邱 婷

中冶南方武漢建筑設(shè)計有限公司 湖北 武漢 430070

湖北為貫徹國家有關(guān)節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)的法規(guī)和政策，改善居住建筑熱環(huán)境，提高采暖和空調(diào)的能源利用效率，依據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ134—2001，制定《居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)。在超高層建筑建設(shè)中電氣設(shè)計是重要的部分，直接影響到日后超高層建筑使用中人們的生活質(zhì)量，同時對超高層建筑的壽命以及安全性也是有著直接的影響，現(xiàn)階段來看，在電氣設(shè)計中若是可以實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能，那么就能讓資源得到有效節(jié)約，節(jié)能設(shè)計已經(jīng)是如今電氣設(shè)計中不可忽視的內(nèi)容，對超高層建筑業(yè)的整體發(fā)展也是有著一定的挑戰(zhàn)性，成為超高層建筑領(lǐng)域的主要發(fā)展方向。

1 電氣節(jié)能的意義

電氣節(jié)能是國內(nèi)超高層建筑業(yè)高度關(guān)注的問題，可持續(xù)發(fā)展是超高層建筑業(yè)發(fā)展的重要理念，同時也是國家提倡的戰(zhàn)略。國內(nèi)人口數(shù)量龐大，雖然地域遼闊，各類資源都比較豐富，但是人均能夠擁有的資源并不多。而且一直以來國內(nèi)人口都是在快速增長中，增加了對各類資源的消耗。我國入世后，綜合國力以及經(jīng)濟(jì)實(shí)力都是在顯著提升，超高層建筑業(yè)更是實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，在國內(nèi)經(jīng)濟(jì)中的地位是不可忽視的，在實(shí)際施工有著嚴(yán)重的資源浪費(fèi)的問題，對資源的節(jié)約以及環(huán)境保護(hù)都是造成負(fù)面影響。因此需要加強(qiáng)電氣節(jié)能在超高層建筑設(shè)計中的有效應(yīng)用。

2 超高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計的原則

2.1 滿足超高層建筑基本功能

現(xiàn)階段國內(nèi)的各類資源面臨著非常嚴(yán)峻的局面，已經(jīng)引起了國家的關(guān)注，節(jié)能減排成為各行業(yè)發(fā)展的重要要求，為了實(shí)現(xiàn)對資源的節(jié)約，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)步，電氣節(jié)能已經(jīng)是一種必然的趨勢，積極對節(jié)能技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，在各領(lǐng)域普及節(jié)能技術(shù)，這是非常重要的舉措。在超高層建筑施工中實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能也是受到國家以及行業(yè)的重視，電氣設(shè)計中實(shí)現(xiàn)對節(jié)能技術(shù)的有效使用，可以促進(jìn)超高層建筑項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)效益以及生態(tài)效益兩個方面的實(shí)現(xiàn)，順應(yīng)新時期的行業(yè)要求，不僅僅是對電能的節(jié)約。對環(huán)境的保護(hù)，也是為經(jīng)濟(jì)進(jìn)步以及社會建設(shè)提供新的發(fā)展動力。

我國可以說是世界人口大國，在實(shí)際發(fā)展的過程中，人均資源占有量會相對比較少。在此情況下，就會擁有社會經(jīng)濟(jì)良好發(fā)展的機(jī)會。同時，在當(dāng)前的模式下，城市化進(jìn)程在不斷加快，隨之人民的生活水平也在提高。這樣，就需要超高層建筑行業(yè)在實(shí)際發(fā)展的過程中對自身提出更高的要求，以此迎合社會的實(shí)際需求。但是，這其中必然會出現(xiàn)很大程度的耗能。通過詳細(xì)的調(diào)查和分析得知，超高層建筑行業(yè)的能源消耗和資源的持續(xù)發(fā)展之間出現(xiàn)了很大的問題，即出現(xiàn)了背離的現(xiàn)象。從超高層建筑行業(yè)角度重復(fù)，超高層建筑電力設(shè)備的耗能就擁有了比較大的比例。相關(guān)技術(shù)人員在實(shí)際開展工作的過程中只有充分的認(rèn)識到超高層建筑電氣技能設(shè)計的重要性，并對設(shè)計實(shí)施良好的行動，才會在激烈的市場競爭中穩(wěn)定立足。

