樓宇智能化技術(shù)在電氣設(shè)計(jì)中的問題與建議

張瑞峰

（山西省安裝集團(tuán)股份有限公司，山西太原 030032）

0 引言

建筑智能是指通過建筑自動(dòng)化、通信自動(dòng)化（CA）、辦公自動(dòng)化（OA）、安全自動(dòng)化系統(tǒng)（SAS）、消防自動(dòng)化系統(tǒng)（FAS），加上結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)（SCS）、智能樓宇綜合信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（SNS），將計(jì)算機(jī)、信息、通信等技術(shù)、電力、空調(diào)、照明、防盜、交通設(shè)備等相結(jié)合[1]。隨著21世紀(jì)的到來(lái)，基于互聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)和電子信息技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，人們對(duì)信息的要求也越來(lái)越高。因此，在許多建筑的內(nèi)部，采用了傳統(tǒng)建筑技術(shù)與現(xiàn)代高科技、信息技術(shù)相結(jié)合，使智能建筑成為一種高度綜合的技術(shù)。所謂的智能建筑，就是通過電腦來(lái)控制各種設(shè)施和設(shè)備，對(duì)海量的信息進(jìn)行有效的管理，為使用者提供優(yōu)質(zhì)的信息服務(wù)。在建筑智能化管理系統(tǒng)中，包含了消防管理、安全管理、自動(dòng)化辦公、綜合布線、樓宇自動(dòng)化等子系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要與國(guó)家有關(guān)規(guī)定相適應(yīng)，重視對(duì)電力系統(tǒng)的整體、科學(xué)性的改進(jìn)，并能適應(yīng)電力系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。本論文以建筑智能化技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)電力工程的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討，以期達(dá)到改善電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1 電氣工程設(shè)計(jì)中智能化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1 智能化技術(shù)具有一致性

在建筑電氣工程的設(shè)計(jì)中，相關(guān)數(shù)據(jù)處理與智能化技術(shù)顯著一致。智能技術(shù)使得快速處理數(shù)據(jù)和類似數(shù)據(jù)成為可能。快速有效的過程有助于提高電氣設(shè)計(jì)的效率，保證電力系統(tǒng)的科學(xué)效率。智能技術(shù)可以科學(xué)地評(píng)估各類數(shù)據(jù)，并能及時(shí)地適應(yīng)這些變化，從而保證電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)。智能技術(shù)可以有效地控制電子系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，從而提高數(shù)據(jù)處理的精度。

1.2 智能化技術(shù)擁有較強(qiáng)的控制力

智能技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中也具有很好的控制作用和應(yīng)用價(jià)值[2]。電力工程控制對(duì)象多樣，復(fù)雜，線性，給電力自動(dòng)化的實(shí)際設(shè)計(jì)增加了困難。隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展，智能技術(shù)可以對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行全面科學(xué)的評(píng)估，保證對(duì)控制目標(biāo)的精確控制。然而，由于對(duì)智能家居的需求越來(lái)越多樣化，在電力自動(dòng)化系統(tǒng)的部署和設(shè)計(jì)中，智能電力技術(shù)不能同時(shí)對(duì)所有控制對(duì)象進(jìn)行有效控制，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)智能家居的要求和智能建筑的設(shè)計(jì)依據(jù)，對(duì)各種控制對(duì)象進(jìn)行科學(xué)分析，充分發(fā)揮其控制功能，捕捉和控制目標(biāo)。

1.3 智能化技術(shù)較為靈敏

智能技術(shù)的反應(yīng)要比其他技術(shù)更加敏銳。此項(xiàng)技術(shù)操作簡(jiǎn)便，療效顯著。在建筑工程設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)的技術(shù)主要依靠人的積極性。傳統(tǒng)的操作控制流程不夠靈活，自動(dòng)化程度也不高。如果電力計(jì)劃受到人為因素的干擾，問題就會(huì)產(chǎn)生。但是，將智能化技術(shù)應(yīng)用到建筑電氣計(jì)劃中，可以減少施工工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，從而提高人工勞動(dòng)的效率。將智能化技術(shù)應(yīng)用于電力計(jì)劃，可以改善電力系統(tǒng)的可控性、可操作性，進(jìn)而增加電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

2 樓宇智能化技術(shù)用于電氣設(shè)計(jì)的問題

2.1 設(shè)計(jì)選擇不當(dāng)

