摘要：近年来，随着人们生活水平的提高，越来越多的电气设备应用在各种高层建筑中，随之而来的就是能源消耗的增加，因此，做好电气节能设计变得越来越重要。设计中要从设计工程源头抓起，采用先进的设计技术，使用高效的节能设备，优化完善节能策略，提高高层建筑节能设计的经济性和实用性。本文在此从几个不同的方面对电气节能设计在高层建筑工程中的具体应用做了一定的探讨。
关键词：高层建筑；电气；节能技术
前言
电气设计作为一种高层建筑建设中重要的组成部分，在高层建筑中发挥着重要的作用。在设计过程中，对电气设备进行合理优化配置，在满足规范的前提下，最大限度的降低电力能耗，提高电力能源利用率，以适应国家可持续发展战略要求。
一、高层建筑电气节能设计概述
高层建筑电气节能设计是在保证高层建筑电气功能和安全的前提下，最大限度的缩减投资，增加资金的运用效率，保证能源的低消耗和高效率运用。在高层建筑电气工程建设过程中，要优选节能设备，采用节能新技术降低能源损耗，调整电气负荷，保证高层建筑电气节能效果的发挥。
高层建筑节能过程贯穿于项目的决策、设计、施工、投产、使用等的整个周期。电气节能设计已成为电气设计的重中之重。要对整个高层建筑电气节能设计方案的经济效益进行考虑与分析，避免大量的技术运用导致不必要的费用损耗，在保证了节能性和电气系统使用功能的基础之上，降低费用，对一些无谓的能源消耗，诸如传输线路上的能源损耗、变压器的能源损耗等，进行科学化的调整，正确设计供配电系统，设计行之有效而又切实可行的节能措施，实现供配电系统及用电设备的经济运行，以更进一步的提升高层建筑电气节能性。
二、高层建筑电气节能设计过程中的几个应用要点
1、供配电系统的节能设计
（1）供配电节能设计
为了确保供配电系统的实用性、安全性和可靠性，需要做好供配电系统的选择和配置工作。首先，变配电所的位置应设置在距离用电中心较近的地方，以减少线路在电能传输中的能源消耗；其次，在进行变压器选择时，要按照实际情况进行台数和容量的选择与配置，以便于根据用电的不同地而灵活地切换变压器，以达到减少由于轻载问题而引起电能消耗的目的。
（2）变压器节能设计
变压器是电力系统里一个关键设备。为了减轻变压器的电力损耗，需要对变压器的型号，使用数量，变压器自身的容量等进行控制。首先要优先考虑选择空载损耗低的、同时兼具节能功能的变压器，只有那样的变压器，才能够有效地减少铁芯的涡流损耗以及漏磁损耗，从而减少由变压器所导致的电能损失。在选择变压器容量时，需结合实际情况进行详细的负荷计算，这样才能选出容量合适的变压器，使变压器负荷率保持在75％-85％，以减少不必要的电能损耗。对于民用高层建筑，冷热季节对电气负荷的影响很大，我们可以选择变压器的合理台数；对于某些空调负荷很大的大中型公共高层建筑，我们可以设置专用变压器；这些设计方案都能灵活应对季节性负荷所带来的电能变化，减少负载运行所导致的不必要的电能损耗，最终达到减少电力系统的能量损耗。
（3）线路节能设计
对于供电线路，应采取选用电阻率较小的导线；设计线路走直线，在低压配电中尽可能不走回头路；变电所应靠近负荷中心，以减小供电半径；增大导线截面积，虽然增加了线路费用，但由于节约能耗而减少了运行费用；在输送功率不变的情况下，由于电能损耗与电流强度的平方成正比，与运行电压的平方成反比，在额定电压允许波动的幅度内，适当提高运行电压等等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2、动力设备系统节能设计
高层建筑电气这个分部分项工程中，最常用的电动设备有风机、水泵和电梯等负荷较大的动力设备，上述设备都是由大型供货商统一提供，要想节能只能在设备的正常运行下去采取适当的措施去实现节能，对于大型动力设备建议采用就地补偿电容器，降低线路在输送过程中功率外损耗，定期检查电动机的运行情况，尽量减少当电动机无负荷的空载运行，安装变频调速器可有效控制电动机的空载运行。负载值下降时电拼机会自动调节，随时控制它与负载的变化，从而提高电动机的运行效率，从而达到降低能耗的目的，但是由于这种装置的价格相对较高在实际应用中应用不太普遍；另外的一种节能措施是选用软起动器，该设备是根据起动时间对可控硅的导通角进行一一调节，从而控制电压的起伏。此措施在大容量的风机、水泵用电动机的控制设备中适用效果最佳。
