淺談現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)方法

原剛

（牡丹江市路燈管理處，黑龍江 牡丹江 157000）

合理設(shè)計(jì)建筑電氣的各個(gè)系統(tǒng)和運(yùn)用先進(jìn)的電氣設(shè)備對(duì)滿足建筑功能要求及節(jié)約基建投資是極為重要的。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，往往由于設(shè)計(jì)的周期短,時(shí)間緊,任務(wù)重，而對(duì)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性忽視，致使在建筑初期電氣設(shè)備投資的浪費(fèi)。建筑電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性就是電氣設(shè)備的初期投資與運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理?，F(xiàn)在建筑電氣設(shè)計(jì)分為強(qiáng)電與弱電兩個(gè)部分，下面就分別從這兩個(gè)部分來(lái)討論現(xiàn)代建筑電氣設(shè)。

1 強(qiáng)電

強(qiáng)電系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展，是廣大工程技術(shù)人員有目共睹的，也是我們所親身經(jīng)歷的。如此巨大的發(fā)展,為我國(guó)的建筑電氣建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)，也為建筑的安全用電創(chuàng)造了條件。隨著建筑智能化技術(shù)的深化應(yīng)用，有些設(shè)備或系統(tǒng)的控制，逐漸走向由專業(yè)的控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，并向建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)放其通信協(xié)議，達(dá)到系統(tǒng)間的互聯(lián)和互通。例如建筑物的電力自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理，集中進(jìn)行監(jiān)控，達(dá)到對(duì)變配電系統(tǒng)的遙測(cè)、遙調(diào)、遙控和遙信，實(shí)現(xiàn)變配電所無(wú)人值守。系統(tǒng)能不斷進(jìn)行采集和分析，提前給出必要的提示或警告，便于系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。電力自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電力電子技術(shù)等，可基本取代傳統(tǒng)的二次回路，具有接線簡(jiǎn)單,性能可靠,易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

可靠性——根據(jù)用電負(fù)荷的等級(jí)，保證在各種運(yùn)行方式下提高供電的連續(xù)性，力求可靠供電。

靈活性——主結(jié)線力求簡(jiǎn)單、明顯、沒(méi)有多余的電氣設(shè)備；投入或切除某些設(shè)備或線路的操作方便。這樣就可以避免誤操作，又能提高運(yùn)行的可靠性，處理事故也能簡(jiǎn)單迅速。靈活性還表現(xiàn)在具有適應(yīng)發(fā)展的可能性。

安全性——保證在進(jìn)行一切操作切換時(shí)工作人員和設(shè)備的安全，以及能在安全條件下進(jìn)行維護(hù)檢修工作。

一般來(lái)說(shuō)，建筑中變配電系統(tǒng)主要包括：高低壓系統(tǒng)、變壓器、備用電源系統(tǒng)等；電力系統(tǒng)主要包括電力系統(tǒng)配電及控制；照明系統(tǒng)則包括室內(nèi)外各類照明；防雷接地系統(tǒng)包括防雷電波侵入、防雷電感應(yīng)、接地、等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位聯(lián)結(jié)、輔助等電位聯(lián)結(jié)等等。在這短短二十多年中，這些系統(tǒng)的技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)生了巨大的變化，許多設(shè)計(jì)的理念也隨之發(fā)生了巨大的變化。例如高壓系統(tǒng)中的高壓開(kāi)關(guān)柜，其最早采用的斷路器為油斷路器，后逐漸發(fā)展到少油斷路器，不僅體積大，而且不防火。所配置的高壓開(kāi)關(guān)柜體積大，還必須獨(dú)立設(shè)置在自己的隔間內(nèi)，占用了很大的建筑面積?，F(xiàn)在所采用的真空斷路器和SF6斷路器，不僅體積小，而且短路容量也高，柜體尺寸也比原來(lái)的柜子小了許多，由于斷路器無(wú)任何油，防火性能大大提高，并且可以與其它低壓設(shè)備共置一個(gè)房間內(nèi)，既節(jié)省了空間，又方便了管理。低壓斷路器已從過(guò)去的體積大、短路容量小發(fā)展到大電流、高分?jǐn)嗄芰?、體積小、性能穩(wěn)定，使系統(tǒng)更加安全可靠，并給設(shè)計(jì)帶來(lái)了方便。近些年低壓斷路器又朝著智能化方向發(fā)展，可將斷路器的多種參數(shù)通過(guò)工業(yè)控制總線，直接將信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)。

干式變壓器的出現(xiàn)，為建筑電氣設(shè)計(jì)也帶來(lái)了極大的方便，由于不存在由于變壓器油泄漏而發(fā)生火災(zāi)的可能，使之可以方便地設(shè)置在建筑物的內(nèi)部，更直接深入到負(fù)荷中心。另外也消除了建筑內(nèi)對(duì)油變壓器容量的限制，建筑中干式變壓器可以采用更大容量。

應(yīng)急電源所采用的發(fā)電機(jī)組，從其性能和體積上看，都比過(guò)去有很大進(jìn)步。除在工程中采用柴油發(fā)電機(jī)組外，作為應(yīng)急照明，可采用EPS，對(duì)于允許中斷供電在毫秒級(jí)的設(shè)備，則可采用UPS。

電力設(shè)備的控制，從過(guò)去的單一繼電控制走向了自動(dòng)控制，除了各類元器件性能更好、體積小，使控制箱體體積減小外，更主要是由于采用了數(shù)字技術(shù)控制，使受控設(shè)備處于最佳控制狀態(tài)，進(jìn)一步達(dá)到了節(jié)能的效果。

