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摘 要：随着科学技术的高速发展，人们的生活生产水平显著提高，也促使了建筑行业的蓬勃发展。建筑作为城市的基本元素，与人们的生活生产息息相关，因此在建筑的过程中必须科学合理的对建筑进行相应的设计。随着城市化建设进程不断加快，城市中各种高楼拔地而起，而进行高层建筑建设的首要工序就是对建筑进行科学合理的设计。而高层建筑电气设计作为高层建筑设计的重要环节，在高层建筑设计中更显得尤为重要。本文通过对高层电气设计的深入研究，主要列出了高层建筑设计中容易出现的问题，以供同行探讨。
关键词：高层建筑；电气设计；节能
引言
随着城市化建设进程不断加快，城市人口急剧增多，为了缓解城市空间压力，因此城市的建筑越来越高。在现代城市中，拔地而起的高楼大厦已经成了城市中一道道亮丽的风景，目前城市的高层建筑几乎已经成了城市发展的象征。随着城市中的高层建筑的多方面优异表现，渐渐被城市居民所认可，但是由于高层建筑的建设过程中电气设计是一项相当复杂的工序，并且高层建筑的耗能问题也日益严峻，因此一定程度上制约了高层建筑的发展。因此在目前的高层建筑建设过程中，设计师必须充分了解高层建筑电气设计规范，并在在相关规范的基础上综合电气节能及电气安全进行相应的设计。
一、高层建筑电气设计的主要内容
1.1 负荷的计算
在高层建筑的电气设计过程中，电力负荷设备的选择和设备的安全经济运行产生了重要的影响。因此，必须对电力负荷参数进行精确的计算，然后才能应用到高层建筑的电气设计中。
1.2 供电电源及电压的选择
在进行高层建筑的电气设计时，为了保证供电的可持续和稳定性，通常情况下至少应该设计两个独立电源，而且针对建筑所处地区电网条件的不同和建筑的实际需求不同，还应该科学客观的对建筑的供电电源进行设计。对高层建筑设计多供电电源的目的是，使两个电源互为备用电源，从而保证高层建筑的供电可靠性。除此之外，高层建筑还应该配备相应的应急发电机组，从而在电网大范围断电情况下，能够在极端时间内回复建筑的供电。
1.3高低压配电系统的设计
（1）高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。（2）计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。（3）为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。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。（4）高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接等等。
1.4主要设备的选型
（1）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。（2）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。（3）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。（4）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。
1.5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。
1.6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。
1.7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。
1.8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。
二、建筑电气设计中的节能原则
由于社会的不断向前发展，人们的生活生产水平显著提高，而在生活生产过程中对能源的消耗量也越来越大，因此，能源危机已经成为了这个时代面临最为严峻的问题。在这一时代背景下，科学合理的进行能源资源节约已经成为了环节能源紧张的有效方法。目前，随着可持续发展的深入人心，人们的节能意识也不断提高，在各个行业中也相应提出了节能要求。在现代的高层建筑中，如何能够有效的对电能进行节约，是目前进行高层建筑设计时亟待解决的问题。作者通过对高层建筑电气设计的充分理解，针对高层建筑电气设计节能问题拟出了以下三个应该坚持的原则：
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。
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。
三、结束语
在科学技术高速发展的新时代，城市中各种高楼随处可见，这不仅体现了城市的经济发展，还凝聚了建筑设计师的智慧和汗水。在现代的工业发展中，由于人们对能源的需求量越来越大，因此能源问题已经迫在眉睫，为了有效的缓解能源的供需矛盾，各行各业都采取了相应的节能措施。而建筑行业作为能源消耗最大的行业，更需要在进行建筑建设之前对建筑进行科学合理的设计。本文针对高层建筑中的电气设计进行了详细的探究，针对电气设计中应该考虑的问题进行了详细的分析，并阐述了高层建筑中电气设计应该遵循的原则。在所有行业中，以建筑行业的节能潜力最大，所以在进行建筑设计时必须充分考虑到建筑的节能问题。在选择节能设备问题上，应该对设备进行各方面的比较之后再进行选择，从而达到更好的节能效果。
关键词：高层建筑；电气设计；节能
引言
随着城市化建设进程不断加快，城市人口急剧增多，为了缓解城市空间压力，因此城市的建筑越来越高。在现代城市中，拔地而起的高楼大厦已经成了城市中一道道亮丽的风景，目前城市的高层建筑几乎已经成了城市发展的象征。随着城市中的高层建筑的多方面优异表现，渐渐被城市居民所认可，但是由于高层建筑的建设过程中电气设计是一项相当复杂的工序，并且高层建筑的耗能问题也日益严峻，因此一定程度上制约了高层建筑的发展。因此在目前的高层建筑建设过程中，设计师必须充分了解高层建筑电气设计规范，并在在相关规范的基础上综合电气节能及电气安全进行相应的设计。
一、高层建筑电气设计的主要内容
1.1 负荷的计算
在高层建筑的电气设计过程中，电力负荷设备的选择和设备的安全经济运行产生了重要的影响。因此，必须对电力负荷参数进行精确的计算，然后才能应用到高层建筑的电气设计中。
1.2 供电电源及电压的选择
在进行高层建筑的电气设计时，为了保证供电的可持续和稳定性，通常情况下至少应该设计两个独立电源，而且针对建筑所处地区电网条件的不同和建筑的实际需求不同，还应该科学客观的对建筑的供电电源进行设计。对高层建筑设计多供电电源的目的是，使两个电源互为备用电源，从而保证高层建筑的供电可靠性。除此之外，高层建筑还应该配备相应的应急发电机组，从而在电网大范围断电情况下，能够在极端时间内回复建筑的供电。
1.3高低压配电系统的设计
（1）高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。（2）计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。（3）为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。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。（4）高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接等等。
1.4主要设备的选型
（1）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。（2）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。（3）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。（4）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。
1.5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。
1.6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。
1.7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。
1.8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。
二、建筑电气设计中的节能原则
由于社会的不断向前发展，人们的生活生产水平显著提高，而在生活生产过程中对能源的消耗量也越来越大，因此，能源危机已经成为了这个时代面临最为严峻的问题。在这一时代背景下，科学合理的进行能源资源节约已经成为了环节能源紧张的有效方法。目前，随着可持续发展的深入人心，人们的节能意识也不断提高，在各个行业中也相应提出了节能要求。在现代的高层建筑中，如何能够有效的对电能进行节约，是目前进行高层建筑设计时亟待解决的问题。作者通过对高层建筑电气设计的充分理解，针对高层建筑电气设计节能问题拟出了以下三个应该坚持的原则：
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。
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。
三、结束语
在科学技术高速发展的新时代，城市中各种高楼随处可见，这不仅体现了城市的经济发展，还凝聚了建筑设计师的智慧和汗水。在现代的工业发展中，由于人们对能源的需求量越来越大，因此能源问题已经迫在眉睫，为了有效的缓解能源的供需矛盾，各行各业都采取了相应的节能措施。而建筑行业作为能源消耗最大的行业，更需要在进行建筑建设之前对建筑进行科学合理的设计。本文针对高层建筑中的电气设计进行了详细的探究，针对电气设计中应该考虑的问题进行了详细的分析，并阐述了高层建筑中电气设计应该遵循的原则。在所有行业中，以建筑行业的节能潜力最大，所以在进行建筑设计时必须充分考虑到建筑的节能问题。在选择节能设备问题上，应该对设备进行各方面的比较之后再进行选择，从而达到更好的节能效果。