電氣自動(dòng)化在智能建筑中的應(yīng)用

李娜+卓少凱

摘 要：智能建筑是依托信息產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展起來(lái)的產(chǎn)業(yè)。其集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和傳感技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)于一身，以建筑為平臺(tái)，提供系統(tǒng)的辦公自動(dòng)化、通訊網(wǎng)絡(luò)化等服務(wù)，為人們生活工作提供安全、方便、環(huán)保的建筑環(huán)境。而電氣技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用也經(jīng)過(guò)了電氣化、自動(dòng)化和智能化3個(gè)階段的發(fā)展，成為智能建筑不可或缺的一部分。為此，本文主要對(duì)智能建筑中電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀、應(yīng)用及提升措施進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；智能建筑；應(yīng)用

1 電氣自動(dòng)化在智能建筑中的現(xiàn)狀

隨著住宅小區(qū)建設(shè)的需求量大大增加和房地產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)住宅的要求越來(lái)越趨于智能化的建筑，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是樓宇智能化的核心內(nèi)容，智能建筑中的空調(diào)系統(tǒng)制冷機(jī)組給排水變電設(shè)備系統(tǒng)都是通過(guò)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行控制的。在辦公室現(xiàn)場(chǎng)可以布置控制燈光，在人員流動(dòng)性較大的地方安置人體感應(yīng)控制，做到無(wú)人關(guān)燈，還可以安裝電動(dòng)窗簾，擋烈日的同時(shí)控制了室內(nèi)的溫度節(jié)約了空調(diào)的利用，所有的衛(wèi)生間的照明空調(diào)抽風(fēng)也可以自動(dòng)感應(yīng)進(jìn)行控制，通過(guò)應(yīng)用這些自動(dòng)化設(shè)備，保證了員工工作的方便，也同時(shí)提高了員工的工作效率節(jié)約了能源。在公共通道大廳還有公園等一些公共場(chǎng)合，定時(shí)控制燈光開關(guān)，當(dāng)自然光變暗時(shí)，光感自動(dòng)泛光照明，在出現(xiàn)消防報(bào)警時(shí)，可以自動(dòng)發(fā)出強(qiáng)光啟動(dòng)緊急照明控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了樓宇智能化設(shè)備管理的自動(dòng)化，也起到分散控制、自動(dòng)管理、節(jié)約能源的作用?，F(xiàn)階段，一些商業(yè)建筑特別是星級(jí)酒店已經(jīng)作為了多功能服務(wù)的高檔場(chǎng)所，為了吸引更多商戶，酒店更應(yīng)該從客戶的需求角度考慮規(guī)劃，通過(guò)提高建筑的多方面設(shè)施的智能化，采用先進(jìn)的智能化技術(shù)，贏得更多的盈利機(jī)會(huì)。

2 電氣自動(dòng)化在智能建筑中的應(yīng)用

1、電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）TN-S系統(tǒng)

該系統(tǒng)屬于低壓配電系統(tǒng)，嚴(yán)格的將中性線和保護(hù)接地線分開，是標(biāo)準(zhǔn)的三相四線PE線的接地系統(tǒng)。其中中線和保護(hù)地線只在變壓器中性點(diǎn)有共同接地。該系統(tǒng)正常運(yùn)行過(guò)程中，保護(hù)地線不帶電，只有中性線帶電，具備可靠的基準(zhǔn)電位，對(duì)地面沒(méi)有電壓。但接地線不允許短線，其接在金屬外殼的設(shè)備上是安全、可靠的。采用該系統(tǒng)的原因主要考慮的以下幾點(diǎn)：第一，通常智能建筑中單相用電設(shè)備多、負(fù)荷大、而其經(jīng)常又是不平衡的，而且中性線帶有隨機(jī)電流；第二，由于中性線帶電，如果將其與保護(hù)地線連接在一起然后接到金屬外殼的設(shè)備上，會(huì)有很大的危險(xiǎn)性，并且會(huì)使電子設(shè)備相互干擾，導(dǎo)致無(wú)法工作；第三，由于智能建筑中有很多精密的電子設(shè)備易受到電磁波干擾、要求考慮防靜電接地等原因，所以采用上述連接方式。

（2）TN-C-S系統(tǒng)

該系統(tǒng)由兩部分組成，一部分是TN-C系統(tǒng)，第二部分是TN-S系統(tǒng)，采用了兩個(gè)接地系統(tǒng)，其分界點(diǎn)在中性線和保護(hù)地線的連接點(diǎn)上。在智能建筑中，當(dāng)供電由區(qū)域外引電流的時(shí)候，常選用該系統(tǒng)。與一般的系統(tǒng)不同，該系統(tǒng)在進(jìn)入使用前采用TN-C系統(tǒng)，進(jìn)入處則需要重復(fù)接地，進(jìn)入后變?yōu)椴捎肨N-S系統(tǒng)。該系統(tǒng)明顯提高了線路對(duì)人員的安全性保證。但此類系統(tǒng)為了使得電子設(shè)備共同獲得一個(gè)等電位基準(zhǔn)點(diǎn)，要求系統(tǒng)各自從接地線一點(diǎn)引出，并選擇正確的接地電阻值。

