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摘要：高层建筑的供配电系统较复杂，节能设计的要求较高。在高层建筑实际的供配电系统节能设计工作中，既要满足建筑的用电要求，又要发挥节能功能，就需要了解其主要的内容和技术要点。
关键词：高层建筑；供配电系统；节能设计；技术要点
高层复杂建筑如大型写字楼、娱乐场所、商场等，其内部功能结构较复杂，用电设备种类较多，主要包括大量的机械动力设备、电气设备、照明系统以及完善消防报警安防系统等，这些系统在正常运行过程中，不仅对供配电系统电气性能要求较高，同时也是建筑电气系统中的一个重要用电大户，其能耗相当高，节能潜力非常大。据相关文献研究及实践工作经验可知，在综合性高层楼宇建筑中中央空调和通风空调的能耗约占整个建筑电气能耗的35.8%，而照明系统能耗约占整个建筑电气能耗的33.5%以上。因此，如何采取合适建筑供配电系统节能降耗技术措施，推动绿色智能建筑工程的建设发展，已成为建筑节能研究的重点，尤其是建筑电气研究的核心内容，具有非常大的工程实践应用研究价值。
1高层建筑供配电系统节能设计主要内容
节能设计是高层建筑供配电系统设计的重要原则，旨在降低能耗，其节能设计的主要内容有以下几个方面。
1.1供电系统节能优化设计
在高层建筑供配电系统设计过程中，要对高层建筑的用电总负荷情况进行计算，明确供配电系统的设计方案，从而实现对高层建筑供配电系统的综合治理。
1.2照明系统节能优化设计
主要包括照明供电系統的优化设计、照明灯具节能的优化选型设计、照明控制系统的优化设计、以及照明联动操控的节能控制系统的优化设计等。
1.3电气设备用电方案的优化节能设计
电气设备也是高层建筑供配电系统中的重要组成部分，电气设备的能耗占高层建筑电能需求的比例较高，在进行节能改造的时候，可以从电机拖动系统优化、给排水系统优化、深井电机回馈优化等方面着手，减少电气设备运行过程中的能耗。
1.4新能源综合利用的优化节能设计
在高层建筑供配电系统设计过程中，为了达到节能目标，则可以加强对一些新技术、新工艺的应用。如太阳能发电、风力发电、水源热泵、冰蓄制冷、热电冷三联供系统等再生能源系统的优化节能设计。
2供配电系统节能设计要点
2.1配电变压器的节能优化选型设计
变压器是高层建筑供配电系统中的重要组成部分，在对变压器进行配置的时候要考虑使用过程中的耗电量、综合投资效率等因素。从多年的实践中可知，对高层建筑供配电系统的变压器进行配置的时候，科学合理的配置方式是根据变压器的投资回收年限来确定配电变压器的型号，投资回收年限可以根据变压器的投资费用价差和年耗电量的电费价差来获得。按照近年来颁布的建筑节能要求，通常，高层建筑供配电系统中的变压器的投资回收年限不超过五年，最大的投资回收服务年限不能超过七年。确定变电器的投资回收年限后，对配电变压器节能优化选型设计过程中还要考虑高层建筑的实际情况，比如建筑是公司办公用地，假设每层楼都有企业入驻。所有企业同时工作时的实际用电负荷很大，变电器配置过程中，要根据高层建筑的实际用电负荷需求，计算出变压器的最佳负荷率，然后再按照这个负荷率的标准进行选择。通常设置配电变压器负荷率在70%左右较为节能经济合理。在对变压器具体型号进行确定的时候，应该要选择空载损耗较小、负载损耗较小的节能型变压器。例如，对于容量均为315kVA的10kV配电变压器而言，可以选择S13节能型配电变压器。与常规变压器相比较，这种变压器的电能损耗要低一些，常规S7的变压器的损耗一般为4812W，而S13型变压器的电能损耗为3638W。此外，还应该要优先选择三角形立体卷铁芯变压器，相对于传统的插片式高能耗配电变压器而言，这类变压器能够实现高效节能经济目标，而且可以提高高层建筑供配电系统的电能转换效率、降低配电变压器的运行能耗，延长变压器的使用寿命。
2.2照明系统节能设计
