福建省建筑電氣學科發展研究報告

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福建省建筑電氣學科發展研究報告

福建省土木建筑學會

1 建筑電氣學科概述

建筑電氣工程是以電能、電氣設備和電氣技術為手段來創造、維持與改善限定空間和環境的一門科學，它是介于建筑和電氣兩大類學科之間的一門綜合學科，以建筑及市政等工程為應用對象，形成電氣工程學科的一個重要分支。經過多年的發展，它已經建立了自己完整的理論和技術體系，發展成為一門獨立的學科。

建筑電氣學科范圍（如圖1所示）如下：

強電部分包括：供配電系統、照明系統、防雷接地系統。

弱電部分包括：電氣消防工程、建筑智能化系統。其中建筑智能化系統包括建筑設備管理系統、信息設施系統、公共安全系統、信息應用系統、智能化集成系統、機房工程。

圖1 建筑電氣學科范圍

2 我國建筑電氣學科發展現狀

2.1 建筑電氣技術標準體系

2.1.1相關標準

國內有關建筑電氣技術的標準有國家標準、行業標準、地方標準和企業標準等四種類型。

（1）國家標準主要有：《建筑照明設計標準》GB50034- 2004；《供配電系統設計規范》GB50052-2009；《10kV及以下變電所設計規范》GB50053-94；《低壓配電設計規范》GB50054-2011；《通用用電設備配電設計規范》GB50055-2011；《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010；《火災自動報警系統設計規范》GB50116-98；《有線電視系統工程技術規范》GB50200-94；《建筑電氣工程施工質量驗收規范》GB50303-2002；《綜合布線系統工程設計規范》GB50311- 2007；《綜合布線系統工程驗收規范》GB50312-2007；《智能建筑設計標準》GB/T50314-2006；《智能建筑工程質量驗收規范》GB50339-2003；《安全防范工程技術規范》GB50348- 2004；《廳堂擴聲系統設計規范》GB50371-2006；《通信管道與通道工程設計規范》GB50373-2006；《通信管道工程施工及驗收規范》GB50374-2006；《入侵報警系統工程設計規范》GB50394-2007；《視頻安防監控系統工程設計規范》GB50395-2007；《出入口控制系統工程設計規范》GB50396-2007。

（2）行業標準主要有：《民用建筑電氣設計規范》JGJ16- 2008；《電測量及電能計量裝置設計技術規程》DL/T5137- 2001；《程控電話交換設備安裝工程設計規范》YD5076-98；《移動通信基站防雷與接地設計規范》YD5068-98；《安全防范系統通用圖形符號》GA/T74-2000；《有線電視廣播系統技術規范》GY/T180-2001。

（3）福建省地方標準主要有：《建筑電氣工程施工技術規程》DBJ13-22-2007；《建筑智能化系統工程設計標準》DGJ13-32-2000；《建筑智能化系統工程質量驗收規程》DBJ13-44-2002；《住宅小區智能化系統工程設計標準》DBJ13-64-2005；《套接扣壓式薄壁鋼導管電線管路施工及驗收規程》DBJ13-78-2006；《LED夜景照明工程安裝與質量驗收規程》DBJ13-85-2007；《住宅小區通信配套設施建設標準》DBJ13-105-2008；《建筑太陽能光伏系統應用技術規程》DBJ/T13-157-2012；《福建省公共建筑能耗監測系統技術規程》DBJ/T13-158-2012；《福建省既有公共建筑節能改造技術規程》DBJ/T13-159-2012；《城市道路LED照明設計標準》DBJ/T13-169-2013；《鋁合金電纜工程設計、施工及驗收規程》DBJ/T13-176-2013等。

2.1.2建筑電氣專業標準體系存在的問題

（1）絕大部分建筑電氣專業標準編制在工程建設標準體系（城鄉規劃、城鎮建設、房屋建筑部分）建筑設計中，不能滿足當前建筑電氣工程建設的需要。

（2）現有標準缺乏綜合性、明確性，建筑電氣專業要遵循建設部門、電力供應部門、通信管理部門、消防、安防、廣播電視、人防、氣象等眾多相關技術標準和技術規定，但有關建筑電氣的核心內容分散，且常有含混、矛盾、遺漏的情況，執行往往存在困難。

（3）現有標準缺乏協調性、系統性，編制項目由各部門根據自己的需要立項，彼此之間缺乏溝通和協調，編制內容中設計、施工、檢測驗收、運行管理不銜接、不系統、缺乏整體性、系統性和前瞻性，缺乏總體規劃和有效控制，在一定程度上造成了重復和混亂。

（4）現有標準缺乏個性，缺少針對性，只強調建筑物的通用規定，忽視功能建筑的特殊規定，只規定常規系統，忽視專用系統與常用系統的區別、配置等級的區別，面對多樣化多種類的功能建筑，設計人員根據不足，無所適從。

（5）現有標準缺乏技術、經濟評判的內容，只求建成，不求建得最好，沒有完善、系統的評價標準。在編制過程中，有些標準廠商爭相參與，但有些急需的基礎標準和通用標準因調研涉及面廣，如負荷的需用系數、負荷的單位密度，制訂就存在困難。

