智能建筑電氣施工技術的應用

黃長沙，劉翔宇，王廷江，羅梓益

（中國建筑西南勘察設計研究院有限公司）

1 引言

電氣施工一直都是建筑建設的重要內容，尤其是智能建筑，要想保證智能建筑各項功能均得以順利實現，必須對電氣施工予以高度重視，保證電氣施工質量。

2 建筑智能化

智能建筑是指將建筑物作為平臺，通過對不同智能化信息進行綜合利用，將架構、系統、應用、管理和優化充分結合到一起，以實現自我感知、信息傳輸等綜合智慧目標，形成一個建筑、人和環境充分協調的綜合體，進而為人們創造一個既安全高效，又便利，且可持續發展的新建筑[1]。

如今，智能化技術與信息技術的快速發展使建筑智能化成為現代建筑的主要發展趨勢，從1993年中國第一座智能建筑建成到現在，智能建筑經歷了近三十年的發展，智能化水平顯著提高，成為房地產項目中的一個全新賣點。智能建筑的建設與發展都和電氣技術有著十分密切的關系，如智能建筑的CA系統、BA系統與OA系統，都和電氣技術息息相關，很多智能化功能都需要依靠電子設備及系統。因此，可以認為建筑電氣技術的提升促進了智能建筑的不斷進步。供配電是建筑電氣系統最基礎的部分，同時也是電氣施工的重點所在，保證供配電系統各類電氣設備及系統的供電可靠性。

3 智能建筑供配電

智能建筑用電設備種類很多，耗電量較大，并且不容易進行估算，這對供電可靠性及電源質量都提出了很高要求。

在智能建筑的供配電系統施工中，應注意幾方面。

1）準確估算用電負荷

①相較于普通建筑，智能建筑實際用電負荷往往難以準確估算。由于使用了很多高科技產品，而且這些高科技產品大多頻繁更新換代，從設計初期到完成出圖會發生變化，設備負荷也同樣產生了變化。對電氣施工人員而言，要在圖紙會審開始前做好用電負荷驗算，驗算方法以需要系數法為主，在此基礎上可使用負荷密度法進行核驗。

②有很多高層建筑需要很長的施工周期，如果受到資金等因素的干擾或限制，可能周期會更長。針對這種情況，要根據產品變化為建筑的用電負荷實施二次復核驗算。如果變化相對較大，則應交由設計單位進行修改，確保電氣設備及材料均得到充分利用并保持安全運行狀態，同時避免設備及投資的浪費[2]。

2）合理劃分負荷等級

對智能建筑中所有用電設備都應進行負荷等級的合理劃分，并根據劃分的結果采取有效供電措施，以保證供電可靠性。相較于普通用電設備，智能設備處于連續工作狀態的重要負荷，需根據相關規范對其等級進行劃分。

①管理中使用的電子計算機和外部設備，需將其負荷等級劃分為一級，供電措施采用雙電源末端自切與UPS供電，允許斷電時間為0-4ms。

②在主要業務中使用的電子計算機和外部設備，需將其負荷等級劃分為一級，供電措施采用雙電源末端自切，允許斷電時間為4ms-200ms。

③對通訊設備，需將其負荷等級劃分為一級，供電措施采用雙電源末端自切，允許斷電時間為4ms-200ms。

④消防泵、噴淋泵和消防電梯等設備，需將其負荷等級劃分為一級，供電措施采用雙電源末端自切，允許斷電時間為4ms-200ms。

⑤對重要機房、辦公用房與走道疏散照明，需將其負荷等級劃分為一級，供電措施采用雙電源末端自切及燈具帶蓄電池，允許斷電時間為0-4ms。

⑥對客梯電源與生活水泵，需將其負荷等級劃分為二級，供電措施采用雙電源供電，允許斷電時間為200ms-1500ms。

當發現設備負荷等級劃分有誤，或供電措施有誤時，應立即上報至設計單位，由設計單位進行修改[3]。

3）保證電源質量

電源質量對用電設備實際工作性能有直接影響，同時還決定了電力系統可否保持安全可靠。因此，對智能建筑的電源，其質量應先達到相關要求。

①電壓傳輸損耗相對較小，且電壓保持穩定，不能有太大的諧波分量，一般情況下，電壓波動不能超過±5%，頻率變化不能超過±0.5%，波形失真率不能超過10%。在設計圖紙中大多為理想狀況，不了解現場電源實際質量情況，對此要根據現場具體情況，結合業主要求采取有效措施。