在電氣設(shè)計(jì)中存在潛在的連接和接地問題，但在智能技術(shù)的應(yīng)用中，沒有充分考慮熱設(shè)備的電氣配置和協(xié)調(diào)。也有建筑智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中選擇不合適的張力設(shè)備，智能技術(shù)設(shè)置的額定電壓不科學(xué)，從建筑總?cè)萘康慕嵌葋?lái)看，一些建筑電壓設(shè)計(jì)沒有考慮負(fù)荷的實(shí)際使用程度。

2.2 能源消耗較高

隨著建筑智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化的智能化管理系統(tǒng)在某些時(shí)候會(huì)影響節(jié)能效果。隨著建筑用電裝置的日益增多，新能源技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，建筑智能化技術(shù)中的電力節(jié)約越來(lái)越受到人們的關(guān)注。目前，建筑智能技術(shù)節(jié)能設(shè)計(jì)不完善，不符合國(guó)家有關(guān)節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范，許多建筑智能技術(shù)能耗高，不僅增加了智能技術(shù)的應(yīng)用成本，不利于提高電力安全性，在一定程度上也影響了用戶體驗(yàn)，未能提高用戶舒適度，不利于滿足科學(xué)的需要。在采用智能技術(shù)進(jìn)行電力設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)考慮能源的再利用，注重資源與環(huán)境的協(xié)調(diào)，從而進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的智能程度。只有從電氣設(shè)計(jì)、供電、節(jié)能等幾個(gè)方面著手，才能真正地降低能源消耗，充分利用智能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，以更好地滿足電力使用者的實(shí)際需求。

2.3 安全防護(hù)問題

建筑智能化技術(shù)在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，主要是為了提高能源利用效率，以適應(yīng)特定環(huán)境下建筑智能電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)需求[3]。然而，由于建筑智能化技術(shù)缺乏對(duì)電力設(shè)計(jì)安全的重視，比如某些建筑的電氣接地設(shè)計(jì)不合理，沒有采取科學(xué)的接地措施，導(dǎo)致了建筑整體的安全問題。也有的建筑智能技術(shù)沒有完全考慮到電網(wǎng)的局部安全需求。在建筑智能化技術(shù)的背景下，電器設(shè)備老化迅速，部分建筑智能化技術(shù)不能以模塊化的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，造成了電氣線路易受潮、損壞，維護(hù)、更換費(fèi)用高，存在著很大的安全隱患。也有的建筑智能化技術(shù)在電氣設(shè)計(jì)上沒有考慮到雷電問題，無(wú)法確保正負(fù)電荷的安全高效運(yùn)行，從而對(duì)電力系統(tǒng)的總體安全性產(chǎn)生了一定的影響。

3 樓宇智能化技術(shù)背景下電氣設(shè)計(jì)原則

3.1 實(shí)用性原則

提高建筑智能化技術(shù)在電力設(shè)計(jì)中的應(yīng)用效果，關(guān)鍵在于根據(jù)建筑電氣設(shè)計(jì)的實(shí)際需求，以實(shí)用為導(dǎo)向，以全面了解建筑電氣系統(tǒng)的實(shí)際需求為依據(jù)，根據(jù)我國(guó)的電氣設(shè)計(jì)規(guī)范，采取有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方法。首先，要從改善建筑物的整體功能出發(fā)，運(yùn)用智能化技術(shù)來(lái)提升用戶的使用便捷性，真正體現(xiàn)出智能技術(shù)在滿足人們對(duì)舒適度的需求。其次，以智能化技術(shù)為基礎(chǔ)的建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)該突出實(shí)用的功能，避免復(fù)雜的功能，并注意增加新的設(shè)計(jì)功能，使其具有更大的應(yīng)用價(jià)值，從而使電氣設(shè)計(jì)更加科學(xué)、更加全面。

3.2 經(jīng)濟(jì)性原則

建筑電氣技術(shù)的設(shè)計(jì)也要考慮到造價(jià)，而智能化技術(shù)的運(yùn)用應(yīng)該充分考慮到成本和效益的比例，采用新的智能技術(shù)來(lái)控制造價(jià)，使其更適合建筑電氣工程的要求[4]。采用智能化技術(shù)進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)，既要考慮設(shè)備的造價(jià)，又要考慮未來(lái)的維護(hù)費(fèi)用，建立一個(gè)全面的造價(jià)評(píng)估體系，以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程造價(jià)的有效控制。只有在電力工程的智能化程度上，提高其成本計(jì)算水平，才能有針對(duì)性地選用和運(yùn)用高效的智能技術(shù)，使其充分發(fā)揮其價(jià)值。要達(dá)到節(jié)能減排的目的，就必須從節(jié)約能源的價(jià)值入手，從節(jié)約能源到降低用電。同時(shí)，要注意體現(xiàn)經(jīng)久耐用、容易替換、維護(hù)等特點(diǎn)，以適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的需求，以最先進(jìn)的技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行電力資源的最優(yōu)配置。

