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摘要:本文结合自身 多年的工作实践经验对高层建筑电气设计的主要内容及如何节能进行了探讨。
关键词:高层建筑;电气设计;节能原则
引言：电气设计对于高层建筑功能的发挥具有十分重要的作用,随着我国高层建筑的发展,高层建筑电气设计也取得了很大的成就,但是仍然存在很多的问题和不足的地方,其中很具有代表性的问题就是能耗过大,这与我国建设节约型社会是不相适应的。文章对我国高层建筑电气设计的内容以及节能的原则进行了探讨。
1建筑电气设计的概念
1.1设计的概念
设计作为一个思维生产的过程,其各个阶段所进行的思维活动的深度和广度是各不相同的,同时设计也不仅仅是一个纯粹的思维过程,同时还需要有一定的工具和手段的协助才能够确保最终走向成熟。
1.2服务的对象
设计人员在国家相关法律规定的范围之内,根据委托者的要求进行思维创造,使委托者的要求能够以一定的标准的形式表达出来,从而对施工单位的施工活动进行指导。设计人员直接服务于委托者, 同时又服务于施工单位,既要满足委托者的要求,同时也要兼顾施工单位施工的可操作性。这就要求设计人员具有较高的职业道德和服务意识,能够妥善的处理施工单位和委托者之间的关系, 做好二者之间的沟通和协调工作,从而确保优秀的电气设计方案最终得以实现。
2高层建筑电气设计的主要内容
2.1 负荷的计算
电力负荷的计算为整个电气设计提供数据支持,是整个电气设计得以顺利进行的基础。对于整个高层建筑的电气设计的整体效果如何起决定性的作用。负荷密度法和需要系数法是高层建筑电力负荷计算常见的两种方法。
2.2供电电源及电压的选择
一般来说,现代化的高层建筑大多采用两个独立的电源,这样其中一个出现问题的时候,仍然能够保证建筑的正常供电,从而保证建筑供电的可靠性。电源的规格和相关的参数应该从建筑的实际情况出发,选择合适的。为了进一步确保建筑在长时间停电状态下的正常的运作,应该安装备用柴油发电机组,以便应付紧急情况。一旦出现断电,发电机组能够在短时间内投入运行,从而确保建筑的紧急照明、消防设备以及电梯在紧急情况下的供电。
2.3高低压配电系统的设计
高压配电系统:当前我国的高层建筑的供电电压一般为10千伏,分为两路独立进行供电,从而保证供电的可靠性,两路供电在其中一个发生故障的时候能够自动进行切换,提高可靠性。计费方式,采用高供高计。对于民用的低压用电应该和工业用电进行区分,单独安装电表。可以选择大容量的变压器,从而可以减少变压器的数量，节省空间,在变压器中间安装联络开关,防止低压侧的短路。我国的高层建筑中,放射式系统是高压系统和低压干线的主要的配电的形式，采用混合配系统对楼层进行配电,插接式母线槽多用于竖井之中。
2.4主要设备的选型高压开关柜。
现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层,按规定不宜采用油开关。应根高层建筑地下室的标准,选用具有”五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。低压配电屏。国外低压配电屏的结构,几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线,则做成手车式。应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快,故障率低等优点。
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4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。
2.7电梯
电梯按使用功能分,有高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许多种。按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等。按电流分则有交流和直流两大类。设计人员的任务是要确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和造型，不是电气设计人员单方面所能决定的,必须与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才能确定。
2.8消防自动报警和自动灭火系统
现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统,包括:火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层建筑中消防用电的设计问题，涉及到其他许多学科,而且规模越大，功能越多,控制内容越广泛，设计内容也就越复杂。
3建筑电气设计中的节能原则
由于人口的增加，工业的发展，生活水平的提高，能源的消耗也就急剧增加,能源危机迫在眉睫。因此,各行各业提出了节能的要求，节约二次能源一电能,也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则: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高层建筑需要消耗大量的能源来确保其日常的正常的运转,但是在这个过程当中很多能源的消耗都是没有必要的。为了避免这种情况的发生,应该对建筑物的能耗情况进行详细的调查,对每个细节的能源消耗进行详细的掌握,然后消除不必要的能源消耗,采用先进的节能设备来减少能源的消耗,在不影响建筑功能正常发挥的前提之下,尽可能的降低,能源的消耗。
结束语
现阶段正处于社会主义现代化建设的高速发展时期，工程建筑的数量非常多，为建筑行业的发展提供了良好的环境。由于土地资源的日益紧张以及建筑技术的进一步发展，超高层建筑越来越多。但是超高层建筑因为高度高、结构复杂、人口密集等特点，所以超高层建筑的电气设计的标准和要求非常高。即便国家对于超高层建筑中的电气设计已经颁布了相关的标准及规定，但是在具体的电气设计工作中还存在较多的问题和不足。设计人员在进行超高层建筑的电气设计时需要严格遵循相关的标准和依据，科学选用相应的技术，尽可能提高超高层建筑供电系统的稳定性和安全性，将安全事故的发生率降至最低。
参考文献:
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