2.2 照明系統

2.2.1電光源的發展

電光源的發展經歷了三個階段：熱輻射光源，包括白熾燈、鹵鎢燈；氣體放電光源，包括熒光燈、高壓汞燈、金鹵燈、高壓鈉燈；半導體光源，包括發光二極管(LED)和有機發光二極管(OLED)。我國國家發改委也在今年7月與聯合國開發計劃署(UNDP)、全球環境基金(GEF)簽訂了“中國逐步淘汰白熾燈、加快推廣節能燈”的合作項目。當前緊湊型熒光燈（CFL，俗稱節能燈）是替代白熾燈的最適宜光源，高光效的鹵鎢燈和顏色質量優良的LED燈可能是未來的選擇。

21世紀興起的發光二極管(LED)照明光源在我國室外照明領域已有廣泛應用，并且正在大力推廣，LED裝飾彩燈和路燈的市場占有率增長很快。國外更加專注白光LED在室內照明應用的潛力。LED是新一代固體光源，具有光效高、壽命長、比氣體放電燈更環保（無汞）的前景優勢，技術發展很快。但是，應用LED的固態照明(SSL)是一項發展中的新興技術，還有許多阻礙市場接受的問題需要解決，主要是LED產照的不一致和不確定性，沒有建立統一完善的產品規格和標準以及價格過高。

我國半導體照明工業發展迅猛，LED照明產品推廣應用的聲勢浩大，特別在室外照明領域。從長遠看，半導體固態照明肯定是低碳照明的發展方向。但是也應該清醒認識到，目前我們還缺乏LED的核心技術和專利，產業整體水平較低，LED照明的相關標準和測試體系尚未建立。LED照明是一項成長中的技術，LED照明產品在光效能、壽命、顏色質量和價格方面都能同現在普遍使用的氣體放電光源及配套燈具競爭也許還要有十年左右時間。與此同時，另一種固態照明光源——有機發光二極管( OLED)也在迅速發展進步。

2.2.2照明設計標準的發展

我國照明設計標準主要有：《建筑采光設計標準》GB/T50033-2001；《建筑照明設計標準》GB50034-2004；《城市道路照明設計標準》CJJ45-2006；《城市夜景照明設計規范》JGJ/T163-2008。這些新標準適應我國經濟發展水平和城市建設的需要，基本與國際相關標準接軌，并且特別關注環保和節能，增加了照明功率密度限值(LPD)和防止光污染的條款，其中照明功率密度限值規定為強制性條款。

照明功率密度限值是一個動態標準，隨著照明科技進步，光源和燈具效能提高，照明功率密度值也要相應地減小，從而推動照明設計選用光效能更高的光源和燈具，達到照明節能的目的。美國空調、制冷和供暖工程師學會與北美照明學會自1975年聯合在建筑節能標準（ASHRAE/IES 90-75）中提出這一照明節能概念以來，已進行過多次修訂，LPD有大幅度的下降。

眾所周知，耗電量僅控制照明安裝功率是不夠的，還應在不需要照明的時間和地點把燈自動關掉或調暗，才能達到真正節電的目的。為此，ASHRAE/IES 90.1-2004增加了教室、會議室和職員餐廳等建筑空間在人走后30分鐘要自動關燈的條款。英國建筑法規(Building Regulation-Part L)規定，計算有自動控光的燈具效能時可以除以0.75～0.80的控制系數，等于比沒有自動控光的一般燈具效能高25%～33%。我國未來在編制低碳照明標準時，除規定LDP外，也要考慮照明延續時間的因素。

同時還應考慮照明全壽命過程的碳排放量標準，包括照明器材制造、照明的使用、照明廢棄物處理以及照明運行所用的能源等。這是一項前無古人的創新工程，要結合國情做大量調查，還要學習許多照明專業人員不熟悉的知識；一旦確定了每個子項的排碳指標，低碳照明的評估就水到渠成。

2.2.3人工照明控制和智能化照明控制

我國的室內照明控制和技術還相當落后，目前除了部分公共空間設有聲控、光控或紅外線控制的照明開關外，絕大部分的建筑照明還是人工照明控制。

我國城市照明已經普遍實現按季節變化自動開關路燈，許多城市建設了道路照明的監控中心，遠程監控路燈的運行情況，部分城市還采取在交通量減少的后半夜調低電壓等措施，節約照明用電。由于道路照明單燈功率大，線路容量也大，特別是大功率高強氣體放電燈的調光難以實現，給道路照明通過調光節能造成困難，留下了很大的技術發展空間。

良好的照明維護管理產生節能、環保和投資效益。為了對低碳照明進行科學管理，需要開發先進的自動化調光設備和智能化照明監控系統，也要對運行管理方法和機制進行研究，逐步建立適合我國國情的低碳照明管理體系。

2.3 防雷接地系統

2.3.1防雷技術的發展與現狀

（1）建筑物綜合防雷設計技術將進一步精細化，防雷工程質量也將從現在“無限期避免或減輕雷害”向“有限期無雷害”轉變。

（2）SPD產品將從限壓、開關型向兩端口、多脈沖等高通流、低殘壓型轉變。

（3）工程技術人員的崗位將從模糊型向專業型轉變，素質將從非專業向專業學歷型轉變。

（4）市場容量方面，SPD應用將從被動型向主動型轉變，工程市場將從資源型向規范強制型轉變。

（5）雷電預警將從大尺度區域指導性向小微尺度定點指示性預警轉變。

2.3.2防雷技術的主要標準

（1）《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010

本規范防雷主要參照IEC防雷標準修訂，防雷分為外部防雷和內部防雷以及防雷擊電磁脈沖。外部防雷就是防直擊雷，不包括防止外部防雷裝置受到直接雷擊時向其他物體的反擊；內部防雷包括防閃電電涌侵入和防生命危險。防雷擊電磁脈沖是對建筑物內系統（包括線路和設備）防雷電流引發的電磁效應，它包含防經導體傳導的閃電電涌和防輻射脈沖電磁場效應。