3.3 先進(jìn)性原則

建筑智能化技術(shù)應(yīng)用到電力工程中也要考慮到其先進(jìn)性，強(qiáng)調(diào)在高集成度的基礎(chǔ)上，將其應(yīng)用到智能設(shè)計(jì)中。首先，它可以采用模塊式的設(shè)計(jì)，可以有效地將電力系統(tǒng)集中起來(lái)，以智能裝置為基礎(chǔ)，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)，同時(shí)還可以分析電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，采取相應(yīng)的防范和控制措施。其次，要確保設(shè)備的先進(jìn)，能全面地分析電力系統(tǒng)，理解實(shí)際應(yīng)用中的問題，推廣高質(zhì)量的工程技術(shù)，以達(dá)到節(jié)約能源的目的。最后，要大力推廣先進(jìn)的智能電力設(shè)備，以適應(yīng)今后建設(shè)項(xiàng)目的需求，確保電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

4 樓宇智能化技術(shù)用于電氣設(shè)計(jì)的策略

4.1 增強(qiáng)保護(hù)措施的安全性

在建筑物的電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)先確保安全，并做好相應(yīng)的保護(hù)。具體來(lái)說，要強(qiáng)化電氣接地的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，要采取相應(yīng)的安全措施，保證線路的總體安全、可靠；要進(jìn)一步強(qiáng)化電力防護(hù)，運(yùn)用智能線路的安全防護(hù)，真正做到交流電、避雷、安全和靜電防護(hù)。采用大電阻材料進(jìn)行直流接地，采用部門中性接地。為了避免雷擊，可以采取避雷針等保護(hù)手段。在進(jìn)行安全保護(hù)時(shí)，應(yīng)更加注意降低電磁輻射引起的干擾。

4.2 改進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用效果

施工電工在實(shí)施建筑智能化電氣設(shè)計(jì)的同時(shí)，也要注重對(duì)工程師的管理。首先，要加強(qiáng)對(duì)線路施工技術(shù)人員的考核，要做到細(xì)致細(xì)致，提高線路敷設(shè)的安全性。實(shí)施智能化技術(shù)同時(shí)也要加強(qiáng)施工圖設(shè)計(jì)，并對(duì)施工方案進(jìn)行必要的調(diào)整。其次，加強(qiáng)對(duì)電力線路的監(jiān)理，確保電力工程建設(shè)與智能化設(shè)計(jì)要求相一致，加強(qiáng)對(duì)電力項(xiàng)目的質(zhì)量檢查，切實(shí)改善電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。再次，改善電力系統(tǒng)的總體安全性和可操作性，達(dá)到電力系統(tǒng)的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電力系統(tǒng)的價(jià)格、費(fèi)用進(jìn)行合理的控制，并完善相應(yīng)的程序。最后，要建立健全有效的管理與評(píng)價(jià)體系，注重高素質(zhì)技術(shù)人才的培養(yǎng)，以促進(jìn)科技創(chuàng)新人才的成長(zhǎng)，以更好地適應(yīng)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求。建筑智能化電氣設(shè)計(jì)也要懂用戶對(duì)產(chǎn)品的需求，要針對(duì)客戶的具體需求，進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的深度設(shè)計(jì)，并提高產(chǎn)品的性能。

