辦公建筑電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)研究

上海譽(yù)厚泰置業(yè)有限公司 上海 200082

摘要：建筑電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，靈活運(yùn)用電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)可以滿足人們對(duì)建筑技術(shù)的需求。本文首先分析了當(dāng)前辦公建筑電氣工程中存在的問(wèn)題，然后說(shuō)明了自動(dòng)化在辦公建筑電氣工程中的運(yùn)用，最后詳細(xì)闡述了辦公建筑電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：辦公建筑；電氣工程；自動(dòng)化設(shè)計(jì)；節(jié)能；在線監(jiān)測(cè)

一、當(dāng)前辦公建筑電氣工程中存在的問(wèn)題

（一）電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問(wèn)題

現(xiàn)代辦公建筑對(duì)內(nèi)部電氣系統(tǒng)的組建提出了更多的要求，由于辦公建筑電能在傳輸?shù)倪^(guò)程中存在一個(gè)電能的轉(zhuǎn)變過(guò)程，原始的電能在傳輸?shù)臅r(shí)候需要提升電壓，而在輸入到用戶區(qū)的時(shí)候則需要根據(jù)辦公需要將電壓降低。辦公建筑電氣工程的內(nèi)部布局作業(yè)因此也存在一定的危險(xiǎn)，比如，接地線的布局合理性，加固的螺絲是否起到了應(yīng)有的加固作用，電纜進(jìn)出口有沒(méi)有關(guān)閉，有沒(méi)有引起進(jìn)水問(wèn)題，端子箱、構(gòu)箱門(mén)、萬(wàn)能鑰匙的使用情況等都會(huì)對(duì)辦公建筑的內(nèi)的系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響。

（二）成本控制問(wèn)題

根據(jù)辦公需要，辦公建筑的規(guī)模有大型和中小型之分，但是每一個(gè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)工程都是一筆巨大的投資。然而，自動(dòng)化設(shè)計(jì)的單位受思想觀念、現(xiàn)場(chǎng)管理以的影響，對(duì)設(shè)計(jì)成本控制并不到位，使得電氣自動(dòng)化工程的成本波動(dòng)性大。

二、自動(dòng)化在辦公建筑電氣工程中的運(yùn)用

（一）樓宇自動(dòng)化

在討論樓宇自動(dòng)化的時(shí)候需要注意一個(gè)概念，即計(jì)算機(jī)集散控制，所謂的“計(jì)算機(jī)集散控制”是指將建筑中的各個(gè)部分進(jìn)行分散的控制，但是在這些分散控制的系統(tǒng)中建立一個(gè)比較集中的中心管理系統(tǒng)。在樓宇自動(dòng)化中主要使用了計(jì)算機(jī)集散控制技術(shù)，利用高級(jí)的計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行畫(huà)面的監(jiān)控和宏觀上的管理。主要運(yùn)用的手段有曲線、文本、動(dòng)畫(huà)、腳本、數(shù)據(jù)庫(kù)以及其他的專業(yè)性控件。

樓宇自動(dòng)化的建設(shè)主要包括有空調(diào)與通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化、給排水監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化、照明監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化、電梯運(yùn)行系統(tǒng)的自動(dòng)化、電力供運(yùn)系統(tǒng)的自動(dòng)化、綜合安全系統(tǒng)的自動(dòng)化、整體結(jié)構(gòu)分布的自動(dòng)化以及安全消防系統(tǒng)監(jiān)控的自動(dòng)化。不斷推進(jìn)樓宇自動(dòng)化的目的是為了將整個(gè)辦公建筑中的各個(gè)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行一個(gè)中心整體的控制，將所有機(jī)電設(shè)備的數(shù)據(jù)綜合起來(lái)進(jìn)行分析、處理、判斷和歸類，在宏觀上規(guī)劃處一個(gè)最優(yōu)質(zhì)的處理手段，對(duì)每個(gè)系統(tǒng)中設(shè)備進(jìn)行集中化的監(jiān)控和處理，保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定和高效運(yùn)行，為整個(gè)建筑構(gòu)造一個(gè)安全舒適和高效的工作環(huán)境，同時(shí)也可以減少各級(jí)設(shè)備的能源消耗，在保證設(shè)備可以平穩(wěn)運(yùn)行的前提下節(jié)約成本。