3、电气照明节能设计
（1）选择合适的电光源
高层建筑电气在民用设计时，首先要满足《高层建筑照明设计标准》，然后依据高层建筑物地点的特性，电光源的特点，照明设备最好选用高效率、经济合理的，可以降低照明时的电能消耗，达到节能的目的。
（2）合理选用灯具
灯具节能应主要体现在高效率上，若效率过低，则很难用其他方法补救其节能效果。在 GB50034―2004《高层建筑照明设计标准》中已明确规定，室内灯具效率，带罩灯具不应低于 55%，开敞式不应低于75%，在所有灯具中，直接型灯具效率最高；带格栅式和带保护罩的灯具效率最低。故在满足眩光限制和其他特殊要求下，应选择前者。同时，根据使用现场不同，合理布置灯具，使灯具的光通量、利用系数维持在较高水平。对照明负荷大并且有集中空调的房间可采用照明与空调一体化的灯具等，使能源的综合利用，以达到节能目的。
（3）改进灯具控制方式
采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房等床头灯可采用调光开关，公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。
4、空调系统的节能措施
现在的高层建筑都会安装空调系统，来满足人们对外界温度的调节。调节空调系统的能耗也占高层建筑消耗的很大一部分，因此，调节空调系统实现节能是十分必要的。首先通过空调系统运行的规律，对空调实行自动停止或者启动的管理，这样如果忘记关空调也不会造成不必要的消耗。其次，要对空调进行季节性的控制。夏季与冬季的温度调节显然是不一样的，所以要对水泵进行分设控制。最后，还可以通过一定的参数，比如室内二氧化碳的浓度来控制空调的风向、风速，这样就能实现资源的优化配置
三、智能控制技术在高层建筑节能设计中的应用
1、变配电所计算机监控系统
供配电计算机监控系统，采用现场总线技术，实现供配电系统的自动化。能实现集中数据采集和处理，集中进行监控，真正达到供配电系统的遥测、遥调、遥控和遥信。该系统可对高层建筑物和高层建筑群的高压供电、变压器、低压配电系统、备用发电机组的运行状态和故障报警进行监测，并检测系统的电压、电流、有功功率、功率因数和电度数据等，为节能和安全运行提供实时信息并向物业管理部门提供必要的运行数据。
2、智能照明控制系统
智能照明控制系统利用计算机技术和网络通信技术、现代控制技术，实现场景控制、定时控制、多点控制，有效地减少灯具工作时间，对不同时间、不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，节省电能，有效地统一管理。智能照明控制系统作为高层建筑智能化系统的一个有机组成部分，以实现高层建筑物“节能、高效管理和舒适性”的有效手段之一。
四、结语
综上，高层建筑电气节能过程，贯穿于项目的决策、设计、施工、投产、使用等整个周期。设计过程中要精心考虑设计方案，选择高效节能设备，将电气节能技术充分运用到高层建筑电气设计中，按照节能标准合理设计，从而实现高层建筑电气节能降耗目的。
参考文献：
[1]任红.高层建筑电气设计中的节能措施[J].高层建筑电气，2008，27（2）
[2]邹志军，李伟志.高层建筑电气节能途径探讨[J].城市建设理论研究.2010（31）
论文作者:郑建顺
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
标签：节能论文; 高层论文; 变压器论文; 高层建筑论文; 建筑电气论文; 灯具论文; 电能论文; 《基层建设》2019年第17期论文;