關于建筑電氣智能設計的思考

【摘要】本文作者結合實際工作經驗，對建筑電氣智能設計進行了分析探討，提出了自己的見解。

【關鍵詞】智能建筑；電氣設計；思考

隨著數字通信技術、傳感技術、控制技術、光纖技術等高新技術在建筑中的廣泛應用，建筑智能化系統的綜合性越來越強，其結構設計也日趨復雜。智能建筑是通過對建筑物內的各種電力設備、冷暖設備、防火及防盜等設備進行集中監控的一整套自動化系統，是以最大限度的提高工作效率為中心的建筑。在保障室內環境舒適的前提下，充分考慮節能與環保等因素，使各種設備的工作狀態與效率都達到最佳效果。智能化系統的功能是依據客戶的不同要求來設計，在不同的建筑物中所采用的管理模式各不相同，因此對智能化系統的設計要求也各不相同。

1 智能建筑電氣設備設計

智能建筑設計是現代社會建筑行業中的熱點話題，電氣技術在智能建筑中的應用越來越廣泛。智能建筑電氣設備的合理設計，對于建筑的適用、安全、可靠、經濟等都有著十分重要的作用。

1.1 現場控制器設置原則

（1）現場控制器的設置應主要考慮系統管理方式、安裝調試維護方便和經濟性。一般按機電系統平面布置進行劃分。（2）現場控制器要遠離輸水管道，以免管道、閥門跑水，殃及控制盤。在潮濕、蒸汽場所，應采取防潮、防結露等措施。（3）現場控制器要離電機、大電流母線、電纜1.5m 以上，以避免電磁干擾。在無法滿足要求時，應采取可靠屏蔽和接地措施。（4）現場控制器位置選擇宜相對集中，一般設在機房或弱電小間內，以達到末端元件距離較短為原則（一般不超過50m）。（5）現場控制器一般可選用壁掛式結構，在設備集中的機房控制模塊較多時，可選落地柜式結構，柜前操作凈距不小于1.5m。（6）每臺現場控制器輸入輸出接口數量與種類應與所控制的設備要求相適應，并留有 10%～20%的余量。

1.2 設計的要點

在總體原則上，電氣設備設計應適應智能建筑技術的發展變化，同時也要慎重選用新技術，新技術的選擇應有穩妥、可靠的技術保障措施。通常應遵循先進、可靠、實用的原則，選用經過市場考驗、實踐證明成功的產品；同時，也要注意經濟上的合理性，盡可能簡化系統，降低投資和成本，不能盲目貪大求全。同時電氣設備有其自身的適用范圍，其功能和性能上的局限各有不同，因此不追求“最新”“最全”的不切實際的做法。應該從每個項目的實際出發，選擇適應對路的系統和設備。充分發揮系統的功能，達到既能滿足使用要求，又能簡化系統的目的。還要特別重視系統的穩定性和可靠性問題。智能建筑弱電系統使用壽命多則幾十年，而且投入后經常24h不停運行，擔負著建筑物內的各種任務，因此，不僅要注意單個電氣設備的選型，更應特別注意整個系統的穩定性和可靠性，使電氣設備在智能建筑中真正發揮出智能化管理和智能化控制的作用。

2 智能建筑中的電氣節能設計

2.1 變壓器的合理選用

在智能建筑中，應用電氣技術實現節能已成為設計主流，其建筑節能的源頭在于變壓器的合理選用，其主要措施就是要減少變壓器的損耗。現階段主要采用的是低損耗變壓器，其在運行過程中的費用很低，完全符合經濟要求。目前，對于10-35kV的配電網主要采用的就是SC型環氧樹脂澆注絕緣干式變壓器。這是一種具有耐潮、阻燃、自熄、絕緣好、質量輕、體積小、運行安全、使用壽命長且維護簡單等多種優點的電力變壓器。

