超高層建筑電氣節能設計技術研究

廖璇

摘要：隨著社會的不斷發展，超高層建筑鱗次櫛比，超高層建筑與人們的工作生活密切相關，超高層建筑的供電設施是整個超高層建筑的核心，如何保證整個超高層建筑用電效果又使整個建筑做大最大程度的節能是人們關注的焦點。因此，在超高層建筑中應遵循可持續發展觀，制定行之有效的節能措施，為節能減排做貢獻。

關鍵詞：超高層建筑；電氣節能；節能措施

一、超高層建筑現狀及節能原則

可持續發展戰略一經提出，各個領域積極響應，作為建筑行業，更應從自身各個方面思考如何將節能減排做到最大化。社會經濟發展越來越快，傳統的建筑已經滿足不了人們日益增長的需求，近些年來超高層建筑遍地開花，超高層建筑作為一個龐大的建筑系統，滿足了城市發展的需求，解決了城市空間問題，然而，超高層建筑的用電是一項巨大的消耗，超高層建筑的用電問題事關每一位市民的切身利益，因此，需要從各個方面著手，將超高層建筑的用電效益最大化。

（一）超高層建筑現狀

近些年來隨著技術的發展，建筑電氣行業取得了一定的進步，然而整體發展情況不容樂觀，在以往的實際施工過程中，出現了一系列問題，為搞好超高層建筑節能工作帶來了巨大的挑戰?？偟膩碚f，具體問題有以下幾點。

首先是供電線路的設計問題，為了達到良好的體驗效果，經常出現供電線路迂回設計，這樣一來就造成了線路損耗的問題；其次是變壓器型號的選擇問題。在實際選擇變壓器時，必須以真實的用電符合數據來計算才能選擇具體型號的變壓器。然而在實際施工過程中，由于用電符合不具有代表性，真實性受到質疑，所以往往造成變壓器型號選擇不合理加大耗能；最后，空調運轉問題和電梯的節能控制問題?？照{缺乏智能溫控系統，制冷劑、風機長時間運轉，大大增加了電能的消耗。

（二）超高層建筑節能設計原則

在具體的建筑設計環節，一方面需要保證用電設備可以正常運轉，另一方面也要利用現代高科技技術，全面實現節能問題，將效益最大化。然而也不能盲目考慮節能問題，忽視了實際應用時用戶體驗。在考慮節能設計問題時需要遵循以下兩個原則。

第一，把握好節能設計成本與其實際帶來的經濟效益之間的關系。節能措施定會在能源節約方面有功效，然而節能設計本身也是需要投資，決定是否投資與否關鍵在于目前的投資在將來的時間內能否通過能量的節約回報過來。假如在節能設計上的投資在一段時間內通過節能效益得到回報，那么這樣的節能投資就是值得的。入不敷出的的節能設計沒有進行下去的必要。第二，將無用的能源消耗降到最低。超高層建筑是一項龐大的工程，其中難免有一些不必要的消耗，節能設計中應避免這一疏漏。在實際的項目排查過程中，將無用的用電設施排查出來，減少不必要的能源消耗，在研究具體的解決方案時，也要將這部分無用設施剔除，使能源消耗效率最大化。

二、超高層建筑電氣節能設計

（一）科學選擇變壓器位置

超高層建筑由于自身錯綜復雜的的位置且項目工程龐大，不確定因素太多，因此變壓器的選擇尤為重要。在選擇變壓器的位置時，要綜合考慮各方面的因素，位置因素、樓層因素、設備因素以及檢修時是否方便的因素。超高層建筑負荷點眾多，且分布散亂，造成了不小的能源消耗且各地方分散的負荷點還會造成大量電纜線路的使用。這又是一筆不小的消費。因此合理的選擇變壓器的位置就顯得十分重要了?？偟膩碚f，變壓器的位置一般選擇在距離各個負荷點最近的位置，通常的超高層建筑都選擇把變壓器安置在地下室、中間層、最高層這幾個位置，實際中具體安置在什么位置還要根據超高層建筑的具體負荷點的分布、建筑的具體結構形式、管理條件以及相應的規模來合理安排?？偟膩碚f就是要用一種方式或者幾種安裝方式相結合，在達到用電設備的用電需求以后最大限度的節能。

（二）安裝合適型號的變壓器

安裝適合型號的變壓器是電氣節能設計的核心。變壓器的型號決定了能多大程度的節能并能多大程度的降低損耗。變壓器的損耗主要來源于兩部分。一部分是空載損耗，它主要是鐵損，鐵損又包括了磁滯損耗和渦流損耗。頻率、最大磁通密度、矽鋼片的厚度等因素都可以影響空載損耗。另一部分主要是浮載損耗。負載損耗主要是負載電流通過繞組時在電阻上的消耗，通常把這種消耗稱為銅損。銅損的大小隨著負載電流的變化而變化，與負載電流的平方成正比。

因此在選擇變壓器時需要綜合考慮各方面的因素，盡量選擇電阻值較小的變壓器，銅芯制作的變壓器通常是比較好的選擇。

（三）改善照明系統來節能

超高層建筑中最大的電能消耗之一就是照明系統，想要最大程度的節能還需從照明系統入手，傳統建筑中白熾燈是首選用來照明，白熾燈耗能較高，因此節能設計中應摒棄白熾燈。選用節能燈具首選LED燈，雖然安裝成本和燈自身成本較高，但長期使用下來，節能燈節約的能源效益遠大于其成本投入。在超高層建筑中，加入太陽能設施也是一個明智的選擇。太陽能不僅可以用來加熱水，還可以利用太陽能來照明，增大玻璃面積，選擇透光率較好的玻璃材質可以大大提高太陽能的節能效益。把自然光、節能燈、太陽能相結合可以達到可觀的節能效果?？照{系統的能量消耗也是很大一部分。在超高層建筑中使用中央空調系統，這套系統是目前比較先進的運行控制系統，通過新風設備、風機盤以及水泵風機的控制來節能。因此在系統中加入控制系統，預先設定溫度從而達到節能目的。在高層建筑的電梯與自動人行道之間添加啟停的傳感器，采用節能型電梯，這些措施都可以大大降低能源消耗。

三、小結

隨著社會經濟的不斷發展，超高層建筑如雨后春筍。因此，精心做好節能設計工作，將高效節能設備應用到超高層建筑中。同時，相關人員也應把握好投入與效益的關系，權益好成本與利益，防止弊大于利的情況。在選材上，注意變壓器的型號問題，選擇合適型號的導線粗細材料等來降低能源消耗。

參考文獻：

[1]何小平.關于高層樓宇建筑電氣節能技術研究[J].江西建材，2015（1）：219-219，220.