（2）《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343- 2012

隨著經濟建設的高速發展，電子信息設備的應用已深入國民經濟、國防建設和人民生活的各個領域，各種電子、微電子裝備已在各行業大量使用。由于這些系統和設備耐過電壓能力低，特別是雷電高電壓以及雷電電磁脈沖的侵入所產生的電磁效應、熱效應都會對信息系統設備造成干擾或永久性損壞。每年我國電子設備因雷擊造成的經濟損失相當驚人，電子信息系統對雷電災害的防護問題越來越突出。

建筑物電子信息系統遭受雷電的影響是多方面的，既有直接雷擊，又有雷電電磁脈沖，還有接閃器接閃后由接地裝置引起的地電位反擊。在進行防雷設計時，不但要考慮防直接雷擊，還要防雷電電磁脈沖和地電位反擊等。因此，必須進行綜合防護，才能達到預期的防雷效果。

（3）《建筑物防雷工程施工與質量驗收規范》GB50601 -2010

防雷工程采用的主要設備、材料、成品、半成品進場檢驗結論應有記錄，并應在確認符合本規范的規定后再在施工中應用。對依法定程序批準進入市場的新設備、器具和材料進場驗收，供應商應提供安裝、使用、維修和試驗要求等技術文件。對進口設備、器具和材料進場驗收，供應商應提供商檢（或國內檢測機構）證明和中文的質量合格證明文件，規格、型號、性能檢驗報告，以及中文的安裝、使用、維修和試驗要求等技術文件。

當對防雷工程采用的主要設備、材料、成品、半成品存在異議時，應由法定檢測機構的試驗室進行抽樣檢測，并出具檢測報告。

（4）《建筑物防雷裝置檢測技術規范》GB/T21431-2008

本標準規定了建筑物防雷裝置的檢測項目、檢測要求和方法、檢測周期、檢測程序和檢測數據整理。本標準適用于建筑物防雷裝置的檢測，主要采用了GB50057《建筑物防雷設計規范》和GB/T17949.1-2000《接地系統的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則第1部分 常規測量》的規范性技術要素內容。同時參考了IEC61024-1-2:1998《建筑物防雷第1部分：通則第2部分：指南B——防雷裝置的設計、施工、維護和檢查》（英文版）和IEC62305系列防雷標準的規范性技術要素內容。

2.4 電氣消防工程

自《中華人民共和國消防法》于1998年9月1日起施行以來，以此為母法頒布了300多部消防技術規范和標準。面對高新技術的發展機遇和國際化競爭挑戰，我國消防電子產品日益向高可靠、智能化、網絡化的早期火災探測報警技術發展。

2.4.1現代火災探測報警技術

當前火災探測領域廣泛使用的就是智能型探測器探測方式，它是將火災探測及信號處理都集中在探測器內部，在探測器內設有微處理器，這樣探測器就不再是單純的傳感器。探測器不需要再向控制器傳送傳感信號，而只需傳遞一系列的數字信號。復合探測器和多種新型探測器不斷涌現，探測性能越來越完善。多傳感器/多判據探測器技術發展，從響應火災不同現象的多個傳感器獲得信號，并從這些信號找出多樣的報警和診斷依據。

2.4.2空氣采樣感煙探測技術

空氣采樣感煙探測技術自上世紀70年代中期由澳大利亞首創后，在國外已得到廣泛應用，并逐步進入我國消防市場。該技術在探測方式上，完全突破被動式感知火災煙氣、溫度和火焰等參數特性的局面，跳躍到主動進行空氣采樣，快速、動態地識別和判斷可燃物質受熱分解或燃燒釋放到空氣中的各種聚合物分子和煙粒子。空氣采樣感煙探測器通過管道抽取被保護空間的空氣樣本到中心檢測室，以監視被保護空間內煙霧存在與否。該探測器能夠通過測試空氣樣本了解煙霧的濃度，并根據預先確定的響應閾值給出相應的報警信號。

2.4.3紅外光束線型感煙探測器

線型光束探測器在一個長達100m的路徑上可代替若干個點型感煙探測器，具有保護面積大、安裝位置較高、在相對濕度較高和強電場環境中反應速度快等優點，適宜保護較大的室內、外場所，尤其適宜保護難以使用點型探測器甚至根本不可能使用點型探測器的場所。

2.4.4分布式光纖火災預警系統

分布式光纖火災預警系統由若干個光纖傳感單元、具有長度標度的單芯光纜、光纖測量系統以及微機信號分析識別與處理系統組成。與一般應用于電纜溝和橋架的光纖火災測溫系統不同，它的優點是能廣泛安裝在建筑物中，精度可達到5m，可精確地對建筑物中的某個部位進行及時的火災定位，且其成本也低于傳統的火災檢測系統。

2.4.5報警聯動一體化

以帶聯動控制功能的報警控制器為控制中心，既聯系火災探測器，又聯系現場消防設備，聯動關系是在報警控制器內部實現的。這種方式是近幾年發展起來的，系統簡單，但目前國內僅限少數廠家能生產。

