高层建筑电气自动化设计要点分析

发表时间:2021/3/29   来源:《建筑实践》2021年1月1期   作者:李秀鹏
[导读] 当下我国社会经济的快速发展推动着建筑行业的进步,建筑工程的设计工作以及施工技术都得到了有效的创新与改革
        李秀鹏
        哈尔滨工业大学建筑设计研究院   黑龙江哈尔滨150090
        摘要:当下我国社会经济的快速发展推动着建筑行业的进步,建筑工程的设计工作以及施工技术都得到了有效的创新与改革,传统建筑行业的施工设备以及施工技术再被不断的突破,传统的电气工程已经被电气自动化所代替,同时伴随着我国科学技术的不断发展,电气自动化设计以及相关设计必将有更大的发展空间,我国建筑电气自动化整体水平必将有长足的进步。
        关键词:高层建筑;电气自动化;设计要点;分析
        前言:社会经济以及科学技术的飞速发展,电气自动化在现代化高层建筑中具备广阔的发展空间,必将获得广泛的应用。因此,高层建筑电气自动化设计应当意识到自身设计水平提升的重要性,尽量满足更高的高层建筑电气自动化设计需求。在进行实际设计的过程中,设计者应当注重设计的合理性、经济型、实用性以及安全性,促进高层建筑电气自动化整体水平的提升。
        1相关概述
        1.1电气自动化
        将光学理论、电磁感应定律以及基尔霍夫电路定律作为基础的理论支撑,集中应用网络控制技术、电机电器技术、电力电子技术、计算机等技术,实现电气工程自动化的控制就是所谓的电气自动化。由于电气自动化综合了硬件网络、软件、强弱电以及机电等多方面的知识与技术,导致电气工程的自动化成为一项系统性以及复杂性较强的技术,在进行设计的过程中需要设计者涉猎系统管理与决策、系统分析、系统设计以及系统开发等多方面的知识,综合建筑电气工程的实际情况进行合理的设计。
        1.2基本功能。
        高层建筑中的垂直运输、给排水等设备都需要依靠电气系统才能正常运行,所以高层建筑对电气系统有很高的要求,不仅要确保供电、配电的可靠性,还要做好各个设备的监控管理工作。因此,需要采用电气自动化技术,该技术涉及多个领域和学科,包括电气设备、电力电子技术、信息技术、自动化技术等等。在高层建筑中应用该技术,不仅可以改善服务质量,还能为物业的管理工作提供更多便利。目前来看,其基本功能主要包括以下几个方面:第一,要具有统一管理和协调控制建筑内所有机电设备的功能。电气自动化系统应该根据运行环境、外界条件变化、负载变化等进行设备的调节,使设备始终良好地运行。同时还要对机电设备的运作状态进行自动监控,并将相应的内容和结果显示和打印出来。在监测的过程中,如果出现突发状况,应该具备自动处理的能力;第二,要具备设备监测的功能。具体包括自动诊断故障、故障报警两个方面。在故障发生时,可以自动记录运行数据和相关信息,并进行实时监控,随时了解数据的变化情况,同时掌握各项安全隐患;第三,要具有数据共享、网络传输的功能,可以对电、气等资源进行计量和收费,对资源进行自动化的管理,进而提升资源的利用效率和管理效率。
        1.3安全性要求。
        高层建筑内部结构比较复杂,电气设备也相对较多,且随着装修质量和要求的提升,隐蔽工程的数量不断上涨。隐蔽工程包括隐蔽门、隔窗等,这些部位都有相应的设备和管线,在使用时有一定的危险隐患。设备自身可能会出现机械故障,也会受到外部因素的影响,包括环境因素、人为因素等,进而引发触电、短路等问题,造成系统瘫痪、人员伤亡等重大事故问题。自动化控制技术可以实现远程自动控制,并对设备进行实时监控,可以及时反馈异常情况,在高压、强电流等危险性较高的区域中,该技术能够发挥较大的作用,可以确保人员和电气系统的安全性。
        2高层建筑电气自动化设计的要点分析
        2.1中央控制室。


