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摘要：高层建筑已成为现代城市的标志，同时它也象征着科技的进步。然而，电气设计这是高层建筑工程里必不可少的部分。但是，由于高层建筑的电力负荷过大，怎么合理的运用电气设计让建筑具有节能、智能、安全的特点，已成为人们关注的问题。
关键词：高层建筑；电气设计；节能原则
1 高层建筑的电气设计的基本概念
1.1 电气设计的概念
设计是指将一个设想、计划、理念或构思通过反复思考与论证，通过一定的方式表达出来的过程。这是一个思考与论证反复推敲的过程。设计首先是一个思维过程，先经过思考，规划，再付诸行动通过一定手段表达出来。每个阶段思考的角度不同，所达到的深度与广度也是不同的。如在进行服装设计是，设计师先是在脑子里规划好了一件衣服的样子，经过论证可行，再裁剪缝制出设计作品。电气设计也一样，设计师构思规划好设计方案，经过论证推敲方案可行，再实施方案，方案完成，即完成一个完整的电气设计过程。
1.2 电气设计的服务对象
电气设计是指设计人员应委托者的要求，在法律允许的范围内，从事思维创造、对要施工的项目进行规划、指导施工单位的施工活动。设计人员既要满足委托人的要求，又要考虑施工单位施工的可操作性。所以，设计人员是服务于委托人和施工单位的。电气设计人员应该树立正确的服务概念，爱岗敬业，在委托人与施工单位之间起到协调沟通的作用，这样一个好的电气设计方案才能得以顺利实施。
2 建筑电气设计的主要内容
2.1电力负荷的计算
对高层建筑进行电气设计时，第一项工作是计算电力负荷。需要注意的是，电力负荷的计算一定要科学和准确，要全面保证电力负荷计算的精确性，以免计算错误给建筑电气设备的选择决策造成影响，进而危及到设备的使用安全。一般来说，高层建筑电气设计在实施电力负荷计算时，所采用的计算方法多为负荷密度法，或者需要系数法。通过这两种计算方法得到的数据更加客观、科学，能够为建筑电气设计奠定良好的设计基础。
2.2供电电源的设置
电力负荷精确计算完成之后，要进行供电电源的配置。对于高层建筑来说，通常为了保证建筑用电的可靠性，高层建筑都会配置两个或两个以上的供电电源，具体数量视建筑物内部的电力负荷值来定。实际供电时，建筑物中所配置的两个及两个以上电源同时供电，并互为对方的备用电源。当然，除了供电电源之外，高层建筑内部还要设置相应的应急发电机组，目的是防止建筑电路发生运行故障后，整栋建筑物失去电源，无法在短时间内恢复用电。应急发电机组能够在电源故障后30秒钟内自动恢复建筑用电，为建筑用户提供及时、可靠的供电服务。
2.3主要电气设备的选型
（1）高压开关柜的选型
就现代高层建筑的空间格局来看，由于大部分高层建筑工程的变配电室都是设置在建筑主楼地下室里面的，所以一般不能采用油开关。再加上高层建筑地下室施工标准中有着规定，建筑地下层变配电室内的开关必须采用具有“五防”功能的真空断路器高压开关柜。
（2）电力变压器的选型
同高压开关柜的选型一样，电力变压器的选型也必须按照相关要求做严格把关，尽量不要在高层建筑主楼内安设油浸式电力变压器，以免引起火灾，对建筑居民的生命和财产安全造成威胁。总的来说，电力变压器在选择时务必要满足建筑的防火要求，合理选择非油浸的变压器。
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（3）应急备用发电机组
在过去，高层建筑内部都采用柴油发电机作建筑的应急备用电源，而在现在，随着发电技术的不断发展，高层建筑电气设计中用于应急发电的设备已不再局限于柴油机，不少建筑开始采用燃气轮发电机。这种发电机比柴油发电机的反应速度还快，能在电力故障后的第一时间内完成应急发电和供电，减少故障发生概率，保证人们的用电可靠性。
2.4变电所位置的确定
现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。
2.5电气照明设计
电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。
2.6防雷与接地
现代高层建筑的防雷设计，除采用避雷针和避雷带的传统做法外，近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用，但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一起的，组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在1欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。
3 建筑电气设计中的节能原则
城市化进程的加快，让城市人口迅速激增，加上工业水平和人民生活水平的不断提高，导致了能源消耗的加剧，全球已经面临能源危机的问题，所以节能减排低碳环保已经成为现代社会的主流发展趋势，在这个基础上进行电气设计要本着节能的原则，其主要包括以下几点：
3.1满足建筑物的功能
即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。
3.2考虑实际经济效益
节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
3.3节省无谓消耗的能量
节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。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，宜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。
4 结束语
高层建筑电气设计的特点直接影响了高层建筑的安全使用和建筑的各种能耗， 所以电气设计师在设计的时候必须了解高层建筑的特点、内容，遵守电气设计的原则，实现建筑的整体的节能。 高层建筑电气设计及节能措施已经引起社会的普遍关注，高层建筑的电气设计直接影响到用户的使用安全，完善节能措施有助于减少用户的经济损失，为国家节约电能，所以加强对高层建筑电气设计及节能措施的研究力度具有非常重要的意义，这不仅是该领域目前的主要任务，也是未来数十年主要的研究方向。
参考文献
[1]张敬涛.浅谈高层建筑电气设计的主要内容及节能原则[J].中国新技术新产品，2011（22）：64.
[2]尹鹏.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则[J].门窗，2013（11）：177.
[3]刘秉清.高层建筑电气设计及节能措施[J].通讯世界，2015（5）：116-117.
论文作者:袁宝伟
论文发表刊物:《防护工程》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/2
标签：高层建筑论文; 电气设计论文; 节能论文; 建筑论文; 负荷论文; 电力论文; 电源论文; 《防护工程》2017年第30期论文;