试析高层楼宇建筑电气工程的节能技术

宋传民 周恒锐

摘要：随着信息技术，电力电子技术和现代控制技术的飞速发展，建筑电气的集成自动化水平得到了极大的提高，相应的能耗也大大增加。现在是能源短缺的时代。智能高层建筑节能电气系统的研究对建筑能源的可持续发展具有重要的战略意义。本文分析了高层建筑中的电气节能技术存在的问题，然后根据设计中需要遵循的设计原则，将节能技术应用于建筑设计中。在满足超高层建筑的安全性，可靠性和经济稳定性的基础上，显着降低电气设备带来的能耗。

关键词：高层建筑;建筑电气;节能技术

1高层建筑中电气节能技术的现状

高层建筑的功能越完整，其配备的电气控制系统越复杂，控制电气设备的运行监控和管理系统就越困难，并且建筑物的整体能耗也就越大。机电设备在现代高层建筑中，节能技术中存在某些不合理的现象。如果节能技术可以用于高层建筑的设计，就要认真分析其不足和问题，并为管理者和设计者提供针对性的建议和措施。

2高层建筑电气节能技术的应用

2.1供电线路的节能技术措施

当设计高层建筑的电气系统时，需要依照建筑物内部电气设备的负荷容量及分布、机电设备特性和供电距离等因素，进行合理的综合科学布线。在整个供配电系统结构中，应尽量简单、清晰、可靠，且各机电设备系统配电级数不宜超过三级。供配电线路是整个高层楼宇建筑电能输送直接载体，其动力干线、支线等线路是一个错综复杂的交叉性互联网络，其總长度较长，通常在数万米甚至几十万米以上，线路上电能总损耗量相当大，所以供电线路节能技术方案研究也是建筑电气系统节能研究的一个重点。

无功补偿装置应实行就地补偿，减少无功传输，避免电容器在未放电完成的情况下又进行充电，造成电能的浪费。建筑自动扶梯、步行道和电梯都不应增加补偿电容器，避免电机的过电压损害，而民用建筑可以采用就地补偿装置，采取集中补偿的办法来降低能耗。

2.2 配电变压器的节能技术措施

配电变压器节能经济运行方式的优化分析研究，可从变压器运行有功功率损耗最小、无功功率损耗最小以及综合运行功率损耗最小三种组合进行讨论。如要求从节约有功电能为主角度入手进行变压器节能经济运行方式研究，则应按变压器有功功率经济运行方式进行优化比较分析;如要求从提高变压器运行功率因数为主角度入手进行变压器节能经济运行方式研究，则应按变压器无功功率经济运行方式进行优化比较分析;如需要兼顾两者，或以降低供配电系统网损为主角度入手进行变压器节能经济运行方式研究时，则应按变压器综合功率经济运行方式进行优化比较分析。高层建筑电气系统节能不仅要考虑有功功率节能方面，同时还要考虑无功功率节能特性，因此，在进行变压器节能经济运行方式优化分析比较时，选择兼顾有功功率和无功功率两者的供配电系统网损最小的节能经济运行模式进行比较分析。

2.3照明系统的节能技术措施

在进行建筑电气照明系统设计时，要充分领会GB50034—2004《建筑照明设计标准》等规范标准技术要求，在进行高层建筑照明系统控制模式设计时，应根据建筑物内部各房间使用功能特点和技术要求的不同区别对待。应按照技术经济型、适用性、实际性等原则进行建筑艺术照明设计，切不可为了片面追求艺术形式，而降低照明系统的综合经济可靠性。设计人员应尽量选用高效光源，室内场所照明可以使用小功率高压钠灯和荧光灯，室外照明和道路照明可以使用高压钠灯和金属卤化物灯，气体放电灯和荧光灯要安装电容器。其次，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，充分地利用自然光，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。

2.4电梯控制系统的节能技术措施

采用高效可靠、节能经济的电气控制方案是电梯控制系统节能降耗的主要措施，通常采用的技术方案有：利用变频调速控制方式改变传统的继电器控制方式，从而根据系统控制对象需求，动态调节电源输入端电源频率，通过调节电机转速使整个电机拖动系统达到输入与输出间动态平衡，从而达到提高系统功率因数、节能降耗的目的;改变电机驱动容量，保证其达到最佳运转工况;合理群控节能控制系统的构筑，通过对高层建筑内部多部电梯进行合理调度分配管理，防止电梯长期运行在空载或轻载工况下，降低电梯系统能耗，达到节能降耗的目的;电梯回馈技术，将电梯运行过程中产生的一部分能耗反馈到供配电系统中，从而降低电梯系统能耗，达到节能降耗的目的等。

3结语

社会经济的发展和城市化的建设，带动了高层以及高层建筑在城市建设中的迅速发展，从而高层建筑对工程的设计和施工都提出了挑战。高层建筑所特有的建筑层数多、面积大和功能复杂等特点，对电气设备的节能技术起着很强的依赖性。本文将节能技术应用于高层建筑设计中，在满足安全可靠和经济等指标的基础上，大幅度减少电气设备引起的能源消耗，从而为经济的可持续发展和建设节约友好型社会做出应有的贡献，为建筑设计工作人员提供参考性建议。在遵循电气设计原则下，对电气设备进行重点选择，实现建筑整体节能技术的提升。

参考文献：

[1]范文.浅谈现代家居的智能化系统[J].安徽建筑，2008（5）.

[2]清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告2009[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.

（作者单位：辽宁天泓工程项目管理有限公司1

瑞丰工程管理有限公司2）