田洪洲

摘要：智能建筑是計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)控制、傳感、多媒體等一系列先進(jìn)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，綜合性強(qiáng)，涉及專(zhuān)業(yè)廣。主要表述電氣技術(shù)在智能建筑中的重要作用。

關(guān)鍵詞：電氣技術(shù)；智能；建筑

中圖分類(lèi)號(hào)：TP321文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3193(2009)10-0275-02

1引言

智能建筑產(chǎn)業(yè)是隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而誕生并迅速發(fā)展起來(lái)的?，F(xiàn)代建筑物的電氣發(fā)展是經(jīng)過(guò)電氣化階段、自動(dòng)化階段和當(dāng)今的智能化階段。

智能建筑技術(shù)的發(fā)展非常迅速，它是電子技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感技術(shù)及多媒體技術(shù)等一系列最先進(jìn)技術(shù)飛速發(fā)展的結(jié)晶。特別是智能建筑系統(tǒng)工程，它作為弱電系統(tǒng)工程的延伸和發(fā)展，綜合性強(qiáng)，涉及專(zhuān)業(yè)廣，新的弱電系統(tǒng)不斷加盟到智能建筑技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)。建筑物使用功能現(xiàn)代化的需求和相關(guān)技術(shù)的不斷更新與進(jìn)步，共同促進(jìn)了智能建筑弱電系統(tǒng)技術(shù)的快速發(fā)展。

2網(wǎng)絡(luò)與布線(xiàn)

綜合布線(xiàn)系統(tǒng)作為全新概念的布線(xiàn)系統(tǒng)，其優(yōu)越性是傳統(tǒng)的布線(xiàn)系統(tǒng)無(wú)法比擬的。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面；

開(kāi)放性——向所有的通信協(xié)議開(kāi)放；

靈活性——設(shè)備的開(kāi)通更改只需增加設(shè)備和跳線(xiàn)管理；

可靠性——器件通過(guò)ISO等組織認(rèn)證，星形拓樸結(jié)構(gòu)等一條線(xiàn)路故障不影響其它線(xiàn)路正常運(yùn)行；

先進(jìn)性——采用最新通信標(biāo)準(zhǔn)的5類(lèi)、超5類(lèi)、6類(lèi)雙絞線(xiàn)或光纖，實(shí)時(shí)傳輸多路多媒體信號(hào)；

經(jīng)濟(jì)適用性——將分散線(xiàn)纜綜合到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)布線(xiàn)系統(tǒng)中。

從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上來(lái)分，網(wǎng)絡(luò)可劃分為局域網(wǎng)(LAN)、控制網(wǎng)(Infrenet)、廣域網(wǎng)(WAN)和城市網(wǎng)(MAN)。世界公認(rèn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)——TCP／IP協(xié)議，使得局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫連接。城市網(wǎng)是在局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型的數(shù)據(jù)網(wǎng)，介于廣域網(wǎng)與局域之間把多個(gè)局域網(wǎng)互相連起來(lái)。構(gòu)成覆蓋范圍更大，支持高速傳輸和綜合業(yè)務(wù)，成為適合城市范圍使用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

3目前智能建筑存在的問(wèn)題

(1)我國(guó)智能建筑缺少一整套完善的行之有效的可操作的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)有的智能建筑設(shè)計(jì)、施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)有《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGT／T16－92。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB／T50314、《建筑與建筑群綜合布線(xiàn)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB／T30311－2000、《建筑與建筑群綜合布線(xiàn)系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》GB／T50312－8000等。這些國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)智能建筑的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收起到一定的積極作用，但還缺少智能建筑的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及消防聯(lián)動(dòng)、安全防范、計(jì)算機(jī)房等施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范?，F(xiàn)行的《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》針對(duì)不同類(lèi)型的智能建筑的可操作性還有些欠缺。這給智能建筑弱電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來(lái)了較多的難點(diǎn)。

