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分析建筑智能电气设备的设计与安装李智颢

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第4期作者：李智颢

[导读] 摘要：文章对电气设备在智能建筑中的重要作用,并简单的阐述智能建筑电气设备的设计及安装技术要点,本文通过作者多年的实际工作经验提出些自己的看法。

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        摘要：文章对电气设备在智能建筑中的重要作用,并简单的阐述智能建筑电气设备的设计及安装技术要点,本文通过作者多年的实际工作经验提出些自己的看法。
        关键词：智能;电气;设备设计;设备安装;要点分析
        由于第三产业的发展和外资的大量引进,全国各大中城市都在兴建高标准的智能化建筑(办公室和商住楼) 。为使高层建筑运行正常,必须采用建筑设备自动化。随着我国智能建筑技术的发展,智能建筑是由电子、电讯、网络、计算机、自动控制、传感,以及多媒体技术等一系列最先进电气技术的集成建筑。而建筑设备主要是指为建筑服务的、提供人们基本生存环境(风、水、电)所需的大量机电设备,如暖通空调设备、照明设备、电气设备以及给排水设备等。智能建筑实际上就是一套建筑设备自动化系统,通过对建筑物内的各种电力设备、空调设备、冷热设备、防火、防盗设备等进行集中监控,达到在确保建筑内环境舒适,在充分考虑能源节约和环境保护的条件下,使建筑内的各种设备状态及利用率均达到最佳的目的。智能建筑电气设备系统是智能建筑弱电系统工程中较为复杂的系统之一,现将该系统的设计及安装要点进行简单的分析和探讨。
        1 智能建筑电气设备的概述
        1.1 智能建筑通常具备的条件
        (1) 一套先进的楼宇自控系统,以营造一种温馨的、回归大自然生活环境;
        (2)一套结构化布线系统,将整座大楼或整个小区的数据通信、语言通信、多媒体通信融为一体;
        (3)一个现代化的通讯系统,以满足现代信息社会高效率的工作需求;
        (4)一个电气设备系统,对建筑物内的高低压配电设备进行统一管理的平台。
        1.2 系统运行的主要内容
        采用具有高信息处理能力的微机或者矩阵服务器，通过通信网络队整个建筑物的空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、广播、公共广播、背景音乐、闭路电视、通信防盗等众多设备进行实施测量\监视和全面监控,实现最优化的管理,从而提高系统运行的安全可靠性,节省人力\物力和能源,降低设备运行费用,随时掌握设备状态及时运行时间、能量的消耗及变化等,主要内容有:
        (1)各种设备按规定时间进行启停控制,以达到节约能源的目的;
        (2)供电系统、空调系统、供排水系统、冷热源等的参数调节控制监视和设备运行状态的监测;
        (3)根据建筑物时间需要的冷负荷,自动控制冷水机组投入运行的设备台数,达到最佳的运行方式;
        (4)根据设备运行时间自动更换工作和备用设备,延长设备的使用寿命;
        2 智能建筑电气设备设计的要点
        在总体原则上,电气设备设计应适应智能建筑技术的发展变化,同时也要慎重选用新技术,新技术的选择应有稳妥、可靠的技术保障措施。通常应遵循先进、可靠、实用的原则,选用经过市场考验、实践证明成功的产品;同时,也要注意经济上的合理性,尽可能简化系统,降低投资和成本,不能盲目谈贪大求全。同时电气设备有其自身的适用范围,其功能和性能上的局限各有不同,因此不追求“最新” 、“最全”的不切实际的做法。应该从每个项目的实际出发，选择适应对路的系统和设备。充分发挥系统的功能，达到既能满足使用要求，又能简化系统的目的。还要特别重视系统的稳定性和可靠性问题。智能建筑弱电系统使用寿命多则几十年，而且投入后经常24h不停运行，担负着建筑物内的各种任务，因此，不仅要注意单个电气设备的选型，更应特别注意整个系统的稳定性和可靠性，使电气设备在智能建筑中真正发挥出智能化管理和智能化控制的作用。
        3 智能建筑电气设备的安装要点
        3.1布线方式
        电气设备线路包括：电源线、网络通讯线和信号线。
        （1）电源线一般用2．5mm2 铜芯聚氯乙烯绝缘体。
        （2）网络通讯线需要采用何种计算机局网及建筑设备自动化系统在数据传输率、未来可兼容性和硬件成本等多方面综合考虑确定。

