【摘 要】近几年，随着我国市场经济现代化建设的步伐不断加快，超高层建筑工程已经在全国各地范围内形成了进行建设的发展趋势。由于超高层建筑工程具有人员密集、机电设备使用量大以及用电负荷大的特点，因而对电能的质量及用电的可靠性提出了更高的要求。针对这一问题，电气设计人员应结合工程项目的实际情况，将影响超高层建筑用电安全的问题，利用科学技术手段来进行解决。只有这样才能满足超高层建筑形式对电气设计质量日趋扩大的需求问题。本文就超高层建筑电气节能设计进行了分析探讨。
【关键词】超高层；建筑电气；节能设计
引言
随着时代的迅速发展及人们生活理念的转变，环保节能意识越来越强，节能理念也在很多行业中得到普遍的认可。在建筑行业的电气设计中，借助建筑节能技术，不仅能够提高能源的利用率，而且还能降低建筑电气行业的的能源能耗，提高建筑企业的社会效益和经济效益。近几年来，我国的国民经济水平有了极大的提高，建筑行业迎来一段极好的发展时期，工程的项目无论是在数量还是种类方面都有了明显的增多，然而由于建筑行业的能源利用率低，使得能源浪费问题日渐突出。为了降低我国建筑行业的能源资源浪费，提高建筑行业的整体效益，在建筑电气工程的设计阶段必须要充分考虑建筑节能的应用。
一、超高层建筑特点及其发展现状
随着近年来经济的快速发展和城市化，农村向城市的流动也愈加明显，与此同时也带动着建筑行业如火如荼的发展。但随之而来的城市用地紧张的问题也日益凸显出来，超高层建筑不仅成为了有效缓解用地的措施之一，同时，超高层建筑运用现代科学技术和现代建筑技术，也创造了展现一座城市形象和文化的风景，是现代城市的给排水系统，供电，智能控制综合一体的产物。
超高层建筑一般是指建筑高度大于100m的民用建筑，其还有建筑面积大，电气设备多的特点，尤其是电气设计在超高层建筑设计占据了重要地位，同时也属于超高层建筑中具有较高技术难度的工程。
二、超高层建筑电气节能设计原则
节能性、实际性、适用性是建筑电气节能设计需要遵循的原则，在不影响建筑本身价值与功能的前提下，以经济成本合理、尽可能满足更多需求为目标，到达节能设计的目标降耗环保。
适用性是以满足建筑内部电气能源应用为目标提供各类必要能源，为建筑的运行与管理提供充足且到位的能源，结合各类用电设备供电可靠性、负荷容量及电能质量等提升电气应用安全性与可靠性，进行供配电系统的优化设计，实现电气能源的合理利用。实际性是着眼于建筑电气节能设计经济成本与运行效益，通过大量应用各类节能材料与设备从而实现短期效益与长期效益的平衡，通过节能减少运与使用成本。节能性是立足于建筑本身功能与价值，尽量减少或消除各类无关电气能源消耗，比如减少传输线路消耗、电气设备自身消耗、空闲时间电气能源消耗等，以这些为节能设计的着眼点确保降耗、环保两大目标的实现。
三、超高层建筑电气节能设计
1、变电所位置的选择。
受到超高层建筑自身布局的限制，在单位面积上分布的楼层数量较多，所以负荷比较分散，为了有效降低电能损耗，对于变电所的位置应该进行合理的制定，尽量减少大截面电缆的使用量。所以变电所应该尽可能的靠近负荷运载中心，一般设置位置为地下室或者辅助建筑物内；地下室与楼层最高层;地下室、中间层以及最高层分别设置；仅在中间层设置。在具体位置选择时，应该根据建筑本身的实际状况来选择，本着经济性和高效性的原则，并且还要考虑到日常的维护和管理。
2、变压器节能。
变压器的运行状态也会影响到电能的损耗，所以应该合理选择变压器。首先，根据建筑内电气设备的运行需求，合理确定变压器的台数以及容量，在电力负荷方面要满足运行要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次，在条件允许的情况下，可以选择节能型变压器，虽然初期投入高一些，但是在后期运行中会节省很大的能耗。节能型变压器具有重量轻、损耗低、噪音低以及抗冲击等特点，可以有效的降低能耗，提高变压器运行效率。再次，在平时应该加强对变压器的运行管理与维护，在日常检修维护时发现问题及时处理。而为了减少变压器的故障发生率，应该投入使用保护装置，在变压器的负荷运载发生变化时，能够及时的发生动作，减少能耗损失。
