馮航堯

摘 要：目前，隨著建筑能源消耗的問題越來越嚴(yán)重，在建筑工程中推行電氣自動(dòng)化可以有效實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的要求，同時(shí)還能保證建筑的舒適性與安全性。

關(guān)鍵詞：建筑；自動(dòng)化；節(jié)能

引言

電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了建筑的安全性能和穩(wěn)定性能，在滿足了現(xiàn)代人們對建筑舒適度的要求的同時(shí)，達(dá)到了現(xiàn)代社會(huì)對建筑節(jié)能的要求。因此，在當(dāng)前倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的大背景下，在建筑工程中推行電氣設(shè)備自動(dòng)化是當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)的主要方向。

一、建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化設(shè)計(jì)影響因素

1、使用性能的影響。電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)首先要確保照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、運(yùn)輸通道系統(tǒng)等電力的供應(yīng)順暢、穩(wěn)定；然后在此基礎(chǔ)上提高各系統(tǒng)的使用性能，如系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，系統(tǒng)的便捷性、系統(tǒng)的安全性能。便捷、安全的電氣系統(tǒng)不僅提高了建筑的使用性能，而且提高了住戶的生活質(zhì)量。

2、成本控制的影響。建筑電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的同時(shí)必須考慮成本因素，在合理的成本內(nèi)設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)、高效的設(shè)計(jì)方案。這才能符合投資方的需求，在一定程度上符合人們的生活需求。

3、節(jié)能減排的影響。電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程當(dāng)中要始終貫穿節(jié)能環(huán)保的理念，這才符合新時(shí)代的主題。在提高建筑物使用功能的前提下，還得充分考慮建筑物的節(jié)能減排。建筑物的耗電量大，節(jié)能的空間很大。如，通過電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制空調(diào)的開啟，關(guān)閉；通過電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制照明用電量。

二、建筑電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、中央控制室

中央控制室是指由變配電直接引出的回路供電，是電氣自動(dòng)化控制的主體部分。在電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)，從中央控制室出發(fā)，然后向各個(gè)子控制系統(tǒng)輻射。所以在設(shè)計(jì)中央控制室時(shí)，要對各參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并優(yōu)先滿足。以下是設(shè)計(jì)的要點(diǎn)：

（1）中央控制室的位置要靠近控制負(fù)荷中心，便于操作和檢修；

（2）中央控制室必須配置專用的配電盤，且負(fù)荷等級采用最高級別；

（3）參數(shù)控制：控制供電電源電壓波動(dòng)在±10%以內(nèi)，頻率變化在±1Hz以內(nèi)，波形失真率在20%內(nèi)；

（4）中央管理計(jì)算機(jī)要設(shè)置儲(chǔ)電設(shè)備，保證計(jì)算機(jī)不斷電。

2、電氣監(jiān)控系統(tǒng)

電氣監(jiān)控系統(tǒng)的作用是對電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制。一旦電氣設(shè)備發(fā)生故障，監(jiān)控系統(tǒng)就發(fā)揮作用，切斷設(shè)備的電力供應(yīng)，從而控制了故障的擴(kuò)大范圍，及時(shí)挽救了事故的發(fā)生。電氣監(jiān)控系統(tǒng)主要通過相關(guān)參數(shù)的測量，參數(shù)的邏輯分析，執(zhí)行程序來達(dá)到監(jiān)控的作用。其工作的流程是：首先對電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測量，然后獲取測量參數(shù)并反饋給監(jiān)控系統(tǒng)，接下來監(jiān)控系統(tǒng)對測量參數(shù)進(jìn)行邏輯分析，把分析的結(jié)果輸入執(zhí)行部分并做出相應(yīng)的操作。電氣監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)最主要的是如何獲得動(dòng)態(tài)參數(shù)，如何對動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行邏輯分析和判斷，這兩個(gè)方面始終是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)；雖然現(xiàn)在模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等方法，但要做到很準(zhǔn)的準(zhǔn)確度是相當(dāng)困難的。

3、節(jié)能系統(tǒng)

建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)主要集中在空調(diào)節(jié)能和照明節(jié)能。

（1）空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)。空調(diào)系統(tǒng)是建筑中耗電量最大的系統(tǒng)，因此對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制是建筑節(jié)能的關(guān)鍵?？照{(diào)節(jié)能技術(shù).主要集中在水源熱泵、地源熱泵技術(shù)、變風(fēng)量控制技術(shù)和焙值控制技術(shù)等方面。水源熱泵是利用地球水所儲(chǔ)藏的太陽能資源作為冷、熱源，進(jìn)行轉(zhuǎn)換的空調(diào)技術(shù)。地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源既能供熱又能制冷的高效節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)。兩者都具有高效節(jié)能環(huán)保，屬于再生資源，節(jié)水省地，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)。變風(fēng)量控制技術(shù)通過調(diào)節(jié)送風(fēng)量的大小來實(shí)現(xiàn)被控參數(shù)的控制，來實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能措施。燴值控制技術(shù)是為了解決空氣流通的問題，使室外的新鮮空氣和室內(nèi)的空氣能夠完成交換。