（3）安全保護(hù)接地

在智能建筑中，由于有很多強(qiáng)電設(shè)備、弱電設(shè)備和非帶電導(dǎo)電設(shè)備及構(gòu)件的存在，所以需要嚴(yán)格的安全保護(hù)接地措施。如果沒(méi)有安全保護(hù)接地，當(dāng)設(shè)備的絕緣損壞的時(shí)候，其外殼很容易帶電，人不小心觸碰到此類電氣設(shè)備的時(shí)候，很有可能被電擊傷甚至造成危害生命的事故。因此，智能建筑中必須采用安全保護(hù)接地設(shè)備。其主要是將電氣設(shè)備不帶電的技術(shù)部分與接地體之間進(jìn)行金屬連接，將保護(hù)地線與智能建筑中的用電設(shè)備進(jìn)行連接，最好將其附近區(qū)域的金屬構(gòu)件也進(jìn)行連接，但嚴(yán)禁與中線相連接。

（4）直流與交流的工作接地

直流電工作接地主要考慮到智能建筑內(nèi)有很多計(jì)算機(jī)、多媒體等大型設(shè)備，其要求電流穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高，以滿足大量信息的傳輸、能量轉(zhuǎn)化等要求。通常采用較大截面的絕緣銅線做引線，將電子設(shè)備直流電接地，并與基準(zhǔn)點(diǎn)相連接。變流電工作接地主要是將變壓器中性點(diǎn)或者中性線接地。其中中性線需采用銅芯絕緣線，并保證其不會(huì)外露、不能與其他接地系統(tǒng)混接。

（5）屏蔽接地與防靜電接地

智能建筑中大都需要進(jìn)行防電磁干擾工作，通常采用屏蔽和正確接地等手段進(jìn)行。一般將設(shè)備的外殼與保護(hù)地線進(jìn)行連接，要求與保護(hù)地線連接的屏蔽管路兩端均進(jìn)行連接，并盡可能的使室內(nèi)屏蔽多點(diǎn)與保護(hù)地線進(jìn)行連接。除此之外，因進(jìn)行大量防靜電工作，對(duì)室內(nèi)和電氣設(shè)備進(jìn)行除塵清潔工作。

3 智能建筑中電氣自動(dòng)化提升措施

1、合理選用變壓器

智能建筑中，應(yīng)用電氣技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)約，符合當(dāng)今社會(huì)主流。其中，建筑節(jié)能源頭在于變壓器的選用。因此，節(jié)能的重要措施就是降低變壓器損耗?，F(xiàn)在普通是推廣應(yīng)用低損耗變壓器，在運(yùn)行過(guò)程中，費(fèi)用非常低，符合智能建筑的經(jīng)濟(jì)要求。SC型環(huán)氧樹脂澆注絕緣干式變壓器是10～35kV配電網(wǎng)廣泛使用的一種主要電力變壓器，秦皇島市廣播電視中心就是采用這種干式變壓器，它具有阻燃、自熄、耐潮、絕緣水平高、體積小、重量輕、抗短路、運(yùn)行安全、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)方便等多種優(yōu)點(diǎn)。

2、設(shè)計(jì)節(jié)能供配電系統(tǒng)

合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，要充分考慮供電距離及分布，負(fù)荷容量，用電設(shè)備特點(diǎn)等因素，以配電系統(tǒng)操作方便，簡(jiǎn)單可靠為基本原則，設(shè)計(jì)的變配電應(yīng)當(dāng)縮短配電半經(jīng)，盡量靠近負(fù)荷中心，以減少線路損耗，達(dá)到建筑節(jié)能的目的。在配電系統(tǒng)中，要正確設(shè)計(jì)和選用變流裝置，采用晶閘管整流或硅整流裝置保證直流設(shè)備的供電和勵(lì)磁，在條件請(qǐng)?jiān)实那闆r下，淘汰過(guò)去的變流機(jī)組、汞弧整流器等直流電源設(shè)備，以提高功率因數(shù)。另外，采用變頻調(diào)速裝置，可以減少用電設(shè)備無(wú)功消耗，使電機(jī)在負(fù)載下降時(shí)還可以自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。這樣不僅是直流電機(jī)調(diào)速方便，交流電機(jī)調(diào)速也能靈活自如。實(shí)踐證明，采用高效的電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)節(jié)能配電系統(tǒng)，電機(jī)平均功率因數(shù)高8%～10%，總損耗減少18%～30%，節(jié)約效果非常明顯。

3、科學(xué)建筑電氣照明設(shè)計(jì)

在多年的建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐中，電氣技術(shù)應(yīng)用于光能設(shè)計(jì)最有效的途徑之一就是利用自然光與室內(nèi)人工照明結(jié)果，使得照明符合照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺(jué)要求、照明功率密度等等要求，通過(guò)自然光的充分利用，大大節(jié)約人工照明所用的電能。而一些低能耗性能優(yōu)的光源用電附件是電氣技術(shù)的節(jié)能照明設(shè)計(jì)必不可少的，在一些公共建筑場(chǎng)所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無(wú)功補(bǔ)償?shù)臒艟?。同時(shí)，加大力度推廣使用電子觸發(fā)器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子變壓器以及電子鎮(zhèn)流器等低能耗性能優(yōu)的光源用電附件，以達(dá)到節(jié)能照明節(jié)能的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和“數(shù)字奧運(yùn)”的提出，高檔智能化建筑已成為當(dāng)今建筑的主流。電氣工程作為建筑工程施工的重要組成部分，其自動(dòng)化技術(shù)水平的高低將直接影響著智能建筑的使用性能。基于此，提高電氣自動(dòng)化水平可以有效提升建筑工程的質(zhì)量及延長(zhǎng)建筑物的使用周期。

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