2 弱電

智能化技術(shù)只是一種手段，是通過(guò)對(duì)建筑智能功能的配備，強(qiáng)調(diào)高效率、低能耗、低污染，在真正實(shí)現(xiàn)以人為本的前提下，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、提升建筑使用功能、保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。建筑的實(shí)施，要從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度出發(fā)，注重生態(tài)、注重環(huán)境保護(hù)，是可持續(xù)發(fā)展的永恒主題。通過(guò)多年的實(shí)踐，以理性和務(wù)實(shí)的態(tài)度，從工程的實(shí)際需要出發(fā)，以實(shí)用和適用為標(biāo)準(zhǔn)，不盲目跟風(fēng)、片面追求智能化系統(tǒng)的先進(jìn)性和全面性，而是以在技術(shù)上適度超前，又做到投資合理的設(shè)計(jì)理念，針對(duì)不同工程的使用功能、投資標(biāo)準(zhǔn)和管理要求等方面的具體情況，找出先進(jìn)性、可靠性、合理性與經(jīng)濟(jì)性的最優(yōu)交點(diǎn)，這一觀念目前己成為智能建筑行業(yè)的共識(shí)。

2.1 建筑設(shè)備監(jiān)控技術(shù)

二十世紀(jì)80年代主要采用計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控的方式，由于可靠性較差，運(yùn)行速度較慢，90年代以后已經(jīng)很少采用，取而代之的是集散式控制方式。在90年代末，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的發(fā)展和結(jié)合，建筑設(shè)備監(jiān)控技術(shù)得到了迅速發(fā)展。

2.2 安全防范技術(shù)

安全防范包括閉路電視監(jiān)控、入侵報(bào)警、通道控制(門禁)、巡更、對(duì)講、周界防越等子系統(tǒng)。安防系統(tǒng)從最初的各子系統(tǒng)相互獨(dú)立，發(fā)展到如今的各子系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)，極大地提高了安全防范的嚴(yán)密性、可靠性和實(shí)時(shí)性，為人們的工作、學(xué)習(xí)和生活提供了安全保障。

2.3 通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò)包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、雙向有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)和電話通信網(wǎng)絡(luò)等，前兩者作為智能建筑寬帶骨干網(wǎng)集中了幾乎全部的信息應(yīng)用和信息管理資源，連接了幾乎全部的用戶站點(diǎn)。在二十世紀(jì)90年代中期以前，各種類型的網(wǎng)絡(luò)均有一定的市場(chǎng)和用戶，但在90年代后期，以太網(wǎng)以其投資合理、布線靈活、性能優(yōu)越、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，逐漸在各種網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中獨(dú)占鰲頭。接入網(wǎng)技術(shù)是智能建筑與外部網(wǎng)絡(luò)連接的關(guān)鍵，它使有形的世界變得越來(lái)越小，使人們的工作、生活發(fā)生了很大的變化。智能建筑接入城域網(wǎng)或Internet，要求接入的帶寬越來(lái)越高，以滿足用戶數(shù)據(jù)通信日益增長(zhǎng)的需求。在有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的同時(shí)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以其接入的靈活性，開(kāi)始進(jìn)入快速發(fā)展階段。

2.4 綜合布線技術(shù)

綜合布線是智能建筑中數(shù)據(jù)、語(yǔ)音以及多媒體通信的基礎(chǔ)平臺(tái)，自該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)以來(lái)，由于其優(yōu)異的性能，給國(guó)內(nèi)的智能建筑市場(chǎng)帶來(lái)了一種新理念、新技術(shù)，并立即在建筑行業(yè)引起了巨大的反響，被各類智能建筑所廣泛采用。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬和速率的發(fā)展，綜合布線新產(chǎn)品相繼問(wèn)世，從最初的3類線、5類線到6類線，甚至出現(xiàn)了超前于標(biāo)準(zhǔn)的7類布線系統(tǒng)產(chǎn)品，以滿足千兆網(wǎng)的需求。隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的提升，為適應(yīng)其發(fā)展的萬(wàn)兆光纖網(wǎng)也已投入市場(chǎng)，新型的多模和單模光纖將作為良好的傳輸介質(zhì)得到廣泛的應(yīng)用。銅纜從三類到五類、超五類、六類甚至更高類別，從銅纜發(fā)展到光纜，技術(shù)和產(chǎn)品不斷更新，充分體現(xiàn)了汀發(fā)展的迅速以及智能建筑應(yīng)用新技術(shù)的廣闊前景。

目前，建筑電氣的建設(shè)逐漸向自動(dòng)化、節(jié)能化、信息化和智能化方向發(fā)展，這些方面必然對(duì)電氣設(shè)計(jì)有許多新的要求，使建筑電氣的設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)范圍不斷擴(kuò)大，技術(shù)要求越來(lái)越高。一個(gè)設(shè)計(jì)的合理性直接影響電氣設(shè)備的成本，以上只是討論了較大系統(tǒng)方面的影響，而在實(shí)際的細(xì)部設(shè)計(jì)中還有許多值得探討的關(guān)于更安全、更可靠、更好的節(jié)約成本的問(wèn)題，只有經(jīng)過(guò)仔細(xì)的設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際情況，即為將來(lái)發(fā)展留出裕量又節(jié)省投資，這樣才是一個(gè)合理的設(shè)計(jì)。

[1]王邵明.現(xiàn)代建筑中的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)[J].科技資訊，2006-03-23.