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摘要：随着经济的飞速发展，城市高层建筑越来越多。在高层建筑的电气设计过程中，设计师必须始终遵循节能原则，并选择正确的电气设备。考虑建筑物特征的合理设计，以达到降低运行成本、节约能源的目的。
关键词：高层建筑；电气设计；节能
1引言
在高层建筑设计中，电气设计是一项关键组成部分，中国的人均资源和能源相对贫乏，节能设计是电气设计的重点。设计师将在相关国家法律规定的范围内为客户和建筑单位提供直接服务，还必须考虑设计者的可操作性，以满足客户的要求。本文对高层建筑电气设计主要内容及节能进行了探讨，希望能为业界同行提供参考。
2建筑电气设计的节能原则
2.1实际经济效益和节能考核
在设计时，应根据国家的实际情况考虑实际的经济效益，投资不应过度消耗以节省能源，避免运营成本的增加。相反，增加的投资应减少节能的运营成本，以便可以在几年或更短的时间内收回这些成本。
2.2节省不必要的能耗
节能的重点是节省不必要的能耗，必须使用先进的技术来减少能耗以及大量的照明能耗。因此，节能措施还应贯彻实用性、经济合理性和技术进步的原则。
2.3满足建筑物的功能
这是指满足照明强度、色温和显色指数，舒适的空调温度和室外空气量，即舒适卫生；满足顶部、底部、左侧和右侧不受阻碍的运输通道；满足特殊的过程要求，例如功耗、展馆过程照明功耗。
3高层建筑电气设计的主要内容
3.1负载计算
电源负载是电源设计的基本参数，准确的计算在选择设备时，对设备的安全、经济和运行可靠性起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算主要使用负荷密度法和需求系数法。
3.2电源和电压的选择
为了确保电源的可靠性，现代高层建筑需要至少两个独立的电源，具体数量取决于负载的大小和本地电网的状态。通常，两个独立电源的工作模式是两个同时供电的电路，每个电路都是备用电路。此外，必须安装紧急备用柴油发电机组，这是因为要求在15s内自动恢复电源，国内的高层建筑物的电源电压使用10kV的标准电压水平。
3.3高低压配电系统设计
高层建筑配电系统的设计通常是根据标准电源方法进行的，并且采用高压分段法来实现电压的自运行，大多数使用单个母线操作技能。用两部电价法来计算电费，通常是高电源和大功率电表，但在高低压配电系统旁边单独安装电表。通过同时完成计数和数据处理的方法实现电力监控。高层建筑中的变压器通常相对较大，带有中央接触开关装置，可有效防止低压测量电流的短路现象。高压线和低压线通过无线系统连接，并且楼层之间通过混合系统分布，使用塑料密封电缆，确保用电安全。
3.4主要设备的选择
高层建筑迫切需要通用设备来应急发电、照明系统、电源变压器、低压配电盘和高压配电柜。使用它们时要小心，避免注油的电源变压器。高层建筑的地下室中装有抽屉式低压配电盘，真空开关携带型开关柜和配电室实现消除隐患的目标，确保人员安全。除了正常的电气设备配置外，还必须配备应急发电单元（发电设备）。照明应根据光源、亮度、灯位置和调光（眩光）的多角度调节来设计照明，并与建筑物本身的安装协调。
3.5变电站位置的确定
现代高层建筑的功耗非常大，确定变电站的位置时，高压应尽可能远离负载中心，这对于节省电能和提高电源质量非常重要。
3.6电气照明设计
电气照明设计包括光源选择、灯放置、眩光控制、调光控制和配光线放置等。照明设计与建筑装饰息息相关，能获得明显节能效果的高效LED光源被优先考虑。
3.7防雷接地
高层建筑的现代避雷设计使用简单、可靠且经济高效的避雷针和避雷带。但是，需要确保每个楼层上的钢筋和金属管都牢固地连接到该楼层上的引下线的圆柱，以形成等电位层。所有现代高层建筑均使用钢筋混凝土剪力墙，并且与地面的连接非常可靠，关键是正确接地金属管道。
尽管诸如基础钢筋之类的自然接地体可以满足接地电阻的要求，但必须安装水平的人工接地体才能将主建筑基础连接到接地网，这有助于平衡潜力并提高安全性。
3.8防火
用于高层建筑的最新自动灭火系统包括四个部分：火灾探测器、本地火警控制器、消防中心以及可实现自动灭火的自动浇水灭火系统，消防中心负责监视整个建筑物和消防。
4我国高层建筑的耗能现状
4.1电机牵引系统能耗问题
与照明系统相比，电机牵引系统具有智能、人性化和服务方面的优势，但在高层建筑的电气系统中却是另一个主要的能源浪费。在电气设备的日常维护中，已经发现某些电机牵引系统存在施工规划设计不合理、智能调度自动化水平低以及运行维护期间综合维护成本昂贵的问题，这导致电动机牵引系统随着时间的流逝而效率低下，浪费了电能。
4.2传输能耗大
当前的高层建筑中的能量传输主要依靠配电线，而复杂的传输线会在传输过程中造成大量能量损失，这也是重要的功耗来源。
4.3照明系统能耗
高层建筑的照明系统是最明显的能耗元素，照明系统的能耗直接影响使用建筑物的人的生活和生产。不平衡的照明系统配置不仅造成电能浪费，而且影响人们的正常生活。一些高层建筑在设计和建造过程中仍使用传统的照明设计概念和设备。他们不考虑建筑物用户和容量的未来增长，后续使用过程将逐渐显示出匹配的劣势，诸如缺乏智能节能控制管理，无法满足照明设计标准以及高能耗等问题。
5高层建筑电气设计中的节能措施
5.1智能照明系统设计
在高层建筑的电气设计中，许多高层都在使用智能照明控制系统。智能照明系统可以为不同的人，不同的场景和不同的时间“预设”照明系统，以精确地控制照明程度。使用智能照明系统不仅可以节省大量能源，而且还可以通过调整能源来延长灯的寿命，这具有巨大的经济利益。采用一定数量的传感器，并采用智能照明系统来配置通过传感器的照明强度，以节省能源。
5.2线路能耗优化设计
在高层建筑的节能设计中，线路的能耗也是非常重要的一部分。电气设计人员需要注意导线传输的功率损耗，设计需要综合考虑线路的热能耗。根据发热状态，有必要考虑导线的横截面积并考虑传输线的长度，以达到减少热量消耗的目的。
5.3建筑配电系统节能设计
降低配电系统的能耗包括科学合理地选择变电站的位置，变压器的位置可以安装在建筑物的顶层或地下室以确保能源消耗，也可以安装在建筑物的中央。
5.4配电系统功率因数优化设计
高层建筑的节能设计使设计人员可以考虑异步电动机设计、同步电动机设计、电力变压器的轻载方法来优化电源和配电系统的功率因数。增加自然功率因数可以减少能耗，每天使用电动机时，设计人员应使用完善、科学的电气系统监控来管理电气设备，以达到科学使用的目的并确保电气系统运行的可靠性。电气系统的正确运行可以有效地确保电气系统的安全性，提高抵御高层建筑风险并降低能耗的能力。
6结束语
随着房地产市场的日益成熟，土地资源越来越珍贵，为了有效利用土地资源，高层建筑已成为一种新趋势，人们的居住环境得到了改善。高层建筑电气设计的安全性、可靠性和经济性直接影响到高层建筑的安全使用和能耗。这需要在整个电气设计过程中考虑节约能源的原则，并需要大量选择电气设备，实现高层建筑的整体节能效果。
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