電氣節(jié)能的設(shè)計是需要推行的，但是要在滿足超高層建筑各方面基本功能的前提下，如超高層建筑需要保持足夠的照明條件，超高層建筑內(nèi)的樓道需要保持暢通，基本正常的用電需要保持供應(yīng)，現(xiàn)代化工藝的要求也要進(jìn)行滿足，尤其是很多的娛樂場所，照明系統(tǒng)要進(jìn)行獨(dú)特設(shè)計，讓亮度達(dá)到一定的程度。因此電氣節(jié)能是一種一定要圖形的設(shè)計理念，但是基本的功能還是要保持的。

2.2 充分考慮經(jīng)濟(jì)效益

綠色和節(jié)能是我國的基礎(chǔ)國策之一，同時也是超高層建筑電氣設(shè)計過程中應(yīng)該著重關(guān)注的一個重要原則。通過對工業(yè)的耗能研究得知，在超高層建筑設(shè)計的過程中會出現(xiàn)很大的耗能，應(yīng)該重點(diǎn)對超高層建筑電氣技能設(shè)計進(jìn)行完善和整合。從整體上出發(fā)，對超高層建筑電氣設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計和分析。針對超高層建筑系統(tǒng)應(yīng)該從節(jié)水、節(jié)材和節(jié)地等層面進(jìn)行重點(diǎn)整合。電氣節(jié)能是結(jié)合具體的國情來進(jìn)行推行的，在超高層建筑設(shè)計中對電氣節(jié)能進(jìn)行推進(jìn)，也要考慮到經(jīng)濟(jì)上是否能達(dá)到一定的效益，避免在超高層建筑設(shè)計中對電氣節(jié)能的盲目應(yīng)用，若是單純?yōu)榱斯?jié)能造成資金上的過度消耗。讓運(yùn)行的成本增加，這樣的設(shè)計成果也是失敗的。

通常情況下，在實(shí)際進(jìn)行超高層建筑電氣技能設(shè)計的過程中，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn)原則：第一，要迎合超高層建筑物的實(shí)際運(yùn)用需求。首先，要求電氣技能技術(shù)以滿足燈照、顯色和舒適度等為前提。同時，這些內(nèi)容也是超高層建筑電氣的作用展現(xiàn)。第二，要對經(jīng)濟(jì)作用進(jìn)行充分的分析。從超高層建筑電氣設(shè)計角度出發(fā)，在實(shí)際設(shè)計過程中出現(xiàn)的成本不能被我們所忽視。在進(jìn)行設(shè)計時就要掌控在一定的經(jīng)濟(jì)范圍之內(nèi)。這樣，通過技術(shù)對成本進(jìn)行更好的補(bǔ)充。第三，應(yīng)該合理運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)。節(jié)能設(shè)計的根本點(diǎn)就是運(yùn)用新型的技術(shù)去補(bǔ)充那些沒有必要的能耗。在現(xiàn)階段，很多超高層建筑電氣的設(shè)計和功能需求之間并沒有展現(xiàn)出很大的聯(lián)系。因此，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)便可。

2.3 減少不必要的能源耗費(fèi)

對超高層建筑的建設(shè)來說，樓層的高度是最需要考慮的問題，同時其中的人員更多，因此，往往需要消耗大量資源來維持高層的運(yùn)行。但是在實(shí)際運(yùn)行中很多能源消耗其實(shí)是不必要的。為了將這一問題針對性解決，需要對超高層建筑中的資源使用實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查，對各個環(huán)節(jié)的資源利用進(jìn)行全面地掌握，然后運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)減少各類不必要的消耗，在不影響其功能發(fā)揮的基礎(chǔ)上。要減少各類設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對能源消耗的有效降低。

