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【摘要】随着人类文明的发展，能源的需求越来越多，而大量高层建筑的兴建如不重视高层建筑电气设计与节能，就会浪费大量能源，因此，需要对高层建筑中的电气设计与节能加以研究。
【关键词】高层建筑；电气设计；节能
中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：
【前言】
近年来，人们也越来越关注关于环境的话题，随着社会的发展进步，节能环保的理念成为世界经济发展的主旋律。而随着经济的发展和城市人口的增长带动了城市高层建筑的迅速发展，高层建筑电气的节能重要性就更加突出，建筑设计人员在设计的过程中要贯彻节能原则，为了减少建筑消耗的能源，应在满足投资经济性的同时，尽可能地降低建筑电气的运行能耗。
1、高层建筑电气设计的主要内容
1.1、配电系统设计
我国高层建筑一般都是 10kV 标准电源进行同时供电，使用单母线进行高压分段，实现电压的自动切换。配电系统计费方式是高供高计，在建筑低压配电系统旁边也安装计费电度表，采用两部电价法。高层建筑单台变压器的容量一般都在 1000kVA 以上，减少变压器的数量。在变压器中间设置联络开关，限制低压侧电流的短路。再次，高压线和低压线一般都是采用的放射式系统，而高层建筑楼层配电则是采用的混合式系统，高层建筑竖井多是采用插接式的母线槽，水平干线一般采用的全塑电缆。
1.2、供电电源和电压的选择
高层建筑具有建筑面积大和层数多的特点，高层建筑都有两个以上的独立电源，确保建筑供电的可靠性和安全性。这些电源一般都是同时供电，互为备用电源，很多高层建筑还安装了机油发电机组，确保在停电的 15min 之后恢复供电，保证建筑在照明、电器使用、电梯设备以及消防设备方面的正常供电，我国高层建筑的标准电压等级都是 10kV。此外，电气设备人员还要对建筑电力负荷进行计算，对电气设备的选择提供依据，电力负荷计算一般是采用需要系数法和负荷密度法。
1.3、其他方面的设计
建筑的防雷与接地。高层建筑电气设计中要做好金属管线接地工作，电气设备保护接地、工作接地以及防雷接地都是相互结合的，接地电阻一般都在 1Ω 以下，在均衡电位的基础上提高建筑的安全性。电梯的设计。高层建筑具有功能复杂的特点，建筑不仅仅是居住的需要，高层建筑电梯包括了高级和普通客梯、消防梯、观景梯、货梯和自动扶梯，电气设计人员要和建筑总设计人员进行沟通协商确定。消防灭火系统的设计，高层建筑自动报警灭火系统包括了火灾探测器、消防报警控制器、自动灭火器等，高层建筑电气消防用电设计的问题众多，需要电气设计人员进行精心的设计。
2、高层建筑电气设计节能的原则
2.1、实用原则
节能应考虑国情及经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。按照实际情况保证建筑使用者工作、生活的需要，保证人们生活的舒适度和建筑物运输通道的畅通无阻，去掉建筑物中对人们生活影响不大的功能，添加智能节能设备。
2.2、注重经济效益
进行电气节能设计, 既是为了实现节约能源,降低运行成本 ,实现一定的经济效益为目标的。所以，设计应该跟多的从更新以前老旧的电气设计入手，逐步推进新技术的使用，这样可以降低风险的思路在较短的时间内收回投资节能所花费的资金。
2.3、节省无谓消耗的能量
减少电气系统的自身损耗是进行电气节能设计的首要任务 。首先找出哪些地方的能量消耗与发挥建筑物功能无关，如变压器的功率损耗、传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗；又如量大面广的照明容量，要采用先进技术使其能耗降低。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
3、高层建筑电气节能设计的现状