2.4.6 CAN總線的分布式火災報警控制系統

用CAN總線取代RS-485總線是一種較為徹底的解決方案。基于CAN總線的火災報警控制系統采用了目前較為流行的分布式控制結構，遵循管理集中，危險分散的原則，通過TCP/IP協議和系統提供的軟件接口，實現火災報警系統與其他樓宇管理子系統的集成。

2.4.7大空間場所消防探測及滅火

利用圖像型遙感探測技術較好地解決了大空間場所消防探測及滅火這一問題。實現了大空間建筑早期火災的探測和三維空間定位。目前大空間火災探測及消防水炮滅火系統可用于房間高度大于8米的場所，如展覽中心、體育館、大型劇院、會議中心、機場、機庫、大型物資倉庫以及環境惡劣的工業場所等。

2.5 建筑智能化系統

智能建筑是信息時代的必然產物，建筑物智能化程度隨科學技術的發展而逐步提高。隨著經濟的發展，人們對工作和生活環境的要求也不斷提高，一個安全、高效和舒適的工作和生活環境已成為人們的迫切需要；同時科學技術飛速發展，特別是以微電子技術為基礎的計算機技術、通信技術和控制技術的迅猛發展，為滿足這些需要提供了技術基礎。這一時期智能建筑主要是一些涉外的酒店和特殊需要的工業建筑，采用的技術和設備主要是從國外引進的。雖然普及程度不高，但是人們的熱情是高漲的，得到設計單位、產品供應商以及業內專家的積極響應，可以說他們是智能建筑的第一推動。

在20世紀80年代末建設部編制的《民用建筑電氣設計規范》中，就已經提出了樓宇自動化和辦公自動化，對智能建筑理念和各種系統有了比較全面的涉及。這個時候人們對建筑智能化理解主要是將電話、有線電視系統接到建筑中來，同時利用計算機對建筑中機電設備進行控制和管理。各個系統是獨立，相互沒有聯系，與建筑結合也不密切。雖然把綜合布線這樣一種布線方式技術的引入曾使人們對智能建筑的概念產生一些誤解，把綜合布線當作智能建筑的唯一方式。但它確實吸引了一大批通信網絡和IT公司進入智能建筑領域，促進了信息技術行業對智能建筑發展的關注。同時由于綜合布線系統對語音通信和數據通信的模塊化結構，在建筑內部為語音和數據的傳輸提供了一個開放的平臺，加強了信息技術與建筑功能的結合，對智能建筑的發展和普及產生了巨大的作用。

1995年，中國工程建設標準化協會通信工程委員會發布了《建筑與建筑群綜合布線系統和設計規范》，這些都促進了通信網絡和辦公自動化系統在建筑中的應用。同年，上海正式頒發了地方標準《智能建筑設計標準》，它根據不同的需求，把智能建筑劃分為三級，為智能建筑規劃、設計和施工提供了依據，推動了智能建筑的發展。

建設部于1997年頒布了《建筑智能化系統工程設計管理暫行規定》，在1998年10月又頒布了《建筑智能化系統工程設計和系統集成專項資質管理暫行辦法》以及與之相應的《執業資質標準》兩個法令。

2.6 新能源技術

新能源產業在我國的規模化發展卻是在近幾年的時間，相對于發達國家，我國新能源產業化發展起步較晚，技術相對落后，總體產業化程度不高，但同時，我國具備豐富的天然資源優勢和巨大的市場需求空間，在國家相關政策引導扶持下，新能源領域成為投資熱點，技術利用水平正逐步提高，具有較大的發展空間。

2.6.1產業規模不斷擴大，發展速度加快

目前，中國新能源發展較快，利用比較廣泛的新能源包括太陽能、風能和生物質能。

中國太陽能熱水器利用居世界首位，熱水器保有量一直以來都占據世界總保有量的一半以上，到2006年，中國太陽能熱水器年生產能力已超過1800萬平方米，運行保有量達到9000萬平方米。

我國光伏產業近年來發展迅速，其中的太陽能電池生產近年來發展速度驚人，引起世界矚目。2003年底，中國太陽電池的累計裝機達到55MW，2005年底國內光伏電池生產139MW，生產能力400MW。2006年生產光伏電池369MW，生產能力1200MW，在世界上排在第三位。

風力發電是中國發展最快的發電技術，僅2006 年一年，新增裝機容量就增長一倍。中國已經建成了100多個風電場，2006 年共安裝1450 臺風機，新增總裝機容量達到1.3GW，占全球新增裝機的8.9%。中國風電裝機容量增長僅次于德國、美國、西班牙和印度，居世界第五位，發電裝機規模從2004年的第十位升至2006年的第四位，其發展速度已經居世界第二位。

2.6.2產業鏈尚不完整

我國新能源產業普遍存在產業鏈不完整或上下游產業鏈無法對接問題，矛盾比較突出的是風電和光伏發電產業。

上游方面，我國兆瓦級以上的整機制造產業處于起步階段，國內部分廠商通過與國外廠商聯合開發、得到國外企業生產許可證等方式具備了兆瓦級機組設備生產能力，但技術和市場尚不成熟，還未能大規模應用；同時，我國風電設備關鍵零部件生產環節薄弱，比較突出的是葉片、齒輪箱、主軸軸承制造，還不能滿足國內整機制造能力的需求。從下游看，我國近年來風力發電發展迅速，國內大型發電集團、企業紛紛開發風電項目，風電設備需求持續高漲。

