建筑電氣自動(dòng)化在現(xiàn)代建筑中的實(shí)踐探究

胡冬蓮

（上海水石建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)股份有限公司重慶分公司，重慶 400042）

進(jìn)入21世紀(jì)以后，電氣自動(dòng)化在建筑中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，是它提升了建筑功能應(yīng)用的現(xiàn)代化水平，為居住使用者打造了相對(duì)安全可靠和便捷舒適的工作生活環(huán)境。從本質(zhì)上來(lái)講，現(xiàn)代建筑電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)控制過(guò)程，例如，對(duì)排水、照明、電梯、消防等系統(tǒng)的智能靈活化操作，體現(xiàn)了它一定的安全實(shí)用性和智能性。

1 現(xiàn)代建筑電氣自動(dòng)化的實(shí)踐應(yīng)用基本特點(diǎn)分析

現(xiàn)代建筑中的電氣自動(dòng)化實(shí)踐應(yīng)用范圍大，智能化功能豐富，可發(fā)揮多樣化、人性化電氣管理作用。從現(xiàn)代建筑電氣自動(dòng)化的實(shí)踐應(yīng)用基本特點(diǎn)來(lái)分析，包含以下3點(diǎn)。

1.1 對(duì)現(xiàn)代建筑電氣系統(tǒng)的有效監(jiān)控與管理

在大規(guī)模建筑中可采用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控管理其內(nèi)部電氣系統(tǒng)。考慮到大型建筑中平面布局相對(duì)復(fù)雜且存在較多常規(guī)監(jiān)控技術(shù)無(wú)法監(jiān)控到位的監(jiān)控盲區(qū)，而這些盲區(qū)極易引發(fā)各種安全事故，嚴(yán)重影響到建筑內(nèi)人們的工作與生活。而建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)則可有效克服傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)所存在的各種不足問(wèn)題，能實(shí)現(xiàn)針對(duì)建筑的無(wú)死角全方位監(jiān)控（全年7×24h不停止），在時(shí)刻動(dòng)態(tài)監(jiān)督過(guò)程中有效處理電氣設(shè)施故障問(wèn)題，確保建筑內(nèi)人們工作生活的安全穩(wěn)定性。

而針對(duì)內(nèi)部構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜的各種電氣設(shè)備，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的智能模塊也會(huì)體現(xiàn)出一定的數(shù)字化實(shí)時(shí)監(jiān)控優(yōu)勢(shì)，能夠有效降低電氣系統(tǒng)的整體運(yùn)行故障發(fā)生率，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行操控。借助電氣自動(dòng)化應(yīng)用優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)電氣系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)同步控制，大量節(jié)省實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)間成本與經(jīng)濟(jì)成本。

1.2 對(duì)現(xiàn)代建筑電氣系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)性優(yōu)化

除對(duì)現(xiàn)代建筑電氣系統(tǒng)實(shí)施聯(lián)動(dòng)化同步管理以外，電氣自動(dòng)化智能模塊還能滿足對(duì)電氣系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)性調(diào)整，將建筑中諸如照明、空調(diào)、排風(fēng)、消防、給排水、電梯等不同系統(tǒng)組成部分有效銜接起來(lái)，形成一個(gè)電氣自動(dòng)化整體系統(tǒng)，體現(xiàn)不同組成部分之間的不同聯(lián)動(dòng)效果強(qiáng)化過(guò)程。就以電梯系統(tǒng)為例，采用電氣自動(dòng)化模塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)電梯系統(tǒng)不同層次用戶的流量分析與運(yùn)行速率智能化自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證電梯系統(tǒng)擁有良好的自動(dòng)識(shí)別功能、判斷分析功能，確保其整體功能應(yīng)用更加完善，如圖1可給出基于電氣自動(dòng)化的現(xiàn)代建筑樓宇自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)。

1.3 對(duì)現(xiàn)代建筑電氣系統(tǒng)的安全防范優(yōu)化

現(xiàn)代建筑的電氣系統(tǒng)中擁有高水平的安全防范策略，如對(duì)防雷保護(hù)措施的有效落實(shí)。電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用解決了傳統(tǒng)建筑內(nèi)電氣系統(tǒng)耐壓等級(jí)不到位、干擾因素過(guò)多的問(wèn)題。新的系統(tǒng)構(gòu)建了相對(duì)完備智能化的防雷網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)部全部設(shè)施設(shè)備的電氣接地，有效避免雷擊對(duì)建筑內(nèi)電氣系統(tǒng)的損壞。