(2)智能建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)由具有智能化設(shè)計(jì)資質(zhì)總承包單位的設(shè)計(jì)院來(lái)承擔(dān)，再由集成商進(jìn)行多次的深化設(shè)計(jì)并交設(shè)計(jì)總承包單位審查方可招標(biāo)施工。這是因?yàn)椋?/p>

設(shè)計(jì)院熟悉和掌握國(guó)家、行業(yè)、地方的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)中始終遵循國(guó)家的方針政策。堅(jiān)持技術(shù)先進(jìn)成熟、經(jīng)濟(jì)合理、實(shí)用可靠；

設(shè)計(jì)院的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型符合標(biāo)準(zhǔn)，且要求具有開(kāi)放性、靈活性和可擴(kuò)性，不是以追求高額利潤(rùn)和推銷(xiāo)產(chǎn)品為目的。

設(shè)計(jì)院掌握設(shè)計(jì)程序和全過(guò)程，與施工、監(jiān)理、質(zhì)量監(jiān)督和業(yè)主溝通較容易，與各專(zhuān)業(yè)配合也密切。

設(shè)計(jì)院能給集成商創(chuàng)造一個(gè)良好的建筑平臺(tái)和環(huán)境。

相反，如果由集成商直接設(shè)計(jì)，將有以下不良反應(yīng)：集成商并不了解智能建筑設(shè)計(jì)程序和全過(guò)程并與相關(guān)專(zhuān)業(yè)配合十分困難。集成商也不熟悉施工圖繪制規(guī)定和表達(dá)方法。集成商由于自行設(shè)計(jì)、自行施工，施工圖設(shè)計(jì)紙質(zhì)量就較差，達(dá)不到施工圖設(shè)計(jì)深度的要求。

4電氣技術(shù)在智能建筑中的重要作用

智能建筑中弱電系統(tǒng)的設(shè)備、纜線(xiàn)安全必須依靠電氣技術(shù)如：電源技術(shù)、防雷與接地技術(shù)、防諧波技術(shù)、抗干擾技術(shù)、屏蔽技術(shù)、防靜電技術(shù)、布線(xiàn)技術(shù)、等電位技術(shù)等眾多的電氣技術(shù)來(lái)支持方可奏效。下面從列舉的幾個(gè)案例中就能驗(yàn)證了電氣技術(shù)在智能建筑中的重要作用。

(1)某建筑閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是輔助保安系統(tǒng)對(duì)整個(gè)建筑物內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況進(jìn)行監(jiān)視。該系統(tǒng)是由現(xiàn)場(chǎng)的攝像部分(攝像機(jī)、云臺(tái)、防護(hù)罩)、傳輸系統(tǒng)(光纖、光發(fā)射機(jī))、監(jiān)控中心(光端接收機(jī)、視頻分配、監(jiān)控服務(wù)器、矩陣主機(jī))等部分組成。其監(jiān)控中心的操作采用了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以用戶(hù)軟件編程的全鍵盤(pán)方式來(lái)完成驅(qū)動(dòng)云臺(tái)的巡視、視頻切換、報(bào)警處理、設(shè)備狀態(tài)的檢查等工作。該系統(tǒng)設(shè)備的選型；攝像機(jī)為日本松下產(chǎn)品；云臺(tái)、防護(hù)罩為美國(guó)派而高產(chǎn)品；光端傳輸設(shè)備數(shù)據(jù)接口選用美國(guó)NTK產(chǎn)品，這些也都是國(guó)外品牌產(chǎn)品，應(yīng)該不會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題的。