高层建筑电气节能设计,既是指以满足日常生活对电力资源的需求为目标, 根据电力传输和使用的一般规律 ,对高层建筑的电气布局和电气网络进行设计的活动 。高层建筑设计需要严格遵守国家对住宅电气设计的相关规范 ,满足业主对建筑的功能性要求,最后还要对施工部门的具体施工情况进行有效的结合 ,使得电气设计具有合理性和可操作性 ,对电气施工进行有效的指导。此外, 高层建筑电气设计还要考虑到日益增加的高层电气设备对电气系统的影响, 具有一定的前瞻性。电气节能设计,是指通过对传统电气设计的优化、新技术、新材料和新能源的使用,降低高层建筑电气消耗和提高电力系统效率,减少损失。我国当前真处于经济快速发展时期 ,城市扩张和城镇化建设等导致每年新增大量的高层建筑面积,产生巨大的电气消耗和浪费。在高层建筑电气设计中推行节能设计,对于实现节约型社会建设 ,促进经济可持续健康发展 ,具有重要的意义 ?我国当前的高层建筑电气设计节能技术发展尚处于初级阶段 ,存在着一些问题需要我们不断去改进和总结经验 ,促进高层建筑电气设计节能的发展。
4、高层建筑电气设计与节能措施
4.1、 降低线路损耗
导线的截面选着要根据当地对电力的是实际需求情况,通过要求依据年最小的综合运用费用来决定电流的经济密度 ?导线要选择电导率较小的材料 ,尽量的选用铜芯导线 。对于一类二类用电,适合选用铜芯导线,对于三类用电,其电线的负荷较小,适合选用铝芯导线;线路的设计尽量的走直线 ,减少回头路;对于距离较远的线路,在满足载流量和电压降要求的基础上,选用截面积增大一级的导线,虽然增加的线路的费用 ,但是可以通过节约能耗来降低综合的运行费用 。
4.2、供配电系统功率因数的提高
高层建筑供配电系统功率因数的提高可以提高设备利用率，减少无功功率损耗，实现建筑电气节能。自然功率因数的提高，这可以通过选择异步电机、调整工艺流程和改善机电设备运行状况、使用同步电动机以及实现电力变压器轻载运行的方法来实现。无功功率的人工补偿，并联电容器是用户经常使用的无功功率补偿设备，设计人员在设计的过程中可以采用高低压柜集中补偿和分散就地补偿的办法，结合建筑电气设备的实际情况来进行设计。电动机节能设计，设计人员可以通过提高电动机功率因数和工作效率的办法来减少电机的电能损耗，将电动机节能贯彻到电气运行的过程中，提高电机运行效率，减少能源的浪费。
4.3、空调系统的节能设计
所谓的建筑能耗，也就是建筑功能使用时所消耗的能源，这其中，建筑采暖与空调能耗占总能耗的50%～70%。上世纪末期，我国建筑能源消耗占世界比例的20%～25%。暖通空調系统在建筑节能中的作用可想而知，节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础，这些技术的合理应用，一定能为建筑节能做出重要的贡献。比如通过控制中心微机上的检测，画面上随时都能显示机组的启停时间运行时间以及冷水机组的运行状态、过载报警等参数，对暖通节能的有效实施颇有益处。
4.4、建筑物照明部分的节能设计
照明是建筑物电气设计的必不可少的功能，然而由于在公共场合照明的面积比较大，照明节能也是建筑电气节能设计的一个热点。照明部分的节能必须满足生活中对光照度的要求，建筑照明节能可以从以下几个方面入手：第一、建筑在设计时一定要充分考虑自然采光，尽量减少人工照明的使用；第二、建筑物照明设计时广泛采用节能灯泡，以降低能源消耗；第三、合理根据光照度这一条件根据不同功能划分选用不同功率的照明设备，已达到最佳的照明效果；第四、改变照明控制方式 ,一方面可以之间节约电力 ,另一方面可以提高照明系统的工作效率和科学性 ，节约运行维护的费用。采用新型的控制方式 ，减少不必要的损耗 ;对公共区域的照明或者大型住宅楼中运用智能化的照明控制系统,根据建筑物对照明的需求进行不同的时间控制模式、光线控制模式等模式设置 ,达到对建筑物照明的合理调整和控制。
【结束语】
随着城市化，人口密集的大城市越来越多，做好高层建筑电气设计与节能可以节约大量能源，又能合理地满足高层建筑的功能需求。
【参考文献】
[1] 万小洪.建筑电气设计中的节能措施[J].科技信息.2010（04）.
