论文部分内容阅读
摘要：建筑节能已成为当前建筑电气设计需要坚持的基本原则，本文从建筑电气设计的概念入手，对现代城市高层建筑电气设计的内容，以及设计需遵循的节能原则进行分析，并得出相关结论，供同行参考借鉴。
关键词：高层建筑；电气设计；设计内容；节能原则
高层建筑电气设计时引入节能理念，利用节能原则来指导建筑电气设计对建筑设计实现可持续发展具有重要意义。在现代社会中，随着人们生态环保意识的不断提升，建筑电气设计中对节能原则的应用也变得更加广泛。针对现代高层建筑电气设计中节能设计的重要性，下面笔者对电气设计的内容以及节能设计原则作详细探讨。
一、建筑电气设计的概念
建筑电气设计是一项复杂且系统的工程，是生态环保社会下建筑设计的主要发展方向，同时也是解决建筑能耗过高问题的一个重要措施。建筑电气设计工作在实际执行时主要包括四个阶段，分别为博览、创意、构思以及表达。传统观念认为，建筑电气设计只包含家庭供电和动力照明，而在现代，随着各种电气工程在建筑物中的广泛应用，现代建筑电气设计所涵盖的内容已经有了很大范围上的扩大，不仅包括供电、照明两大系统，还包括电路管线的布置、暖空系统的敷设等等。现代建筑电气设计的设计思维、设计手法也变得更加先进和完善。
二、建筑电气设计的主要内容
1、电力负荷的计算
对高层建筑进行电气设计时，第一项工作是计算电力负荷。需要注意的是，电力负荷的计算一定要科学和准确，要全面保证电力负荷计算的精确性，以免计算错误给建筑电气设备的选择决策造成影响，进而危及到设备的使用安全。一般来说，高层建筑电气设计在实施电力负荷计算时，所采用的计算方法多为负荷密度法，或者需要系数法。通过这两种计算方法得到的数据更加客观、科学，能够为建筑电气设计奠定良好的设计基础。
2、供电电源的设置
电力负荷精确计算完成之后，要进行供电电源的配置。对于高层建筑来说，通常为了保证建筑用电的可靠性，高层建筑都会配置两个或两个以上的供电电源，具体数量视建筑物内部的电力负荷值来定。实际供电时，建筑物中所配置的两个及两个以上电源同时供电，并互为对方的备用电源。当然，除了供电电源之外，高层建筑内部还要设置相应的应急发电机组，目的是防止建筑电路发生运行故障后，整栋建筑物失去电源，无法在短时间内恢复用电。应急发电机组能够在电源故障后15秒钟内自动恢复建筑用电，为建筑居民提供及时、可靠的供电服务。
3、主要电气设备的选型
（1）高压开关柜的选型
就现代高层建筑的空间格局来看，由于大部分高层建筑工程的变配电室都是设置在建筑主楼地下室里面的，所以一般不能采用油开关。再加上高层建筑地下室施工标准中有着明确的规定，关于建筑地下层变配电室内的开关必须采用具有“五防”功能的真空手车式高压开关柜。
（2）电力变压器的选型
同高压开关柜的选型一样，电力变压器的选型也必须按照相关要求做严格把关，尽量不要在高层建筑主楼内安设油浸式电力变压器，以免引起火灾，对建筑居民的生命和财产安全造成威胁。总的来说，电力变压器在选择时务必要满足建筑的防火要求，合理选择非油浸的变压器。
（3）应急备用发电机组
在过去，高层建筑内部都采用柴油发电机作建筑的应急备用电源，而在现在，随着发电技术的不断发展，高层建筑电气设计中用于应急发电的设备已不再局限于柴油机，反而更多的开始采用燃汽轮发电机。这种发电机比柴油发电机的反应速度还快，能在电力故障后的第一时间内完成应急发电和供电，减少故障发生概率，保证人们的用电可靠性。
4、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。
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。
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1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。
三、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———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：
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。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。民用建筑的节能潜力很大，应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。
四、结束语
总而言之，为了有效降低建筑能耗，在现代高层建筑电气设计中可合理引进节能原则，将节能理念贯彻实施到具体的电气设计工作中，做好每一环节、每一工序的节能设计，切实保障建筑使用过程中能耗的减少，实现建筑节能。本篇文章通过高层建筑电气设计内容和节能原则的介绍，得出了诸多有效的电气节能设计方法，以供同行参考。
参考文献
[1] 商建民，商航.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则[J].科技咨询导报. 2007（07）
[2] 马东伟.对高层建筑电气设计主要内容的研究[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2008（06）