目前我國太陽能光伏產業鏈的源頭——多晶體硅原材料制造基本依賴進口，國內企業技術較低，且規模比較小；我國硅錠/硅片生產技術比較成熟，可以與國外生產廠商媲美，但由于多晶體硅原材料依賴進口，限制了國內硅錠/硅片生產企業的發展；我國的太陽能電池制造產業位居世界前列，2006年，我國太陽能電池生產居世界第三；目前中國光伏電池封裝產業是整個光伏產業鏈中生產工藝發展最成熟，生產設備國產化率最高，從業門檻最低，從事企業最多，且擴產最快，產量最大的一個環節。我國光伏系統應用程度比較低，而附加值較高的太陽能光伏發電系統的應用卻在國外。太陽能光伏發電產業鏈末端發展嚴重不足，成為我國太陽能產業成長的制約因素。

2.6.3平均技術水平偏低、利用成本較高，產品競爭能力弱

我國新能源利用的大部分核心技術和設備制造需要依賴進口，技術和設備國產化程度不高，而技術和設備部分一般占新能源投資的絕對比重，導致我國新能源利用成本高，同類產出產品競爭能力弱。

受到新能源利用技術條件限制以及產業鏈斷接等因素影響，我國部分新能源開發離產業化利用還有一段距離，但同時，迅速成長壯大的新能源企業、國家發展政策對新能源的傾斜以及逐步成熟的新能源技術將進一步推動我國新能源產業化發展進程。

3 建筑電氣學科新進展

3.1 建筑業的發展

3.1.1中國正處于工業化、城市化快速發展時期，政府推進綠色建筑理念，以促進提高城鎮建設發展的質量和效益

綠色智能建筑是用綠色的觀念和方式進行建筑的規劃、設計、開發、使用和管理，執行統一的綠色建筑標準體系，并由獨立的第三方進行認證和管理。綠色建筑是一種以生態學的方式和資源有效利用的方式進行設計、建造、維修、操作或再使用的構筑，而智能化是手段、措施與技術。綠色智能建筑的重點在于發展包括能源、水、氣、聲、光、熱、綠化、廢棄物管理和綠色建材等9個系統。

30多年來，綠色建筑由理念到實踐，在發達國家逐步完善，形成了較成體系的設計評估方法，各種新技術新材料層出不窮。一些發達國家還組織起來，共同探索實現建筑可持續發展的道路，在住區建設與生態環境協調方面取得了令人矚目的成就。

中國正處于工業化、城市化快速發展時期，政府積極調整經濟結構、轉變經濟增長方式，提出鼓勵發展節能省地型住宅與公共建筑，制定并推行更嚴格的節地、節能、節水、節材(簡稱“四節”)標準，推進綠色建筑理念，以促進提高城鎮建設發展的質量和效益。在可持續發展的國策指導下，“綠色建筑”已不是時尚的口號，而是在建設、運行過程中推進節能與環保的新標準。以智能化推進綠色建筑，節約能源，降低資源消耗和浪費，減少污染，是建筑智能化發展的方向和目的，也是綠色建筑發展的必由之路。綠色智能建筑在我國剛剛起步，其中有大量與現代建筑電氣學科相關的課題有待探索與解決。

3.1.2大型綜合建筑群和超限高層建筑的出現

國際上對高層建筑的分類大致按照高度分為四類：(l)第一類高層建筑：9～16 層(高度到 50 米)；(2)第二類高層建筑：17～25 層(高度到 75 米)；(3)第三類高層建筑：26～40 層(最高到 100 米)；(4)超高層建筑：40 層以上(高度 100 米以上)。

在我國，根據《高層民用建筑防火設計規范》，將 10 層以上、建筑高度超過 24m 的建筑稱為高層建筑，100m 以上的建筑稱為超高層建筑。根據GB 50045—95《高層民用建筑設計防火規范》 (2005年版)第1.0.5條：“當高層建筑的建筑高度超過250 m時，建筑設計采取的特殊的防火措施，應提交國家消防主管部門組織專題研究、論證。” 為了與《高層民用建筑設計防火規范》的定義一致，將建筑高度超過250 m的高層建筑稱為“超限高層建筑”。目前，我國各大城市的超限高層建筑發展迅猛。全球十大超限高層建筑中，中國已占過半，超限高層建筑的共同特點是：建筑高度高，面積大，功能復雜，用電負荷大，供電半徑大，消防撲救困難。因而對其供配電方案、應急／備用電源和防火安全等方面無疑將帶來很大的挑戰，尤其在防火安全方面。

3.1.3建筑物的使用功能和附帶的服務標準逐步提升

為了滿足使用功能與眾多服務的要求，必須在建筑物中設置空調、冷熱源、通風、給水、排水、污水處理、變配電、應急供電、照明、電梯、電動扶梯、安全防范、信息通信等建筑設備。這些建筑設備數量龐大(一幢樓中可有數千臺甚至數萬臺各類設備)，分布區域廣，不僅需要提供安全可靠的電源，更需要對成千上萬個參數進行實時監測與控制。

