建筑電氣設備自動化設計要點分析

高建林

摘 要：我國城市化建設逐步加快，人們的生活水平也日益提高，關于建筑能源消耗的問題越來越嚴重，在建筑工程中推行電氣自動化可以有效實現(xiàn)建筑節(jié)能的要求，同時還能保證建筑的舒適性與安全性。電氣自動化技術的應用，大大提高了建筑的安全性能和穩(wěn)定性能，在滿足了現(xiàn)代人們對建筑舒適度的要求的同時，達到了現(xiàn)代社會對建筑節(jié)能的要求。因此，在當前倡導節(jié)能環(huán)保、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的大背景下，在建筑工程中推行電氣設備自動化是當前建筑設計的主要方向。

關鍵詞：建筑；自動化；節(jié)能

一、建筑電氣設備自動化設計考慮的主要因素

1、成本控制。建筑電氣自動化設計的同時必須考慮成本因素，在合理的成本內(nèi)設計出優(yōu)質(zhì)、高效的設計方案。這才能符合投資方的需求，在一定程度上符合人們的生活需求。

2、提倡節(jié)能減排理念。電氣自動化設計過程當中要始終貫穿節(jié)能環(huán)保的理念，這才符合新時代的主題。在提高建筑物使用功能的前提下，還得充分考慮建筑物的節(jié)能減排。建筑物的耗電量大，節(jié)能的空間很大。如，通過電氣自動化系統(tǒng)控制空調(diào)的開啟，關閉；通過電氣自動化系統(tǒng)控制照明用電量。

3、提高建筑物電氣設備的使用性能。電氣自動化設計首先要確保照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、運輸通道系統(tǒng)等電力的供應順暢、穩(wěn)定；然后在此基礎上提高各系統(tǒng)的使用性能，如系統(tǒng)的自動化程度，系統(tǒng)的便捷性、系統(tǒng)的安全性能。便捷、安全的電氣系統(tǒng)不僅提高了建筑的使用性能，而且提高了住戶的生活質(zhì)量。

二、建筑電氣自動化設計要點

1、中央控制室

中央控制室是指由變配電直接引出的回路供電，是電氣自動化控制的主體部分。在電氣自動化設計時，從中央控制室出發(fā)，然后向各個子控制系統(tǒng)輻射。所以在設計中央控制室時，要對各參數(shù)進行嚴格的控制，并優(yōu)先滿足。以下是設計的要點：

（1）中央控制室的位置要靠近控制負荷中心，便于操作和檢修；

（2）中央控制室必須配置專用的配電盤，且負荷等級采用最高級別；

（3）參數(shù)控制：控制供電電源電壓波動在±10%以內(nèi)，頻率變化在±1Hz以內(nèi)，波形失真率在20%內(nèi)；

（4）中央管理計算機要設置儲電設備，保證計算機不斷電。

2、電氣監(jiān)控系統(tǒng)

電氣監(jiān)控系統(tǒng)的作用是對電氣設備的運行狀態(tài)和故障進行實時監(jiān)測與控制。一旦電氣設備發(fā)生故障，監(jiān)控系統(tǒng)就發(fā)揮作用，切斷設備的電力供應，從而控制了故障的擴大范圍，及時挽救了事故的發(fā)生。電氣監(jiān)控系統(tǒng)主要通過相關參數(shù)的測量，參數(shù)的邏輯分析，執(zhí)行程序來達到監(jiān)控的作用。其工作的流程是：首先對電氣設備的運行參數(shù)進行測量，然后獲取測量參數(shù)并反饋給監(jiān)控系統(tǒng)，接下來監(jiān)控系統(tǒng)對測量參數(shù)進行邏輯分析，把分析的結果輸入執(zhí)行部分并做出相應的操作。電氣監(jiān)控系統(tǒng)的設計最主要的是如何獲得動態(tài)參數(shù)，如何對動態(tài)參數(shù)進行邏輯分析和判斷，這兩個方面始終是設計的難點；雖然現(xiàn)在模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡控制等方法，但要做到很準的準確度是相當困難的。

3、節(jié)能系統(tǒng)

