郑海波
浙江公和建筑工程设计有限公司
摘要：在城市化进程加快的过程中，城市用地紧张问题日益突出，土地利用率的提升成为城市发展中急需解决的问题之一，因此高层建筑随之不断涌现，这在一定程度上使土地的综合利用率整体上升。而高层电气设计在建筑物的使用过程中占有重要地位，而在不断的创新及优化下，电气设计也逐渐趋于成熟化，但是相关问题却也伴随而来，其中最为明显的就是能源的大量消耗问题，这与我国可持续发展目标的实现相背离。
关键词：高层建筑电气设计；重要内容；节能原则
一、建筑电气设计的原理
1.设计理念
高层建筑的电气设计实际上就是将设计理念及想法付诸于实际的过程，而这一流程并不是直接形成及实践的，需要通过实际考察及试验比对，不断进行优化及调整，并采取适当的方式进行设计表达。通常来讲设计是实现思维运转的现实过程，而面对设计的各个环节思维方式的运转很可能存在较大差别，这就需要通过特定的手段进行配合完成，只有这样才能促进设计内容的完善化及科学化。
2.服务针对范围
设计人员在进行设计时首先需要严格按照国家相关法律法规进行自身行为约束，其次需要按照委托方的设计要求进行内容的创设，从而使得委托者的意愿及想法能够通过设计内容进行形象立体的体现，而后就能够达到对施工现场进行质量及技术控制的目的，使施工保准能够符合相关要求。设计人员可以直接对委托人提供设计服务，这就说明设计人员是间接的对施工环节进行设计，这就对设计人员设计内容的合理性提出了更高的要求，因为设计内容既要满足委托人的理念需求，更要对工作保持高度的耐心及责任感，这是因为设计内容一旦偏离现实，现场施工将会受到直接影响，施工效率同样难以保证。设计人员只有将委托者与施工现场需求进行有机调和，在发生问题时及时做好沟通工作，只有这样才能保证设计内容的时效性。
二、高层建筑电气设计的主要内容分析
???2.1电气设备的总负荷计算
???一般情况下，高层建筑设备的用电量都是比较大的，想要对电气设备进行科学的设计，必须要综合考虑各个方便。对电气设备的总负荷进行计算，避免出现任何的遗漏显现。当前我国在计算高层建筑电气设备的总负荷时基本上是采用负荷密度法以及需要系数法这两种方法。
???2.2电气设备的供电选择
???不同于低层建筑，高层建筑的用电量普遍较大，因而在设计的过程中会选择两个相互独立的电源。但是这两个独立的电源却是同时供电的，如果其中一个电源停止供电，另一个电源就可以充当备用电源。一旦两个电源停止供电，那么就可以利用柴油机来进行供电。这就很好的解决了供电不足的问题。
???2.3照明设备的设计
???任何建筑，照明设计都是不可忽略的关键部分。但是在对照明系统进行设计时同样需要注意以下几点：首先要选择合适的灯具，其次要选用合适的光源，最后要对照度进行科学的计算并且有效的控制。在选择灯具的时候，要尽量秉持可持续性发展的理念，不仅布置与摆放科学，就连灯具的外表也要注意，尽量选择简约大方的灯具。在对光源进行选择时，要根据建筑的需求来，符合建筑需求的光源才是好的光源。照度的控制是照明设计中最为关键性的设计，其控制工作一定要做到位，在设计的过程中不仅要考虑美观度还要尽可能的秉持节能环保的理念。
???2.4高低压配电系统的设计
???当前我国高层建筑的配电计费方式具备一定的多样性，一般情况下，都是采用高供高计法，采用电价法计费，通常会在电压输出的一端装上电度计费表。正常情况下，会在高层建筑中装上容量大的变压器，这样可以很好的控制变压器的数量，进而减少变压器的占用空间。除此之外，还要在低压母线上装上必备的联络装置，通过安装相应的设备来保障供电的安全性。另外，对高层建筑配电线路的选择要根据一定的负荷来选用相对适合的电缆，同时还要注意电缆之间科学间距的保持。
???2.5防雷与接地
???现代高层建筑的防雷设计，采用避雷针和避雷带的做法简单可靠、经济合算。
但必须保证各层楼面钢筋、金属管道与该层用作引下线的钢筋有可靠的连接，形成等电位层。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。
???2.6电梯设计
???高层建筑中的电梯也是有不同功能之分的，比如有消防电梯、有服务电梯以及观景电梯等。根据电梯的功能不同，其设计的速度自然也是不同的。另外，电梯的电流也是不同的有交流电梯同时也有直流电梯。因而在对高层建筑的电梯进行设计时，首先就要明确电梯的功能性，对电梯的台数进行科学的规划，对于电梯的造型以及配置要通过多方面的人员进行讨论才能最终确定。
三、我国高层建筑的耗能现状
??3.1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。
??3.2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。
??3.3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。
四、高层建筑电气设计中的节能措施
??4.1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。
??4.2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。
??4.3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。
??4.4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。
结语
总而言之，随着建筑工程规模的不断扩大，高层建筑在功能方面提出了更高的要求，对电气设计内容和节能原则进行研究有助于在满足建筑功能的同时，达到节能的目的，从而推动我国建筑事业的健康、可持续发展。
参考文献
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