但該系統(tǒng)自開(kāi)通以來(lái)，光發(fā)射機(jī)(A、B、C、D)的光端數(shù)據(jù)接口Rs422，室外攝像機(jī)的防護(hù)罩配置的溫度繼電器、冷卻風(fēng)扇、電加熱器、雨刷器經(jīng)常被燒毀，更換和維護(hù)量很大，工作極不正常，用戶(hù)意見(jiàn)很大，集成商也很頭疼。經(jīng)分析是光發(fā)射機(jī)的220VAc電源質(zhì)量存在問(wèn)題，盡管選用了高精度穩(wěn)壓電源也是承受不了瞬流(包括電涌)的沖擊，瞬流可以損壞任何一種電器，何況耐受電壓很低的電子和微電子設(shè)備呢?因此，智能化系統(tǒng)應(yīng)選用凈化電源，有效地抑制瞬流、諧波的產(chǎn)生。低壓配電線(xiàn)路還上應(yīng)具有雷電過(guò)電壓、電磁兼容(EMC)、電磁脈沖(LEMP)的保護(hù)功能，最大程度地改善和提高電源質(zhì)量，以確保整個(gè)智能化系統(tǒng)的安全。然而上述案例中全然沒(méi)考慮，所以系統(tǒng)不能正常開(kāi)通，并經(jīng)常損壞系統(tǒng)中的設(shè)備。

(2)某銀行業(yè)務(wù)樓是座現(xiàn)代智能型超高層建筑，具有建筑物樓層多、建筑物高、人員流動(dòng)大的特點(diǎn)，垂直運(yùn)輸與通信系統(tǒng)(國(guó)內(nèi)聯(lián)網(wǎng))同樣倍受重視。電梯系統(tǒng)是超高層智能建筑中不可缺少的重要設(shè)施。為高層、超高層的智能建筑服務(wù)時(shí)，不僅要求自身有良好的性能和自動(dòng)化程度，作為建筑設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，它是以計(jì)算為核心，構(gòu)成對(duì)電梯設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)屬于BAS的一個(gè)子系統(tǒng)與整個(gè)BAS協(xié)調(diào)運(yùn)行，并受BAS中央計(jì)算機(jī)的監(jiān)視、管理及控制。

電梯是用于垂直升降的機(jī)電一體化運(yùn)輸設(shè)備，該大樓選用三菱WVF方式——交流調(diào)壓調(diào)頻的拖動(dòng)方式，VVVF電梯具有抗干擾、高效、節(jié)能、舒適的控制系統(tǒng)，體積小、動(dòng)態(tài)品質(zhì)性能優(yōu)越。控制部分采用雙微機(jī)結(jié)構(gòu)，主微機(jī)完成集選功能規(guī)定的操縱控制，付微機(jī)是實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)系統(tǒng)的速度控制。主、付微機(jī)采用并行通訊，整個(gè)系統(tǒng)由主控制器、控制屏(DDc)、顯示裝置(CRT)、打印機(jī)、遠(yuǎn)程操作臺(tái)及申行通訊網(wǎng)絡(luò)組成。但該電梯起初無(wú)法正常工作，電梯忽而上至頂層，忽而下降到底層，不按指令停層，后來(lái)發(fā)現(xiàn)未做功能性接地所致。該建筑是座舊樓無(wú)法利用鋼筋混凝土鋼筋作為聯(lián)合接地。也無(wú)法做局部等電位聯(lián)結(jié)。那么只有在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置一根獨(dú)立的接地線(xiàn)(絕緣線(xiàn)纜與動(dòng)力線(xiàn)等截

面)，采用非金屬接地模塊獨(dú)立式接地，接地電阻R≤0.4歐。接地極與原接地極距離為20m～25m呈零電位。做了電梯功能性接地后，電梯正常工作已達(dá)5年之久，未出現(xiàn)過(guò)任何故障。

