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摘要：能源是人类社会得以生存和发展的重要基础，而随着经济的快速发展及人口数量的增加，能源消耗量不断增加，全球都面临着能源紧缺的严重问题。因此，电气节能也变得越来越重要。本文就高层建筑电气设计注意事项、电气节能设计的原则及几种常见的电气节能技术展开讨论，希望能给电气设计提供一些借鉴。
关键词：高层建筑、电气、节能设计
中图分类号： TU97 文献标识码： A
一、前言
对于一个建筑来说，消耗最大的能源，就是电能，所以说一个建筑的节能设计，必须要从建筑使用电气的节能设计开始。我们必须要提高对建筑节能设计的重视程度，不断地使用建筑电气节能产品，不断地提高建筑电气设计的节能性，为能源的节约和保护，提供更多的帮助；只有更多的从建设电气的节能设计中更多的节约能源，也才为我国能源危机问题的缓解，能够起到一定的作用。
二、高层建筑电气设计注意事项
1、高层建筑由于照明、空调、电梯、给排水等诸多设备，因此负荷多，用电量特别大，且供电的可靠性要求很高。
2、在高层建筑中，照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电，照明负荷则多采用母线槽配电，与动力分开。
3、电气设备的管线应采取防火措施。
4、空调等主要用电设备布局分散，多数要求采用计算机集中管理。
5、采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震；管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。
6、消防要求高。因为高层建筑高度高，体量大，人员密集，设备多，建筑本身火灾隐患多，故对消防要求很高。
7、在高层建筑的电气设计中，要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案，应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式，采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施，减少电能损耗，节约用电。
三、高层建筑电气设计节能的原则
高层建筑电气的设计需要按照一定的规范原则，以下列举三个设计原则：
（1）实现建筑物的功能，比如满足照明的色温、照度、显色指数；滿足舒适卫生要求，控制空调的舒适温度及进风量；满足建筑中的运输通道通畅合理；满足特殊工艺场所要求，如展示大厅的特殊照明，娱乐场所中的某些电气设施的用电问题等。
（2）在当前国情下，充分考虑电气节能设计的实际经济效益，不能为了实现节能而大量增加投资成本，和运行费用。合理的方法是，在较短的时间中用节能减少的费用对增加的部分投资进行回收。
（3）节省不必要的消耗能量，首先是核对建筑的能源消耗是否对建筑发挥其功能有关，再者根据能源消耗的实际情况采取相应合理的措施节能。例如变压器的功率损耗过大，照明用电量较大，可根据这些情况依次采用先进技术降低能耗。
四、高层建筑电气节能设计的具体内容
1、高层建筑电气设备的节能设计
相对于规模较大而且作用比较重要的高层建筑来说，可以考虑使用楼宇自控系统。自控系统可以对电动机、机房、空调给排水等进行实时监控，并对其进行优化，以节约能耗和提高控制水平为目的，对系统的结构和参数进行最佳匹配，使整体效能为最佳，达到设计节能的目的。在方案及施工图设计阶段，给排水系统、空调系统与暖通及给排水需要整合达到节能，逐步提高方案的合理性。设备设计选择中使用更多的采用节能型设备，充分发挥电气设备的节能设计。同时要关注新开发的节能设备及技术，在建筑电气设计中在允许的条件下且能达到达技术可行的情况下，应更多地取用节能新技术，依此提高效率、提高最终节能效果。
2、照明工程的节能设计
相比使用人工光源，自然光更加健康节能，在设计中就要求在充分考虑室内照明的情况下，在靠近室外的地方需要设计有足够的门窗空间，并取用透光性较好的玻璃门窗，充分利用自然光的照射。在设计完成后，应该依照相关标准进行检查。
在照明控制方面也应采取相应的节能措施。例如公共建筑的走廊、楼梯间、门厅等公共场所宜采用集中控制，并按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施。开关的设置应方便灵活、科学合理。尤其是公共场所，人流量一般较大，选择调压的控制方式是一种好的方法，能很好的降低能源损耗。市场上的灯具种类繁多，安装使用较为简单，价格也不是很昂贵，在选择中，白炽灯的性价比突出，但是白炽灯的发光率较低而且节能效果并不是很理想，在考察节能设计中白炽灯的使用需要控制，尽量不采用白炽灯。
3、供配电系统节能设计工作
（1）尽量对比更多的供配电系统构成技术，根据实际情况，采用最优方案。冰箱、空调等电器设备受到季节环境影响比较大，需要单独考虑，单独设置它们的变压器，一台变压器集中控制不同时间段或季节使用的负荷，使变压器电荷容量降低；根据这种情况可以取用季节性变化的负荷线路，取用干线减少线路，以减小线损电阻；再者，也可以通过计算变压器容量与数量比，选择合理的电压等级，再根据情况，选择最佳的配线比例。