（二）建筑設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)用

辦公建筑設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是一種中央控制檢測(cè)系統(tǒng)，將建筑從宏觀上進(jìn)行調(diào)控和檢測(cè)，對(duì)建筑內(nèi)部的各種電力設(shè)備、冷熱源設(shè)備、空調(diào)設(shè)備和安全消防防盜系統(tǒng)進(jìn)行集中的控制和分析，在保障設(shè)備的基本運(yùn)行下，減少基本的成本和能源，將整個(gè)建筑中的資源利用達(dá)到一個(gè)良好的使用狀態(tài)。

在使用辦公建筑自動(dòng)化系統(tǒng)的時(shí)候一定要注意進(jìn)行專業(yè)的操作和控制，避免人為的損壞自動(dòng)化系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而影響整體上的使用效率。建筑設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)有利于對(duì)建筑從整體上進(jìn)行宏觀調(diào)控，能夠直接地保障設(shè)備的運(yùn)行效果和穩(wěn)定性，保障住戶和用戶的基本利益和基本的生活和辦公用電。這種將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一收集統(tǒng)一處理的系統(tǒng)控制，能夠更好的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，避免了工作人員在看待故障時(shí)片面武斷的觀念，更好的建設(shè)辦公建筑內(nèi)部的電氣工程自動(dòng)化，加快整體上信息化科技化的步伐。

（三）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化設(shè)備主要包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、工作站、服務(wù)站、大屏幕顯示器、打印設(shè)備，這些主要設(shè)備將整個(gè)電力系統(tǒng)連接起來(lái)。并在變電站終端設(shè)備的幫助下，整體調(diào)度一定范圍之內(nèi)的電網(wǎng)，保障電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

三、辦公建筑電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

（一）節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、照明系統(tǒng)節(jié)能控制方式

（1）面積較小的居住、辦公用房、以及類似的照明場(chǎng)所，宜采用一燈一控或二燈一控的控制方式，在一些經(jīng)濟(jì)條件允許的工程中，宜采用采用可變光節(jié)能控制開(kāi)關(guān)等照明控制器。

（2）面積較大的照明場(chǎng)所宜采用多燈一控的控制方式，當(dāng)整個(gè)照明場(chǎng)所有均勻照度要求，宜可采用隔一控一的控制，無(wú)均勻照度要求時(shí)宜采用分區(qū)或分組控制模式，同時(shí)應(yīng)考慮設(shè)計(jì)適當(dāng)數(shù)量的一控一照明子系統(tǒng)。

（3）居住、辦公建筑內(nèi)的樓梯間、過(guò)道、走廊等公共照明場(chǎng)所，照明控制器宜采用定時(shí)開(kāi)關(guān)進(jìn)行節(jié)能控制。

（4）在遠(yuǎn)離側(cè)窗的天然采光不足的照明場(chǎng)所，宜采用具有光電智能控制的自動(dòng)調(diào)光控制器，以實(shí)現(xiàn)隨天然采光量的變化而自動(dòng)地調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)的照度，在保證室內(nèi)照明具有較高水平的前提下，達(dá)到節(jié)能的目的。

（5）室外照明宜采用光電自動(dòng)控制器或光電定時(shí)控制器，按設(shè)計(jì)預(yù)定的照度和時(shí)間要求自動(dòng)接通或斷開(kāi)照明系統(tǒng)電源，達(dá)到動(dòng)態(tài)節(jié)能調(diào)節(jié)目的。