②在電壓波動方面，可采取以下措施控制：對容量較大的設備，盡量由專用變電器進行供電；對容量較大且需要經常起動的設備，盡量采取降壓起動，以此減小對電網的沖擊。在電力系統中，有很多電力設備可能產生諧波，對這些設備，要采取有效措施抑制諧波的產生。

③對電源質量提出很高要求的設備，建議采用已鎖相的轉換型靜態開關UPS系統進行供電[4]。

4 智能建筑綜合布線

智能建筑對通信有著極高的要求，包含語音通信、數據通信、圖像通信及視頻信號通信，這些系統在智能建筑中，采用綜合布線方案可以提供一種多個系統均可使用的線路，即對不同的系統進行連接，形成一個與人體神經系統相類似的網絡。從施工方法上講，也和以往的布線方式存在明顯差別[5]。

1）綜合布線施工

綜合布線系統的施工大致可以分成布管與布線及設備連接兩類。

①布管與布線存在一定共通性，無論使用哪一種產品，在施工方法上都比較類似，同時都遵循一種標準。

②設備連接盡管也遵循同一個標準，但包含連接方式確定、設備結構選擇與安裝方法確定等在內的內容都可以由廠家自行確定，基本沒有統一的標準。

基于此，在施工中相關人員應根據業主提出的要求，通過對不同類型產品的特點及優勢進行對比，選擇性價比較高的產品，同時在施工開始前確定具體安裝標準，并在施工中予以嚴格執行。在確定不同路徑對應的布線方式時，考慮到現場環境比較復雜，要在不同可選方式中選取最為合理的一種，但要注意不可受到原設計的束縛。

2）相關資料的編制管理

施工單位應切實做好相關資料的編制工作，這些資料包括：

①設計圖紙，包括總體結構圖、每個系統的結構圖、各信息點的分布詳圖與編號圖；

②施工圖紙，包括布線管道施工圖紙、每個樓層的結構綜合布線配線平面圖和接線間的設備圖；

③施工記錄與設計變更；

④維護文件，包括布線系統的說明書、維護說明書、配線編號表和跳線編號表，為之后的驗收與管理工作提供可靠參考依據[6]。

5 智能建筑防雷接地

相較于普通建筑，在智能建筑中存在很多電子設備及計算機系統，這些設備與系統都對抗干擾有很高要求，因此，在電氣施工中必須做好防雷接地。如果在智能建筑的電氣設備防雷接地中依然沿用普通建筑做法，將雷電流直接引到地下，難免會使附近空間出現電磁場變化，導致附近導線產生一定感應電流，給電子設備或計算機系統造成不同程度的破壞。因此，對智能建筑而言，其整體都要有良好接地體，通過設置足夠的防雷引下線，對等電位予以多層屏蔽，以此保證建筑設備安全。在實際的防雷接地施工中，施工人員應做好電位籠檢查，確定所有連接點的實際情況可以達到要求，保證電氣連接始終處在良好狀態，如果發生斷線，則會由于雷擊而產生很大的感應電壓，對此要在每個均壓環隱蔽之前進行接地點電阻與等點位測試[7]。除此之外，還需要在建筑中各個樓層的適當位置，尤其是要在設備間中預留和建筑結構中設置的防雷引下線直接連接的聯接板，確保與接地主干線之間可靠連接，為那些微電子設備提供良好保護，避免受到雷電流的干擾。在條件允許的情況下，還應考慮設置專門的接地干線，只供微電子設備的防雷保護使用，并在進線端設置專門的防雷設施，比如，常用的閥型避雷器與保護器。雖然使用這些措施會產生一定費用，但卻可以將雷擊可能造成的損失減小到最小[8]。

6 結語

綜上所述，電氣系統對智能建筑有重要作用和意義，電氣系統施工質量在很大程度上決定了智能建筑各項功能能否順利實現。因此，筆者結合以往工作經驗提出了智能建筑的電氣施工技術和方法，明確電氣施工中需要嚴格控制的要點，旨在為相關施工人員提供參考借鑒，有效提高智能建筑的電氣施工技術水平，以適應智能建筑建設與發展的需要。