高层楼宇建筑电气节能技术研究

张曙辉 张冬冬 李栋

摘 要：随着我国经济水平的不断提高，高层楼宇建筑的数量不断的增加。在高层楼宇建筑中，电气系统是其中的重要组成部分之一，它是实现高层楼宇建筑自动化系统能够高效稳定运行、人性化服务能够得以实施的最基本的保障。但是，由于电气设备使用而带来的能源消耗问题越来越严重，因此高层楼宇建筑的电气节能技术的应用研究具有非常重要的现实意义。电气节能技术不仅可以提高高层楼宇建筑的自动化水平，同时还可以保证各机电系统的安全可靠的高效运行。本文首先介绍了高层楼宇建筑电气节能设计的原则，同时对其现状进行了分析，最后提出了电气节能技术在高层楼宇建筑中的实际应用。

关键词：高层建筑；电气节能；技术研究

引 言：随着城我国现代化城市建设的水平的不断提高，高层楼宇建筑的数量已经实现了逐年的增长。人们生活水平的提高使得对能源的需求量不断的增加，随之而来的能源消耗问题也是十分严重的。能源危机的现状已经成为制约我国经济发展的一大因素，能源的高消耗不仅会对生态环境造成破坏，也会使经济结构呈现出不协调发展的局面。因此，为了最大程度的节省电气资源，缓解能源紧张的现状，提高居民居住环境的质量，就必须将降低高层楼宇建筑的电气消耗工作放在城市发展的重要位置。为此，相关技术人员必须及时了解和掌握先进的电气节能技术，理解电气节能技术设计的原则，对高层楼宇建筑的现状进行有效的分析爱，并将节能技术应用到高层楼宇建筑的设计当中，这样才能有效的缓解能源紧张的问题，使居民的正常生活工作得到有效的保障。

一、高层楼宇建筑电气节能设计的原则

1.适用性。

电气节能技术的设计前提是必须要保证在电气设计之后，其功能能够符合高层楼宇建筑中电气设备的应用，在保证其能够正常应用的基础上再进行节能设计。如果只是一味地追求技能，就会造成其功能不能有效的发挥应有的效应，达不到满足人们舒适性的标准，那么也就没有了应用价值。

2.实用性。

电气节能技术的应用，在满足高层楼宇建筑电气系统需求的同时，也要结合实际的工程情况，充分考虑实际应用的节能减排效益和经济效益等，合理选用先进的节能材料和设备，保证在节能过程中增加的投资成本能够在较短的时间之内通过节约电费等渠道实现收回，从而提高整个建筑电气系统的经济效益性能。如果电气节能技术只是一味地追求技能，就会造成节能资源投入过高，导致更大的资源浪费。

二、高层楼宇建筑电气节能的现状

1.节能设计存在问题

在对高层楼宇建筑的电气设计的过程中，存在的设计问题是导致其电能资源浪费的主要原因。相关工作人员在对高层楼宇建筑的电气工程进行设计时，既要满足大楼日常办公的需要，而且还要使得电气设备具有较好的扩展性，这样就方便以后对大楼进行电力维护的工作。除此之外，由于有的高层楼宇建筑的智能化程度很高，智能化的实现主要是依靠电动机来进行的，所以只有通过对其智能化系统进行节能设计才能够有效的节省电能，但是目前的智能化系统中并没有进行相关的节能设计。

2.设备选用存在问题

在对高层楼宇建筑进行设计时，由于传统的电气设计并没有考虑到节能的因素，所以在现今是很难进行更改的，老旧的电气设备虽然可以正常使用，但是在节能方面的功能是非常欠缺的，相对于新型的电气设备而言其能源消耗非常大；由于老旧电气的使用而导致的电能浪费占据了总电能浪费的绝大半部分，对于这种问题的切实解决，只有通过全面更换电气设备来实现，但是电气设备的更换过程是非常麻烦的，会对高层楼宇建筑中的居民的工作和生活产生不利的影响。

3.设备维护存在问题

电气设备正常使用的电能要远远低于设备故障时所消耗的电能，而高层楼宇建筑中的线路物理损耗要远远大于其他普通建筑，这是因为高层楼宇建筑中的电缆线路非常长，电缆线路也有一定的电阻，虽然在短距离的情况下可以忽略不计，但是长距离电缆导致的电能消耗是非常大的。高层楼宇建筑的电气维护人员如果没有将这些设备的故障及时排除，就会浪费较多的电能。

三、高层楼宇建筑电气节能技术的应用

1.供电线路的节能技术措施

在进行高层楼宇建筑的电气系统设计工作时，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，且各機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，其总长度较长，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。

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。从节约有功电能为主的角度入手，应按变压器有功功率经济运行方式进行优化比较分析；从提高变压器运行功率因数为主的角度入手，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的角度入手，则应按变压器综合功率经济运行方式进行优化比较分析。高层楼宇建筑的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。

3.照明系统的节能技术措施

在进行电气照明系统设计时，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。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；其次，设计人员可以充分地利用自然光，并且尽量使用定时开关、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，以此来实现节能。

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，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和节能降耗的目的；改变电机驱动容量，保证其达到最佳运转工况；合理群控呼梯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。

结束语：综上所述，在能源资源日益紧张的情况下，在提倡可持续发展战略的同时，我们应该充分的意识到能源消耗过度所带来的弊端，从而在日常生活当中尽量控制和减少电能的消耗。由于高层楼宇建筑的耗电量要远远多于其他的建筑，其节能减排的工作受到了人们的广泛关注，因此在高层楼宇建筑中应用电气节能技术是非常有必要的。减少高层楼宇建筑能源消耗量，不仅仅能够改善生态环境，同时还能够促进城市的健康发展和我国国民经济的稳步提高。

参考文献：

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