建筑电气设计节能环保特点分析

建筑电气设计节能环保特点分析

韩家裕

宁波大学建筑设计研究院有限公司 315211

摘要：随着现代科技社会与工业的迅猛发展以及人们生活质量的不断提高，节约能源的问题引起了人们越来越多的重视。其中包括大量的动力设备以及完善的消防安全系统，对电气功能要求比较高。提高高层建筑电气设计水平具有十分可观的实际意义，建筑电气设计的特点主要体现在高层建筑中负荷的计算、配电系统的设计、防雷与接地以及消防自动报警和自动灭火系统等方面。在社会的发展进程中，节能环保已经成了一个世界性的话题。同样，在建筑行业领域中，建筑节能可以有效的对社会能源资源进行节约。本文主要介绍了高层建筑电气设计过程中应注意的问题和高层建筑设计的内容及特点，同时还综述了高层建筑电气设计中的节能原则。

关键词：电气设计；设计内容；设计特点；节能原则

一、前言

基于我国的国情，现代建筑向“纵深”发展，成为社会向前推进的必然趋势。随之而来的高层建筑电气设计还在不断给我们提出新的研究课题，如何有效提高高层建筑电气设计水平成为了摆在我们面前必须要解决的问题。重点研究高程建筑电气设计特点，提出更好的设计理念和方法，在不影响功能的情况下改善高层建筑高耗电量的现状，对高层建筑的合理应用具有重要意义，同时，这也符合我国的能耗现状和节约能源的要求。

二、高层建筑电气设计过程中应注意的问题

由于高层建筑对于供电的要求很高，因此，在高层建筑电气设计中的照明等很少采用干线，而且高层建筑的设备很多，导致负荷过重，这也不利于干线的使用。空调等主要用电设备布局分散；由于高层建筑的本身很高，而且其在消防方面疏于管理，因此，高层建筑对与火灾预防和处理方面的要求比较高；此外，设计师在设计过程中，要重点考虑能耗指标的影响，在结合全面技术经济分析的基础上进行设计，在节约电能方面还要做到使用科学系统的配电方式以及要采用高质量的电脑系统。

三、主要内容

3.1负荷的计算

高层建筑电气设计首先要对电力负荷进行统计分析，因为电力负荷是电气设计的基础，离开了负荷的计算，电气设计工作就无法展开。负荷计算要采用专门的计算方法，以免出现错误，如果在电力负荷计算工作中出现失误，则会影响到以后设计工作的全过程。

3.2 供电电源及电压的选择

设计中对于材料的选择至关重要，这是保证供电安全和可靠性的重要保证，高程建筑的电源标准是至少两个，还必须要是独立的。两路电源之间互相补充，同时供电，以防意外发生时由于电源的问题推迟解决。

3.3 高低压配电系统的设计

高层建筑中两路电源必须要同时供电，保证高层建筑供电的稳定性，采用高供高计，但在低压侧，仍装设计费电度表。此外，在选择变压器的时候要考虑实际因素，选择大功率的变压器，这样可以保证变压器的台数在控制范围内。由于干线在配电系统中的重要作用，因此，在进行高低压配电系统设计的时候通常采用放射性系统。还要对干线进行保护，由于干线的特殊性，因此，在干线无法连接的情况下，要采用其他方式进行连接，保证供电安全。

3.4 主要设备的选型

电气设计中一定要注意设备的选型，要综合考虑各种情况，严格把控设备的选择，保证主要设备的质量达到相应的标准。考虑到高层建筑的安全隐患较多，因此，主楼没不能安装大容量的油浸电力变压器，这也是考虑到楼层内人员的安全。由于低压配电屏的结构已经不能完全符合现实需求，因此，近年来出现采用燃气轮发电机的情况。

3.5 变电所位置的确定

有些建筑商为了节约成本，把变电所设置在一些偏远的地方，这样就不利于对变电所的管理，给火灾造成很严重的隐患，标准的变电所应该保证高压能够深入负荷中心，这样才能尽可能的保证建筑安全，避免火灾发生。

3.6 电气照明设计

在进行电气照明的设计中，设计师要认真研究各种照明设备的作用，结合实际情况，综合考虑使用照明设备，在一些特殊地点要选用特殊的照明设备，以保证安全，减少火灾发生造成的影响。

3.7 防雷与接地

现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。在进行防雷和接地的过程中，需要仔细研究建筑物空间构造，很多情况下，都是需要安装水平的人工接地体的。