建筑的節(jié)能設計主要集中在空調(diào)節(jié)能和照明節(jié)能。

（1）空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術。空調(diào)系統(tǒng)是建筑中耗電量最大的系統(tǒng)，因此對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制是建筑節(jié)能的關鍵。空調(diào)節(jié)能技術.主要集中在水源熱泵、地源熱泵技術、變風量控制技術和焙值控制技術等方面。

水源熱泵是利用地球水所儲藏的太陽能資源作為冷、熱源，進行轉(zhuǎn)換的空調(diào)技術。

地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源既能供熱又能制冷的高效節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)。兩者都具有高效節(jié)能環(huán)保，屬于再生資源，節(jié)水省地，運行穩(wěn)定可靠，維護簡單等優(yōu)點。變風量控制技術通過調(diào)節(jié)送風量的大小來實現(xiàn)被控參數(shù)的控制，來實現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能措施。燴值控制技術是為了解決空氣流通的問題，使室外的新鮮空氣和室內(nèi)的空氣能夠完成交換。

（2）照明系統(tǒng)的節(jié)能技術。照明系統(tǒng)的用電量僅次于空調(diào)系統(tǒng)，其控制方式分為定時控制和智能控制，一般情況下，建筑采用總體智能系統(tǒng)的控制手段。總體智能控制系統(tǒng)分為三個部分，系統(tǒng)單元、輸出單元、輸入單元并與計算機相連，然后通過智能繼電器控制多路獨立光源，最后通過系統(tǒng)的反饋信息，實現(xiàn)系統(tǒng)對于照明系統(tǒng)節(jié)能的智能控制和統(tǒng)一管理。

4、電氣接地

電氣接地對供電系統(tǒng)的安全性和可靠性起著非常重要的作用，所以電氣接地的設計·在電氣自動化設計上就尤為重要。針對安全性和可靠性，現(xiàn)階段電氣接地方式有兩種：

（1）TN-S系統(tǒng)：一個三相四線加PE線的接地系統(tǒng)，分別是三根火線和一根中性線、一根接地保護線。其優(yōu)點在于提高了電氣設備的安全性、可靠性，大部分情況均采用此系統(tǒng)；

（2）TN-C-S系統(tǒng)：分為TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)，其中TN-C系統(tǒng)用于進戶之前，TN-S系統(tǒng)用于進戶之后，二者分界面處于中性線與保護接地線相連處。組合使用TN-C和TN-S系統(tǒng)不僅提高了設備和人員的安全性，還節(jié)省了建設成本，兼顧安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。但如果三相負載不平衡，建筑內(nèi)有電力變壓器時應選擇TN-S系統(tǒng)。

5、消防應急照明系統(tǒng)

（1）消防應急照明電源選擇

應急照明供電方式的選擇時，要充分考慮如下因素：照明的種類、轉(zhuǎn)換時間、持續(xù)工作時間以及電源的特性，根據(jù)以上因素然后結合工程的實際情況，保證應急照明系統(tǒng)的安全可靠，經(jīng)濟合理。

（2）消防應急照明系統(tǒng)的控制形式

其控制一般分為三種形式：

1）照明系統(tǒng)處于常閉狀態(tài)，當遇到火災時由消防控制中心輸出信號使照明等點亮。這種控制方式適用的場所很多，有點在于控制及配線簡單，節(jié)約成本；其缺點是線路及燈具出現(xiàn)故障時很難發(fā)現(xiàn)，且需經(jīng)常檢查維護。

2）照明系統(tǒng)處于常亮狀態(tài)，其優(yōu)點在于控制及配線比較簡單，但缺點是浪費電力。

3）平時可控，采用交流接觸器或雙控開關，火災時由消防控制中心輸出信號強行切換點亮；其優(yōu)點是節(jié)約能源，節(jié)約成本，但缺點是控制及配線復雜，故障多且不易排查。

三、結語

電氣自動化在智能建筑的應用在我國還是一個新興的技術領域，因此在進行這方面的設計時，更要注意嚴格按照規(guī)范設計，使其使用效果、壽命達到最大化，只有這樣才能進一步推廣這門技術的發(fā)展。

參考文獻

[1]盧建兵.智能建筑設備電氣自動化系統(tǒng)設計[J].太原城市職業(yè)技術學院學報，2012

[2J付裕.高層民用建筑火災應急照明設計[D]。林業(yè)科技情報，2011

（作者身份證號碼：210105198903074311）