在超高層建筑電力設(shè)備運(yùn)行的過程中，電氣技能設(shè)計是比較關(guān)鍵和基礎(chǔ)的。在此情況下，應(yīng)該遵循相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范，以此實(shí)現(xiàn)超高層建筑設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。同時，以國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計的過程中，應(yīng)該從高效和節(jié)能設(shè)備的運(yùn)行方式出發(fā)。在現(xiàn)階段，我國的超高層建筑電氣設(shè)計中出現(xiàn)了很多的問題，比如電路材質(zhì)、長度和設(shè)備選擇等。在面對這些問題的時候，就應(yīng)該對節(jié)能措施進(jìn)行重點(diǎn)規(guī)劃，同時運(yùn)用新技術(shù)，對新產(chǎn)品進(jìn)行完善開發(fā)。

3 超高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用策略

3.1 配電系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)設(shè)計

配電系統(tǒng)是超高層建筑中非常關(guān)鍵的部分，在整個電氣系統(tǒng)中也是至關(guān)重要的。對配電系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計，對系統(tǒng)的容量精確計算，對供電半徑及供電線路路由進(jìn)行合理的規(guī)劃，以盡量縮短變配電所到用電末端的供電距離。這樣就能節(jié)約輸電材料，減少資源消耗，同時減少輸電中不必要的電能消耗，讓電氣節(jié)能的效果發(fā)揮出來，設(shè)計人員還要適當(dāng)運(yùn)用電源變壓器，對其數(shù)量以及容量進(jìn)行合理選擇，對變壓器結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計，也是可以讓電氣節(jié)能的效果更加顯著。

從超高層建筑電氣供電配電系統(tǒng)角度出發(fā)，想要更好的開展節(jié)能措施就應(yīng)該對其運(yùn)行和轉(zhuǎn)化過程的耗能進(jìn)行降低。另外，還需對故障的發(fā)生幾率進(jìn)行降低，最終提升其可靠性，展現(xiàn)出比較高的配電效率。在開展配電節(jié)能設(shè)計的過程中應(yīng)該把供電的部分情況進(jìn)行詳細(xì)掌握，要關(guān)注供電的具體分布狀況和實(shí)際的運(yùn)行距離。同時，還應(yīng)該把設(shè)備的負(fù)荷和自身特點(diǎn)考慮進(jìn)去。另外，在超高層建筑節(jié)能設(shè)備正常運(yùn)行的背景下，還應(yīng)該對線路的相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行重點(diǎn)簡化和分析。一般情況下，供電的地方和負(fù)荷中心之間應(yīng)該擁有比較大的距離。主要是因?yàn)槠鋾绊懙骄€路路徑的耗材。在此，值得我們關(guān)注的是，在進(jìn)行變壓器選擇的過程中，應(yīng)該運(yùn)用那些高效節(jié)能型的。于此同時，風(fēng)機(jī)和電梯等都是節(jié)能設(shè)計過程中不能忽視的重要內(nèi)容。在保證節(jié)能設(shè)計完善的情況下，可以對相關(guān)的供應(yīng)廠家進(jìn)行嚴(yán)格要求，最終落實(shí)節(jié)能設(shè)計[1]。

3.2 照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

在超高層建筑中照明系統(tǒng)也是非常關(guān)鍵的。白熾燈比較簡單和安全，維護(hù)也是非常便捷，但是發(fā)光率并不高，與電氣節(jié)能是不符合的。因此，在實(shí)際設(shè)計中，光源還是要以高效率為原則。在室內(nèi)主要是運(yùn)用小功率熒光燈以及LED節(jié)能燈。另外就是在室外以及道路上，則是可以用高壓鈉燈以及金屬鹵化物燈。若是說過氣體放電燈以及熒光燈，就要裝置電容器，另外就是超高層建筑內(nèi)還是要盡可能實(shí)現(xiàn)對自然光的有效利用，靠近室外的位置對自然光可以進(jìn)行合理使用[2]。

