摘要：在对建筑供配电系统负荷分配进行简单归纳总结后，对高层建筑供配电系统节能设计的基本原则进行了简单阐述。最后，结合自我实际工作经验，对高层建筑供配电系统节能设计技术要点进行了认真分析研究。
关键词：高层建筑；供配电系统；节能设计
Abstract: in the power supply system of building simple load distribution summary, supply and distribution system of high-rise building energy saving design of the basic principles of a simple in this paper. Finally, combined with self practical experience, the power supply system of high-rise building energy saving design key points of a careful analysis research.
Keywords: high building; For distribution system; Energy saving design
中图分类号：TU97文献标识码：A 文章编号：
从能源功能特性和使用情况来看，电能属于工农业生产发展、日常生活、城市规划等工程领域中重要的二次能源。相关统计数据表明，我国建筑能耗约占全社会总能耗的27%左右，并且预测到2020年，全国将新增建筑面积约200亿m2，建筑能耗占全社会的能耗比重也将增加。在建筑供配电系统中，电能的消耗大致比例可以划分为：中央空调用电约占整个建筑供配电系统耗电的40% ~50% ；水泵等设备用电约占10% ~15%，其他辅助电气设备用电约占10% ~15%；照明系统用电约占15%~25%，。因此，如何采取有效措施达到“节电能、降能耗”等目的，已成为建筑供配电系统提高其电能转换效率、建设绿色建筑供配电系统系统设计研究的重要内容[1]。
1 高层复杂建筑供配电系统电气节能设计基本原则
1.1 要满足建筑物内部电气系统功能正常发挥
供配电系统节能设计过程中，要以满足建筑物内部电气系统功能正常发挥作为设计方案的基本前提，如供配电系统要满足建筑物内部各机械动力设备系统、电气设备系统、照明系统、以及消防报警安防系统安全可靠用电需求；要满足照明房间或场所的照度、色温、显色指数等技术要求；要满足中央空调系统、通风空调系统基本温度、湿度用电需求；要满足电梯等电机拖动系统安全用电需求。满足建筑物功能安全稳定、节能经济的高效正常发挥是高层复杂建筑供配电系统节能设计必须遵守的基本前提。
1.2 要综合考虑供配电系统运行经济效益
在供配电系统节能设计过程中，不要一味追求设计阶段的节能效果，而忽略了系统后期运行维护费用。要从设计、施工、运维维护等方面，综合考虑供配电系统节能设计方案的实际经济效益。应综合考虑运行维护期间长期的节能降耗措施，使设计阶段增加的少量额外投资，能在几年或较短时间内就能通过合理的节能降耗措施相抵扣，从而有效提高设计方案的节能经济效益。
1.3 要用发展眼光进行供配电系统节能设计
设计方案的节能效果要从长远发展眼光着手，要从建筑物后期扩建、周围环境、以及电气系统投运后功能性能等方面，在设计方案中始终贯彻经济、合理、技术先进、材料新型、以及设计方案不会短期落伍等设计理念，精心考虑、详细计算、以及仔细斟酌供配电系统节能设计方案中的具体设计细节，确保整个设计方案具有较高节能经济性。
2 建筑供配电系统节能设计技术要点
2.1 配电系统节能设计
2.1.1 优选高效节能配电变压器
