探析高層建筑電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

信息時(shí)代的到來(lái)為高層建筑電氣設(shè)計(jì)注入新鮮的活力，以其中自動(dòng)化設(shè)計(jì)為典型代表，其要求將許多現(xiàn)代技術(shù)學(xué)科內(nèi)容包括電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)以及電氣設(shè)備等融入其中，確保高層建筑設(shè)計(jì)為用戶(hù)帶來(lái)更優(yōu)質(zhì)服務(wù)。本文主要對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)在高層建筑中的具體體現(xiàn)以及相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行探析。

前言

不可否認(rèn)我國(guó)近年來(lái)建筑領(lǐng)域取得突破性的發(fā)展，在電氣設(shè)計(jì)方面更注重自動(dòng)化與智能化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我們?cè)谠O(shè)計(jì)方面還略顯一定的滯后性特征，究其原因在于高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中未做好自動(dòng)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)的分析，制約電氣自動(dòng)化水平的進(jìn)一步提高。因此，對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的分析對(duì)推動(dòng)建筑行業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。

電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)在高層建筑中的具體體現(xiàn)

1.電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的相關(guān)概述

現(xiàn)行變配電設(shè)施在不斷完善過(guò)程中逐漸將相關(guān)的控制裝置、監(jiān)視系統(tǒng)與輔助操作設(shè)備等引入其中，使電氣策劃過(guò)程中無(wú)需考慮電氣維護(hù)設(shè)施構(gòu)建、二次回路信號(hào)聚集等，僅需結(jié)合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一次策劃便可使電氣裝置滿(mǎn)足自動(dòng)化要求。為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制目標(biāo)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中首先應(yīng)結(jié)合用電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)對(duì)變配電體系進(jìn)行策劃，在此基礎(chǔ)上引入計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，使其可對(duì)整個(gè)建筑中的設(shè)備裝置運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控。但需注意在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)保證電線(xiàn)連接以及相關(guān)電氣裝置安裝合理，以此實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行的目標(biāo)。

2.電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的主要功能

高層建筑中進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)，其功能主要體現(xiàn)在：第一，可使所有機(jī)電設(shè)備得到統(tǒng)一控制與管理，管理人員可根據(jù)設(shè)備負(fù)載變化、外界環(huán)境情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，保證設(shè)備以最佳狀態(tài)運(yùn)行。第二，自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的監(jiān)控系統(tǒng)，其不僅可將故障問(wèn)題顯示出來(lái)，而且能夠進(jìn)行警報(bào)信息的發(fā)送，將記錄的數(shù)據(jù)向管理人員發(fā)送，使安全隱患得到及時(shí)控制。第三，電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中引入的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可為信息數(shù)據(jù)的處理提供保障，如相關(guān)的水電收費(fèi)與計(jì)量，可使資源利用管理更具自動(dòng)化特征。除此之外，電氣系統(tǒng)在高層建筑中本身具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜性特征，一旦存在電氣設(shè)備或管線(xiàn)設(shè)計(jì)不合理等問(wèn)題，極易在運(yùn)行中出現(xiàn)系統(tǒng)故障，甚至導(dǎo)致重大安全事故發(fā)生。因此，通過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的引入，當(dāng)建筑內(nèi)出現(xiàn)異常情況便立刻執(zhí)行相應(yīng)的解決措施并發(fā)出警告，很大程度上減少安全事故的發(fā)生。

電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

1.從中央控制系統(tǒng)角度

樅陽(yáng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中一般需考慮到配電盤(pán)的引入，其自身負(fù)荷等級(jí)需滿(mǎn)足自動(dòng)化設(shè)計(jì)基本要求。高層建筑實(shí)際進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，要求中央控制系統(tǒng)能夠保證供電設(shè)備具有不間斷性特征，并結(jié)合用電設(shè)備綜合進(jìn)行設(shè)備容量的擴(kuò)大，且使供電時(shí)間至少為半小時(shí)。同時(shí)，在供電電源方面要求做好頻率、電壓以及波形失真率控制工作，通常應(yīng)以20%以?xún)?nèi)的波形失真率、±1Hz頻率以及±10%的電壓為主。另外，中央控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注重做好距離控制工作，如建筑中的機(jī)房、電梯以及水泵房應(yīng)與系統(tǒng)距離控制在20m以外，且要求布置操作臺(tái)過(guò)程中應(yīng)預(yù)留2m的距離，為維護(hù)檢修提供便利。現(xiàn)行電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常也將防靜電架空地板設(shè)置于中控室中，其對(duì)于中央控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行可起到一定的作用。

2.從電氣接地設(shè)計(jì)角度

目前大多高層建筑中，接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量關(guān)乎供電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，是電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中需考慮的重要內(nèi)容。具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩種接地方式方面：第一，以TN-S為主的接地系統(tǒng)。其應(yīng)用的目標(biāo)旨在使變壓器中性點(diǎn)、接地線(xiàn)能夠共同接地，基準(zhǔn)電位具有明顯的安全性特征。需注意的是由于高層建筑中存在許多單相設(shè)備，其負(fù)荷量的產(chǎn)生較多，而且不平衡電流會(huì)存在于中性線(xiàn)中。第二，以TN-C-S為主的接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由TN-S與TN-C兩部分構(gòu)成，其中前者主要集中在進(jìn)戶(hù)后的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，而后者在進(jìn)戶(hù)前便需做好接地設(shè)計(jì)。

3.從電氣監(jiān)控設(shè)計(jì)角度

監(jiān)控系統(tǒng)是電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部分，其作用在于實(shí)時(shí)監(jiān)控建筑內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及異常情況。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)可自動(dòng)采取中斷操作，將故障影響控制在最小范圍內(nèi)。從其構(gòu)成上看，主要以測(cè)控的相關(guān)參數(shù)、程序以及分析邏輯為主。在設(shè)備運(yùn)行參數(shù)獲取后會(huì)向監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，參數(shù)處理完成后便自動(dòng)顯示出來(lái)。實(shí)際設(shè)計(jì)中由于系統(tǒng)具有較高的自動(dòng)化程度，要求引入相應(yīng)的保護(hù)裝置，使其得以可靠運(yùn)行。

4.從電氣保護(hù)設(shè)計(jì)角度

關(guān)于電氣保護(hù)設(shè)計(jì)，主要考慮的內(nèi)容包括：第一，安全保護(hù)接地。其主要利用金屬對(duì)設(shè)備與接地體進(jìn)行連接，如典型的強(qiáng)電或弱電設(shè)備是高層建筑電氣設(shè)計(jì)中需考慮的重要內(nèi)容。第二，工作接地。其主要針對(duì)變壓器中性線(xiàn)接地而設(shè)計(jì)，要求引入銅芯絕緣線(xiàn)，有利于三相電壓平衡的維持。第三，防靜電接地。其在高層建筑設(shè)計(jì)中更體現(xiàn)利用靜電物體使電氣回路得以形成。除此之外，為解決電磁干擾問(wèn)題，高層建筑設(shè)計(jì)中也將屏蔽接地考慮其中，實(shí)現(xiàn)電氣保護(hù)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

結(jié)論

電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)是高層建筑質(zhì)量進(jìn)一步提高的關(guān)鍵所在。實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)正視電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容與功能，從中央控制系統(tǒng)、電氣接地設(shè)計(jì)、監(jiān)控系統(tǒng)以及電氣保護(hù)設(shè)計(jì)等方面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)目標(biāo)，保證高層建筑為群眾提供更優(yōu)質(zhì)的環(huán)境。

（作者單位：邵陽(yáng)學(xué)院電氣工程系12電本一班）