第一，運(yùn)用比較合理的節(jié)能光源。通常，在超高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計的過程中，處于重要地位的就是設(shè)計環(huán)節(jié)?？偟膩碚f，照明的用量是比較大的，設(shè)計的領(lǐng)域也比較寬。在這樣的情況下，進(jìn)行設(shè)計的過程中就應(yīng)該融合多種因素，重點(diǎn)關(guān)注技術(shù)因素。在此，就應(yīng)該從超高層建筑自身的實(shí)際需求為出發(fā)，對照明的光源進(jìn)行重點(diǎn)決策。第二，應(yīng)對自然光進(jìn)行合理的運(yùn)用。經(jīng)過我們詳細(xì)的分析，得知自然光是最為環(huán)保和節(jié)能的。同時，自然光還具有很大的優(yōu)勢，能夠擁有充足的資源。因此，把人工照明的形式和自然光照明的形式結(jié)合在一起，就構(gòu)成了照明節(jié)能的重要手段。第三，要對照明工具進(jìn)行優(yōu)化。在運(yùn)用了比較合理的照明光源的前提下，只有運(yùn)用良好的照明工具，才會展現(xiàn)出光的最大作用。一般情況下，在進(jìn)行照明工具選擇的過程中，應(yīng)該運(yùn)用那些容易清潔和更換的。另外，在運(yùn)用的時候，還應(yīng)該對點(diǎn)燈的實(shí)踐進(jìn)行監(jiān)控。第四，要對新型的光源進(jìn)行推廣和升級。關(guān)注日常的維護(hù)和養(yǎng)護(hù)。新型的光源會產(chǎn)生比較小的污染，還會提升運(yùn)用的效率。最終也推動節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用發(fā)展。

3.3 降低線路和產(chǎn)品電能浪費(fèi)

在超高層建筑能耗之中，比較重要的一個部分就是超高層建筑電氣能耗。同時，在當(dāng)前我國的資源比較缺乏，在如此狀況下，人們逐漸認(rèn)識到了節(jié)能的重要性和價值。從某種程度上來說，在針對超高層建筑電氣節(jié)能進(jìn)行設(shè)計，為會促進(jìn)社會和民聲的發(fā)展和進(jìn)步。針對這個十分重要的問題，則需要對超高層建筑電氣節(jié)能的必要性進(jìn)行重點(diǎn)分析和研究。同時，還應(yīng)該關(guān)注超高層建筑電氣技能設(shè)計的基本規(guī)范和原則。在此基礎(chǔ)上，更好的對超高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計進(jìn)行落實(shí)。

線路中也是會產(chǎn)生一定的電能消耗，這也是與電氣節(jié)能不符合的一個地方。設(shè)計人員在展開電氣節(jié)能設(shè)計的時候，需要對線路耗能的情況加強(qiáng)重視。結(jié)合機(jī)械的長度以及發(fā)熱，需要選擇更多的低壓線路，同時要降低線路中出現(xiàn)的能耗。另外就是選擇一些電阻小一些的材料，這些材料作為導(dǎo)線的話，可以讓能耗進(jìn)一步降低，也是一種電氣節(jié)能的設(shè)計。

3.4 提高供配電系統(tǒng)功率因數(shù)

