智能建筑電氣施工技術(shù)的應用

黃長沙，劉翔宇，王廷江，羅梓益

（中國建筑西南勘察設計研究院有限公司）

1 引言

電氣施工一直都是建筑建設的重要內(nèi)容，尤其是智能建筑，要想保證智能建筑各項功能均得以順利實現(xiàn)，必須對電氣施工予以高度重視，保證電氣施工質(zhì)量。

2 建筑智能化

智能建筑是指將建筑物作為平臺，通過對不同智能化信息進行綜合利用，將架構(gòu)、系統(tǒng)、應用、管理和優(yōu)化充分結(jié)合到一起，以實現(xiàn)自我感知、信息傳輸?shù)染C合智慧目標，形成一個建筑、人和環(huán)境充分協(xié)調(diào)的綜合體，進而為人們創(chuàng)造一個既安全高效，又便利，且可持續(xù)發(fā)展的新建筑[1]。

如今，智能化技術(shù)與信息技術(shù)的快速發(fā)展使建筑智能化成為現(xiàn)代建筑的主要發(fā)展趨勢，從1993年中國第一座智能建筑建成到現(xiàn)在，智能建筑經(jīng)歷了近三十年的發(fā)展，智能化水平顯著提高，成為房地產(chǎn)項目中的一個全新賣點。智能建筑的建設與發(fā)展都和電氣技術(shù)有著十分密切的關系，如智能建筑的CA系統(tǒng)、BA系統(tǒng)與OA系統(tǒng)，都和電氣技術(shù)息息相關，很多智能化功能都需要依靠電子設備及系統(tǒng)。因此，可以認為建筑電氣技術(shù)的提升促進了智能建筑的不斷進步。供配電是建筑電氣系統(tǒng)最基礎的部分，同時也是電氣施工的重點所在，保證供配電系統(tǒng)各類電氣設備及系統(tǒng)的供電可靠性。

3 智能建筑供配電

智能建筑用電設備種類很多，耗電量較大，并且不容易進行估算，這對供電可靠性及電源質(zhì)量都提出了很高要求。

在智能建筑的供配電系統(tǒng)施工中，應注意幾方面。

1）準確估算用電負荷

①相較于普通建筑，智能建筑實際用電負荷往往難以準確估算。由于使用了很多高科技產(chǎn)品，而且這些高科技產(chǎn)品大多頻繁更新?lián)Q代，從設計初期到完成出圖會發(fā)生變化，設備負荷也同樣產(chǎn)生了變化。對電氣施工人員而言，要在圖紙會審開始前做好用電負荷驗算，驗算方法以需要系數(shù)法為主，在此基礎上可使用負荷密度法進行核驗。

②有很多高層建筑需要很長的施工周期，如果受到資金等因素的干擾或限制，可能周期會更長。針對這種情況，要根據(jù)產(chǎn)品變化為建筑的用電負荷實施二次復核驗算。如果變化相對較大，則應交由設計單位進行修改，確保電氣設備及材料均得到充分利用并保持安全運行狀態(tài)，同時避免設備及投資的浪費[2]。

2）合理劃分負荷等級

對智能建筑中所有用電設備都應進行負荷等級的合理劃分，并根據(jù)劃分的結(jié)果采取有效供電措施，以保證供電可靠性。相較于普通用電設備，智能設備處于連續(xù)工作狀態(tài)的重要負荷，需根據(jù)相關規(guī)范對其等級進行劃分。

①管理中使用的電子計算機和外部設備，需將其負荷等級劃分為一級，供電措施采用雙電源末端自切與UPS供電，允許斷電時間為0-4ms。

②在主要業(yè)務中使用的電子計算機和外部設備，需將其負荷等級劃分為一級，供電措施采用雙電源末端自切，允許斷電時間為4ms-200ms。

③對通訊設備，需將其負荷等級劃分為一級，供電措施采用雙電源末端自切，允許斷電時間為4ms-200ms。

④消防泵、噴淋泵和消防電梯等設備，需將其負荷等級劃分為一級，供電措施采用雙電源末端自切，允許斷電時間為4ms-200ms。

⑤對重要機房、辦公用房與走道疏散照明，需將其負荷等級劃分為一級，供電措施采用雙電源末端自切及燈具帶蓄電池，允許斷電時間為0-4ms。

⑥對客梯電源與生活水泵，需將其負荷等級劃分為二級，供電措施采用雙電源供電，允許斷電時間為200ms-1500ms。

當發(fā)現(xiàn)設備負荷等級劃分有誤，或供電措施有誤時，應立即上報至設計單位，由設計單位進行修改[3]。

3）保證電源質(zhì)量

電源質(zhì)量對用電設備實際工作性能有直接影響，同時還決定了電力系統(tǒng)可否保持安全可靠。因此，對智能建筑的電源，其質(zhì)量應先達到相關要求。

①電壓傳輸損耗相對較小，且電壓保持穩(wěn)定，不能有太大的諧波分量，一般情況下，電壓波動不能超過±5%，頻率變化不能超過±0.5%，波形失真率不能超過10%。在設計圖紙中大多為理想狀況，不了解現(xiàn)場電源實際質(zhì)量情況，對此要根據(jù)現(xiàn)場具體情況，結(jié)合業(yè)主要求采取有效措施。