[3] 姜波，郑向阳.改善高层建筑电气设计水平的有效途径[J].科技创新导报. 2009（03）
关键词：高层建筑；电气设计；设计内容；节能原则
高层建筑电气设计时引入节能理念，利用节能原则来指导建筑电气设计对建筑设计实现可持续发展具有重要意义。在现代社会中，随着人们生态环保意识的不断提升，建筑电气设计中对节能原则的应用也变得更加广泛。针对现代高层建筑电气设计中节能设计的重要性，下面笔者对电气设计的内容以及节能设计原则作详细探讨。
一、建筑电气设计的概念
建筑电气设计是一项复杂且系统的工程，是生态环保社会下建筑设计的主要发展方向，同时也是解决建筑能耗过高问题的一个重要措施。建筑电气设计工作在实际执行时主要包括四个阶段，分别为博览、创意、构思以及表达。传统观念认为，建筑电气设计只包含家庭供电和动力照明，而在现代，随着各种电气工程在建筑物中的广泛应用，现代建筑电气设计所涵盖的内容已经有了很大范围上的扩大，不仅包括供电、照明两大系统，还包括电路管线的布置、暖空系统的敷设等等。现代建筑电气设计的设计思维、设计手法也变得更加先进和完善。
二、建筑电气设计的主要内容
1、电力负荷的计算
对高层建筑进行电气设计时，第一项工作是计算电力负荷。需要注意的是，电力负荷的计算一定要科学和准确，要全面保证电力负荷计算的精确性，以免计算错误给建筑电气设备的选择决策造成影响，进而危及到设备的使用安全。一般来说，高层建筑电气设计在实施电力负荷计算时，所采用的计算方法多为负荷密度法，或者需要系数法。通过这两种计算方法得到的数据更加客观、科学，能够为建筑电气设计奠定良好的设计基础。
2、供电电源的设置
电力负荷精确计算完成之后，要进行供电电源的配置。对于高层建筑来说，通常为了保证建筑用电的可靠性，高层建筑都会配置两个或两个以上的供电电源，具体数量视建筑物内部的电力负荷值来定。实际供电时，建筑物中所配置的两个及两个以上电源同时供电，并互为对方的备用电源。当然，除了供电电源之外，高层建筑内部还要设置相应的应急发电机组，目的是防止建筑电路发生运行故障后，整栋建筑物失去电源，无法在短时间内恢复用电。应急发电机组能够在电源故障后15秒钟内自动恢复建筑用电，为建筑居民提供及时、可靠的供电服务。
3、主要电气设备的选型
（1）高压开关柜的选型
就现代高层建筑的空间格局来看，由于大部分高层建筑工程的变配电室都是设置在建筑主楼地下室里面的，所以一般不能采用油开关。再加上高层建筑地下室施工标准中有着明确的规定，关于建筑地下层变配电室内的开关必须采用具有“五防”功能的真空手车式高压开关柜。
（2）电力变压器的选型
同高压开关柜的选型一样，电力变压器的选型也必须按照相关要求做严格把关，尽量不要在高层建筑主楼内安设油浸式电力变压器，以免引起火灾，对建筑居民的生命和财产安全造成威胁。总的来说，电力变压器在选择时务必要满足建筑的防火要求，合理选择非油浸的变压器。
（3）应急备用发电机组
在过去，高层建筑内部都采用柴油发电机作建筑的应急备用电源，而在现在，随着发电技术的不断发展，高层建筑电气设计中用于应急发电的设备已不再局限于柴油机，反而更多的开始采用燃汽轮发电机。这种发电机比柴油发电机的反应速度还快，能在电力故障后的第一时间内完成应急发电和供电，减少故障发生概率，保证人们的用电可靠性。
4、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。
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。
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1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。
三、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———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：
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。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。民用建筑的节能潜力很大，应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。
四、结束语
总而言之，为了有效降低建筑能耗，在现代高层建筑电气设计中可合理引进节能原则，将节能理念贯彻实施到具体的电气设计工作中，做好每一环节、每一工序的节能设计，切实保障建筑使用过程中能耗的减少，实现建筑节能。本篇文章通过高层建筑电气设计内容和节能原则的介绍，得出了诸多有效的电气节能设计方法，以供同行参考。
参考文献
[1] 商建民，商航.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则[J].科技咨询导报. 2007（07）
[2] 马东伟.对高层建筑电气设计主要内容的研究[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2008（06）
[3] 姜波，郑向阳.改善高层建筑电气设计水平的有效途径[J].科技创新导报. 2009（03）