        在高层建筑电气系统建设中,中央控制模块是整个电气运行系统的关键结构,通过高层建筑电气系统中央控制模块的运行可以对电气系统运行的供电系统进行变配电控制,而且还能够实现稳定的回路供电,中央控制模块还会配备专用配电盘以便保证电负荷的质量,保证电气系统中设备的电气保护效果。变配电所会直接为中央控制室供电,并设置专门的配电盘,在整个高层建筑中,中央控制室的负荷等级是最高的。通常情况下,供电电源的电压浮动不能超过±10%,波形失真率也不能超过20%。
        2.2集中监控方式
        很多设计者在进行设计的过程中都会采用集中监控的方式,采用这种方式设计的电气自动化工程系统运行维护相对便捷,不需要对控制站进行过于严密的防护。但是采用这种方式也存在很大的弊端,这种监控方式将多种功能集中到一个处理器中进行处理,导致处理器的工作量增大,对处理器的处理速度以及效率造成严重的影响,导致处理器处理速度过慢。当电气设备全部进入监控状态的情况下,不断增加的监控对象会导致主机出现严重的冗余现象,需要相应的不断增加电缆的数量,投资成本需要不断增加,同时电缆架设的距离过长,进而导致系统的可靠性也有所下降。大多数情况下,建筑电气工程在进行设计的过程中都会采用硬接线的方式来连接隔离刀闸的操作闭锁以及联锁,直接导致隔离刀闸辅助接电错位的现象频繁发生,进而导致严重的经济损失。此外,很多电气工程在进行设计并不注重线路出现故障的二次接线。因此在进行设计的过程中应当对建筑工程的电气线路进行合理的设计,保障各项硬件电气设备接线工作到位,注重电气线路维护工作的便捷性,优化线路设计方案,集中监控,提升建筑电气自动化的应用效果。
        2.3建筑照明
        社会的飞速发展使得智能工程建设得到了很大进步,并被积极运用,但基本局限于高层建筑的工程建设中。其对建筑的照明设计有着较为严格的要求,且因为节能技术的快速崛起,现代化建筑业要求加入节能技术,实现绿色低碳发展。不过现在的智能建筑并没有得到较好的普及,节能照明也没有切实落实,所以需要合理加入建筑电气自动化系统,不断创新、健全智能设计,进一步降低照明电耗。
        2.4防静电接地系统
        对于现代化高层建筑群而言,采用切实可行的接地、屏蔽技术,对电磁干扰能进行有效防范。防静电接地系统通过衔接电气系统内设备外壳与PE线,一般情况下室内屏蔽方法的利用率相对较高,和PE线衔接更具可靠性。在现实的生活活动中,若在干燥、洁净环境下行走、设备通行等,很可能因接触摩擦而产生静电荷。防静电接地系统,原理是把带静电体导入至大地等环境中,建设电气回路,进而减轻对电气设备形成的损伤。一定要给予接地工作较高重视,防静电接地环境干净且干燥,建议采用PE线对全部电气设备外壳、室内设施进行多点连接,以上是防静电接地系统效能充分发挥的重要基础,进而实现对建筑室内电气设备的有效维护。
        2.5防雷接地系统
        高层建筑内安装了大量电子电气设备,线路错综复杂,常见的优通信自动化、火灾报警及消防联动系统、楼宇自动化、保安监视、闭路电视等,应予以以上子系统较高程度地重视,认真落实防雷接地管理工作。在具体实践中,不管是直击、反击或冲击,均会对电气电子设备造成一定损伤或干扰,鉴于以上情况,一定要基于防雷接地系统对建筑内所有设备进行接地处理,建设一套完善化的防雷结构体系。
        4结语
        综上所述,随着高层建筑的增多,电气自动化技术的应用也愈加广泛,在该技术实际应用的过程中,为了充分发挥自动化的作用,必须要做好系统设计工作,掌握设计的核心要点,合理运用各项资源,并且保障设备的安全运行。目前来看,大部分高层建筑的电气系统都在向自动化、智能化的方向发展。为了紧跟时代的发展步伐,需要做好技术的完善与研究。
        参考文献:
        [1]伍海明.高层建筑电气自动化设计要点分析[J].电子技术与软件工程,2016(15):167-168.
        [2]刘李兴.高层建筑电气自动化设计要点分析[J].住宅与房地产,2017(6):112-113.
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