李林江
山西省工业设备安装集团有限公司山西太原030000
摘要：高层建筑工程中的电气设计是一项极其复杂的工程，既要求高水平的施工技术，又要要求高标准的施工质量。因此，在具体的电气设计过程中，将节能原则与电气设计的主要内容进行充分结合，可以从根本意义上促进我国高层建筑工程电气设计的整体发展和进步。本文对高层建筑电气设计的主要内容及节能原则进行了探讨。
关键词：高层建筑；电气设计；主要内容；节能原则
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。
1高层建筑电气设计的主要内容分析
1.1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。
1.2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。
1.3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。
1.4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。
1.5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。
1.6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。
2高层建筑电气设计的节能原则
2.1适用性原则
所谓的适用性原则就是在满足为建筑物内的良好的人工环境提供必要的能源，为建筑设备提供必须的动力，为用电设施提供可靠的负荷容量等条件的情况下，优化供配电设计，从而促进电能的合理化运用。要保证建筑物照明的照度、色度及显色指数；要满足建筑物舒适卫生的良好环境；满足各处运输通道的畅通无阻等等。
2.2经济性原则
所谓的节约性原则就是指在电气节能设计中要充分考虑到实际的经济效益，不能因为节能而过高的消耗投资，增加运行费用。而是要科学合理的选用节能设备和材料，争取实现用较低的投资得到最大的经济效益。使因节能而增加的投资可以在最短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。
2.3节能性原则
所谓节能性原则就是要节省无谓消耗的能量。首先要找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物的功能无关的，在考虑采取什么措施节约能源。着眼于电气设备自身的电能消耗、变压器的功能损耗、传输线上的电能损耗等方面，设计应该把握“满足功能、经济合理、技术先进的原则”。
3高层建筑电气节能设计的措施
3.1建筑物内部配电系统的节能设计
针对建筑物本身的配电系统进行节能设计，设计人员和具体施工人员需要积极针对其中涉及的各项情况进行全面分析和研究，主要是针对配电系统的实际容量、电气设备的特点和功能、配电距离，尤其需要将变电所和负荷中心之间的距离尽可能地缩短，这样不仅能节约电源输电材料，同时还能够将输电过程中的电能消耗进行有效控制，起到良好的节能效果。其次，电气设计人员需要积极选择好电源变压器的数量和容量，合理改变变压器的结构设计，这样能够实现良好的节能效果，同时发挥一定的经济效益。
3.2建筑物内部照明节能系统的设计工作
建筑工程在实际运行的过程中，离不开照明系统的重要参与，照明系统也是建筑工程内部中耗费能源资源较多的部位。针对照明系统进行节能设计工作，需要尽可能地选择一些功率较低、节能效果较好的光源，比如说LED节能灯、高压钠灯和荧光灯等。传统的白炽灯在实际应用的过程中，较为安全、简单，维护也十分简便，但是其本身的发光率不够高，并且节能效果不够良好。需要注意的是，在选择一些荧光灯和气体放电灯的时候，需要设置一定的电容器，这样才能够起到良好的效果。通常情况下，在建筑物室外或道路的照明中，使用高压钠等或者金属卤化物灯，能起到良好的效果，同时尽可能充分利用一些自然光，节能环保的效果十分明显。
3.3减少产品和线路的电能浪费问题
在高层建筑之中，电能损耗主要发生在线路之中，因而电气设计人员需要充分重视这方面的问题，将线路和产品之中的电能浪费进行有效控制。首先，从机械长度和发热条件的实际情况出发，合理选择低压线路截面，将线路本身中的电能损耗有效控制。其次，同时在线路的导线选择工作之中，尽可能选择一些电阻率较小的材料，比如铜芯导线和铝线等。再者，在建筑物电能产品的节能设计过程中，可以选择一些低能耗的产品，比如说接触器、变压器等。
3.4不断提升供配电系统本身的功率因数
在针对建筑工程项目进行节能设计的过程中，可以全面考虑供配电系统本身功率因数情况。不断提升供配电系统的功率因数，能够在很大程度上增强节能环保的实际效果。想要不断提升供配电系统本身的功率因数，需要积极使用一些同步电动机、异步电机等；同时采用电力变压器轻载运行的方式。针对于无功补偿方面，建筑电气设计人员可以积极使用一些高低压柜集中和分散就地补充相结合的方式，合理配置好无功功率的人工补偿。
总之，电气系统设计作为高层建筑设计中非常重要的一部分，电气设计师必须给予其充分的重视，努力设计出安全、节能又经济的电气系统。
参考文献：
[1]房飞.高层建筑中建筑电气的节能设计概论[J].科技风.2017(21)
[2]赵旭.建筑电气在高层建筑中的应用[J].决策探索(中).2017(09)
[3]岳全.建筑电气在高层建筑中的应用分析[J].居舍.2017(34)