電氣自動化在智能建筑中的應用

李娜+卓少凱

摘 要：智能建筑是依托信息產業迅速發展起來的產業。其集網絡技術、通訊技術、電子技術、自動控制技術和傳感技術等先進技術于一身，以建筑為平臺，提供系統的辦公自動化、通訊網絡化等服務，為人們生活工作提供安全、方便、環保的建筑環境。而電氣技術在智能建筑中的應用也經過了電氣化、自動化和智能化3個階段的發展，成為智能建筑不可或缺的一部分。為此，本文主要對智能建筑中電氣自動化的現狀、應用及提升措施進行了分析與探究。

關鍵詞：電氣自動化；智能建筑；應用

1 電氣自動化在智能建筑中的現狀

隨著住宅小區建設的需求量大大增加和房地產業的快速發展，人們對住宅的要求越來越趨于智能化的建筑，電氣自動化系統是樓宇智能化的核心內容，智能建筑中的空調系統制冷機組給排水變電設備系統都是通過電氣自動化系統進行控制的。在辦公室現場可以布置控制燈光，在人員流動性較大的地方安置人體感應控制，做到無人關燈，還可以安裝電動窗簾，擋烈日的同時控制了室內的溫度節約了空調的利用，所有的衛生間的照明空調抽風也可以自動感應進行控制，通過應用這些自動化設備，保證了員工工作的方便，也同時提高了員工的工作效率節約了能源。在公共通道大廳還有公園等一些公共場合，定時控制燈光開關，當自然光變暗時，光感自動泛光照明，在出現消防報警時，可以自動發出強光啟動緊急照明控制，進而實現了樓宇智能化設備管理的自動化，也起到分散控制、自動管理、節約能源的作用。現階段，一些商業建筑特別是星級酒店已經作為了多功能服務的高檔場所，為了吸引更多商戶，酒店更應該從客戶的需求角度考慮規劃，通過提高建筑的多方面設施的智能化，采用先進的智能化技術，贏得更多的盈利機會。

2 電氣自動化在智能建筑中的應用

1、電氣系統設計

（1）TN-S系統

該系統屬于低壓配電系統，嚴格的將中性線和保護接地線分開，是標準的三相四線PE線的接地系統。其中中線和保護地線只在變壓器中性點有共同接地。該系統正常運行過程中，保護地線不帶電，只有中性線帶電，具備可靠的基準電位，對地面沒有電壓。但接地線不允許短線，其接在金屬外殼的設備上是安全、可靠的。采用該系統的原因主要考慮的以下幾點：第一，通常智能建筑中單相用電設備多、負荷大、而其經常又是不平衡的，而且中性線帶有隨機電流；第二，由于中性線帶電，如果將其與保護地線連接在一起然后接到金屬外殼的設備上，會有很大的危險性，并且會使電子設備相互干擾，導致無法工作；第三，由于智能建筑中有很多精密的電子設備易受到電磁波干擾、要求考慮防靜電接地等原因，所以采用上述連接方式。

（2）TN-C-S系統

該系統由兩部分組成，一部分是TN-C系統，第二部分是TN-S系統，采用了兩個接地系統，其分界點在中性線和保護地線的連接點上。在智能建筑中，當供電由區域外引電流的時候，常選用該系統。與一般的系統不同，該系統在進入使用前采用TN-C系統，進入處則需要重復接地，進入后變為采用TN-S系統。該系統明顯提高了線路對人員的安全性保證。但此類系統為了使得電子設備共同獲得一個等電位基準點，要求系統各自從接地線一點引出，并選擇正確的接地電阻值。

（3）安全保護接地

在智能建筑中，由于有很多強電設備、弱電設備和非帶電導電設備及構件的存在，所以需要嚴格的安全保護接地措施。如果沒有安全保護接地，當設備的絕緣損壞的時候，其外殼很容易帶電，人不小心觸碰到此類電氣設備的時候，很有可能被電擊傷甚至造成危害生命的事故。因此，智能建筑中必須采用安全保護接地設備。其主要是將電氣設備不帶電的技術部分與接地體之間進行金屬連接，將保護地線與智能建筑中的用電設備進行連接，最好將其附近區域的金屬構件也進行連接，但嚴禁與中線相連接。