圖1 現(xiàn)代建筑樓宇電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)

對(duì)直流接地的有效落實(shí)。考慮到現(xiàn)代建筑中電氣設(shè)備的種類相當(dāng)繁雜、數(shù)量較多，所以可利用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的微電流、微電位開(kāi)展電氣設(shè)備系統(tǒng)的信息傳輸、能量轉(zhuǎn)換與信號(hào)放大等重要技術(shù)工作環(huán)節(jié)，最終為建筑電氣系統(tǒng)的基準(zhǔn)電位與供電電源設(shè)計(jì)良好的電氣安全保護(hù)系統(tǒng)。在直流接地技術(shù)應(yīng)用操作過(guò)程中，要保證電氣系統(tǒng)的大斷面絕緣銅芯作為引線一頭引導(dǎo)電氣設(shè)備直接接地，另一頭與基準(zhǔn)電位連接起來(lái)，有效確保對(duì)現(xiàn)代建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全防范措施優(yōu)化。

2 現(xiàn)代建筑電氣自動(dòng)化的實(shí)踐應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)分析

現(xiàn)代建筑電氣自動(dòng)化的實(shí)踐應(yīng)用技術(shù)內(nèi)容相當(dāng)豐富，一方面體現(xiàn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)特色，另一方面為現(xiàn)代建筑內(nèi)部提供功能完善、具有安全功能保障的服務(wù)。為此在針對(duì)其電氣自動(dòng)化的實(shí)踐應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)分析過(guò)程應(yīng)該更加開(kāi)放，思路更加活躍，確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用能夠與現(xiàn)代建筑電氣系統(tǒng)完美融合。

2.1 現(xiàn)代建筑電氣自動(dòng)化的TN—S、TN—C—S系統(tǒng)應(yīng)用

TN—S系統(tǒng)與TN—C—S系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑電氣自動(dòng)化中的2個(gè)主力自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng)，其中TN—S系統(tǒng)專門(mén)將中性線（N）與保護(hù)接地線（PE）合理優(yōu)化配置，避免受到其他電子設(shè)備干擾。在TN—S系統(tǒng)中，PE線不直接攜帶電，而中心線N則攜帶電，所構(gòu)建的TN—S系統(tǒng)可避免建筑電氣中某些電子設(shè)備運(yùn)行時(shí)受到外界干擾影響。如果能夠滿足TN—S的使用條件與接地條件，TN—S系統(tǒng)就會(huì)發(fā)揮應(yīng)有作用，滿足現(xiàn)代建筑中的電氣功能應(yīng)用要求。

TN—C—S系統(tǒng)是由TN—C和TN—S兩個(gè)分支系統(tǒng)共同組成，2個(gè)系統(tǒng)存在共同的分界面，可實(shí)現(xiàn)對(duì)PE線與N線條的相連，構(gòu)建完整的TN—C—S系統(tǒng)，保證建筑內(nèi)的所有電氣設(shè)備都能夠得到安全運(yùn)行管理保證。TN—C—S系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)雙子系統(tǒng)同時(shí)引線重復(fù)接地，在建筑電氣自動(dòng)化施工中可焊接1根長(zhǎng)度在1.5m左右（直徑為2cm）的鐵管，露出1根零線做地線，可分配到各個(gè)建筑單元樓宇中。

2.2 現(xiàn)代建筑電氣自動(dòng)化的交流工作接地技術(shù)應(yīng)用

在現(xiàn)代建筑電氣自動(dòng)化的交流工作接地技術(shù)應(yīng)用時(shí)，可充分考慮到變壓器中的中性線與中心點(diǎn)，利用絕緣性能最好的銅芯絕緣線對(duì)變壓器整體進(jìn)行性能優(yōu)化，使建筑中的電氣系統(tǒng)接地方式更趨于合理化。目前許多建筑在設(shè)計(jì)應(yīng)用過(guò)程中都在刻意增強(qiáng)自身的交流工作接地方式，不但能確保系統(tǒng)自身的運(yùn)行故障發(fā)生率下降，也能實(shí)現(xiàn)對(duì)電器系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制的調(diào)整優(yōu)化。通常情況下，現(xiàn)代建筑中的電氣自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)不分層次都具有自身所管轄的應(yīng)用功能。比如物理層專門(mén)負(fù)責(zé)對(duì)電氣設(shè)備系統(tǒng)的橫縱向連接；數(shù)據(jù)鏈路層專門(mén)負(fù)責(zé)介質(zhì)訪問(wèn)，網(wǎng)絡(luò)層具有一定的尋址功能，而傳輸層與應(yīng)用層則主要應(yīng)用于對(duì)電氣系統(tǒng)設(shè)備端對(duì)端可靠性的研究與增強(qiáng)，同時(shí)研究更多的應(yīng)用程序兼容性內(nèi)容。