2.2 供配電系統的節能設計

設計時應充分考慮供電距離與分布、負載大小、電力設備特點等因素，遵循系統操作簡便、可靠的原則，來設計合理的供配電系統。設計的變配電要盡量靠近負荷中心，縮短配電半徑，從而降低線路損耗，以達到建筑節能的目的。在配電系統中，必須正確設計和選用變流裝置，利用硅整流或晶閘管整流裝置來確保設備的供電與勵磁。在條件允許的情況下，淘汰舊式的變流機組等直流電源設備，從而提高功率因素。利用變頻調速裝置，以減少用電設備的無功率損耗，使電動機根據負載大小的變化自動的調節轉速。實踐證明，采用高效的節能配電系統，能使電動機的功率因素提高8%-10%，功率損耗降低18%-30%左右，其節能效果十分顯著。

2.3 照明節能設計

建筑物的照明設計也是節能設計的重點，要在不降低照明質量與視覺要求的前提下，減少系統中光能的損失，有效利用自然光，實現光能的最大利用率。電氣技術應用于照明設計最有效的途徑之一就是充分利用自然光并結合室內的人工照明，使照明符合視覺要求與照度標準等要求。這種通過自然光的充分利用，可以大大節約人工照明的用電量。至于一些低能耗的光源用電設備更是電氣節能設計中不可缺少的。在智能建筑的電氣設計中，應加大力度的推廣電子觸發器、電子變壓器、電感鎮流器等低能耗、性能佳的光源用電附件，從而有效達到照明節能的目的。

3 常見問題及解決措施

3.1 防雷計算

防雷分為三個等級。大部分的建筑設計過程中，我們接觸的多是三級防雷要求的建筑，三級防雷的標準是：每年的雷擊次數大于或等于0.05，或通過實際調查確認需要防雷的建筑；一定范圍內（如某地塊小區）建筑群有建筑高度超過20m的建筑物。確定一個建筑物是否按照三級防雷標準，應先按每年的雷擊次數進行計算。但在實際操作中，很多年輕的設計人員或是覺得麻煩，或是對概念不清晰，簡單地按建筑高度來選擇，這樣就使某些本應進行防雷設計的建筑物疏漏，導致沒做防雷設計。

因此，建筑物的年計算雷擊次數不僅與建筑物的體積有關，而且與當地的雷暴日數有關。在確定某個建筑物是否進行三級防雷設計時，應用經驗公式進行計算，這樣才使設計有了依據。

3.2 電氣工程與土建工程的相互配合

電氣設計過程中應該充分考慮到建筑電氣安裝時與土建施工的相互配合關系。如在吊頂的內部敷管線的過程中，首先要進行的是對于龍骨的進行合理的調整，在主龍骨上配置相應的管線，按照最近直線的距離的敷設，在吊頂上安裝相應的接線盒，要注意的接線盒不得高于吊頂平面，在配好了鋼管之后，把主要的電線電纜穿過，這樣就基本上做完了整個吊頂的工作。這就需要設計人員充分了解現場施工，考慮現狀情況，設計時考慮周全，為施工提供方便。

3.3 接地問題

在現代建筑電氣設計中，存在著很多接地系統，比如防雷接地、電力系統的接地，電子設備接地（自動防火系統接地、電話、電視系統接地等）。在現代框架結構的高層建筑中，電氣工程設計時想要把這些系統分開往往是難以做到的。規范中規定：電子設備接地宜與防雷接地系統共用接地，但接地電阻不應大于1Ω。若電子設備接地與防雷接地系統分開，兩接地系統的不宜小于20m。當采用共同接地時，應用專用接地干線由消防控制室接地板引至接地體（其他電子設備接地系統同此）。

4 結束語

綜上所述，現代建筑的電氣設計因智能化的需要而變得愈來愈復雜，用電設備的增多也給供配電系統的設計與安裝提出了更高的要求。只要根據智能建筑電氣設備的特點，嚴格按規范和施工工藝的要求進行設計與安裝，定能確保系統的開通和運行，充分發揮運行效果，從而取得相應的社會效益與經濟效益。

參考文獻

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