高层建筑电气设计及节能措施研究

陈光

摘 要：通过对高层建筑电气设计及节能措施的深入研究，从中可以了解到在高层建筑电气设计过程中，应当遵循的设计原则、主要的设计内容、电气设计的主要特点。同时，为了促进高层建筑节能性的提高，在其电气设计时可以采用新能源进行合理的开发利用、选用节能设备、对变电所的位置进行合理的确定等节能措施，从而促进高层建筑电力系统的持久发展，为高层建筑的用电需求提供保障。

关键词：高层建筑;电气设计;节能措施

引言

现今，国内开始追求可持续发展，对建筑电气进行设计时需要使用节能减排技术，减少能耗，以便适应国家的发展。对此，电气设计人员需要强化使用建筑工程节能降耗的措施，合理选取节能减排装置和变压器，对供配电系统和路线进行优化升级，确保建筑电气设计达到降低损耗的目的。

1建筑电气设计中节能降耗措施的意义

在实施电气设计工作的过程中，最主要的内容是使用多种措施确保建筑电气节能降耗标准的有效落实，如此一来，就能够在降低建筑物电能损耗的同时，全面保障建筑电气的使用功能。在国民经济快速发展的前提下，工业化水平也得到了明显的提升，能源危机已经成为目前影响社会发展的关键问题。同时，我国作为一个能源紧缺的国家，大量的天然气以及石油等能源仍然需要进口来获取。在实际生活生产中，怎样才能够最大限度降低能源的消耗使各个行业所面临的一项重要问题。建筑领域，在社会能耗中建筑电气能耗占据着重要部分，而且随着经济的快速发展，建筑电气能耗在社会能耗中的占比也呈现出逐渐增长的趋势。据不完全统计，相比于发电设备增长速度，我国电力设备增长速度比较迅猛，这样一来就会加剧我国能源供给的威胁。因此，研究电气节能降耗措施，能够降低建筑电气的能耗或者减缓建筑电气的增长速度，这对社会发展来说意义重大。

2电气节能设计的基本原则

尽管建筑行业已经开始关注电气节能设计工作，但是在实际落实该项工作的过程中很多细节部分仍然不是很到位，从整体上来说，工作人员的专业技术水平无法适应建筑工程项目的各项工作开展要求，设计方案与实际安装工作不符的现象比较常见。电气节能设计作为一项技术性工作，对设计人员的专业水平提出了较高的要求，因此，设计人员不能通过劣化业主使用体验以及损害建筑项目自身功能的方法来实现节能减排的效果，否则就会导致投入超出节省的电能，这种做法是得不偿失的。所以，建筑电气节能设计工作的开展需要遵循以下原则。

2.1满足建筑物的正常功能

对于普通的建筑物而言，其正常功能主要包含了为满足室内空调舒适性的要求必须具备的进风量;不同场所的色温和亮度;高层建筑需要在实际落实电气节能设计工作的过程中，需要充分考虑到设计方案是否会对正常功能的发挥产生影响，在确保方案合理，可行的前提下予以使用。

2.2考虑实际的投资效益

节能只是强化工程项目建设效益的一项重要措施，不能只考虑节能而忽略投资经济效益，否则，就会导致节能设备的投入超出预期，从而增加工程项目的建设成本。因此，节能措施的使用应该严格按照工程项目的实际情况进行，在经过综合分析之后选用合适的节能材料和节能设备。在此基础之上，制定科学合理的节能措施，在规定的年限内使用节能降耗的方式来实现回收投资的目的。

2.3减少无谓的能源消耗

节能是在满足其他正常使用功能的前提下进行的，可以降低能源消耗。节能设计的第一步是找出与建筑自身功能无关的电能消耗，在此基础之上，再进行节能措施的设计。通过终结以往的经验，可以得知不必要的电能消耗主要有电路传输过程中的功率损耗、变压过程中的功率损耗以及没有严格按照场景变化而自动调节亮度的大面积照明损耗等。

