压器；线路；照明；通风系统

1引言

在高层电气综合设计的过程中，通常会在考虑负荷的前提下，通过对各个环节详细的计算与设计，将负荷曲线尽量控制在较为平稳的状态，通过对设备以及容量的适当调整使得功率得到最大限度的利用率，进而有效的减少浪费，高层电气综合设计的过程中多个环节都会涉及到节能的问题包括变压器的设计与选型，线路的设计与优化，照明方式的选择以及变频技术的使用和通风系统的设计等，本文依次对这些环节进行了节能设计。

2变压器节能设计与选型

一般情况下写字楼的电气负荷都较大，且处于长期不间断运行的状态，这会对变压器造成很大的损耗。目前写字楼都设置有单独的配电装置，考虑到节能因素，一般将配电房设置在负荷较重的位置，这会在一定程度上提高配电质量。变压器在配电过程中发挥着重要的作用，变压器所产生的损耗一般包括空载损耗与负载损耗，制造因素与工艺在很大程度上影响着变压器的空载损耗；而二次绕组的铜损则对变压器的负载损耗会产生直接的影响。变压器的容量也是影响电气节能的重要因素之一，变压器的容量需要考虑建筑结构以及用电负荷等诸多因素，也需要结合日常常规的用电量来确定。写字楼的规模以及功能在很大程度上决定了系统的用电负荷，需要结合写字楼的功能，所处的地理位置以及气候等因素来对用电负荷进行计算。可以采用电荷密度法以及单位指标以及需求系数等方法确定写字楼的用电负荷。在写字楼综合电气系统设计的过程中，本文采用需求系数对用电负荷进行计算。该方法的计算公式如下所示：

通过该计算公式来对写字楼综合电气系统进行节能设计，在上述公式中，P为用电设备的有功功率，Q为无功功率，S为视在功率，Pe为用电设备容量，Ke为用电设备的需求系数。通过计算用电负荷可以确定变压器的容量，当建筑系统的电力负荷确定之后，可以通过下面的公式来确定总的装机容量

在上述公式中，P为建筑物的计算出的负荷，其中的角度为功率因素，为负荷率该数值一般应当大于或者等于0.9，然后可以确定具有较小损耗的变压器。根据变压器实际运行的情况可以知道变压器的负荷率在0.5的时候具有较高的效率，随着变压器负荷的不断降低，变压器的效率也会产生一定程度的降低，且变压器负荷较高的情况下电能损耗会相应的增加，由于写字楼中电气设备的种类越来越多，其中的非线性负载也越来越多，这会导致系统中的非线性谐波分量的增加，也就会使得变压器的负荷增加，且谐波电流在负荷计算的过程中是无法精确计算的，因而在设计的过程中需要保有一定的裕量，这些综合的因素都需要对变压器的负荷进行控制，一般可以将变压器的负荷率设置在0.6到0.8之间。

3线路优化设计

写字楼的建筑结构设计较为复杂，往往动力系统、照明系统、通风系统等会形成较为庞大的线路以及结构，因而通过线路方面的节能优化设计也是实现写字楼综合电气系统节能的重要措施之一。可以从以下线路的优化设计来实现节能：包括功率因素的适当提高。适当减少系统的无功功率。适当降低线缆电阻的大小。为了实现节能的目的，在最优方案设计的过程需要将初始的投资以及线路长期损耗所带来的损失考虑进去。导线截面积的增加也是电阻的减小可以有效的减少损耗，但是购置电线的费用则会增加；虽然截面积的减少会在一定程度上减少资金的投入，但是在线路长期使用的过程中线路的损耗必然会增加。需要结合写字楼现实的情况来对电气设备进行选型。电气设备的安装以及工作环境都会在很大程度上影响电气设备的节能运行，所以在电气设备选型的过程中需要考虑上述因素，可以利用短路电流的热效应来对设备进行测试，在安全的前提下尽量降低用电设备的损耗。写字楼照明系统设计也较为复杂，包括工作地区以及公共区域等，照明系统的设计也会对整个系统的节能产生重要的影响。可以通过降低照明系统的单位耗电率与设计阶段进行控制来有效减少不必要的照明损耗。

4合理照明方式的选择

除了可以通过照明控制系统以及采用节能灯具之外，可以通过利用自然光源的形式来有效的节能，因而写字楼照明方式可以采用自然光与普通照明设备相结合的方式来实现照明。对自然光的利用可以包括两个方面，一方面可以通过直接引入阳光进行照明。另外也可以通过采用太阳能电池来收集能量用于夜晚的照明。室内的灯具也可以采用所采集的太阳能。这种自然光与照明设备相结合的方式也会涉及到初始投资与长期节能损耗的问题，从长远来看初期的投资是十分有必要的。在灯具的选用方面可以根据写字楼内场合的不同来选择相适应的照明设备，只要满足一定的亮度即可而不必使用耗能较为严重的照明设备。

可以通过以下措施的实施来实现照明：如在设计的过程中可以采用反射率较高的墙面装饰材料，使得光的有效利用率增加；合理的控制照明的范围，照明范围的大小会对光的强度产生重要的影响，因而可以通过对写字楼合理的布置来确定工作区域。比如在写字楼的一些文件存放室可以采用低亮度的照明设备；在办公室或者是休息室可以采用适当亮度的照明设备；而在设计室等对灯光要求较高的情况下可以采用高亮度的照明设备；走廊区域可以借助可以利用的照明设备进行照明而不必单独设置照明设备。可以采用如下的措施来对照明设备进行布置：对于一些公共区域比如楼梯间、洗手间和走廊灯可以采取声控的智能感应控制系统，在控系统感应到有人经过的时候通电照明，在没有人经过的时候就将照明设备关闭。所有的照明设备考虑采用可调节光强度的照明设备。灯具要设置独立的控制系统和开关进行控制。在动力设备也是建筑系统综合电器设计节能的重要环节之一，在写字楼中主要的动力设备就是通风系统，在某些写字楼通风系统所占的能耗能够达到写字楼综合能耗的30%以上。

5通风系统设计

对于一些综合性的建筑来讲，根据工作性质对建筑提出了空调系统的必备要求，为室内工作场所提高充足的温度和通风。进行通风空调系统的设计时，首先要满足室内的舒适度，然后要对室内的温湿度进行合理调控，并做好室内通风。冬季和夏季都需要空调系统提供相应的热量和冷气，因此，通风系统要求开最小新风量，而春、秋季节比较凉爽，要求通风系统开全新风。对建筑物进行合理的通风空调位置的安装，能够有效减少空调系统阻力，对室内通风进行智能化的控制，能节省通风空调系统的运行成本，达到节能目的。

结语

写字楼综合电气系统设计较为复杂，具有完善的功能，电气系统节能设计所涉及的环节众多，通过本文的论述主要可以集中在以下几个方面展开写字楼综合电气系统的节能设计。在设计之初可以通过对写字楼负荷的精确估算，对写字楼的用电设备进行估计，在设备的设计和选型过程中做到适用即可，不采用超过设计要求的设备。且在变压器选型的过程中控制好变压器容量以及负荷率，对系统的线路进行优化设计，通过采用自然光与普通照明设备相结合的照明方式，可以有效的降低写字楼电气系统的能耗。

参考文献：

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