摘要：随着我们国家现代化建设在快速的发展，我们生活中的高层建筑数量越来越多。但是现代城市高层建筑的发展越来越快，导致了高层建筑电气的设计当中出现了许多问题。由于我们国家高层建筑的面积大、层数多、功能复杂而且要求也比较高，所以对于高层建筑电气设计的要求也变得更高。本文对现代城市高层建筑电气设计原则做出概述，并提出了电气节能技术的有效措施。
关键词：现代城市；高层建筑；电气设计
一、高层建筑电气节能技术需要遵循的基本原则
1.1适用原则
高层建筑电气施工中要确保高层建筑中的机电系统能够长时间运行并可以创造良好的人工环境，同时要满足高层建筑内部机电设备对于供电可靠性、电能综合质量以及电力负荷容量的要求，再在此基础上对高层建筑中的供配电系统进行优化以推动高层建筑内部的电气系统对电能资源进行合理充分的利用。
1.2实际原则
在高层建筑电气施工中不仅要从技术层面让高层建筑内部的电气系统需求得到满足，同时要与高层建筑工程的实际情况结合对电气技术应用所能够获得的经济效益做出充分考虑，在确保节能材料以及节能设备先进性的基础上确保其合理性与经济性，让高层建筑节能技术所需要投入的成本通过电费的节约来收回以实现电气系统节能性能以及经济性能的提高。
1.3优化原则
在高层建筑电气施工中，要对高层建筑中的用电负荷等级、电气容量以及电气负荷类型等因素做出全面考虑，并通过采取相应节能技术来消除或者降低高层建筑电气系统中与建筑功能的实现不相关的能耗。如在高层建筑电气施工中可以通过优化控制系统来减少电气设备本身所需使用的电能；通过优化电气系统布线方式来降低供配电路中的能耗，这些措施是实现高层建筑内部电气节能的关键切入点。另外，在高层建筑中的照明系统设计中，有必要对绿色照明节能要求进行遵循，即高层建筑中的照明系统设计不仅要对节能性能做出考虑，同时要对用户的使用需求做出考虑。
二、现代高层建筑设计的要点
2.1高低压配电系统设计
（1）高压配电系统。高层建筑采用两路独立的10kV电源同时供电。实行单母线分段，自动切换，互为备用的供电方式。电源进线采用电缆，层配电系统采用混合式系统。竖井多采用插接式母线槽，预制分支电缆。考虑到水平干线走线施工比较复杂，故多采用全塑电缆与竖井母干线联结。在每层楼竖井设层间配电小间，层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。对于超高层建筑划分层数进行分区供电，将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。
（2）低压配电系统。低压电气主接线的方式有单母线和双母线两种方式。单母接线方式的电源及所有的出线共用一段母线，这种接线方式的优点是结构简单、维护运行方便、造价较低，但是供电的稳定性和可靠性较低。单母分段是在单母线的基础上将母线分为若干段，它们之间通过开关设备进行连接，当其中的一段发生故障的时候，断路器能够根据继电保护设备的指示进行切除，保证了供电的可靠性。对于超过9层高层建筑，采用市电和自备柴油发电机组双电源来保证一级负荷用电的安全性、可靠性和经济性。如果电力系统只能提供一路电源时，则需自备柴油发电机组一套，组成双电源供电网络。两个供电系统是独立分离的，不同时运行，市电合闸时，柴油发电机断路器必须处于断开状态，反之亦然。
在对高层建筑进行供电的时候，为了更好的保证其可靠性，一般都要设置两个相对独立的电源，这样即使出现问题也不会对建筑物的正常运行产生影响，在电源数量方面可以根据负荷大小以及实际电网的条件进行确定，两个独立的电源在运行方式上可以选择同时供电，这样两个电源就可以互为备用，为了更好的保证供电的可靠性，可以准备柴油发电机，这样在短时间内就能完成自动恢复供电，保证一些电器设备得到使用。
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2.3防火设计
（1）火灾监控系统的设计。火灾探测器主要安装在地下停车场、消防电梯前室、走道以及住户室内。要根据不同的位置设置感烟、感温等不同类型的探测器，单个探测面积小于500；区域显示器能监控发布火灾信息，应布置在楼层的电梯前室、走道部位和主要的通道出入口处；水流指示器实时监测并控制小区管网水流情况；火灾报警系统的传输线路采用防火材料，以保证发生火灾的时候信号能正常传输。同时敷设线路时要考虑到强电线路的电磁干扰，保证火灾监控系统的正常运行。
（2）消防控制系统的设计。消防控制系统的核心是火灾报警控制器和联动控制器。智能型火灾控制器具有很强的分辨能力，对整个前端采集系统进行实时访问，通过对信息的分析识别出是否有火灾发生，确认火灾信息后将报警信号传到控制中心的火灾报警控制器。联动控制器接收来自报警主机的指令，联动控制器进一步对前端的消防设备发出指令，消防设备采取措施进行灭火减灾。
2.4外部防雷设计
外部防雷设计主要包括接闪器、引下线和接地极的设计。接闪器位于建筑物的顶部，能直接承接直击雷，起到保护建筑物的作用。目前防雷效果较好的接闪器是法国的IF3避雷针，它有极快的提前放电时间和高度准确的落雷，寿命长，适用于各种恶劣的环境中。引下线则是利用建筑物本身的内部金属结构来防雷。建筑物的高度超过了30m的部分每三层应与均压环相连。这样能扩充雷电流的泄放通道，促进雷电流的分流，降低电磁场的集中程度，减小建筑内部电子信息系统的受干扰程度。接地电阻与接地极的尺寸、埋深等因素有关，高层智能建筑可利用结构基础钢筋作为接地极，沿建筑物基础周边敷设一圈40×4热镀锌扁钢进行总等电位连接，并埋深在室外地坪1.0m以下。
三、高层建筑电气的节能设计
3.1经济效益需要充分考虑
节能的同时也要充分考虑到经济因素，建立在过分增加成本和投入基础上的节能是不建议的。节能的焦点应该在电气设计当中体现，能在较短时间内通过节能而得以费用回报。
3.2以减少无谓耗能为主
应明确哪些电量消耗是与建筑物的功能无关，再考虑采取的具体措施。在设计过程中，节能措施应遵循“经济合理、价值实用、技术先进”等原则。由于高层建筑耗电量大，节能空间也相对较大，应在设计过程中充分考虑。因此，在选择电气节能的设备时，应对其性能、原理、效果等多方面因素给予考虑，无论是从技术上还是经济上，都要反复比较，在最后定选节能设备，以实现真正的节能功效。
结束语
经济的快速发展推动着城市化水平的不断提高，在城市不断发展过程中，高层建筑慢慢成为了城市发展的标志，在进行高层建筑设计的时候，对任何部分的设计都要进行重视，尤其对电气设计。高层建筑电气不仅仅对整个建筑的安全性有很大的影响，同时对建筑施工企业的经济效益也有很大的影响，因此在高层建筑设计中要对电气设计工作进行重视，这样能够在设计过程中减少能源的浪费情况，同时也能降低环境污染问题，给人们提供一个舒适和安全的居住环境。
参考文献
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[5]裴雯婷.高层建筑电气设计要点分析[J].科技创新与应用,2014,12.
论文作者:靳丽娟,周昊,张会雷
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/18
标签：高层建筑论文; 节能论文; 火灾论文; 系统论文; 电气设计论文; 高层论文; 电气论文; 《基层建设》2018年第3期论文;