智能建筑電氣工程探究

王 偉

(成都雙流國際機場股份有限公司， 四川 成都 610220)

1 智能建筑電氣工程概述

事實上，建筑電氣工程與建筑智能化兩者之間存在密切關聯。傳統建筑電氣工程主要涵蓋了建筑供配電、動力工程、照明、安防系統等。智能化建筑則由結構、系統、服務及管理等元素構成。在部分國家要求智能化建筑必須具備安全、舒適的環境，良好的通訊網絡設備以及足夠的對外通信設備及通信能力。智能建筑要實現這些功能，需要監控技術、安防技術、網絡通信技術及系統集成技術等支持[1]。電氣工程正是這些技術的重要載體。換句話說，智能建筑構件過程中，需要電氣工程作為支持，才能實現其功能。從某個角度來看，智能建筑電氣工程與普通建筑電氣工程本質上并無明顯差異，但智能建筑電氣工程需要結合智能建筑實際要求進行一定優化，從而保證智能建筑的功能性與穩定性。

2 智能建筑電氣工程設計原則

智能建筑電氣工程設計是一項復雜性的工作，在具體設計過程中應遵循以下原則[2]：（1）實用性。智能建筑電氣設備類型較多，這些電氣設備是實現建筑功能的基礎。但在具體設計過程中，應該盡量應用成熟且成效得到驗證的技術、材料或設備。這樣不僅能夠保證設計的實用性，也有利于降低整體成本，提升建筑功能安全性，便于用戶使用。（2）安全性。智能建筑電氣工程設計當中的一切活動均要以安全性為前提。在智能建筑當中，電氣設備類型繁多，且具備一定數量規模，幾乎穿插及覆蓋到整個建筑物當中。如果出現電氣安全漏洞，后果不堪設想。因此，在設計活動中要確保設計的合理性與安全性。電氣線路盡量分布在墻體內，并做好接口保護。所有不安全要素均要做好警示，確保電氣設備安全運行。（3）智能性。智能性是智能建筑的根本屬性之一。在技術成熟的前提下，智能建筑應該嘗試使用新型技術，通過新技術來完善建筑功能，為用戶提供更好的體驗。在物聯網、智能家居等愈加成熟的情況下，智能建筑的功能也會愈來愈豐富，從而滿足趨于多元化的用戶需求。（4）成本控制益。在滿足建筑質量、功能的基礎上，設計過程中應該選用性能達標且具有價格優勢的設備及材料，以此來節約整體成本。當然在考慮經濟性的同時，切不能以工程質量損失為代價。

3 供配電系統分析

目前，絕大多數智能建筑都屬于高層建筑范疇，內部用電設備數量規模較大，整體用電量相對較大。如果將變壓器直接連入，可能會增加變壓器損耗。因此，需要結合智能建筑實際功能及所處環境，合理確認變壓器參數，包括工作模式、容量等。在具體設計過程中，先要對整體用電負荷進行計算、預判，并對未來電力應用預留一定空間。若智能建筑屬于公共型建筑，可能會搭載一定數量的公用電力設備，這些設備用電容量相對較大，需采取較高的電壓進行供電，確保相關設備能正常工作，也有利于對變壓器形成保護。為確保變壓器整體工作效率，其負荷率應該處于50%至60%區間內，這樣能夠讓變壓器經濟性與高效性達成平衡[3]。一般情況下，智能建筑內部應設置3臺及以上變壓器，每臺變壓器均具有其特定供應范圍，但單路出現故障時，也能夠對故障位置進行快速定位，并可及時修復，保證智能建筑運行的穩定性。從變壓器類型來看，行業當中主流變壓器包括油浸式配電變壓器、非晶合金鐵芯變壓器、環氧樹脂千式變壓器。其中非晶合金鐵芯變壓器屬于新型產品，在空負荷情況下，耗電量較低，較傳統油浸式配電變壓器可降低四分之三以上的損耗，節能效果較優，當然其成本相對較高。如果應用傳統油浸式配電變壓器，若容量水平較高，則需要轉配額外的保護措施，自然也會增加一部分成本。折中來看，環氧樹脂千式變壓器屬于性價比較優的產品，后續維護較為方便。在低壓配電接線方面，接線方式主要涵蓋兩種，包括雙母線及單母線兩類。單母接線操作相對簡便，且容易測試、維護，經濟性較優，但穩定性并不理想。單母分段則需要嵌入一定量的開關。即便某段線路出現問題，也能夠暫時將其取出，保證建筑正常供電，其穩定性較高，但也需要增加額外成本。因此，在具體設計過程中需結合建筑物實際情況進行篩選。智能建筑當中還需要構建一個完整的自動化配電系統。其功能包括信息收集、動態監控，能夠對建筑內部主要電力設備運行狀態進行實時監控，并及時記錄相關信息，這些信息數據可隨時被調用；智能無功補償，系統通過智能化控制器，可對無功電流進行檢測，并控制電流器投切；另外，系統能夠及時發現故障點，并主動報警，將故障點切除，確保供電穩定性。

