電工技術在建筑中的應用與發展

盧冬梅

摘 要：電工技術在建筑行業中有著廣泛的應用，近年來，隨著建筑施工水平的不斷提高，電工電路技術也從傳統安裝維修升級到智能電氣技術。本文結合電工技術在建筑中應用歷史和現狀對于未來電氣工程智能化、信息化和節能化的發展趨勢進行了探討。

關鍵詞：電工技術；電氣工程；建筑；電工電路

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.121

傳統建筑電工主要進行初級的電壓變壓、布線和建筑工程的電路維修等，但隨著電子、電氣自動化和能耗設備不斷增多，電工電路技術不斷發展，先后應用了漏電保護技術以防止觸電事故和電器設備的安全，采用了智能技術控制剩余電流來實現超大電流的切斷。傳統電工技術主要是布置照明等強電系統，而現在以弱電為逐漸增多的綜合性應用系統成為了主流發展趨勢，電工技術越來越多地結合控制技術、信息技術、智能技術，實現建筑節能、智能和人性化的目的。

1 傳統電工技術在建筑中的應用歷史

1.1 建筑電工介紹

傳統建筑電工要掌握識圖、布線、照明設備安裝、繼電保護、電氣設備的安裝等。在基礎施工階段，建筑電工應該做好接地和防雷保護裝置和引線工作，在主體施工階段，應該做好配管、配線、預留和預埋工作，在裝修施工階段，應該做好電器設備的接線安裝和調試工作。建筑電工在施工準備階段必須要熟悉圖紙和技術規范，列出交叉施工，配合施工進度合理安排施工時間，準備好施工材料。電纜預埋應該在土建做墻體防水之前處理，預埋件應該在土建施工到位時及時埋入，電氣施工要和土建流水作業程序緊密銜接，逐層逐段做好鋪設。在混凝土澆筑過程中，電工應該留人駐守，以保護管路和開關盒。

1.2 傳統電工技術的發展和不足

傳統電工技術主要集中在強電領域，以供電、照明和防雷為主，最早的建筑電工布線是布明線，后來逐漸發展到電話、電視、消防和建筑自控等弱電工程，但是以高低壓為區分標準并不嚴謹，因為有些強電設備的二次回路可能電壓很低，而防雷、保安、人防等功能雖然是弱電設計，但是還需要照明和動力。而且現代建筑耗電量越來越大，電氣設備使用越來越多，所以傳統強電和弱電的劃分已經不符合時代發展。

傳統電工技術單一局限的發展思維已經給城市發展帶來了不便，以供電網絡為例，老舊樓區線路老化，管路飽和，老用戶增容或報裝新用戶都很困難，而線路改造工作又難以實施，這不但造成了供電緊張，還導致了安全隱患。由于電氣設備沒有今天這么多，傳統電工技術不注重節能，耗電、低效的技術和設備被廣泛使用，而節能高效的技術產品因為相對價格較高，所以使用較少。

2 現代建筑電氣技術的發展和應用

2.1 現代建筑電氣技術的發展和特征

現代建筑風格迥異，人群集中，樓層增長速度較快，消防、環保、節能和安全需求較高，尤其是對高層智能建筑來說，傳統電工技術已經不能滿足樓宇設計的要求。現代電氣技術已經和計算機技術、控制技術、可視化技術、智能技術等結合在一起，展現出智能化、信息化、節能化、環保化的整體特征。包括門禁系統、電梯系統、中央空調系統在內的大量智能自動化系統引入其中。

以照明系統為例，1996年9月，《中國綠色照明工程實施方案》出臺，要求綜合考慮用電節能的各種因素，實施綠色節能。《建筑照明設計標準》（GB50034-2004）強制規定高效、節能、舒適、有益和環境，白熾燈等耗電燈具逐漸被淘汰。在此條件之下，建筑電工不僅需要掌握傳統電工技術，還需要正確選用節能型照明設備，合理配光，采用天然光控制技術、選擇較小電阻率導線、減少線路損耗、減少供電半徑、降低電壓損耗等方法降低能耗。

電氣技術的智能化是一個越來越重要的特征，比如家用發電機在斷電后自動啟用，家電的智能控制，保安系統智能識別，此外感應燈、電梯、中央空調等設備也大量使用智能化技術。在高層建筑中能耗如下：空調（43.9%）、照明（25%）、給排水（17%）、電梯（9%），所以需要利用智能技術控制能耗，比如通過將電動機維持在平衡的輸入和輸出狀態來降低給水和排水系統能耗。

2.2 現代建筑電氣設計的注意事項

在電氣設計中，要保障設備負荷平衡，確保負荷電流最小值超過標準負荷電流的 80%，三項負荷應該保持在 3.67 的范圍內。

在防火設計上，要確保線路正確規劃，設備正確放置，避免電氣設備火災。傳統電工技術布線因為老化、機械損傷、雷擊和操作失誤等造成短路，而引起火災。火災報警與消防聯動系統一定要具備獨立性，以樓層為分區劃分探測區域，并且在樓梯、出入口、停車場、油機室、消防控制中心等處布置應急照明系統，以蓄電池供電。

智能化建筑的防雷設計能夠改變傳統電工技術只在樓頂設避雷針的弊端。大廈整體安裝接閃器、接地網和引下線進行外部防雷，給配電變壓器安裝避雷器，建立SPD三層保護保護電子信息系統不被干擾，采用均壓、等電位的連接與接地、屏蔽等方式進行內部保護。

要強化防短路設計，供電系統的設計首先要根據用戶端和公共用電負載計算電力負荷并分級，然后要計算短路電流，確認變壓器類型，并且計算無功補償容量。配電系統的設計要注意備用發電系統的自動化控制，變電所要對公共用電和用戶用電進行分別控制。

3 結論

現代大型建筑節能、環保和智能化的需求日益提高，傳統強電思維的電工技術已經不能滿足現代建筑群的發展需要，電工技術已經結合其他技術發展為綜合性電氣技術，實現降低建筑能耗，提高舒適度，保證安全性的目的。

參考文獻：

[1]彭麗君，張海博.淺析建筑電氣設計存在的問題及主要對策[J].中國新技術新產品，2013（08）：34-39.

[2]熊麗萍.淺析電氣自動化在樓宇智能化中的應用[J].青春歲月，2013（23）：473

[3]于治國.對電氣工程安裝及施工配合問題的探究[J].科技展望，2017（01）：39-47.

[4]潘樹森.電氣工程中低壓配電系統的安裝與調試[J].科技展望，2017（01）：71-73.

[5]鄧海霞.建筑電氣設計中的安全性和節能性分析[J].智能城市，2016（12）：44-48.