電氣自動化技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用分析

劉風(fēng)

摘 要：電氣自動化技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用在我國目前仍是一個較新的技術(shù)領(lǐng)域，伴隨著我國更多智能建筑的涌現(xiàn)，這將使得更多更加先進(jìn)的自動化技術(shù)流入這一領(lǐng)域當(dāng)中，從而可以使這項(xiàng)技術(shù)更加成熟和完善。本文從幾個方面闡述了電氣自動化技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的運(yùn)用，以供同行參考借鑒。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；建筑工程；應(yīng)用；分析

前言

電氣自動化，是一門研究與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、信息處理、自動控制、研制開發(fā)、電力電子技術(shù)及電子與計算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域的綜合專業(yè)性學(xué)科。隨著用戶對信息溝通便捷性、生活環(huán)境舒適度及服務(wù)設(shè)施完善性的重視，以電氣自動化為技術(shù)支撐的智能建筑設(shè)計布局得到飛躍發(fā)展，成為樓宇自控系統(tǒng)不可或缺的基本環(huán)節(jié)。現(xiàn)就電氣自動化技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用進(jìn)行粗淺探討。

一、電氣自動化控制的應(yīng)用特點(diǎn)與技術(shù)優(yōu)勢

1.實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與系統(tǒng)全工作流程內(nèi)的高效監(jiān)控

現(xiàn)代建筑電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能多樣，傳統(tǒng)運(yùn)行方式常留下管理盲區(qū)，導(dǎo)致故障的發(fā)生。而現(xiàn)代自動化技術(shù)通過“采集—處理—反饋”模塊，對系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時的數(shù)字化監(jiān)控，能及時將控制中心的指令傳達(dá)到系統(tǒng)，并將反饋信息同時傳遞到控制中心，實(shí)現(xiàn)對整個系統(tǒng)的高效控制。

2.聯(lián)動性的提高

電氣自動化技術(shù)將建筑中照明、配電、消防、空調(diào)等系統(tǒng)連接為一體，提高了其聯(lián)動效果，解決了電梯系統(tǒng)依照各層用戶流量實(shí)現(xiàn)其速度的自動調(diào)節(jié)，以及緊急情況下系統(tǒng)的自動識別、判斷，及時實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的應(yīng)急處理方案，實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)間的配置與互動。

3.安全性強(qiáng)

因電氣系統(tǒng)固有的危險性，操作失誤、設(shè)備故障等都可能造成系統(tǒng)產(chǎn)生安全風(fēng)險，而自動化控制有利于系統(tǒng)對異常情況做出及時反應(yīng)，并可通過遙控模式降低故障對維修管理人員產(chǎn)生直接傷害的風(fēng)險。

二、電氣自動化控制在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用

1.中央控制室

中央控制室是指由變配電直接引出的回路供電，在其內(nèi)部須設(shè)有專用的配電盤，且負(fù)荷等級須高于高層建筑中的最高級別，常規(guī)情況下，系統(tǒng)供電電源的電壓需控制在±10%，頻率變化小于±1Hz，波形失真率應(yīng)控制在 20%以下。中央管理計算機(jī)要設(shè)置UPS 不間斷供電設(shè)備，容量主要涉及建筑設(shè)備自動化內(nèi)的用電設(shè)備總和，需要時可擴(kuò)大容量。此外，中央控制室應(yīng)盡可能靠近控制負(fù)荷中心，離電梯機(jī)房、水泵房、變電所 20m以上。室內(nèi)控制的操作臺需設(shè)置 2m 距離，在設(shè)置臺離墻布過程中在后臺要留 2m 以上的檢修距離，且做好陽光直射的防護(hù)措施。中央控制室需選擇抗靜電架空活動地板，高度保持在 25m 以上。

2.電氣監(jiān)控系統(tǒng)