3.2 新技術的發展

3.2.1網絡通信和數字技術的應用

計算機網絡和數據通信技術的迅速發展，為我們的生產、工作和生活方式帶來巨大的變革。而基于網絡信息通信技術應用和創新的信息化不僅是一場新技術革命，更是一場意義深刻的管理革命。數字技術是一項與電子計算機相伴相生的科學技術，并慢慢地步入很多具體的設備里面，融入生活，融入周圍的環境，使比特流、信息流成為以物質為主的生活空間的一部分。它的發展要求我們解放思想，打破部門和行業割據，打破傳統的固定思維模式和設計，推進信息通信技術在決策分析系統、信息處理系統、情報檢索系統以及辦公自動化系統等領域得到廣泛應用。數字化的發展也必然推動智能建筑的發展應用，并將以信息化革命推動更快的電氣技術更新應用。通過網絡將樓宇的各個控制子系統連接起來，提高了樓宇控制管理的自動化水平。安防系統必將實現數字化、網絡化，攝像技術的高清數字化得到進一步的提升和發展。利用計算機網絡通信技術等手段，實現辦公自動化，提高辦公的效率。

3.2.2節能技術

建筑節能是以提高建筑物的能量利用效率，同時盡量降低建筑物的固有能耗，用最小的能源消費代價取得最大的經濟和社會效益，并實現可持續發展。一方面通過合理的建筑設計、采用新型的節能建筑材料解決減少房間負荷問題；另一方面通過提高建筑耗能系統(冷／熱源、輸配系統和末端設備)的效率而降低消耗的能量。近年來，在建筑電氣節能領域，一些新技術例如太陽能光熱和光電技術、地源熱泵技術、高效光源技術（主要指LED光源的應用）和智能化機電設備控制系統已逐漸應用到具體工程項目中，并取得了一定的成果。

此外，在對建筑節能技術的研發、應用加大支持力度的同時，應該從節能體制方面推動建筑節能工作，如建立基于市場的建筑節能機制、強化貫徹實施建筑節能標準、推動供熱／冷計量收費制度、制定建筑節能經濟激勵措施等。

3.2.3材料與設備的更新換代

鋁合金電纜應用：鋁合金電纜克服了純鋁電線電纜的缺點，而且還有重量輕、柔韌性好、安裝方便、節約人工成本、耐腐蝕等優點，可直接明敷設，節省了電纜托盤橋架的費用，一般配電干線將大量采用鋁合金電纜，從而極大節約了銅材。

光纖技術的應用：國家從2013年4月起強制推行住宅光纖到戶，必將使得家居智能化、家居辦公以及光纖性能得到進一步的提升和發展。

電器設備的模塊集成化：電器的設計及制造應用逐步向模塊化、集成化和小型化方向發展。

3.3 建筑電氣學科的發展

3.3.1學科的交叉與融合：電工技術、電子技術、控制技術、信息技術

現代建筑電氣技術雖然是隨著建筑業的發展而形成的，但是它具有電氣工程的鮮明特征與內涵，在沿著電氣工程應用的道路上，綜合了電工技術、電子技術、控制技術與信息技術，在一些電氣設備的應用中是如此，在近年來發展迅速的智能建筑中更是如此。以建筑物的供電為例。在變電站高、低壓開關柜中的智能斷路器里設有微處理器，以測控供電回路狀態。同時，整個供電系統中的斷路器及測控電路又構成一個計算機網絡，以形成數字化的能源控制系統，對整個供電系統的運行狀態進行實時監視、負荷調控以及綜合管理。因此，建筑物的供電系統已不再是單純的強電設備，而是綜合了電工、電子、控制與信息技術的應用系統。

總之，現代建筑電氣技術是以電工學科、材料學科、電子學科、控制學科與信息學科為基礎的綜合應用技術，學科的交叉與融合是現代建筑電氣學科發展的重要特征。

3.3.2形成建筑電氣行業產業鏈

目前在建筑電氣行業已基本形成了一條穩定成熟的產業鏈，產業鏈上包括了建設方、設計單位、施工方、設備制造商及教育科研單位，各單位工作內容如下：

(1)建筑物投資建設方。聽取建筑物用戶的需求與建筑電氣工程設計與科研單位的咨詢意見，了解建筑電氣設備的制造水平，向工程設計單位下達設計任務，并向建筑電氣教育單位提出人才需求。

(2)建筑電氣工程設計單位。根據建設方的要求與建筑電氣設備的制造水平完成工程設計，指導施工安裝單位進行實施，對設備制造商提出技術要求，向建筑電氣教育單位提出人才需求。

(3)電氣工程施工安裝單位。按照設計單位編制的技術文件進行施工，向建筑電氣設備制造商提出訂貨，指導物業管理單位進行電氣設備系統的運行與操作，向建筑電氣教育單位提出人才需求。

(4)電氣設備制造商。向各方提供產品與設備技術信息，聽取對建筑電氣設備的使用情況與改進意見，向建筑電氣教育單位提出人才需求。

(5)教育與科研單位。充分了解各方對建筑電氣工程的人才需求信息與建筑電氣設備產品的技術信息，為行業各方提供技術服務與合適人才。

3.3.3實現對建筑的集約化智慧管理

未來建筑電氣工程的建設更加復雜，不僅要滿足建筑物對信息流與能源流的分配與合理控制利用，而且要采用智能化與數字網絡化的技術實現各種節能控制與優化管理，實現對建筑的集約化智慧管理，進而為整個區域的建筑群綜合事務管理提供技術保障。

