辦公建筑電氣工程自動化設計研究

上海譽厚泰置業有限公司 上海 200082

摘要：建筑電氣自動化設計是一項復雜的工作，靈活運用電氣工程及其自動化技術可以滿足人們對建筑技術的需求。本文首先分析了當前辦公建筑電氣工程中存在的問題，然后說明了自動化在辦公建筑電氣工程中的運用，最后詳細闡述了辦公建筑電氣工程自動化設計的要點。

關鍵詞：辦公建筑；電氣工程；自動化設計；節能；在線監測

一、當前辦公建筑電氣工程中存在的問題

（一）電氣系統結構問題

現代辦公建筑對內部電氣系統的組建提出了更多的要求，由于辦公建筑電能在傳輸的過程中存在一個電能的轉變過程，原始的電能在傳輸的時候需要提升電壓，而在輸入到用戶區的時候則需要根據辦公需要將電壓降低。辦公建筑電氣工程的內部布局作業因此也存在一定的危險，比如，接地線的布局合理性，加固的螺絲是否起到了應有的加固作用，電纜進出口有沒有關閉，有沒有引起進水問題，端子箱、構箱門、萬能鑰匙的使用情況等都會對辦公建筑的內的系統的正常運行造成影響。

（二）成本控制問題

根據辦公需要，辦公建筑的規模有大型和中小型之分，但是每一個自動化設計工程都是一筆巨大的投資。然而，自動化設計的單位受思想觀念、現場管理以的影響，對設計成本控制并不到位，使得電氣自動化工程的成本波動性大。

二、自動化在辦公建筑電氣工程中的運用

（一）樓宇自動化

在討論樓宇自動化的時候需要注意一個概念，即計算機集散控制，所謂的“計算機集散控制”是指將建筑中的各個部分進行分散的控制，但是在這些分散控制的系統中建立一個比較集中的中心管理系統。在樓宇自動化中主要使用了計算機集散控制技術，利用高級的計算機技術進行畫面的監控和宏觀上的管理。主要運用的手段有曲線、文本、動畫、腳本、數據庫以及其他的專業性控件。

樓宇自動化的建設主要包括有空調與通風監控系統的自動化、給排水監控系統的自動化、照明監控系統的自動化、電梯運行系統的自動化、電力供運系統的自動化、綜合安全系統的自動化、整體結構分布的自動化以及安全消防系統監控的自動化。不斷推進樓宇自動化的目的是為了將整個辦公建筑中的各個機電設備進行一個中心整體的控制，將所有機電設備的數據綜合起來進行分析、處理、判斷和歸類，在宏觀上規劃處一個最優質的處理手段，對每個系統中設備進行集中化的監控和處理，保證整個系統的穩定和高效運行，為整個建筑構造一個安全舒適和高效的工作環境，同時也可以減少各級設備的能源消耗，在保證設備可以平穩運行的前提下節約成本。

（二）建筑設備的自動化系統運用

辦公建筑設備的自動化系統從本質上來說是一種中央控制檢測系統，將建筑從宏觀上進行調控和檢測，對建筑內部的各種電力設備、冷熱源設備、空調設備和安全消防防盜系統進行集中的控制和分析，在保障設備的基本運行下，減少基本的成本和能源，將整個建筑中的資源利用達到一個良好的使用狀態。

在使用辦公建筑自動化系統的時候一定要注意進行專業的操作和控制，避免人為的損壞自動化系統的內部結構，從而影響整體上的使用效率。建筑設備的自動化系統有利于對建筑從整體上進行宏觀調控，能夠直接地保障設備的運行效果和穩定性，保障住戶和用戶的基本利益和基本的生活和辦公用電。這種將數據進行統一收集統一處理的系統控制，能夠更好的發現問題，避免了工作人員在看待故障時片面武斷的觀念，更好的建設辦公建筑內部的電氣工程自動化，加快整體上信息化科技化的步伐。

（三）電網調度自動化

電網調度的自動化設備主要包括計算機系統、工作站、服務站、大屏幕顯示器、打印設備，這些主要設備將整個電力系統連接起來。并在變電站終端設備的幫助下，整體調度一定范圍之內的電網，保障電網運行的穩定性。