電氣監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及多發(fā)故障，一旦發(fā)現(xiàn)故障及時切斷工作，避免擴(kuò)大故障的影響范圍。電氣監(jiān)控系統(tǒng)主要包括測量參數(shù)、分析邏輯、執(zhí)行程序等。測量主要是通過保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行及把獲取的參數(shù)傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)，使監(jiān)控系統(tǒng)對處理好測量參數(shù)后從不同角度顯示出來，再對比分析檢測參數(shù)及整定值，如此就能得到實(shí)時掌握保護(hù)設(shè)備運(yùn)行情況的作用。在電氣系統(tǒng)或被保護(hù)設(shè)備被邏輯判斷出現(xiàn)故障時，監(jiān)控系統(tǒng)需立即給執(zhí)行元件傳達(dá)輸出保護(hù)信號，以保護(hù)裝置動作，執(zhí)行部分把邏輯信號放大后參照相關(guān)的指令信號來控制任務(wù)。電氣自動化系統(tǒng)的監(jiān)控參數(shù)主要涉及電流、電壓、功率、頻率、相位、電量等，而數(shù)據(jù)信號、測量方式、儀表形式、控制對象缺少專業(yè)水準(zhǔn)，尤其是執(zhí)行部分主要是以接觸器、電磁機(jī)構(gòu)、繼電器作為主要結(jié)構(gòu)。電氣監(jiān)控系統(tǒng)對系統(tǒng)物理量參數(shù)監(jiān)控廣、人工操作少，因此須對系統(tǒng)設(shè)置獨(dú)立的保護(hù)裝置。

3.電氣保護(hù)

3.1 直流工作與交流工作。直流電工作接地主要考慮到智能建筑內(nèi)有眾多計算機(jī)及多媒體等大型設(shè)備，其要求電流穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高，以滿足大量信息的傳輸、能量轉(zhuǎn)化等要求。常采用較大截面的絕緣銅線做引線，將電子設(shè)備直流電接地，并與基準(zhǔn)點(diǎn)相連接。變流電工作接地主要是將變壓器中性點(diǎn)或者中性線接地，其中中性線需采用銅芯絕緣線 ，并保證其不外露、不能與其他接地系統(tǒng)混接。

3.2 屏蔽接地與防靜電接地。現(xiàn)代建筑中屏蔽接地是防電磁干擾的最佳保護(hù)措施。防靜電接地是指將可能產(chǎn)生靜電的物體（非絕緣體）或帶有靜電的物體通過導(dǎo)靜電體與大地構(gòu)成電氣網(wǎng)路。在干燥潔凈的房間內(nèi)，人的走步、移動設(shè)備，各自的摩擦都會產(chǎn)生大的靜電，故防靜電干擾也不可少。

3.3 防雷保護(hù)接地。即對建筑中的電子設(shè)備、線路等做防雷保護(hù)接地，并以此為基礎(chǔ)建立嚴(yán)密的防雷結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代建筑應(yīng)按照一級負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計防雷保護(hù)措施，使用25mm×4mm鍍錫扁鋼構(gòu)成的10m×10m網(wǎng)格作避雷帶及針帶組合接閃器，使圈梁鋼筋、外墻金屬構(gòu)件等設(shè)施與防雷系統(tǒng)連接，組成多層屏蔽防雷體系，以避免雷擊事故和外部的電磁干擾。

三、結(jié)束語

隨著人們對建筑物功能要求的提高，消防、安保、空調(diào)以及照明等系統(tǒng)的自動控制水平已經(jīng)成為衡量現(xiàn)代建筑品質(zhì)的重要標(biāo)志，作為現(xiàn)代建設(shè)核心技術(shù)的電氣自動化技術(shù)也面臨著新的挑戰(zhàn)。建筑電氣工程師應(yīng)綜合電氣、信息、控制、管理、決策等多方面的技術(shù)，以節(jié)能、豐富、安全、個性化為目標(biāo)，對自控系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的探索，將我國建筑產(chǎn)業(yè)推向新的發(fā)展高度。

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