（2）对供配电系统进行合理的分布，达到减少线损，减少能耗的目的。在供配电系统设计过程中，充分考虑配电小间、变配电室的合适位置的设置，满足合理供电半径的同时，最大限度采用直线布线，尽量少弯路的设置，以达到缩短线路长度，进而减少电压损失，减少铜材的消耗。其次，尽可能减少低压线路的回头线布设，尽量降低由线路来回布置而导致的电能损失。再者，负荷中心与变压器尽量接近，使其能够在较近距离内进行电力供应。另外，楼层高度对线路长短也会产生影响，竖井的位置也需要随时进行调整，以缩短配电室与线路布设的距离，最大限度地降低线路损耗。
（3）电气设计中尽量使三相负荷平衡。这样可以使电力输送效率较高，同时也便于电气的无功补偿，并消除谐波。在电气设计中要降低无功需求，因此，电气设计中需要取用功率因数较高的同步电动机，并减少系统中高、低压线路传输的超前无功功率。
（4）选择节能电气，根据要求合适控制线缆截面。随着节能要求的提高，节能型电气设备被广泛地采用，例如节能型的变压设备，尤其是有载变压器在节能上更突出。节能要求低耗无噪的节能设备，根据具体设备进行计算，选择出合适的线缆截面。
4、加大可再生能源的利用
可再生能源在建筑内的应用可以大大减小建筑的能源消耗。太阳能技术已广泛用于高层建筑的热水系统之中。但是由于太阳光伏电源技术的价格较高，目前该技术尚未全面普及。随着技术发展，太阳能在电气专业上的应用会被广泛开发，目前，技术应用环境变得比较成熟，该技术在不久后有望得到大面积推广。从许多实践应用环节来看，非季节性的节电方案需要得到限制甚至取缔，为了减少初期投入，一些开发商在建筑中采用电采暖系统，这不仅增加了建筑电气的总投资，而且对于用户的舒适性较差。因此，开发商与电气设计人员需要沟通，对技术经济详细分析，尽量采用节能、合理的用电方案。
五、结束语
通过本文的探讨研究，主要的目的就是为了今后的高层建筑设计能够更多地考虑到电气设计的节能性，必须要减少无谓的电力能源消耗，必须要提高整个电力系统的运行效率，同时更多的利用新能源，更多地利用可再生能源，来减少建筑电气能源消耗；不断提高改进电气设备的节能性能，让未来的建筑真正的实现节能，真正的是实现可持续发展的目标。
参考文献：
[1] 赵亦忻：《高层建筑电气设计要点分析》，《科技创新与应用》，2014年09期
[2] 王国彬：《高层建筑的消防电气控制研究》，《黑龙江科技信息》，2013年11期
[3] 王蕾：《现代城市高层建筑电气设计的要点》，《中华民居(下旬刊)》，2013年01期
[4] 夏能勇：《现代城市高层建筑电气设计的要点》，《江西建材》，2012年02期
关键词：高层建筑、电气、节能设计
中图分类号： TU97 文献标识码： A
一、前言
对于一个建筑来说，消耗最大的能源，就是电能，所以说一个建筑的节能设计，必须要从建筑使用电气的节能设计开始。我们必须要提高对建筑节能设计的重视程度，不断地使用建筑电气节能产品，不断地提高建筑电气设计的节能性，为能源的节约和保护，提供更多的帮助；只有更多的从建设电气的节能设计中更多的节约能源，也才为我国能源危机问题的缓解，能够起到一定的作用。
二、高层建筑电气设计注意事项
1、高层建筑由于照明、空调、电梯、给排水等诸多设备，因此负荷多，用电量特别大，且供电的可靠性要求很高。
2、在高层建筑中，照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电，照明负荷则多采用母线槽配电，与动力分开。
3、电气设备的管线应采取防火措施。
4、空调等主要用电设备布局分散，多数要求采用计算机集中管理。
5、采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震；管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。
6、消防要求高。因为高层建筑高度高，体量大，人员密集，设备多，建筑本身火灾隐患多，故对消防要求很高。
7、在高层建筑的电气设计中，要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案，应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式，采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施，减少电能损耗，节约用电。
三、高层建筑电气设计节能的原则
高层建筑电气的设计需要按照一定的规范原则，以下列举三个设计原则：
（1）实现建筑物的功能，比如满足照明的色温、照度、显色指数；滿足舒适卫生要求，控制空调的舒适温度及进风量；满足建筑中的运输通道通畅合理；满足特殊工艺场所要求，如展示大厅的特殊照明，娱乐场所中的某些电气设施的用电问题等。
（2）在当前国情下，充分考虑电气节能设计的实际经济效益，不能为了实现节能而大量增加投资成本，和运行费用。合理的方法是，在较短的时间中用节能减少的费用对增加的部分投资进行回收。