②在電壓波動方面，可采取以下措施控制：對容量較大的設備，盡量由專用變電器進行供電；對容量較大且需要經(jīng)常起動的設備，盡量采取降壓起動，以此減小對電網(wǎng)的沖擊。在電力系統(tǒng)中，有很多電力設備可能產(chǎn)生諧波，對這些設備，要采取有效措施抑制諧波的產(chǎn)生。

③對電源質(zhì)量提出很高要求的設備，建議采用已鎖相的轉(zhuǎn)換型靜態(tài)開關UPS系統(tǒng)進行供電[4]。

4 智能建筑綜合布線

智能建筑對通信有著極高的要求，包含語音通信、數(shù)據(jù)通信、圖像通信及視頻信號通信，這些系統(tǒng)在智能建筑中，采用綜合布線方案可以提供一種多個系統(tǒng)均可使用的線路，即對不同的系統(tǒng)進行連接，形成一個與人體神經(jīng)系統(tǒng)相類似的網(wǎng)絡。從施工方法上講，也和以往的布線方式存在明顯差別[5]。

1）綜合布線施工

綜合布線系統(tǒng)的施工大致可以分成布管與布線及設備連接兩類。

①布管與布線存在一定共通性，無論使用哪一種產(chǎn)品，在施工方法上都比較類似，同時都遵循一種標準。

②設備連接盡管也遵循同一個標準，但包含連接方式確定、設備結(jié)構(gòu)選擇與安裝方法確定等在內(nèi)的內(nèi)容都可以由廠家自行確定，基本沒有統(tǒng)一的標準。

基于此，在施工中相關人員應根據(jù)業(yè)主提出的要求，通過對不同類型產(chǎn)品的特點及優(yōu)勢進行對比，選擇性價比較高的產(chǎn)品，同時在施工開始前確定具體安裝標準，并在施工中予以嚴格執(zhí)行。在確定不同路徑對應的布線方式時，考慮到現(xiàn)場環(huán)境比較復雜，要在不同可選方式中選取最為合理的一種，但要注意不可受到原設計的束縛。

2）相關資料的編制管理

施工單位應切實做好相關資料的編制工作，這些資料包括：

①設計圖紙，包括總體結(jié)構(gòu)圖、每個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、各信息點的分布詳圖與編號圖；

②施工圖紙，包括布線管道施工圖紙、每個樓層的結(jié)構(gòu)綜合布線配線平面圖和接線間的設備圖；

③施工記錄與設計變更；

④維護文件，包括布線系統(tǒng)的說明書、維護說明書、配線編號表和跳線編號表，為之后的驗收與管理工作提供可靠參考依據(jù)[6]。

5 智能建筑防雷接地

相較于普通建筑，在智能建筑中存在很多電子設備及計算機系統(tǒng)，這些設備與系統(tǒng)都對抗干擾有很高要求，因此，在電氣施工中必須做好防雷接地。如果在智能建筑的電氣設備防雷接地中依然沿用普通建筑做法，將雷電流直接引到地下，難免會使附近空間出現(xiàn)電磁場變化，導致附近導線產(chǎn)生一定感應電流，給電子設備或計算機系統(tǒng)造成不同程度的破壞。因此，對智能建筑而言，其整體都要有良好接地體，通過設置足夠的防雷引下線，對等電位予以多層屏蔽，以此保證建筑設備安全。在實際的防雷接地施工中，施工人員應做好電位籠檢查，確定所有連接點的實際情況可以達到要求，保證電氣連接始終處在良好狀態(tài)，如果發(fā)生斷線，則會由于雷擊而產(chǎn)生很大的感應電壓，對此要在每個均壓環(huán)隱蔽之前進行接地點電阻與等點位測試[7]。除此之外，還需要在建筑中各個樓層的適當位置，尤其是要在設備間中預留和建筑結(jié)構(gòu)中設置的防雷引下線直接連接的聯(lián)接板，確保與接地主干線之間可靠連接，為那些微電子設備提供良好保護，避免受到雷電流的干擾。在條件允許的情況下，還應考慮設置專門的接地干線，只供微電子設備的防雷保護使用，并在進線端設置專門的防雷設施，比如，常用的閥型避雷器與保護器。雖然使用這些措施會產(chǎn)生一定費用，但卻可以將雷擊可能造成的損失減小到最小[8]。

6 結(jié)語

綜上所述，電氣系統(tǒng)對智能建筑有重要作用和意義，電氣系統(tǒng)施工質(zhì)量在很大程度上決定了智能建筑各項功能能否順利實現(xiàn)。因此，筆者結(jié)合以往工作經(jīng)驗提出了智能建筑的電氣施工技術(shù)和方法，明確電氣施工中需要嚴格控制的要點，旨在為相關施工人員提供參考借鑒，有效提高智能建筑的電氣施工技術(shù)水平，以適應智能建筑建設與發(fā)展的需要。