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一般有同轴电缆；有的系统采用屏蔽双绞线或非屏蔽双绞线；遇到强干扰环境中和远距离传输时，宜选用光缆。
        （3）信号线一般采用信截面1．00mm2 或1．5mm2 的普通铜芯导线或控制电缆，对信号线是否需要采用软线及屏蔽线，应根据具体控制系统与控制要求,也会选择单晶铜信号线。在新时期，综合布线系统作为全新概念的布线系统，在智能建筑中得到了广泛的应用。其主要体现在综合布线系统的开放性：向所有的通信协议开放；灵活性：设备得开通更加只需增设备和跳线管理；可靠性：器件通过ISO认证，星形拓朴结构，使得一条线路故障不会影响其他线路的正常运行；先进性：采用最新通信标准的5类、超5类、6类双绞线或光纤，实时传输多路多媒体信号；经济适用性：将分散线缆综合到统一标准布线系统中。
        3.2输入与输出设备的安装
        输入设备应安装在能正确反映其性能的位置，便于调试和维护的地方。比如水管型温度传感器、蒸汽压力传感器、水流开关、水管流量计不宜安装在管道焊缝及其边缘上开孔焊接；风管型湿度传感器、室内温度传感器、风压汽压传感器、空气质量传感器应避开蒸汽放空口及出风口处；管型温度传感器、水管型压力传感器、蒸汽压力传感器、水流开关的安装应与工艺管道安装同时进行；风管压力、温度、湿度、空气质量、空气速度、压差开关的安装应在风管保温完成进行。在输出设备的安装中，风阀箭头、电动阀门的箭头应与风门、电动阀门的开闭和水流方向一致；安装前宜进行模似动作；电动阀门的口径与管道口径不一致时，应采取渐缩管件，但阀门口径一般不应低于管道口径二个档次，并应经计算确定满足设计要求；电动阀门与电磁调节阀一般安装在回水管上。
        3.3 防雷接地
        智能建筑电气均属于耐压等级低、防干扰要求高、最怕受到雷击的设备。不管是直击、反击，都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。
        因此，智能化楼宇的所有功能接地，必须以防雷接地系统为基础，并建立严密、完整的防雷结构。智能建筑多属于一级负荷，应按一级防雷建筑物的保护措施设计，要采用针带组合接闪器，避雷带建议采用25mm X 4mm 镀锌扁钢在屋顶组合大于或等于10m X10m 的网格，该网格与屋面金属构件作电气连接，与大楼柱头钢筋作电气连接，引下线利用柱头中钢筋，圈梁钢筋，楼层钢筋与防雷系统连接，外墙面所有的金属构件，也应与防雷系统连接，柱头钢筋与接地体连接，组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备，而且还能防止外来的电磁干扰。
        3.4 值得注意的细节问题
        现在，智能建筑大多数采用阻燃PVC管暗敷，许多情况下往往只注意线管、线盒的审查而忽视了一个小的细节----连接用的胶水。事实上，如果胶水不合格，即使再好的材料，再严格的工艺要求，也保证不了连接的质量，连接不牢会导致混凝土振捣时接头脱落。所有要特别注意胶水的质量，最后选用与线管同一品牌的胶水，一般都能符合要求。浇注混凝土时，要求每台输送都有电工跟班，及时处理被压坏的管线、线盒。同时，消防的控制，因涉及降低起动、现场手动、消防控制室手动、自动起动、备配合上的问题，加上个别设计存在一些小缺陷，还会影响到调试和验收，所以，必须提前熟悉设计图纸及厂家提供的二次线路图、控制原理图，及早发现或预见可能发生的问题，并做出处理。
        4 工程实例
        4.1 某大厦建筑面积36007m2 ,高50m，地下1层，地上13层。地上设餐厅、办公用房、便捷式公寓等，地下以车库、设备房为主。本大厦采用了国际上最先进的系统之一兰吉尔驷法的S600系统，对大厦的空调暖通系统、给排水系统、照片系统、变配电系统及电梯系统等相关设备的运行进行实时监控和管理。实时监控和数据采集以及管理的功能将由楼宇系统中的DDC现场控制器和MBC模块化楼宇控制器共同完成。
        4.2 监控过程自动化
        （1）变配电监控系统：监测低压配电柜进线侧的供电电压、电流、功率因素和有功功率，同时还监测低压配电柜的开关状态。
        （2）电梯监控系统：本大厦设有客梯5部、货梯2部，为便于管理，使用了按时序控制客梯的启/停，并监视客梯、货梯、自动人行道和自动扶梯的运行状态、故障报警和运行时间累计。
        5 结束语
        总之，只要根据智能建筑电气设备工程的特点，严格按照规范和施工工艺要求进行设计与安装，通过智能控制系统的运行，能充分发挥运行节能效果，取得相应的
        参考文献
        [1] 胡定华.论建筑电气自动化系统的设计要点.现代商贸工业，2008.
        [2] 注册电气工程师执业资格考试指导教材编委会，注册电气工程师执业资格考试复习指导书（第5册）M.北京：中国电力出版社.2004.