（4）直流與交流的工作接地

直流電工作接地主要考慮到智能建筑內有很多計算機、多媒體等大型設備，其要求電流穩定性好、準確度高，以滿足大量信息的傳輸、能量轉化等要求。通常采用較大截面的絕緣銅線做引線，將電子設備直流電接地，并與基準點相連接。變流電工作接地主要是將變壓器中性點或者中性線接地。其中中性線需采用銅芯絕緣線，并保證其不會外露、不能與其他接地系統混接。

（5）屏蔽接地與防靜電接地

智能建筑中大都需要進行防電磁干擾工作，通常采用屏蔽和正確接地等手段進行。一般將設備的外殼與保護地線進行連接，要求與保護地線連接的屏蔽管路兩端均進行連接，并盡可能的使室內屏蔽多點與保護地線進行連接。除此之外，因進行大量防靜電工作，對室內和電氣設備進行除塵清潔工作。

3 智能建筑中電氣自動化提升措施

1、合理選用變壓器

智能建筑中，應用電氣技術實現建筑節約，符合當今社會主流。其中，建筑節能源頭在于變壓器的選用。因此，節能的重要措施就是降低變壓器損耗。現在普通是推廣應用低損耗變壓器，在運行過程中，費用非常低，符合智能建筑的經濟要求。SC型環氧樹脂澆注絕緣干式變壓器是10～35kV配電網廣泛使用的一種主要電力變壓器，秦皇島市廣播電視中心就是采用這種干式變壓器，它具有阻燃、自熄、耐潮、絕緣水平高、體積小、重量輕、抗短路、運行安全、使用壽命長、維護方便等多種優點。

2、設計節能供配電系統

合理設計供配電系統，要充分考慮供電距離及分布，負荷容量，用電設備特點等因素，以配電系統操作方便，簡單可靠為基本原則，設計的變配電應當縮短配電半經，盡量靠近負荷中心，以減少線路損耗，達到建筑節能的目的。在配電系統中，要正確設計和選用變流裝置，采用晶閘管整流或硅整流裝置保證直流設備的供電和勵磁，在條件請允的情況下，淘汰過去的變流機組、汞弧整流器等直流電源設備，以提高功率因數。另外，采用變頻調速裝置，可以減少用電設備無功消耗，使電機在負載下降時還可以自動調節轉速。這樣不僅是直流電機調速方便，交流電機調速也能靈活自如。實踐證明，采用高效的電動機設計節能配電系統，電機平均功率因數高8%～10%，總損耗減少18%～30%，節約效果非常明顯。

3、科學建筑電氣照明設計

在多年的建筑設計實踐中，電氣技術應用于光能設計最有效的途徑之一就是利用自然光與室內人工照明結果，使得照明符合照度標準、視覺要求、照明功率密度等等要求，通過自然光的充分利用，大大節約人工照明所用的電能。而一些低能耗性能優的光源用電附件是電氣技術的節能照明設計必不可少的，在一些公共建筑場所內的熒光燈宜選用帶有無功補償的燈具。同時，加大力度推廣使用電子觸發器、節能型電感鎮流器、電子變壓器以及電子鎮流器等低能耗性能優的光源用電附件，以達到節能照明節能的目的。

4 結束語

綜上所述，隨著我國國民經濟的迅猛發展和“數字奧運”的提出，高檔智能化建筑已成為當今建筑的主流。電氣工程作為建筑工程施工的重要組成部分，其自動化技術水平的高低將直接影響著智能建筑的使用性能。基于此，提高電氣自動化水平可以有效提升建筑工程的質量及延長建筑物的使用周期。

參考文獻

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