3.4 面臨的挑戰

3.4.1工作范圍與內容擴大，建筑電氣工程廣度與難度增加

上世紀80年代以后，五星級賓館、辦公大樓、航站樓、體育場館、會展中心、綜合醫院等大型建筑在全國大量興建。辦公大樓都會設置電話交換系統、計算機網絡系統、公共安全系統、建筑設備管理系統、音視頻會議系統等。這些系統涉及供配電、繼電保護、電磁兼容、信息通信、信息應用、安全防范、防雷接地等多個技術領域和管理部門，技術難度增加。

3.4.2新技術、新設備大量應用，對整個工程實施過程中質量管理的要求提高

工程質量的保證必須通過設計、設備查驗、工程驗收、調試檢測、運行維護等階段管理，這些工作涉及設計、監理、施工、驗收、設備供應等眾多技術人員，這樣的運作模式，已在大中型工程中逐步形成。

3.4.3建筑工程多樣化，增加了建筑電氣技術系統的個性化

各種建筑有不同的功能要求，各有相應的服務設施和對象，都有設定的規定和運行模式，即使是電氣照明，在照度標準、光源選擇、燈位布置、控制方式等方面都有不同的要求。

在供電負荷計算、設備選擇、系統配置等其他方面，區別更大，為此，不同功能的建筑必須在綜合建筑電氣通用要求的基礎上考慮針對性，配置個性化的電氣技術系統。

3.4.4眾多的產品設備和系統組合，增加了性能比較、方案選擇的必要性

近年來，強弱電系統的產品設備發展迅速、類別眾多，性能、價格各有差別，因此，對于一些功能特殊的大中型工程，在一定范圍內都要經過方案設計、設備選型、功能要求的評審這一工作程序，以提高工程的合理性、安全性和可靠性。

4 福建省建筑電氣學科發展現狀

4.1 建筑電氣應用水平

經過多年的行業耕耘和沉淀，福建省在一些電氣領域的技術應用和產品制造上在全國處于領先地位，主要是以下幾個方面：智能家居產品技術研發水平和應用規模國內領先；配電設備制造的先進性；LED光源的節能研究和高能耗光源的節能改造；公共建筑能耗監測項目的啟動；建筑物雷擊電磁脈沖防護達到新的高度。

4.2 參編的國家及行業標準

多年來，福建省電氣專家積極參與國家及行業標準的編制或審查工作，同時根據福建省特點制定了一系列福建省建設工程地方標準。我省參編的國標和行業標準主要有：《綜合布線系統工程設計規范》GB50311-2007；《綜合布線系統工程驗收規范》GB50312-2007；《住宅區和住宅建筑內光纖到戶通信設施工程設計規范》GB50846-2012；《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008；《施工現場臨時建筑物技術規范》JGJ/T188-2009；《建筑設備監控系統工程技術規范》（在編）；《會展建筑電氣設計規范》（在編）；《商業建筑電氣設計規范》（在編）；《住宅建筑電氣設計規范》JGJ-242-2011。

4.3 專業學會組織的建設及技術活動

4.3.1組織建設

目前福建省建筑電氣行業學會（協會）有：福建省土木建筑學會建筑電氣分會、福建省土木建筑學會建筑智能化分會、福建省建筑業協會建筑智能化分會、福建省工程建設科技標準化協會建筑智能化專業委員會、廈門市土木建筑學會建筑電氣與智能化專業委員會、泉州市土木建筑學會建筑電氣與智能化專業委員會、福建省建筑電氣技術協作情報網、福建省照明學會。建筑電氣領域的專業學會組織務實有效的工作不僅促進了全省各地區當地建筑電氣專業的發展，而且也極大推動了全省建筑電氣行業各項工作的開展。

4.3.2規范標準的宣傳貫徹

福建省建筑電氣行業學會（協會）積極組織全省會員單位開展學習新規程規范的宣傳貫徹和培訓。近幾年開展工作有：

2011年5月，為配合省“科技周”活動暨新版《供配電系統設計規范》GB50052-2009學習研討，聘請《供配電系統設計規范》主要編制人中建國際（深圳）顧問有限公司陳文良研究員到福州講座，舉辦了為期一天半的學習研討。

2012年5月，考慮到新版《建筑物防雷設計規范》GB50057－2010的修改、變化較大，為使全省廣大電氣設計、施工、監理、審查、質量監督等有關人員正確理解、掌握和執行規范的條文內容，聘請《建筑物防雷設計規范》主要起草人林維勇研究員到福州舉辦講座，舉辦了為期一天半的學習研討。

2013年5月23日，舉辦了“光纖入戶技術和住宅小區工程實施”講座。

4.3.3技術交流

多年來，福建省建筑電氣行業學會（協會）致力于提高全省建筑電氣專業從業人員的整體水平，積極發動全省會員單位參與電氣專業學術交流活動，主要有：

（1）推薦優秀論文參加“第九屆福建省自然科學優秀論文”評選，其中《關于消防用電設備配電線路的討論》獲得三等獎；推薦《談超高層建筑中PE干線的輔助等電位聯結》論文入選中國建筑學會建筑電氣分會2010年年會暨超（限）高層建筑電氣設計高峰論壇盛會論文集；分別選送了《關于照明設計與照明節能若干問題的探討》、《談談民用建筑配電系統的節能設計》等論文，選派廈門合道工程設計集團有限公司、福建省石油化工設計院的若干同志參加了在廈門、廣州舉辦的第八屆和第九屆“兩岸四地工程師論壇”盛會。