4.3 電氣防護(hù)對(duì)策

4.3.1 電力連接

在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時(shí)，必須切實(shí)落實(shí)與接地有關(guān)的預(yù)防措施，以保證整體結(jié)構(gòu)的可靠性和實(shí)用性。隨著建筑智能化程度的提高，電力系統(tǒng)的相關(guān)特性也隨之得到了優(yōu)化，尤其是對(duì)電氣接地的控制。目前，比較常用的有TN-C-S系統(tǒng)、TN-C保護(hù)系統(tǒng)、TN-C系統(tǒng)和五線TN-S系統(tǒng)。TN-C與TN-S系統(tǒng)的基本原理相同，都能有效地保護(hù)三條火線和中線，但也存在著一些差別，TN-C采用三相四線制，TN-S采用三相五線制。TN-CS是通過對(duì)前兩種技術(shù)的結(jié)合而形成的，它包括兩個(gè)模塊，它可以有效的將電力分配給不同的使用者，同時(shí)也保證了用戶的使用體驗(yàn)。該系統(tǒng)能夠徹底解決前面兩種問題，并有效地減少了能源和經(jīng)費(fèi)的消耗。

4.3.2 電源保護(hù)

隨著建筑智能的不斷發(fā)展，有必要制定一套有效的線路安全防護(hù)措施，特別是在電氣接地方面，主要涉及靜電保護(hù)、安全保護(hù)、防雷、直流保護(hù)等。使用直流電源連接時(shí)，應(yīng)選用高電阻材料，有效降低接地電阻、中性接地，進(jìn)行防雷、防雷，以及電磁波對(duì)人體的影響[5]。

4.4 建筑電氣人員的技術(shù)對(duì)策和管理對(duì)策

4.4.1 技術(shù)措施

（1）在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)有關(guān)人員的技術(shù)要求更加嚴(yán)格，技術(shù)評(píng)估的結(jié)果也要定期公布。同時(shí)，也要把所有的細(xì)節(jié)都做得很好，這樣才能保證線路的安全。

（2）嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)圖紙的施工操作。如果工程中有什么問題，必須要經(jīng)過各方的同意，才能進(jìn)行，不能擅自更改。

（3）在進(jìn)行有關(guān)的施工作業(yè)時(shí)，必須依照有關(guān)的審查準(zhǔn)則，保證各項(xiàng)工作均與品質(zhì)規(guī)范的要求相符。在電氣設(shè)備的質(zhì)量和安全性檢測(cè)中，必須對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)致的檢測(cè)，確保整個(gè)電氣設(shè)備的質(zhì)量。

（4）要保證整個(gè)電力系統(tǒng)的可靠性、安全性，比如：電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)要符合有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建筑造價(jià)要符合工程造價(jià)，手續(xù)要齊全、準(zhǔn)確。

4.4.2 經(jīng)營(yíng)策略

合理配置和管理人員，必須充分考慮員工的技術(shù)進(jìn)步，健全相應(yīng)的培訓(xùn)機(jī)制，建立合理的員工管理體系，以推動(dòng)我國(guó)建筑智能化的健康發(fā)展。

4.5 保證高標(biāo)準(zhǔn)的智能設(shè)計(jì)

在智能建筑技術(shù)的應(yīng)用中，為了提高智能建筑的整體性能，必須按照國(guó)家的各種標(biāo)準(zhǔn)，采用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行各種電氣設(shè)計(jì)，這就要求設(shè)計(jì)必須具備標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，從而大大提高整體的設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，同時(shí)還要兼顧人員的安全。在實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候，要保證系統(tǒng)的運(yùn)行安全性和費(fèi)用，讓系統(tǒng)在建設(shè)的時(shí)候，能夠滿足各種標(biāo)準(zhǔn)和需求，必須要把智能技術(shù)運(yùn)用到經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)中，滿足特定的系統(tǒng)管理要求。通過對(duì)各種電器的合理配置，可以使電力系統(tǒng)在今后一定時(shí)期內(nèi)滿足建筑智能化技術(shù)的應(yīng)用要求。從而，降低了以后在各種建筑智能化技術(shù)的應(yīng)用中，因電氣設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致的不利問題。

5 結(jié)語(yǔ)

建筑智能化電氣設(shè)計(jì)應(yīng)該建立一個(gè)完整的系統(tǒng)，以綜合的設(shè)計(jì)思想來(lái)提升其在建筑中的運(yùn)用效率，并著重于以智能化為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，有效地減少了電力項(xiàng)目的投資，提高了電力系統(tǒng)的總體質(zhì)量，以適應(yīng)電力工程的實(shí)際需求。建筑智能化技術(shù)的發(fā)展是與時(shí)代、社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)相適應(yīng)的。在為建筑行業(yè)注入新的生機(jī)的同時(shí)，很多建筑企業(yè)也遇到了很多新的問題。隨著智能建筑技術(shù)的不斷提升，將有助于改善人們的生活質(zhì)量，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。