[2] 黎庆强.建筑电气设计过程中的节能措施[J].科技资讯.2009（13）.
【关键词】高层建筑；电气设计；节能
中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：
【前言】
近年来，人们也越来越关注关于环境的话题，随着社会的发展进步，节能环保的理念成为世界经济发展的主旋律。而随着经济的发展和城市人口的增长带动了城市高层建筑的迅速发展，高层建筑电气的节能重要性就更加突出，建筑设计人员在设计的过程中要贯彻节能原则，为了减少建筑消耗的能源，应在满足投资经济性的同时，尽可能地降低建筑电气的运行能耗。
1、高层建筑电气设计的主要内容
1.1、配电系统设计
我国高层建筑一般都是 10kV 标准电源进行同时供电，使用单母线进行高压分段，实现电压的自动切换。配电系统计费方式是高供高计，在建筑低压配电系统旁边也安装计费电度表，采用两部电价法。高层建筑单台变压器的容量一般都在 1000kVA 以上，减少变压器的数量。在变压器中间设置联络开关，限制低压侧电流的短路。再次，高压线和低压线一般都是采用的放射式系统，而高层建筑楼层配电则是采用的混合式系统，高层建筑竖井多是采用插接式的母线槽，水平干线一般采用的全塑电缆。
1.2、供电电源和电压的选择
高层建筑具有建筑面积大和层数多的特点，高层建筑都有两个以上的独立电源，确保建筑供电的可靠性和安全性。这些电源一般都是同时供电，互为备用电源，很多高层建筑还安装了机油发电机组，确保在停电的 15min 之后恢复供电，保证建筑在照明、电器使用、电梯设备以及消防设备方面的正常供电，我国高层建筑的标准电压等级都是 10kV。此外，电气设备人员还要对建筑电力负荷进行计算，对电气设备的选择提供依据，电力负荷计算一般是采用需要系数法和负荷密度法。
1.3、其他方面的设计
建筑的防雷与接地。高层建筑电气设计中要做好金属管线接地工作，电气设备保护接地、工作接地以及防雷接地都是相互结合的，接地电阻一般都在 1Ω 以下，在均衡电位的基础上提高建筑的安全性。电梯的设计。高层建筑具有功能复杂的特点，建筑不仅仅是居住的需要，高层建筑电梯包括了高级和普通客梯、消防梯、观景梯、货梯和自动扶梯，电气设计人员要和建筑总设计人员进行沟通协商确定。消防灭火系统的设计，高层建筑自动报警灭火系统包括了火灾探测器、消防报警控制器、自动灭火器等，高层建筑电气消防用电设计的问题众多，需要电气设计人员进行精心的设计。
2、高层建筑电气设计节能的原则
2.1、实用原则
节能应考虑国情及经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。按照实际情况保证建筑使用者工作、生活的需要，保证人们生活的舒适度和建筑物运输通道的畅通无阻，去掉建筑物中对人们生活影响不大的功能，添加智能节能设备。
2.2、注重经济效益
进行电气节能设计, 既是为了实现节约能源,降低运行成本 ,实现一定的经济效益为目标的。所以，设计应该跟多的从更新以前老旧的电气设计入手，逐步推进新技术的使用，这样可以降低风险的思路在较短的时间内收回投资节能所花费的资金。
2.3、节省无谓消耗的能量
减少电气系统的自身损耗是进行电气节能设计的首要任务 。首先找出哪些地方的能量消耗与发挥建筑物功能无关，如变压器的功率损耗、传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗；又如量大面广的照明容量，要采用先进技术使其能耗降低。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
3、高层建筑电气节能设计的现状