照明系统的节能设计要点需要注意两个方面，一个是灯具型号的选用，另一个是照明功能与高层建筑的协调。对于高层建筑来说，荧光灯、放电灯灯具型号选择应该满足《建筑照明设计标准》的要求，但需要严格把控灯具系统的节能技术标准。高层建筑由于使用的人较多，对灯具使用比较频繁，因此，应该考虑安装设计智能照明系统，如自动声控装置、智能亮度调控装置能满足节能的要求，也提高照明的质量。另一方面，照明系统的节能设计工作还要与高层建筑的实际需求相结合。例如，在具有较高的光能的高层建筑位置就可以安装亮度不高、或者是只能调控技术较好的灯具，在高层建筑的周围人员不密集的位置应该设计照明调控方案，满足高层建筑的需要。
2.3电机拖动系统的优化节能设计
电机拖动系统的能耗是高层建筑供配电系统能耗中的主要内容，占整个建筑电气能耗的91%，而且高层建筑供配电系统中大多数电机拖动系统对电能的转化利用效率较低，因此，电机拖动系统的节能设计具有很大潜力。在电机拖动系统优化节能设计过程中，如果电机的功率在200kW以下，则从经济性角度出发，可以优先选择低压电机；如果电机的功率在355kW以上，则需要选择高压电机；如果电机功率在200～355kW，则应该要综合考虑经济性、节能性、可行性等参数，进行综合分析之后对节能经济的电机功率进行设计。在实际应用过程中，可以加强对变频调速、软启动等先进控制技术的应用，实现对电机拖动系统的控制优化，从而达到节能的目的。
3结语
总之，高层复杂建筑供配电系统节能优化设计是多专业、多个方面配合的系统的工程，配电变压器节能经济优化选型设计、照明系统的优化节能设计以及电机拖动系统的优化节能设计是其中的几个主要部分，要真正实现供配电系统高效节能效果，需要电气、通风、给排水等专业在设计过程中进行积极配合，以获得科学合理、节能经济的优化设计方案，推动建筑电气节能设计工作的顺利开展。
参考文献：
[1]胡峻，刘杰，肖冰.某超高层建筑的电气节能设计[J].建筑电气，2014，03（03）：25-30.
[2]范玉山.超高层建筑电气设计的关键技术分析[J].江西建材，2016，02（02）：22，24.
[3]王嘉磊.高层建筑的电气设计研究[J].中华建设，2012，11（09）：196-197.
（作者单位：浙江省省直建筑设计院）
作者简介：王文，1991年1月，男，汉族，山西侯马，助理工程师，研究方向：建筑工程电气方向。
关键词：高层建筑；供配电系统；节能设计；技术要点
高层复杂建筑如大型写字楼、娱乐场所、商场等，其内部功能结构较复杂，用电设备种类较多，主要包括大量的机械动力设备、电气设备、照明系统以及完善消防报警安防系统等，这些系统在正常运行过程中，不仅对供配电系统电气性能要求较高，同时也是建筑电气系统中的一个重要用电大户，其能耗相当高，节能潜力非常大。据相关文献研究及实践工作经验可知，在综合性高层楼宇建筑中中央空调和通风空调的能耗约占整个建筑电气能耗的35.8%，而照明系统能耗约占整个建筑电气能耗的33.5%以上。因此，如何采取合适建筑供配电系统节能降耗技术措施，推动绿色智能建筑工程的建设发展，已成为建筑节能研究的重点，尤其是建筑电气研究的核心内容，具有非常大的工程实践应用研究价值。
1高层建筑供配电系统节能设计主要内容
节能设计是高层建筑供配电系统设计的重要原则，旨在降低能耗，其节能设计的主要内容有以下几个方面。
1.1供电系统节能优化设计
在高层建筑供配电系统设计过程中，要对高层建筑的用电总负荷情况进行计算，明确供配电系统的设计方案，从而实现对高层建筑供配电系统的综合治理。
1.2照明系统节能优化设计
主要包括照明供电系統的优化设计、照明灯具节能的优化选型设计、照明控制系统的优化设计、以及照明联动操控的节能控制系统的优化设计等。
1.3电气设备用电方案的优化节能设计
电气设备也是高层建筑供配电系统中的重要组成部分，电气设备的能耗占高层建筑电能需求的比例较高，在进行节能改造的时候，可以从电机拖动系统优化、给排水系统优化、深井电机回馈优化等方面着手，减少电气设备运行过程中的能耗。
1.4新能源综合利用的优化节能设计
在高层建筑供配电系统设计过程中，为了达到节能目标，则可以加强对一些新技术、新工艺的应用。如太阳能发电、风力发电、水源热泵、冰蓄制冷、热电冷三联供系统等再生能源系统的优化节能设计。