（2）選派福建省建筑設計研究院和廈門合道工程設計集團有限公司的代表，參加了全國建筑電氣設計技術協作及情報交流網第八屆二次理事會。選送了10篇學術論文入選論文集，并有1篇獲得一等獎，3篇獲得二等獎，4篇獲得三等獎。論文獲獎比例在各省市中名列前茅。

（3）在福建省土木建筑學會組織的2011年度學會優秀論文評選活動中，共有8篇論文獲獎，其中《“三坊七巷”歷史建筑防雷設計》獲得一等獎。

（4）在省內建筑電氣行業舉辦了多屆“施耐德杯”福建省電氣工程師論文大賽，大賽得到了全省電氣同行的積極響應，每屆都評選出6～7篇優秀論文。

（5）在“6.18綠博會”期間，籌辦了2011年首屆兩岸城市照明與低碳經濟論壇、2012年第二屆兩岸城市照明與LED應用技術論壇，著重探討兩岸城市夜景照明、房地產照明設計，時尚照明創意設計及LED等新技術、新產業推廣應用的現狀及城市低碳節能存在問題及解決辦法，進行了學術交流和討論，為設計師、企業提供綠色城市照明節能方案與思路。

（6）專業學會構建了電氣企業與設計等單位溝通的橋梁，推動建筑電氣先進新產品、新技術在我省應用。近幾年舉辦了多場大大小小的技術推廣會、研討會和地區年會，通過這些活動，使廣大建筑電氣工程師及時了解新技術、新產品，并且把新技術、新產品及時在我省推廣應用，提高了我省建筑工程的電氣裝備水平。

（7）福建省照明學會與其他運營公司共同在福州市金山橘園創意廣場打造了全國首個照明體驗館，預計將于近期開園。照明體驗館以普及傳播、培訓推廣、燈光體驗、跨界交流、創意研發、動漫創造、燈光演繹、精品展示等為一體，致力于建成海峽最大照明創意產業璉及光文化創意項目的交易平臺。

4.4 建筑電氣學科的教育體系初步形成

1993年，福州大學電氣系開設我省第一批“建筑電氣工程”專業，后轉入本科教學。1992年，福建建筑高等專科學校開設建筑水電專業，涵蓋建筑電氣專業教育，并于2002年改名建筑環境與設備工程專業，轉為本科教學。教育部2000年新頒布的高等職業教育專業目錄中把“建筑電氣工程”列為新的專業化方向。2006年由教育部和建設部共同審核并批準新專業“建筑電氣與智能化”。2013年，福建工程學院“建筑電氣與智能化”專業開始招生。

4.5 存在的問題及薄弱點

4.5.1我省對編制國家及行業標準的參與度不夠。我省參與編制的國家及行業標準還不多，有地域原因，與幾個直轄市和大省比起來，我省的綜合技術實力顯得不足、話語權也比較弱。同時行業參與積極性不夠、綜合性技術力量還有待提高。

4.5.2技術創新不足，難以形成我省建筑電氣學科自主研發的專利技術。

4.5.3我省在響應國家關于“鼓勵積極采用國際標準（國際電工委員會IEC標準）”方面不足。

4.5.4存在業務壁壘。建筑智能化在建筑設計企業內的自我定位和認識由被弱化轉為逐步從建筑電氣分離出去而變成獨立的學術門類；和強電領域相比，沒有要求審查建筑智能化專項設計。

配變電所設計在主體建筑設計企業內逐年被邊緣化的趨勢長期沒有得到扭轉。

5 發展機遇、對策和前景

5.1 發展機遇

福建地處東南沿海，北鄰浙江省，南接廣東省，東臨臺灣海峽。2009年國務院確定支持和推動福建省加快建設海峽西岸經濟區，實現海西發展新跨越。居于海峽西岸經濟區中主體地位的福建省，近年綜合實力不斷增強，為進一步加快發展奠定了堅實基礎。建筑業作為傳統的支柱產業和基礎性產業,在這樣的政策東風下，也正以強勁的發展勢頭,為海峽西岸經濟區建設和推進城鎮建設不斷做出新貢獻。

建筑電氣行業經過20多年的迅速發展，隨著近幾年經濟和技術的飛躍提升，也到了關鍵的跨越轉型期。

5.2 對策

①在廣度和深度上提高編制規范、標準和圖集的積極性和技術能力。②加強行業內的技術研討，特別是新技術新產品的應用，從而提升從業人員的整體技術水平。③加強省內外學會及企業之間交流以及境外（尤其是海峽兩岸）交流合作。④促進企業與高校的產學研合作。⑤利用6·18平臺，繼續引導、鼓勵和支持企業參與，鼓勵設計、建設單位及學校借助6·18平臺去了解和推廣新技術的應用。⑥鼓勵和支持企業申報項目，以推動學科的發展。

5.3 前景

建筑電氣是建筑工程中不可或缺的一大學科，在建筑工程中起著愈來愈重要的作用。在國家推動城市化進程中，建筑電氣技術必將得到很大程度的提升和發展。建筑電氣工程的人性化、智能化、數字化、網絡化、節能環保化進程必將達到一個嶄新的發展高度。

現階段在推進我省建筑電氣學科發展進程中，要通過整合現有資源，發揮產、學、研相結合的優勢，解決發展過程存在的難題，進而提升全省建筑電氣學科發展的整體水平。

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