三、辦公建筑電氣工程自動化設計的要點

（一）節能系統設計

1、照明系統節能控制方式

（1）面積較小的居住、辦公用房、以及類似的照明場所，宜采用一燈一控或二燈一控的控制方式，在一些經濟條件允許的工程中，宜采用采用可變光節能控制開關等照明控制器。

（2）面積較大的照明場所宜采用多燈一控的控制方式，當整個照明場所有均勻照度要求，宜可采用隔一控一的控制，無均勻照度要求時宜采用分區或分組控制模式，同時應考慮設計適當數量的一控一照明子系統。

（3）居住、辦公建筑內的樓梯間、過道、走廊等公共照明場所，照明控制器宜采用定時開關進行節能控制。

（4）在遠離側窗的天然采光不足的照明場所，宜采用具有光電智能控制的自動調光控制器，以實現隨天然采光量的變化而自動地調節照明系統的照度，在保證室內照明具有較高水平的前提下，達到節能的目的。

（5）室外照明宜采用光電自動控制器或光電定時控制器，按設計預定的照度和時間要求自動接通或斷開照明系統電源，達到動態節能調節目的。

2、照明供電系統節能

設計供配電系統應具有較高運行可靠性，配電級數不宜太多，同一電壓等級其配電級數高壓不宜超過兩級，低壓則不宜超過三級，三級負荷則不宜多于四級。任一照明單相分支回路中，其電流不宜超過16A，且所連接的光源數應不超過 25 盞；連接照明場所中組合燈具，其回路電流不宜超過 25A，且光源數不宜超過 60 盞；連接高強度氣體放電燈的照明單相分支回路，其電流不應超過30A。通過合理規劃照明供電系統，在確保照明系統具有較高運行穩定可靠性的基礎上，減少電能在照明供電線路上的損耗，達到節能降耗的目的。

（二）在線監測系統的設計

1、絕緣監測

電氣設備的絕緣性能關系著電力系統運行的安全性，對線路絕緣進行監測是狀態維修的重要內容。我國電網建設期間設計的絕緣監測系統多數是掛網運行的絕緣子，如：瓷、玻璃、復合絕緣子等，這些絕緣裝置會受到外界因素的變化而減弱性能，對絕緣元件積極配備監測系統可保證電氣設備的穩定作業。

2、雷擊監測

線路是向電氣設備傳輸電壓的載體，若輸電線路發生故障則會影響到電能的正常供應，不利于電氣設備的持續性運行。狀態維修方案中的在線監測系統需顧及到雷擊的危害，參照電氣設備的具體結構規劃雷擊監測系統。如：常用的雷擊監測方法是安裝避雷針或避雷器，電氣設備遭受雷擊前后可起到監測、保護的作用。

3、環境監測

環境對電氣設備或連接線路也有很大的影響，若不采取有效的措施保護電氣設備，則會造成設備的故障發生率上升。環境監測系統的主要監測對象是大氣溫度、濕度、二氧化硫等，當這些因素對電氣設備的性能造成不利影響后，監測系統會把異常信號傳遞給監控中心，警告技術人員盡快采取維修措施保護系統及設備。

（三）分散測控系統設計

分散測控系統設計是高層建筑電氣自動化設計的重點內容之一，一般的分散測控系統使用的是分層分布模式，這種模式主要是通過高速的數據通訊網、工作站、工程師以及過程控制單元來進行整體上的控制。這一套設備主要是對整體上的工作有一個宏觀的把握和掌控，能夠及時地發現問題并監視整個系統環節的運行。在分散測控系統中使用自動化主要是通過自動化的數據傳輸將整個運行系統中的運行轉化為具體的數據傳輸到電腦當中，方便技術人員的監控和管理。技術人員通過分析部分的數據和整體上的聯系，將整個建筑大樓聯系起來變成一個有機循環的主體和系統。

（四）電氣自動化的接地

自動化接地設計是提高高層建筑電氣自動化設計安全性的重要保障，只有保證安全電氣自動化設計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：一個三相四線加 PE 線的接地系統。其優點在于提高了電氣設備的安全性、可靠性，大部分情況均采用此系統；