超高层建筑电气节能设计技术研究

　　摘要：随着社会的不断发展，超高层建筑鳞次栉比，超高层建筑与人们的工作生活密切相关，超高层建筑的供电设施是整个超高层建筑的核心，如何保证整个超高层建筑用电效果又使整个建筑做大最大程度的节能是人们关注的焦点。因此，在超高层建筑中应遵循可持续发展观，制定行之有效的节能措施，为节能减排做贡献。
　　关键词：超高层建筑；电气节能；节能措施
　　一、超高层建筑现状及节能原则
　　可持续发展战略一经提出，各个领域积极响应，作为建筑行业，更应从自身各个方面思考如何将节能减排做到最大化。社会经济发展越来越快，传统的建筑已经满足不了人们日益增长的需求，近些年来超高层建筑遍地开花，超高层建筑作为一个庞大的建筑系统，满足了城市发展的需求，解决了城市空间问题，然而，超高层建筑的用电是一项巨大的消耗，超高层建筑的用电问题事关每一位市民的切身利益，因此，需要从各个方面着手，将超高层建筑的用电效益最大化。
　　（一）超高层建筑现状
　　近些年来随着技术的发展，建筑电气行业取得了一定的进步，然而整体发展情况不容乐观，在以往的实际施工过程中，出现了一系列问题，为搞好超高层建筑节能工作带来了巨大的挑战。总的来说，具体问题有以下几点。
　　首先是供电线路的设计问题，为了达到良好的体验效果，经常出现供电线路迂回设计，这样一来就造成了线路损耗的问题；其次是变压器型号的选择问题。在实际选择变压器时，必须以真实的用电符合数据来计算才能选择具体型号的变压器。然而在实际施工过程中，由于用电符合不具有代表性，真实性受到质疑，所以往往造成变压器型号选择不合理加大耗能；最后，空调运转问题和电梯的节能控制问题。空调缺乏智能温控系统，制冷剂、风机长时间运转，大大增加了电能的消耗。
　　（二）超高层建筑节能设计原则
　　在具体的建筑设计环节，一方面需要保证用电设备可以正常运转，另一方面也要利用现代高科技技术，全面实现节能问题，将效益最大化。然而也不能盲目考虑节能问题，忽视了实际应用时用户体验。在考虑节能设计问题时需要遵循以下两个原则。
　　第一，把握好节能设计成本与其实际带来的经济效益之间的关系。节能措施定会在能源节约方面有功效，然而节能设计本身也是需要投资，决定是否投资与否关键在于目前的投资在将来的时间内能否通过能量的节约回报过来。假如在节能设计上的投资在一段时间内通过节能效益得到回报，那么这样的节能投资就是值得的。入不敷出的的节能设计没有进行下去的必要。第二，将无用的能源消耗降到最低。超高层建筑是一项庞大的工程，其中难免有一些不必要的消耗，节能设计中应避免这一疏漏。在实际的项目排查过程中，将无用的用电设施排查出来，减少不必要的能源消耗，在研究具体的解决方案时，也要将这部分无用设施剔除，使能源消耗效率最大化。
　　二、超高层建筑电气节能设计
　　（一）科学选择变压器位置
　　超高层建筑由于自身错综复杂的的位置且项目工程庞大，不确定因素太多，因此变压器的选择尤为重要。在选择变压器的位置时，要综合考虑各方面的因素，位置因素、楼层因素、设备因素以及检修时是否方便的因素。超高层建筑负荷点众多，且分布散乱，造成了不小的能源消耗且各地方分散的负荷点还会造成大量电缆线路的使用。这又是一笔不小的消费。因此合理的选择变压器的位置就显得十分重要了。总的来说，变压器的位置一般选择在距离各个负荷点最近的位置，通常的超高层建筑都选择把变压器安置在地下室、中间层、最高层这几个位置，实际中具体安置在什么位置还要根据超高层建筑的具体负荷点的分布、建筑的具体结构形式、管理条件以及相应的规模来合理安排。总的来说就是要用一种方式或者几种安装方式相結合，在达到用电设备的用电需求以后最大限度的节能。
　　（二）安装合适型号的变压器
　　安装适合型号的变压器是电气节能设计的核心。变压器的型号决定了能多大程度的节能并能多大程度的降低损耗。变压器的损耗主要来源于两部分。一部分是空载损耗，它主要是铁损，铁损又包括了磁滞损耗和涡流损耗。频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度等因素都可以影响空载损耗。另一部分主要是浮载损耗。负载损耗主要是负载电流通过绕组时在电阻上的消耗，通常把这种消耗称为铜损。铜损的大小随着负载电流的变化而变化，与负载电流的平方成正比。
　　因此在选择变压器时需要综合考虑各方面的因素，尽量选择电阻值较小的变压器，铜芯制作的变压器通常是比较好的选择。
　　（三）改善照明系统来节能
　　超高层建筑中最大的电能消耗之一就是照明系统，想要最大程度的节能还需从照明系统入手，传统建筑中白炽灯是首选用来照明，白炽灯耗能较高，因此节能设计中应摒弃白炽灯。选用节能灯具首选LED灯，虽然安装成本和灯自身成本较高，但长期使用下来，节能灯节约的能源效益远大于其成本投入。在超高层建筑中，加入太阳能设施也是一个明智的选择。太阳能不仅可以用来加热水，还可以利用太阳能来照明，增大玻璃面积，选择透光率较好的玻璃材质可以大大提高太阳能的节能效益。把自然光、节能灯、太阳能相结合可以达到可观的节能效果。空调系统的能量消耗也是很大一部分。在超高层建筑中使用中央空调系统，这套系统是目前比较先进的运行控制系统，通过新风设备、风机盘以及水泵风机的控制来节能。因此在系统中加入控制系统，预先设定温度从而达到节能目的。在高层建筑的电梯与自动人行道之间添加启停的传感器，采用节能型电梯，这些措施都可以大大降低能源消耗。
　　三、小结
　　随着社会经济的不断发展，超高层建筑如雨后春笋。因此，精心做好节能设计工作，将高效节能设备应用到超高层建筑中。同时，相关人员也应把握好投入与效益的关系，权益好成本与利益，防止弊大于利的情况。在选材上，注意变压器的型号问题，选择合适型号的导线粗细材料等来降低能源消耗。
　　参考文献：
　　〔1〕何小平。关于高层楼宇建筑电气节能技术研究〔J〕。江西建材，2015（1）：219219，220。