2、照明供電系統(tǒng)節(jié)能

設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)應(yīng)具有較高運(yùn)行可靠性，配電級(jí)數(shù)不宜太多，同一電壓等級(jí)其配電級(jí)數(shù)高壓不宜超過(guò)兩級(jí)，低壓則不宜超過(guò)三級(jí)，三級(jí)負(fù)荷則不宜多于四級(jí)。任一照明單相分支回路中，其電流不宜超過(guò)16A，且所連接的光源數(shù)應(yīng)不超過(guò) 25 盞；連接照明場(chǎng)所中組合燈具，其回路電流不宜超過(guò) 25A，且光源數(shù)不宜超過(guò) 60 盞；連接高強(qiáng)度氣體放電燈的照明單相分支回路，其電流不應(yīng)超過(guò)30A。通過(guò)合理規(guī)劃照明供電系統(tǒng)，在確保照明系統(tǒng)具有較高運(yùn)行穩(wěn)定可靠性的基礎(chǔ)上，減少電能在照明供電線路上的損耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

（二）在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、絕緣監(jiān)測(cè)

電氣設(shè)備的絕緣性能關(guān)系著電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，對(duì)線路絕緣進(jìn)行監(jiān)測(cè)是狀態(tài)維修的重要內(nèi)容。我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)期間設(shè)計(jì)的絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)多數(shù)是掛網(wǎng)運(yùn)行的絕緣子，如：瓷、玻璃、復(fù)合絕緣子等，這些絕緣裝置會(huì)受到外界因素的變化而減弱性能，對(duì)絕緣元件積極配備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可保證電氣設(shè)備的穩(wěn)定作業(yè)。

2、雷擊監(jiān)測(cè)

線路是向電氣設(shè)備傳輸電壓的載體，若輸電線路發(fā)生故障則會(huì)影響到電能的正常供應(yīng)，不利于電氣設(shè)備的持續(xù)性運(yùn)行。狀態(tài)維修方案中的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需顧及到雷擊的危害，參照電氣設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)規(guī)劃雷擊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。如：常用的雷擊監(jiān)測(cè)方法是安裝避雷針或避雷器，電氣設(shè)備遭受雷擊前后可起到監(jiān)測(cè)、保護(hù)的作用。

3、環(huán)境監(jiān)測(cè)

環(huán)境對(duì)電氣設(shè)備或連接線路也有很大的影響，若不采取有效的措施保護(hù)電氣設(shè)備，則會(huì)造成設(shè)備的故障發(fā)生率上升。環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要監(jiān)測(cè)對(duì)象是大氣溫度、濕度、二氧化硫等，當(dāng)這些因素對(duì)電氣設(shè)備的性能造成不利影響后，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)把異常信號(hào)傳遞給監(jiān)控中心，警告技術(shù)人員盡快采取維修措施保護(hù)系統(tǒng)及設(shè)備。

（三）分散測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

分散測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)是高層建筑電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，一般的分散測(cè)控系統(tǒng)使用的是分層分布模式，這種模式主要是通過(guò)高速的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)、工作站、工程師以及過(guò)程控制單元來(lái)進(jìn)行整體上的控制。這一套設(shè)備主要是對(duì)整體上的工作有一個(gè)宏觀的把握和掌控，能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)環(huán)節(jié)的運(yùn)行。在分散測(cè)控系統(tǒng)中使用自動(dòng)化主要是通過(guò)自動(dòng)化的數(shù)據(jù)傳輸將整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)中的運(yùn)行轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X當(dāng)中，方便技術(shù)人員的監(jiān)控和管理。技術(shù)人員通過(guò)分析部分的數(shù)據(jù)和整體上的聯(lián)系，將整個(gè)建筑大樓聯(lián)系起來(lái)變成一個(gè)有機(jī)循環(huán)的主體和系統(tǒng)。

（四）電氣自動(dòng)化的接地

自動(dòng)化接地設(shè)計(jì)是提高高層建筑電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)安全性的重要保障，只有保證安全電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)水平才能夠得到提高。為了保證安全，電氣接地的方式主要有以下幾種：

1、TN-S 系統(tǒng)：一個(gè)三相四線加 PE 線的接地系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)在于提高了電氣設(shè)備的安全性、可靠性，大部分情況均采用此系統(tǒng)；