3.8 电梯

电梯机房一般设置在井道上面。电梯按使用功能分普通电梯、消防电梯等许多种，按电流分则有交流和直流两大类。现代高层建筑的电梯，一般都采用高速或超高速电梯。为提高运行的稳定性和舒适感，客梯都是选用直流电动机驱动。

3.9 消防自动报警和自动灭火系统

消防自动报警和自动灭火系统对于高层建筑具有的意义是十分明显的，设计高层建筑的电气时要充分考虑到消防用电，尽量避免因为消防的用电问题耽误了消防工作的展开，消防用电设计到很多问题，内容也很复杂，因此，设计师一定要充分发挥自己的专业知识，做好消防用电工作。

四、高层建筑电气设计的特点

（1）负荷的计算负荷计算时，cos准取值大多数地区未明确确定。

（2）高低压供、配电系统的设计

①为了保证供电可靠性，多采用两路独立电源运行方式。

②由用户电表开关箱向室内配电回路，应以照明、空调及其他电器用插座分三个回路为基本回路。

（3）电气照明设计包括光源选择、照度计算、灯具造型，具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。

（4）防雷与接地在建筑物供配电设计中，防雷接地设计占有重要的地位，近年出现有消雷器和放射性避雷针。

（5）电梯的设计电梯机房一般设置在井道上面，一般都采有高速或超高速电梯，分组实行电脑群控。在进行电梯设计时一定要做好配电设计、电气照明、 线路敷设、防灾及报警装置、电梯机房等相关问题。

（6）电脑系统一般包括楼宇自控系统、火灾报警与消防联动控制系统、广播音响系统、无线通讯系统、因特网接入系统、视频系统办公自动化系统、系统集成平台与各子系统的连接等十余个子系统。设计方案应注意具有以下方面：实用性、综合性和经济合理。各智能化子系统的运行状态一目了然，具备机房设备的工作条件。通过集成口实现系统内部的系统联动。关于消防自动报警和自动灭火系统的设计应从以下几方面入手：报警手段、手动灭火方面、挡烟垂壁的设置以及避难层的消防安排等。其他重要的防火的手段包括：防火阀：特殊情况下，通风风管（如空调管道）被允许进入或穿越电气设备间（如配电室、电话室、中控室）。在平时防火阀处于常开状态，灭火结束，防火阀重新恢复常开状态。排烟阀：设于排烟风机的排烟管道上，多位于出户风口附近。正压送风系统：火灾时人员不能进入电梯内，因为火灾发生后电梯升降一层未成而失电。此时人员的逃生通道应是楼梯间。正压风机一般处于屋顶，火灾初起时打开风口，启动正压送风机火灾报警系统有效起作用有赖于喷淋系统的可靠工作。

五、建筑电气设计中的节能

原则作为电能高消耗主体的高层建筑，必须在设计阶段坚定节能方针。高层建筑电气设计必须能满足建筑物的功能，为建筑物的各种服务功能提供充足的动力电。例如变压器的功率损耗还有量大面广的照明用电，都可以通过采用先进技术及新型节能光源加以改善。节能设计要结合实际经济效益因素，在进行设备型号的选定时，不仅要考虑到设备本身的物理条件，还要从设计的总体效果和经济效果等方面考虑。建筑电气节能应坚持以下三个原则：

5.1 满足建筑物的功能

具体问题具体分析，设计师要利用自己的专业知识，并结合某一处高层建筑的特殊要求，还要考虑到当地的自然条件等进行高层建筑电力设计。应首先对高层建筑本身进行调查研究，设计时要达到相关指标。

5.2 考虑实际经济效益

在高层建筑电气设计中，设计师一定要结合国情这个宏观条件和某一处高层建筑这个微观条件进行设计，尽量采用能够节省能源的方案，避免不必要的开支。

5.3 节省无谓消耗的能量

在这个方面，要做到对电气设备进行检查维修，保证正常供电，以免出现漏电等现象，在选择材料型号中要选用实用的材料，购买电气材料时要货比三家，买到经济合理的电气设备材料。

六、 结束语

随着科学技术的日益前进及人们生活水平的日益提高，城市规模也在不断发展，高层建筑越来越多，在能源紧张的今天，更要注重节能的设计。高层建筑日益普及大中小城市这不仅解决了人们的生活空间要求，同时对建筑电气设计的要求也更严格。高层建筑由于自身的安全和科学管理的需要，必然对高新技术提出更多的要求，只有这样才能实现经济效益和社会效益的发展目标。

参考文献：

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[2]刘彬.高层建筑的电气设计特点.今日科苑，2014（20）.

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[4]刘 辉.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则.中国新技术新产品，2014（06）.

[5]常乐民.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则.科技致富向导，2015（36）.