3高层建筑电气设计过程中采取的有效的节能措施

3.1对新能源进行合理的开发利用

在高层建筑电气设计中，可以将与高层建筑功能的发挥没有关联的电能消耗先检查出来，然后根据其检查结果制定合理的节能措施。如具有较广面积、较大数量的照明容量问题，在对其能耗降低时可以采取先进的技术手段。而为了实现高层建筑的节能目的，还可以采取开发新技术的方法，从电气设计的各个环节中进行控制，基于建筑功能、专业工艺要求，将计算机控制技术、网络监管技术应用到电气设计中，将建筑中的主要用电区域安装监控设备，以便及时的对其能量消耗情况进行监督。

3.2选用节能设备

在高层建筑电气设计过程中，对设备的选用应当尽可能选用具有节能、高效特征的电气产品，或者选用可以达到对系统自身能耗降低的电气产品。而在节能设计供配电系统时，应当结合用电设备的特点、分布供电设备的情况、供电距离、系统负荷容量等进行全面的考虑，实现高质量的供配电系统，增强系统的方便操作性、简单可靠性。应当在负荷中心位置设置变配电所，通过缩短配电半径的方式，达到减少线损的目的。同时还要对变压器的台数、容量进行合理的选择，确保变压器能够适应季节变化下的符合改变，从而实现对变压器灵活投切的效果，达到经济运行的目的，以此来促进系统功率因数的提高，线路无功功率的减少，高效的实现节能目的。

在供配电系统中使用的线路、变压器、电动机等用电设备带有电能感应，应当将超前的无功应用到系统中，实现抵消用电设备产生无功的效果。而这些超前的无功引入到系统后就会在传输的过程中转变为有功，对其能耗实现有效的控制，如采取安装无功补偿装置、对设备的自然功率因数进行提高等方法，就可以实现良好的节能效果。

3.3对变电所的位置进行合理的确定

高层建筑楼层较多，各楼层承受的电力负荷较为分散，为了实现电力主干线的电压在允许值范围内，应当采取有效的节能措施降低电能损耗。对变电所位置合理、科学的选择尤为重要。根据平常的变电所位置设计经验，可以采取的确定方法为：将变压器的位置确定在建筑物中间层区域内;将变压器的位置确定在建筑物的地下层、最高层、中间层处;将变压器的位置确定在建筑物的地下室、最高层处;将变压器的位置确定在建筑物的地下室内、辅助建筑物内等。需要注意的是，在对变压器位置的選择时，应当对经济因素、设备条件、施工便利性等进行综合的考虑，同时还要对变压器的经营、管理加大重视，从而实现良好的节能控制。

3.4节能设计照明系统

在节能设计高层建筑的照明系统时可以采取的节能措施，主要表现在以下方面。首先，可以采取对灯具控制方式进行改进的方法，对照明装置、照明设备开关选用时，选择节能型的设备，如采用雷达感应型灯具，可以实现良好的节能效果。还可以结合使用照明设备的特征，对照明灯光进行分区控制，在照明设备需求较大的区域内对照明开关数量进行增多，从而达到节能的目;其次，可以对性能优、能耗低的光源用电附件进行大面积的推广使用，如推广使用电子变压器、电子触发器、节能型电感镇流器等;再次，可以采取对安装的单位面积灯具的功率进行有效控制的方法，在对照明质量满足的基础上，将紧凑型荧光灯、高效发光的荧光灯安装在高层建筑的一般房间内。最后，为了实现节能的目的还可以采取对自然光进行充分利用的方法，采用太阳能发电的方法，不仅可以达到良好的节能效果，还可以实现良好的环境优化效果。

结束语

高层建筑自身的复杂性结构特征直接影响其电气设计工作，增强了高层建筑电气设计的复杂性，因此，在开展高层建筑的电气设计工作时，要对其具有的特点进行充分的考虑，在遵循相应的设计原则的前提下进行设计，从而促进节能效果的实现。对高层建筑电气运行中的能耗进行科学的降低，为高层建筑电气设计节约更多的经济成本，促进节能型高层建筑的发展。

参考文献

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