3、提高系统的功率因数。
功率因数是衡量电气设备运行效率的重要技术指标，在超高层建筑电气系统中应用的很多电气设备在运行的过程中会产生无功，这部分功率是导致电气设备运行效率低下的重要因素，而有功功率才是电气设备运行所必须的，所以需要采用一定的措施提高功率因数，降低能源损耗。一方面可以通过合理选择电气设备来提高自然功率，变压器、电动机以及整流器等都可以进行优化，在型号、规格以及运行方式上有所改变，不需要增加成本即可以提高自然功率因数。另一方面可以利用补偿装置来提高功率因数，通过补偿装置的超前无功将滞后无功相抵消，从而提高功率因数。
4、电动机在运行中的节能。
在超高层建筑电气中的电动机都是与暖通、给排水、建筑等工种的设备相配套，由设备制造厂商统一供应。因此，其节能措施只能贯彻在运行过程中，除了上述的用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外，还应减少电机轻载和空载运行。因为，在这种情况下，电机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。
5、降低线路电能的损耗。
线路电能损耗也是超高层建筑电能损耗的重要方面，设计人员要重视线路上的电能损耗，按照发热条件、电压损失和机械长度来进行低压线路截面选择，减少线路损耗，选用电阻率比较小的材质作为线路导线，包括铜芯导线和铝线。在设计的过程中应该尽量的减小导线程度，布线应该避免走弯路和回头路，变压器应该和负荷中心靠近，缩短供电的距离，减少线路电能损失。此外，设计人员在设计的过程中，还应该尽量的增大导线截面，较长的线路要满足热稳定、电压要求以及载流量，在减少线路损耗的基础上降低火灾系数，提高建筑供电质量。
6、照明系统的节能。
设计人员应该尽量选用高效光源，室内场所照明可以使用小功率高压钠灯、荧光灯和LED灯，室外照明和道路照明可以使用高压钠灯、金属卤化物灯和LED灯，气体放电灯和荧光灯要安装电容器。设计人员可以采用光通比例高、反射系数高和配光特性稳定的灯具，照明方案要进行合理的设计，充分的利用自然光，在建筑中尽量使用定时开关、节电开关和调光器，建筑室外照明可以采用光电控制器，插座面板上尽量设置开关控制，实现节能。
结束语
综上所述，随着国民节能意识的提高，节能技术在建筑行业中的应用将更加广泛，其相应的技术也在不断研发，并且逐渐规范化和系统化，建筑节能技术在今后也将会拥有更为广阔的发展空间，所以说对于工程技术人员来说还应该对现代建筑电气节能进行更深次的探索和研究，在实践中应不断对自身的技术进行改进，吸收国外先进国家的节能技术，以便更好的为国家的能源节约做出贡献。
参考文献
[1]李炳华.超高层建筑电气设计要点[J].智能建筑电气技术，2011，04：9-19.
[2]孔嵩.超高层建筑电气设计关键技术解析[J].建筑电气，2015，05：39-44.
[3]傅勇平，朱亮亮.超高层建筑电气设计[J].现代建筑电气，2012，03：52-56.
[4]袁吉昌.住宅小区的建筑电气设计及其节能措施研究[J].福建建材，2016（01）：142-142.
[5]齐芳，徐大鹏，顾超.建筑电气设计中的节能措施探讨[J].智能城市，2016（01）：78-78.
[6]李永刚.高层建筑电气设计与节能措施探讨[J].建筑知识，2015（12）：5-5.
论文作者:李旭涛
论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第20期
论文发表时间:2016/11/24
标签：节能论文; 高层建筑论文; 建筑论文; 电能论文; 变压器论文; 电气论文; 功率因数论文; 《低碳地产》2016年10月第20期论文;