(3)電子計(jì)算機(jī)中心的接地裝置不但要滿(mǎn)足人身的安全，還應(yīng)滿(mǎn)足電子計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備的安全。辦公自動(dòng)化系統(tǒng)包括。計(jì)算機(jī)、數(shù)字化設(shè)備等，除產(chǎn)品系列的不同外，高層、超高層建筑由于場(chǎng)地、位置、施工和投資等條件的限制，因此電子計(jì)算機(jī)在接地問(wèn)題上有著不同的見(jiàn)解，國(guó)外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家也有不同的觀(guān)點(diǎn)。電子計(jì)算機(jī)接地系統(tǒng)是比較復(fù)雜的，如處理不好將造成電子計(jì)算機(jī)不能正常工作。工作在弱信號(hào)條件下數(shù)字設(shè)備接地線(xiàn)的脈沖干擾不容忽視。目前計(jì)算機(jī)工作頻率多在100MHZ、200MHZ今后甚至1000MHZ及IGHZ、10GHZ。這時(shí)分布電感，分布電容會(huì)引起電流通路的阻抗發(fā)生很大的變化，當(dāng)這些參數(shù)對(duì)諧波產(chǎn)生共振時(shí)又會(huì)產(chǎn)生超出常態(tài)阻抗和能量，將會(huì)直接危及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全。

有關(guān)電子計(jì)算機(jī)的接地有以下幾種方式：交流工作接地、安全保護(hù)接地、工作接地、防雷接地等四種接地方式，在智能建筑中宜采用聯(lián)合接地(共用接地)。實(shí)踐證明聯(lián)合接地完全可利用其結(jié)構(gòu)鋼筋和基礎(chǔ)鋼筋做接地裝置，接地電阻一般值不會(huì)超過(guò)0.4歐，很適宜作為電子計(jì)算機(jī)的接地裝置。但是某廣場(chǎng)的計(jì)算機(jī)中心和計(jì)算機(jī)機(jī)房裝修設(shè)計(jì)人員，堅(jiān)持計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的接地采取單點(diǎn)接地(邏輯接地)。因此?；ㄙM(fèi)了很大力氣和資金從四樓計(jì)算中心機(jī)房，引出W35mz單芯電纜，穿管經(jīng)地下室引至室外距基礎(chǔ)25m做了一組閉環(huán)式邏輯接地極。接地電阻為4歐。采用這種單點(diǎn)接地方式，計(jì)算機(jī)一直無(wú)法正常工作，后經(jīng)建設(shè)單位研究決定，按照設(shè)計(jì)院設(shè)置的計(jì)算機(jī)房?jī)?nèi)局部等電位聯(lián)結(jié)及聯(lián)合接地做為電子計(jì)算機(jī)的接地，計(jì)算機(jī)經(jīng)安裝調(diào)試后至今一直運(yùn)行良好。這是因?yàn)樵谕唤ㄖ飪?nèi)，采用同一個(gè)聯(lián)合接地系統(tǒng)(共用接地系統(tǒng))，以避免不同接地系統(tǒng)間的電位差引發(fā)電氣事故和干擾。做了建筑物總等電位聯(lián)結(jié)包括局部等電位聯(lián)結(jié)、局部信息系統(tǒng)的網(wǎng)形和星形等電位聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)、利用鋼筋混凝土鋼筋做接地裝置(含鋼筋混凝土基礎(chǔ)接地體)，其聯(lián)合接地(共用接地)接地電阻R≤0.4歐，遠(yuǎn)低于《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB／TS0—2000的接地電阻R≤1歐的阻值要求，更遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電子計(jì)算機(jī)直流接地阻4歐的要求，既不花費(fèi)投資又不費(fèi)工，還保證電子計(jì)算機(jī)的正常工作，何樂(lè)而不為呢?計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用已遍及各行業(yè)各部門(mén)乃至家庭。因此建筑防雷工程必須綜合考慮，將外部防雷措施和內(nèi)部防雷措施(接閃功能、分流影響、均衡電位、屏蔽作用、合理布線(xiàn)加裝過(guò)電壓保護(hù)等多項(xiàng)重要因素)，作為整體來(lái)統(tǒng)一考慮防雷措施。從而使計(jì)算機(jī)電子信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、布線(xiàn)系統(tǒng)在智能建筑中真正成為標(biāo)準(zhǔn)、靈活、安全、無(wú)誤的網(wǎng)絡(luò)與布線(xiàn)系統(tǒng)。