2供配电系统节能设计要点
2.1配电变压器的节能优化选型设计
变压器是高层建筑供配电系统中的重要组成部分，在对变压器进行配置的时候要考虑使用过程中的耗电量、综合投资效率等因素。从多年的实践中可知，对高层建筑供配电系统的变压器进行配置的时候，科学合理的配置方式是根据变压器的投资回收年限来确定配电变压器的型号，投资回收年限可以根据变压器的投资费用价差和年耗电量的电费价差来获得。按照近年来颁布的建筑节能要求，通常，高层建筑供配电系统中的变压器的投资回收年限不超过五年，最大的投资回收服务年限不能超过七年。确定变电器的投资回收年限后，对配电变压器节能优化选型设计过程中还要考虑高层建筑的实际情况，比如建筑是公司办公用地，假设每层楼都有企业入驻。所有企业同时工作时的实际用电负荷很大，变电器配置过程中，要根据高层建筑的实际用电负荷需求，计算出变压器的最佳负荷率，然后再按照这个负荷率的标准进行选择。通常设置配电变压器负荷率在70%左右较为节能经济合理。在对变压器具体型号进行确定的时候，应该要选择空载损耗较小、负载损耗较小的节能型变压器。例如，对于容量均为315kVA的10kV配电变压器而言，可以选择S13节能型配电变压器。与常规变压器相比较，这种变压器的电能损耗要低一些，常规S7的变压器的损耗一般为4812W，而S13型变压器的电能损耗为3638W。此外，还应该要优先选择三角形立体卷铁芯变压器，相对于传统的插片式高能耗配电变压器而言，这类变压器能够实现高效节能经济目标，而且可以提高高层建筑供配电系统的电能转换效率、降低配电变压器的运行能耗，延长变压器的使用寿命。
2.2照明系统节能设计
照明系统的节能设计要点需要注意两个方面，一个是灯具型号的选用，另一个是照明功能与高层建筑的协调。对于高层建筑来说，荧光灯、放电灯灯具型号选择应该满足《建筑照明设计标准》的要求，但需要严格把控灯具系统的节能技术标准。高层建筑由于使用的人较多，对灯具使用比较频繁，因此，应该考虑安装设计智能照明系统，如自动声控装置、智能亮度调控装置能满足节能的要求，也提高照明的质量。另一方面，照明系统的节能设计工作还要与高层建筑的实际需求相结合。例如，在具有较高的光能的高层建筑位置就可以安装亮度不高、或者是只能调控技术较好的灯具，在高层建筑的周围人员不密集的位置应该设计照明调控方案，满足高层建筑的需要。
2.3电机拖动系统的优化节能设计
电机拖动系统的能耗是高层建筑供配电系统能耗中的主要内容，占整个建筑电气能耗的91%，而且高层建筑供配电系统中大多数电机拖动系统对电能的转化利用效率较低，因此，电机拖动系统的节能设计具有很大潜力。在电机拖动系统优化节能设计过程中，如果电机的功率在200kW以下，则从经济性角度出发，可以优先选择低压电机；如果电机的功率在355kW以上，则需要选择高压电机；如果电机功率在200～355kW，则应该要综合考虑经济性、节能性、可行性等参数，进行综合分析之后对节能经济的电机功率进行设计。在实际应用过程中，可以加强对变频调速、软启动等先进控制技术的应用，实现对电机拖动系统的控制优化，从而达到节能的目的。
3结语
总之，高层复杂建筑供配电系统节能优化设计是多专业、多个方面配合的系统的工程，配电变压器节能经济优化选型设计、照明系统的优化节能设计以及电机拖动系统的优化节能设计是其中的几个主要部分，要真正实现供配电系统高效节能效果，需要电气、通风、给排水等专业在设计过程中进行积极配合，以获得科学合理、节能经济的优化设计方案，推动建筑电气节能设计工作的顺利开展。
参考文献：
[1]胡峻，刘杰，肖冰.某超高层建筑的电气节能设计[J].建筑电气，2014，03（03）：25-30.
[2]范玉山.超高层建筑电气设计的关键技术分析[J].江西建材，2016，02（02）：22，24.
[3]王嘉磊.高层建筑的电气设计研究[J].中华建设，2012，11（09）：196-197.
（作者单位：浙江省省直建筑设计院）
作者简介：王文，1991年1月，男，汉族，山西侯马，助理工程师，研究方向：建筑工程电气方向。