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摘要:电气设备作为建筑工程中的重要组成部分,在未来发展中必然向着自动化方向迈进。尤其近年来,我国高层建筑建设规模逐渐扩大,为电气设计带来了巨大难度和挑战。在实际设计过程中,设计人员不仅需要考虑高层建筑基本需求,还要突出安全、节能等设计要点。因此,本文针对高层建筑电气自动化概念进行分析,并深入研究其设计要点,希望能够为专业人士提供参考借鉴。
关键词:高层建筑;电气自动化;设计;要点
引言:
随着社会经济飞速发展,科学技术不断进步,促进电气工程逐渐向自动化方向迈进,不仅充分满足了建筑物功能需求,还有效增强了供电系统的安全性和稳定性。然而,相对于普通建筑而言,高层建筑结构更加复杂,所以在电气自动化设计方面难度更大。因此,强化高层建筑电气自动化重视程度、掌握其设计要点,对提高居民生活质量而言具有重要意义。
一、高层建筑电气自动化概念
建筑电气自动化是建立在先进科学技术基础上发展而来的一种智能控制系统,其组成部分包括:现场控制器、主控器、传感器等。在智能控制系统运行过程中,能够对建筑工程中的多种电气设备进行统一控制和管理,并结合环境变化、负载状况等科学调节电气设备,有利于提高高层建筑工程的功能性和实用性[1]。
二、高层建筑电气自动化设计要点
(一)中央控制室设计要点
中央控制室是高层建筑电气自动化设计中的关键组成部分,主要指由变配电引出的回程供电。在设计过程中,需要在内部安装配电专用电盘,并且要保证配电负荷等级与建筑最高级相同。另外,设计人员还需将供电电源电压、频率以及相关波形失真率科学控制在合理范围内,具体如表1所示:
表1 中央控制室设计要点
为了保证中央管理计算器始终处于稳定运行状态,需要配备UPS设备。该设备的容量值应该是高层建筑电气设备的综合值。如果高层建筑电气设备较多,需要对UPS设备进行容量拓展,在此过程中需要注意,应保证UPS设备至少能够连续供电30分钟。除此之外,在电气自动化设计过程中,需要将中央控制区尽量靠近需控制负荷中心,同时与变电所和电梯机房保持20m左右的距离。在中央控制室操作台设计过程中,需要充分考虑日后维护检修管理工作,并预留出至少2m的检修空间。为了避免操作台长时间受阳光直射,需要在设计采取有效的防护处理措施。除此之外,还应在整改中央控制室铺设防静电性能较强的活动地板,并且保证地板高度大于25mm。
(二)电气监控系统设计要点
电气监控系统的主要功能是全过程监督和控制高层建筑中的电气设备运行状态。并且可以在电气设备存在异常或发生故障时,及时中断设备运行,避免故障进一步扩大,造成不可挽回的损失。通常情况下,电气监控系统的组成部分大致与自动化系统相同,其中包括测控参数、分析逻辑等。其中测控参数尤为重要,主要指在电气设备稳定运行过程中,通过自动化测量,收集设备运行参数,并将参数传递到监控系统中。最后通过监控系统分析参数,结合参数分析结果与分析值对比,能够全面掌握高层建筑电气设备运行是否稳定。另外,电气监控系统在监督控制物理量参数值过程中,涉及范围较为广泛,所以自动化程度也相对较高,期间需要人工操作的环节不多,所以,在电气监控系统设计过程中,需要配备独立保护装置。
(三)电气接地设计要点
高层建筑电气自动化系统设计中,电气接地设计是否合理,能够直接关系到供电系统的安全性和稳定性。现如今,高层建筑电气工程中较为常见的接地方式有两种:第一种为TN-S系统,其组成部分为PE线和三相四线,采用这种接地方式,能够有效提高电气设备运行安全性和稳定性,当前在电气自动化设计中被广泛运用[2]。第二种为TN-C-S系统,也就是TN-C系统与TN-S系统的总称,其分界线处于PE线与N线相交位置。
(四)消防照明系统设计要点
消防照明系统是高层建筑电气自动化设计中的关键环节,该系统主要作用是在高层建筑发生火灾等意外事故时,为内部人员疏散、逃生提供便利。因此,设计人员在消防照明系统设计过程中,不仅需要全面掌握专业知识,还要具备较强的安全意识和责任意识。消防照明系统设计要点如下所示:
第一,科学选择消防照明电源。在选择消防照明供电电源时,需要结合照明种类、运行时间、转换时间等因素进行综合分析,并在此基础上结合电气自动化工程实际情况,合理设计消防照明系统,保证其满足高层建筑安全需求。现如今,常见的消防照明供电电源有三种,分别为蓄电池电源、柴油发电电源以及电网独立电源。在电气自动化设计过程中,设计人员需要结合实际情况,科学选择电源种类。
第二,消防照明系统控制形式。当前,高层建筑电气自动化设计中,较为常见的消防照明系统控制形式有三种:第一种,常闭状态控制形式。即在正常环境下,始终处于关闭状态,如果高层建筑发生火灾,消防控制系统会及时发出信号。这范围较广,具有配线简单、节约成本等多种优势,但在实际应用中也存在一定缺陷,即线路或灯具出现故障时,无法及时识别火灾隐患,并且由于其长时间处于关闭状态,所以需要种设计方式应用频繁对其运行情况进行维护检查。第二种,常亮状态控制形式。这种控制形式始终处于运行状态,优势在于配线便捷、控制高效,缺陷在于电力资源消耗过高,不能满足节能环保需求。第三,平时可控状态控制形式,其组成部分包括交流接触器、双控开关等。在高层建筑发生火灾时,消防控制中心能够及时发出信号,并将照明系统电量。这种控制形式的优势在于节约成本和电力资源,缺陷在于配线复杂,容易受多种因素影响产生故障,并且维护检修难度较大。
结束语:
综上所述,高层建筑电气自动化设计过程中,需要设计人员牢牢掌握中央控制室、电气接地、电气监控以及消防应急照明系统设计要点,并在保证电气系统运行安全性和可靠性基础上,尽可能降低成本和能源消耗,从而满足高层建筑功能需求,提高居民生活质量,为社会资源、能源紧张缓解压力。
参考文献:
[1]于立贵.民用高层建筑电气自动化技术设计要点分析[J].住宅与房地产,2020,21(04):178.
[2]邱飞敏.高层建筑电气自动化设计要点分析[J].建筑技术开发,2020,47(01):31-33.