高层建筑电气节能设计,既是指以满足日常生活对电力资源的需求为目标, 根据电力传输和使用的一般规律 ,对高层建筑的电气布局和电气网络进行设计的活动 。高层建筑设计需要严格遵守国家对住宅电气设计的相关规范 ,满足业主对建筑的功能性要求,最后还要对施工部门的具体施工情况进行有效的结合 ,使得电气设计具有合理性和可操作性 ,对电气施工进行有效的指导。此外, 高层建筑电气设计还要考虑到日益增加的高层电气设备对电气系统的影响, 具有一定的前瞻性。电气节能设计,是指通过对传统电气设计的优化、新技术、新材料和新能源的使用,降低高层建筑电气消耗和提高电力系统效率,减少损失。我国当前真处于经济快速发展时期 ,城市扩张和城镇化建设等导致每年新增大量的高层建筑面积,产生巨大的电气消耗和浪费。在高层建筑电气设计中推行节能设计,对于实现节约型社会建设 ,促进经济可持续健康发展 ,具有重要的意义 ?我国当前的高层建筑电气设计节能技术发展尚处于初级阶段 ,存在着一些问题需要我们不断去改进和总结经验 ,促进高层建筑电气设计节能的发展。
4、高层建筑电气设计与节能措施
4.1、 降低线路损耗
导线的截面选着要根据当地对电力的是实际需求情况,通过要求依据年最小的综合运用费用来决定电流的经济密度 ?导线要选择电导率较小的材料 ,尽量的选用铜芯导线 。对于一类二类用电,适合选用铜芯导线,对于三类用电,其电线的负荷较小,适合选用铝芯导线;线路的设计尽量的走直线 ,减少回头路;对于距离较远的线路,在满足载流量和电压降要求的基础上,选用截面积增大一级的导线,虽然增加的线路的费用 ,但是可以通过节约能耗来降低综合的运行费用 。
4.2、供配电系统功率因数的提高
高层建筑供配电系统功率因数的提高可以提高设备利用率，减少无功功率损耗，实现建筑电气节能。自然功率因数的提高，这可以通过选择异步电机、调整工艺流程和改善机电设备运行状况、使用同步电动机以及实现电力变压器轻载运行的方法来实现。无功功率的人工补偿，并联电容器是用户经常使用的无功功率补偿设备，设计人员在设计的过程中可以采用高低压柜集中补偿和分散就地补偿的办法，结合建筑电气设备的实际情况来进行设计。电动机节能设计，设计人员可以通过提高电动机功率因数和工作效率的办法来减少电机的电能损耗，将电动机节能贯彻到电气运行的过程中，提高电机运行效率，减少能源的浪费。
4.3、空调系统的节能设计
所谓的建筑能耗，也就是建筑功能使用时所消耗的能源，这其中，建筑采暖与空调能耗占总能耗的50%～70%。上世纪末期，我国建筑能源消耗占世界比例的20%～25%。暖通空調系统在建筑节能中的作用可想而知，节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础，这些技术的合理应用，一定能为建筑节能做出重要的贡献。比如通过控制中心微机上的检测，画面上随时都能显示机组的启停时间运行时间以及冷水机组的运行状态、过载报警等参数，对暖通节能的有效实施颇有益处。
4.4、建筑物照明部分的节能设计
照明是建筑物电气设计的必不可少的功能，然而由于在公共场合照明的面积比较大，照明节能也是建筑电气节能设计的一个热点。照明部分的节能必须满足生活中对光照度的要求，建筑照明节能可以从以下几个方面入手：第一、建筑在设计时一定要充分考虑自然采光，尽量减少人工照明的使用；第二、建筑物照明设计时广泛采用节能灯泡，以降低能源消耗；第三、合理根据光照度这一条件根据不同功能划分选用不同功率的照明设备，已达到最佳的照明效果；第四、改变照明控制方式 ,一方面可以之间节约电力 ,另一方面可以提高照明系统的工作效率和科学性 ，节约运行维护的费用。采用新型的控制方式 ，减少不必要的损耗 ;对公共区域的照明或者大型住宅楼中运用智能化的照明控制系统,根据建筑物对照明的需求进行不同的时间控制模式、光线控制模式等模式设置 ,达到对建筑物照明的合理调整和控制。
【结束语】
随着城市化，人口密集的大城市越来越多，做好高层建筑电气设计与节能可以节约大量能源，又能合理地满足高层建筑的功能需求。
【参考文献】
[1] 万小洪.建筑电气设计中的节能措施[J].科技信息.2010（04）.
[2] 黎庆强.建筑电气设计过程中的节能措施[J].科技资讯.2009（13）.