這種方法也是可以讓電能得到有效節(jié)約。要想實(shí)現(xiàn)這種效果，可以選擇合適的異步電機(jī)。或者是用同步電動機(jī)，或者是實(shí)現(xiàn)變壓器的輕載運(yùn)行，都是可以實(shí)心這樣的設(shè)計目標(biāo)。設(shè)計人員可以選擇一些高低壓柜，無功功率集中或者分散實(shí)現(xiàn)人工補(bǔ)償，但是這種方式還是要結(jié)合高層超高層建筑的一些設(shè)備設(shè)計情況，來實(shí)現(xiàn)合理地設(shè)計。同時在電氣節(jié)能的設(shè)計中，要實(shí)現(xiàn)三相負(fù)荷盡量處于平衡的狀態(tài)，用合理的方式讓設(shè)備功率因數(shù)提升[3]。

3.5 動力系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計措施

在超高層建筑節(jié)能設(shè)備運(yùn)行的過程中，動力系統(tǒng)中的核心部分就是電動機(jī)。這把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的時候，高效節(jié)能的電動機(jī)往往會擁有比較低的損耗。因此，在實(shí)際進(jìn)行選擇的過程中，就應(yīng)該結(jié)合工作的場地和用途。通常情況下，會面臨著比較多的產(chǎn)品選擇，想要對其進(jìn)行合理配置，就應(yīng)該防止出現(xiàn)大小不一的現(xiàn)象，出現(xiàn)不匹配的問題，也就是不能出現(xiàn)電機(jī)設(shè)備自己空轉(zhuǎn)的問題。此外，電動機(jī)的啟動具體形式也會對最終的節(jié)能效果產(chǎn)生很大的影響。在現(xiàn)階段，受到人們重點(diǎn)關(guān)注的自行速度調(diào)節(jié)電動機(jī)和節(jié)能熱潮之間能夠相吻合。在進(jìn)行調(diào)度的過程中，籠型的電動急救會對對接形式進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此提升自身的工作效率和穩(wěn)定性。最終就會更加簡單的進(jìn)行操作。

3.6 智能系統(tǒng)對電氣節(jié)能的幫助

現(xiàn)代超高層建筑關(guān)于電氣設(shè)計方面節(jié)能和綠建的要求越來越高，隨著科技不斷發(fā)展，節(jié)能的技術(shù)和手段也日益更新。第一，可以通過能耗計量系統(tǒng)，對冷熱源用電、照明用電、插用電、動力用電、熱水用電及特殊用電、變壓器低壓側(cè)出線回路進(jìn)行計量，以此來收集各能耗數(shù)據(jù)；第二，利用建筑設(shè)備管理系統(tǒng)，對所有的用能設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控管理，包含對大樓的照明、空調(diào)以及用水等；第三，通過智能管理平臺軟件分析收集的用能數(shù)據(jù)，給出用能分析結(jié)果和建議，長期高效的提高大樓內(nèi)能源的利用率。

4 結(jié)論

綜上所述，電氣節(jié)能是如今超高層建筑設(shè)計中非常重要的要求，也是整個超高層建筑業(yè)未來的主要發(fā)展方向，現(xiàn)階段來看電氣節(jié)能要想順利實(shí)現(xiàn)，還是有著諸多的困難是需要克服的，而如今超高層建筑規(guī)模在擴(kuò)大，需要在電氣節(jié)能方面加強(qiáng)設(shè)計理念以及技術(shù)的更新。我們可以十分清晰的看出，超高層建筑節(jié)能設(shè)計過程中展現(xiàn)出了十分明顯的系統(tǒng)性。但是，其工作環(huán)境往往是比較繁瑣的。在這樣的情況下，進(jìn)行超高層建筑電氣設(shè)計的過程中應(yīng)該積極結(jié)合多個因素。同時，要與我社會節(jié)能的發(fā)展步伐相吻合。在此，我們充分認(rèn)識到了超高層建筑電氣節(jié)能的重要性，在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計的過程中應(yīng)該以具體的原則和規(guī)范為出發(fā)點(diǎn)，為推動超高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計的穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。通過對照明、動力系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計等工作的順利開展，更好的優(yōu)化超高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計。