建筑供配电系统中，配电变压器是重要的电能转换和分配设备，但其自身又是一个能源消耗设备。因此，选择合理变压器容量和型号是提高配电变压器电能转换效率，降低运行能耗的重要措施。在电气节能设计时，应根据实际负荷需求，按照略高于变压器最佳负荷率来确定变压器容量，通常应设置负荷率在70%左右较为经济合理。另外，配电变压器选型时，应优选空载、负载损耗相对较小的节能性配电变压器。配电变压器选型时，应优选空载、负载损耗相对较小的节能型配电变压器。例如对容量为315kVA的配电变压器而言，S13系列与S7系列配电变压器相比，其负责损耗由4795W有效降低到3650W；其空载损耗由766W有效降低到340W，也就是节能型配电变压器其节能降耗效果十分明显。
2.1.2 合理选择无功补偿策略
在对建筑供配电系统设计时，对配电系统选择合理无功补偿策略，可以有效提高配电系统功率因数，降低系统线损，达到节能降耗的目的。高层建筑供电系统中单相负荷主要包括照明、家用电器、办公设备、以及计算机等设备；而三相负荷主要包括：电梯、水泵、风机、集中空调等设备。从实际工程设计统计资料表明，对采用集中空调的大型公共建筑而言，大约有40%~60%以上属于单相负荷；而对于居民住宅、或采用分体空调的建筑供配电系统而言，单相负荷所占比例可以高达80%~90%以上，且在实际应用过程中，因潜水泵、地下室排风机等大功率三相机电设备通常处于闲置不用状态，此时单相负荷所占比例就会更高。建筑中低压配电系统的无功补偿方式主要是在降低变电所内进行集中补偿，并采用三相共补和单相分补等无功补偿措施来提高供配电系统功率因数。由于“单相分补”投资较大，通常要比“三相共补”增加投资约20%~30%。因此，建筑供配电系统节能设计过程中，要根据建筑三相用电实际情况，并从技术经济等方面进行综合考虑，合理设计“单相分补”或“单相、三相相互结合共补”无功补偿方式。目前，“单相、三相相互结合共补”与谐波治理一体化无功补偿装置，在建筑行业中应用节能效果和经济效益较为优越，是节能设计中广泛推广使用的一种无功补偿模式[2]。
2.1.3 合理确定变配电间位置
建筑供配电系统中变配电间的位置，应考虑尽量布设在靠近负荷中心位置，且便于设备运输，尽量避免多尘、高温、有剧烈震动、有爆炸和火灾危险、以及环境潮湿等不利场所。
2.1.4 合理选择电缆经济截面
在电缆型号选择时，应优选电阻率较小的铜芯线；应合理布设电缆走向，节省导线敷设长度。对于长期处于载流工况的电缆截面应适当放大一级，以便于与保护装置配合和为建筑后期设备技术更新升级提高便捷有利整改条件。
2.2 建筑照明系统节能设计
对于荧光灯、高强度气体放电灯等灯具选择时，其灯具效率应严格满足GB 50034-2004《建筑照明设计标准》中第3.3.2条中的技术要求，严格控制照明设计节能降耗等技术指标。智能化照明控制系统的采用是高层建筑照明工程节能控制的重要技术措施，将智能调控技术与照明功能模式有机结合，不仅可以大幅度提高照明质量，提高照明系统人性化服务水平；同时还可以根据内部智能分析，制定高效经济的调控策略，使照明调控更加精细准确，有效提高照明系统能源转换效率，达到节能降耗目的。
2.3 电机拖动系统节能设计
电机耗电大约占整个建筑耗电的90%以上，而且大多数电机其电能利用效率较低，存在很大的节能降耗潜力。对于200kW以下从经济角度应优选低压电机，对于355KW以上只有高压电机。而对于200~355kW范围电机，应从技术、经济、运行能耗等多个角度进行综合评估，以选取合适的电机功率。另外，随着电力电子元器件价格不断降低，以及变频调速控制技术日趋完善，应结合建筑电机拖动系统的实际情况，采用变频调速、软启动等先进控制措施对电机拖动系统进行节能降耗技术升级改造，以达到节能降耗的目的。
3 结束语
高层建筑供配电系统其节能减排潜力较大，采取合理的电气节能技术措施对建筑供配电系统设计进行优化，可以取得有效节能降耗效果，不仅能给建筑供配电系统系统带来巨大经济效益，同时还可以实现有效资源的高效利用，最大限度地减少电气系统运行过程中对环境的影响，为建筑行业实现生态、绿色环保、低成本可持续建筑发展，提供重要的节能减排技术支撑。
参考文献
[1] 李宏毅,金磊.建筑工程电气节能[M].中国电力出版社,2004.
[2] 建设部.GB50034-2004建筑照明设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社, 2004.