（2）照明系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)。照明系統(tǒng)的用電量僅次于空調(diào)系統(tǒng)，其控制方式分為定時(shí)控制和智能控制，一般情況下，建筑采用總體智能系統(tǒng)的控制手段。總體智能控制系統(tǒng)分為三個(gè)部分，系統(tǒng)單元、輸出單元、輸入單元并與計(jì)算機(jī)相連，然后通過智能繼電器控制多路獨(dú)立光源，最后通過系統(tǒng)的反饋信息，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對于照明系統(tǒng)節(jié)能的智能控制和統(tǒng)一管理。

對于電子鎮(zhèn)流器、電子變壓器以及節(jié)能鎮(zhèn)流器等光源，應(yīng)選擇能耗低、性能良好的用電附件；熒光燈具備無功補(bǔ)償功能，可以在展覽館或者公共建筑等實(shí)現(xiàn)內(nèi)部照明需求；而緊湊型熒光燈應(yīng)考慮采取電子鎮(zhèn)流器作為附件，氣體放電燈則考慮采取電子觸發(fā)器作為附件。另外，控制燈具的方式也要做出改變，開關(guān)應(yīng)盡量具備節(jié)能效果，可更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能作用；通過靈活、可靠的控制方法，實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)。

4、電氣接地

電氣接地對供電系統(tǒng)的安全性和可靠性起著非常重要的作用，所以電氣接地的設(shè)計(jì)·在電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)上就尤為重要。針對安全性和可靠性，現(xiàn)階段電氣接地方式有兩種：

（1）TN-S系統(tǒng)：一個(gè)三相四線加PE線的接地系統(tǒng)，分別是三根火線和一根中性線、一根接地保護(hù)線。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)；

（2）TN-C-S系統(tǒng)：分為TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)，其中TN-C系統(tǒng)用于進(jìn)戶之前，TN-S系統(tǒng)用于進(jìn)戶之后，二者分界面處于中性線與保護(hù)接地線相連處。組合使用TN-C和TN-S系統(tǒng)不僅提高了設(shè)備和人員的安全性，還節(jié)省了建設(shè)成本，兼顧安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。但如果三相負(fù)載不平衡，建筑內(nèi)有電力變壓器時(shí)應(yīng)選擇TN-S系統(tǒng)。

5、消防應(yīng)急照明系統(tǒng)

消防應(yīng)急照明作為建筑物照明電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的重要組成部分，它涉及到這個(gè)建筑物在出現(xiàn)意外的火災(zāi)事故后樓宇人員疏散、逃生。所以在消防應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要有高度的責(zé)任感和使命感。

（1）消防應(yīng)急照明電源選擇

應(yīng)急照明供電方式的選擇時(shí)，要充分考慮如下因素：照明的種類、轉(zhuǎn)換時(shí)間、持續(xù)工作時(shí)間以及電源的特性，根據(jù)以上因素然后結(jié)合工程的實(shí)際情況，保證應(yīng)急照明系統(tǒng)的安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理。

（2）消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的控制形式

其控制一般分為三種形式：

1）照明系統(tǒng)處于常閉狀態(tài)，當(dāng)遇到火災(zāi)時(shí)由消防控制中心輸出信號(hào)使照明等點(diǎn)亮。這種控制方式適用的場所很多，有點(diǎn)在于控制及配線簡單，節(jié)約成本；其缺點(diǎn)是線路及燈具出現(xiàn)故障時(shí)很難發(fā)現(xiàn)，且需經(jīng)常檢查維護(hù)。

2）照明系統(tǒng)處于常亮狀態(tài)，其優(yōu)點(diǎn)在于控制及配線比較簡單，但缺點(diǎn)是浪費(fèi)電力。

3）平時(shí)可控，采用交流接觸器或雙控開關(guān)，火災(zāi)時(shí)由消防控制中心輸出信號(hào)強(qiáng)行切換點(diǎn)亮；其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約能源，節(jié)約成本，但缺點(diǎn)是控制及配線復(fù)雜，故障多且不易排查。

三、結(jié)語

建筑的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)，不僅要對整個(gè)樓宇的供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，還要對樓宇的環(huán)保節(jié)能、消防應(yīng)急系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。這樣的建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行可靠穩(wěn)定，節(jié)能降耗，安全系數(shù)高，這樣給業(yè)主帶來了實(shí)惠，又緩解了社會(huì)能源供應(yīng)緊張的壓力。

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（作者單位：浙江大華系統(tǒng)工程有限公司）