高层建筑电气设计特点及发展研究

周文明

[摘要]高层建筑越来越多，也逐渐为人们所认可，但是高层建筑电气设计质量保证是一个比较复杂的课题；同时，解决高层建筑耗能浪费的现象也是一个迫在眉睫的问题。随着科学技术的飞速发展以及人们生活水平的不断提高，高层建筑正向自动化、节能化、信息化、智能化方向蓬勃发展。建筑电气尤其是高层建筑电气技术成为一门综合性的应用技术。

[关键词]高层建筑；电气设计；发展

1、高层建筑特点及其发展现状

随着近年来我国经济的快速发展和城市化发展趋势，农村向城市的流动也愈加明显，与此同时也带动着建筑行业如火如荼的发展。但随之而来的城市用地紧张的问题也日益凸显出来，高层建筑不仅成为了有效缓解用地紧张的措施之一，同时，也依靠运用现代科学技术和现代建筑技术展现了一座城市的形象和文化，是现代城市的给排水系统、供电系统、智能控制系统的综合产物。高层建筑一般指建筑高度大于27m的住宅建筑和建筑高度大于24m的非单层厂房、仓库和其他民用建筑。其具有建筑面积大，电气设备多等特点，电气设计在高层建筑设计中占有重要地位，同时也属于高层建筑中具有较高技术难度的学科。

2、现代高层建筑电气设计原则

当前我国大力提倡构建节约型社会，建筑能耗一直占社会总能耗的较大比例，所以需要在现代建筑电气设计工作中加强节能设计，根据电气工程的实际需求和现状来进行电气设计，有效地提高建筑工程的质量，确保建筑工程使用功能的正常发挥。

2.1经济性

茌建筑电气设计时需要遵循经济性的原则，确保初期投资和运行费用的经济性和合理性，在节能设计过程中，需要对实际经济效益进行有效的考虑，避免为了节能而过多的对投资进衙肖耗，从而导致运行费用增加的情况发生。

2.2可靠性

在建筑电气设计时，需要确保在各种运行方式下供电的可靠性和连续性，需要根据实际的用电负荷等级确保电气设计能够提供可靠的供电，更好的满足建筑照明、舒适性及运输通道的要求。

2.3灵活性

茌建筑电气设计过程中，需要确保主结线的简单性和明显性，尽量做到不会有多余的电气设备存在。在对线路上的设备或是线路进行投入或是切除操作时具有较好的便利性。这样可以有效的避免误操作的发生，有利于电气系统运行安全性和可靠性的提升，能够迅速实现对事故的处理。

2.4安全性

高层建筑电气设计时还需要確保做到安全性，有效的确保在对设备和系统进行操作时设备和人员的安全，需要在安全的环境下进行维护和检修工作。

3、高层建筑电气设计的发展趋势探究

3.1节能化设计

高层建筑电气节能化设计首先不能降低高层建筑的安全性以及牺牲建筑功能需求。在保证高层建筑的使用功能的前提下，高层建筑节能设计贯穿于建筑的整个寿命周期内的每一个环节，不仅仅是简单的省电。第一，降低输配电系统线路的损耗，根据建筑的具体位置、供电距离、用电设备以及负荷容量等因素，合理设计高层建筑的供电电压和供配电系统，减少电网中的无功电流导致的线路损耗，并保持最好的電压水平。在合理分配有功功率的基础上，做到无功功率的合理分布；第二，选择节能型低损耗的变压器，例如、选择空载损耗低、绕组阻值小的变压器，可以有效降低变压器甚至是输变电线路上的损耗，不仅节约了能源，而且降低了变压器的运营成本；第三，电动机的节能设计，电动机主要用于高层建筑的中央空调和电梯中，其耗电量占高层建筑所有电气设备总耗电量的65%以上。综合考虑实用性和经济成本等因素，电动机的节能方法有很多，电机节能首先要选择合适的电机容量，选择合适型号的电机。采用变频调速，变频调速是提高电机效率的有效手段。进行无功补偿，电感值较大时一方面不利于提高电机效率，另一方面会对电网产生不利影响，因此，可通过无功补偿的方式实现电动机节能的目的；第四，照明的节能设计，照明设计是高层建筑节能设计的重要环节。选择合适的灯具，合理的照明方式和控制方式，并且在设计中通过光导纤维、光导管、采光窗以及采光井等导光、集光和采光设备充分利用天然光源，降低照明装置的使用时间，以达到节能的效果。第五，可再生能源的利用，尽量在高层建筑可允许的场所，合理的设计太阳能、风能等设备以利用这些可再生资源，这样不仅仅有利于节能设计，而且可以改善我国的能源结构，保护环境。

我国经济的高速发展带来了能源的过渡消耗以及环境的污染，而建筑耗能在能漏肖耗中占了很大一部分比例。高层建筑电气的节能化设计，对建立低碳环保的节约型社会极其重要。随着我国经济的快速发展，政府对节能工作的重视程度越来越高，而且社会的节能意识不断加强，节能技术也在不断的更新进步，节能型的建筑电气设计必将成为我国未来高层建筑电气设计发展的趋势。

3.2智能化设计

智能化技术可以应用于高层建筑电气工程的各个领域，可以应用于高层建筑电气工程的供电系统，为用户提供一套集控制技术、电工、电子、信息于一身的综合性应用系统；应用于高层建筑电气工程的线路系统中，对那些需要专门导向的线路温湿度传感器线路、流量计线路、水位开关线路、通信线路等专门设计施工；应用于高层建筑电气设备的优化设计，应用智能化技术的遗传算法和专家系统对高层建筑电气设备进行优化设计；也可以应用于高层建筑电气工程照明系统和高层建筑电气工程自动化控制系统中。

传统的电气系统已越来越满足不了现代高层建筑对于建筑功能和条件多样性和个性化的需求，高层建筑电气智能化技术因为可以满足用户安全性的信息沟通、便利的服务设施和舒适的环境等的需求，必将成为高层建筑电气设计行业未来的发展方向。

结语：

综上所述，在进行高层建筑电气设计过程中，要满足各个建筑用户用电的负荷，科学合理分配不同负荷时间段供电容量系数，提高高层建筑楼层的美观性，保证电气设计方案具有安全性，经济性，科学性以及可靠性。