4 安防系統分析

在智能化建筑當中，安防系統發揮了重要的作用。以入侵報警系統為例，借助傳感器技術及電子信息技術系統可有效識別非法進入設防區域的行為，并能夠及時發出報警信息。入侵報警系統前端設置了各類入侵探測器，信息傳輸方式包括有線傳輸及無線傳輸，有線傳輸又涵蓋了電話線傳輸以及專線傳輸方式等。系統終端控制、顯示、通訊可通過報警控制器實現。又如，視頻安防監控系統是智能建筑當中最為常見的安防設施之一。視頻安防系統前端設備包括各種類型攝像機及相關附屬設備，傳輸主要以光纖傳輸為主，也可進行無線傳輸。系統的終端設備是顯示、記錄、控制、通信設備（包括多媒體技術設備），一般采用獨立的視頻中心控制臺或監控－報警中心控制臺[4]。再如，出路口控制系統可借助智能識別技術對出入口目標進行識別，并執行出入口機構啟閉動作。出入口控制系統會設置防止同類設備非法復制有效證件卡的密碼系統，密碼系統可進行授權更改。

5 電氣保護系統分析

智能建筑外部電氣保護主要以防雷為主。通過接閃器（避雷針、避雷帶、避雷網等）可引導雷電流，再經過引下線導致良好的接地裝置上，起到防雷效果。除此之外，還要設置合理的接地極方式。由于智能建筑當中電子信息系統眾多，且線路較為復雜。所以需要構建一個公共接地體，實現與建筑法拉第籠完整連接，達到互通及消除電位差的目的。內部電氣保護系統構建過程中，可將屋面、內部鋼筋結構、鐵欄桿等物件連接，形成一個金屬網，起到屏蔽作用[5]。部分精密儀器設備由于抗干擾能力相對較差，且對電磁脈沖干擾較為敏感，需要對其進行完全屏蔽。可利用整體性的金屬屏屏蔽層將這些精密儀器包裹起來，保證屏蔽層有效接地，以此來保護內部器件。布線方面，若電磁干擾較小，可采取非屏蔽配線及纜線進行布線；若電磁干擾較大，則可利用金屬管線屏蔽，可有效避免線路間強弱電信號之間的相互干擾。

6 結語

從宏觀環境來看，城市建筑物都在朝著智能化方向發展。要實現智能建筑功能，并讓其維持健康的運行狀態，就需要合理構建電氣工程，以保證建筑物穩定性及安全性，為用戶提供良好的使用體驗及居住體驗。

[1]羅慶華.智能建筑中電氣工程及其自動化技術探討[J].科技創新與應用,2014(08):231.

[2]余長江.淺談建筑電氣技術在智能建筑中的作用[J].四川水泥,2016(11):226.

[3]馬冰.智能建筑電氣工程施工要點[J].建筑技術開發,2017,44(09):62-63.

[4]李高國.建筑電氣工程的智能化技術應用分析[J].四川建材,2015,41(03):144-145.

[5]劉昱軒.建筑電氣技術在智能建筑建設領域的應用與發展[J].黑龍江科技信息,2015(36):260.