（3）节省不必要的消耗能量，首先是核对建筑的能源消耗是否对建筑发挥其功能有关，再者根据能源消耗的实际情况采取相应合理的措施节能。例如变压器的功率损耗过大，照明用电量较大，可根据这些情况依次采用先进技术降低能耗。
四、高层建筑电气节能设计的具体内容
1、高层建筑电气设备的节能设计
相对于规模较大而且作用比较重要的高层建筑来说，可以考虑使用楼宇自控系统。自控系统可以对电动机、机房、空调给排水等进行实时监控，并对其进行优化，以节约能耗和提高控制水平为目的，对系统的结构和参数进行最佳匹配，使整体效能为最佳，达到设计节能的目的。在方案及施工图设计阶段，给排水系统、空调系统与暖通及给排水需要整合达到节能，逐步提高方案的合理性。设备设计选择中使用更多的采用节能型设备，充分发挥电气设备的节能设计。同时要关注新开发的节能设备及技术，在建筑电气设计中在允许的条件下且能达到达技术可行的情况下，应更多地取用节能新技术，依此提高效率、提高最终节能效果。
2、照明工程的节能设计
相比使用人工光源，自然光更加健康节能，在设计中就要求在充分考虑室内照明的情况下，在靠近室外的地方需要设计有足够的门窗空间，并取用透光性较好的玻璃门窗，充分利用自然光的照射。在设计完成后，应该依照相关标准进行检查。
在照明控制方面也应采取相应的节能措施。例如公共建筑的走廊、楼梯间、门厅等公共场所宜采用集中控制，并按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施。开关的设置应方便灵活、科学合理。尤其是公共场所，人流量一般较大，选择调压的控制方式是一种好的方法，能很好的降低能源损耗。市场上的灯具种类繁多，安装使用较为简单，价格也不是很昂贵，在选择中，白炽灯的性价比突出，但是白炽灯的发光率较低而且节能效果并不是很理想，在考察节能设计中白炽灯的使用需要控制，尽量不采用白炽灯。
3、供配电系统节能设计工作
（1）尽量对比更多的供配电系统构成技术，根据实际情况，采用最优方案。冰箱、空调等电器设备受到季节环境影响比较大，需要单独考虑，单独设置它们的变压器，一台变压器集中控制不同时间段或季节使用的负荷，使变压器电荷容量降低；根据这种情况可以取用季节性变化的负荷线路，取用干线减少线路，以减小线损电阻；再者，也可以通过计算变压器容量与数量比，选择合理的电压等级，再根据情况，选择最佳的配线比例。
（2）对供配电系统进行合理的分布，达到减少线损，减少能耗的目的。在供配电系统设计过程中，充分考虑配电小间、变配电室的合适位置的设置，满足合理供电半径的同时，最大限度采用直线布线，尽量少弯路的设置，以达到缩短线路长度，进而减少电压损失，减少铜材的消耗。其次，尽可能减少低压线路的回头线布设，尽量降低由线路来回布置而导致的电能损失。再者，负荷中心与变压器尽量接近，使其能够在较近距离内进行电力供应。另外，楼层高度对线路长短也会产生影响，竖井的位置也需要随时进行调整，以缩短配电室与线路布设的距离，最大限度地降低线路损耗。
（3）电气设计中尽量使三相负荷平衡。这样可以使电力输送效率较高，同时也便于电气的无功补偿，并消除谐波。在电气设计中要降低无功需求，因此，电气设计中需要取用功率因数较高的同步电动机，并减少系统中高、低压线路传输的超前无功功率。
（4）选择节能电气，根据要求合适控制线缆截面。随着节能要求的提高，节能型电气设备被广泛地采用，例如节能型的变压设备，尤其是有载变压器在节能上更突出。节能要求低耗无噪的节能设备，根据具体设备进行计算，选择出合适的线缆截面。
4、加大可再生能源的利用
可再生能源在建筑内的应用可以大大减小建筑的能源消耗。太阳能技术已广泛用于高层建筑的热水系统之中。但是由于太阳光伏电源技术的价格较高，目前该技术尚未全面普及。随着技术发展，太阳能在电气专业上的应用会被广泛开发，目前，技术应用环境变得比较成熟，该技术在不久后有望得到大面积推广。从许多实践应用环节来看，非季节性的节电方案需要得到限制甚至取缔，为了减少初期投入，一些开发商在建筑中采用电采暖系统，这不仅增加了建筑电气的总投资，而且对于用户的舒适性较差。因此，开发商与电气设计人员需要沟通，对技术经济详细分析，尽量采用节能、合理的用电方案。
五、结束语
通过本文的探讨研究，主要的目的就是为了今后的高层建筑设计能够更多地考虑到电气设计的节能性，必须要减少无谓的电力能源消耗，必须要提高整个电力系统的运行效率，同时更多的利用新能源，更多地利用可再生能源，来减少建筑电气能源消耗；不断提高改进电气设备的节能性能，让未来的建筑真正的实现节能，真正的是实现可持续发展的目标。
参考文献：
[1] 赵亦忻：《高层建筑电气设计要点分析》，《科技创新与应用》，2014年09期
[2] 王国彬：《高层建筑的消防电气控制研究》，《黑龙江科技信息》，2013年11期
[3] 王蕾：《现代城市高层建筑电气设计的要点》，《中华民居(下旬刊)》，2013年01期
[4] 夏能勇：《现代城市高层建筑电气设计的要点》，《江西建材》，2012年02期