2.3 現(xiàn)代建筑電氣自動(dòng)化的防雷工作接地技術(shù)應(yīng)用

現(xiàn)代建筑電氣自動(dòng)化的防雷工作接地技術(shù)應(yīng)用十分關(guān)鍵，落實(shí)好該技術(shù)對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)工作應(yīng)用具有引導(dǎo)性作用，可保證諸多電氣系統(tǒng)的有效控制與穩(wěn)定運(yùn)行。目前許多現(xiàn)代建筑中都擁有功能健全且運(yùn)行狀態(tài)高效的防雷系統(tǒng)，而不斷優(yōu)化這些防雷設(shè)備的使用功能可確保其在接地方式選擇與應(yīng)用上體現(xiàn)出較好的適用性。例如，在某現(xiàn)代建筑中安裝電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，其中包括屏蔽接地與靜電接地的落實(shí)。要合理利用建筑自動(dòng)化體系中的電氣保護(hù)系統(tǒng)，利用其防止靜電干擾問(wèn)題。可以選擇在相對(duì)濕度超過(guò)20%的空間中分析建筑樓宇中所有電氣設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行所引發(fā)的40000V靜電電壓。如果該電壓未能被提前有效接地則會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)短路問(wèn)題，甚至還會(huì)直接破壞電氣設(shè)備的核心芯片。所以此時(shí)可為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)安裝導(dǎo)靜電體，使得電氣設(shè)備及其他物體中所產(chǎn)生的所有靜電都被接入大地中，構(gòu)成建筑中電氣自動(dòng)化系統(tǒng)與建筑外部大地之間的回路，科學(xué)合理的規(guī)避由電氣系統(tǒng)靜電電壓影響所產(chǎn)生的電氣設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)不良問(wèn)題，同時(shí)也確保所有電氣設(shè)備能夠始終處于良好的工作運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下。

某現(xiàn)代建筑利用PE線對(duì)外連接多點(diǎn)電氣設(shè)備以實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)電磁干擾的有效屏蔽，即利用PE線直接連接屏蔽管路兩段位置，滿足導(dǎo)線屏蔽接地的所有條件，間接保護(hù)及監(jiān)控建筑內(nèi)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)及其常規(guī)運(yùn)行工作情況。目前現(xiàn)代建筑中的電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，系統(tǒng)建設(shè)也越來(lái)越成熟，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電氣保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)容的多方面涉獵，結(jié)合交流工作、防雷、防靜電接地等為現(xiàn)代建筑中的電氣設(shè)備安全使用提供了有利環(huán)境。在未來(lái)，新型建筑中的電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用及系統(tǒng)建設(shè)還將得到進(jìn)一步革新，例如，配電監(jiān)控體系的整合構(gòu)建，包括計(jì)算機(jī)與通信網(wǎng)絡(luò)的整合變、配電綜合監(jiān)控體系發(fā)展優(yōu)化都為建筑內(nèi)電氣設(shè)備的高效率、抗干擾高穩(wěn)定性運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐與研究推廣基本實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代建筑中7×24h的建筑全方位監(jiān)控，切實(shí)保證了建筑電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用處于持續(xù)探究、嘗試實(shí)踐與革新階段，經(jīng)過(guò)創(chuàng)新技術(shù)演變的全方位自動(dòng)化電氣系統(tǒng)能夠?yàn)榻ㄖ峁┒嘣男畔⑹占按鎯?chǔ)系統(tǒng)，結(jié)合信息化傳輸提高電氣自動(dòng)化體系運(yùn)轉(zhuǎn)效率與可控性，全面保證現(xiàn)代建筑中電氣系統(tǒng)應(yīng)用的安全便捷性與智能化技術(shù)優(yōu)越性。