1、1高层建筑的电气自动化设计摘要：高层建筑的电气自动化不仅满足建筑的使用功能，而且提高高层建筑的安全性和稳定性。从高层建筑电气自动化设计需考虑的主要因素出发，详细的阐述电气自动化设计的要点。 关键词：高层建筑；电气自动化；设计 中图分类号：TU208.3文献标识码：A 文章编号： 引言： 随着科学技术的进步和人民生活水平的提高，高层建筑的建设向自动化、信息化和节能化方向发展。以微电子应用技术为代表的新技术已渗透到高层建筑的各个应用领域，电气设备投资比例目前已超过 20%，并有增长的趋势。因此，高层建筑电气设计开始形成自己独特的专业理论体系。 1.控制室设计 中央控制室是指由变配电直接引出的回路供
2、电，是电气自动化控制的主体部分。在电气自动化设计时，从中央控制室出发，然后向各个子控制系统辐射。所以在设计中央控制室时，要对各参数进行严格的控制，并优先满足。以下是设计的要点： 1.1 中央控制室的位置要靠近控制负荷中心，便于操作和检修； 1.2 中央控制室必须配置专用的配电盘，且负荷等级采用最高级别； 21.3 参数控制：控制供电电源电压波动在10以内，频率变化在1Hz 内，波形失真率在 20%内； 1.4 中央管理计算机要设置储电设备，保证计算机不断电。 2.运行监控系统 高层建筑中的电气监控系统，主要作用为监控设备运行情况以及发生故障的可能性。一旦设备出现故障，需及时停止工作，避免故障进
3、一步扩大，影响高层建筑整个电气系统的正常运行。 电气监控系统的运行，主要包括以下要点：在系统的测量过程中，通过确保设备正常运行，将运行参数输入到监控系统中，谨慎处理测量参数，并进行显示，将预设值与检测参数进行对比分析，以此掌控系统运行状况。 如果电气监控系统经过逻辑判断，发现故障，需将保护信号输出并开启执行元件，以此保设备动作。 在程序执行环节，可进一步放大逻辑信号，并参考预设指令信息，完成任务。 应该注意的是，在电气监控系统中，需要监控诸多物理量参数，自动化水平较高，需要设置单独的保护装置，以确保设备正常运行。 3.节能系统设计 高层建筑的节能设计主要集中在空调节能和照明节能。 3.1 空调
4、系统的节能技术 空调系统是高层建筑中耗电量最大的系统，因此对空调系统的节能控制是高层建筑节能的关键。空调节能技术主要集中在水源热泵、地源热泵技术、变风量控制技术和焓值控制技术等方面。 水源热泵是利用地球水所储藏的太阳能资源作为冷、热源，进行转3换的空调技术。 地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。两者都具有高效节能环保，属于再生资源，节水省地，运行稳定可靠，维护简单等优点。变风量控制技术通过调节送风量的大小来实现被控参数的控制，来实现空调的节能措施。焓值控制技术是为了解决空气流通的问题，使室外的新鲜空气和室内的空气能够完成交换。 3.2 照明系统的节能技术
5、 照明系统的用电量仅次于空调系统，其控制方式分为定时控制和智能控制，一般情况下，高层建筑采用总体智能系统的控制手段。总体智能控制系统分为三个部分，系统单元、输出单元、输入单元并与计算机相连，然后通过智能继电器控制多路独立光源，最后通过系统的反馈信息，实现系统对于照明系统节能的智能控制和统一管理。 4.接地设计 4.1 交流接地 所谓工作接地，主要强调变压器的中性线接地或者中性点接地。要求 N 线为通信绝缘线。在配电系统中，需使用到辅助等电位的接线端子。并设置在箱柜中。在设置过程中，注意辅助等电位的接线端子不能同其他线路混接，也不得暴露在外。在高压系统中，如果采取中性点的接地方式，可准确进行继电
6、保护接地方式，并将单相电弧的接地过电压完全消除。通过采取中性点接地，可以避免零序电压的转移，确保三相电压保持平衡状态，此时低压系统将保持良好的运行状态。 44.2 直流接地 在智能化的高层建筑中，包括各种计算机、自动化设备、通讯设备等。在电子设备中，需要输入信息、转换能量并传输信息，将信号无限放大，完成逻辑动作。在这一工作过程中，系统主要利用微电流或者微电位快速实现，设备之间通过互联网实现工作、因此，为了确保设备正常、稳定、精准运行，除了需要供电电源稳定之外，还应提高基准电位的稳定性。同时应用截面较大的绝缘铜芯线，分别与基准电位连接，并实现电子设备的直流接地。 4.3 静电接地和屏蔽接地 一方
7、面，在高层建筑中，防静电干扰作用非常重要。在干燥、洁净的房间中，人的行走、设备的移动或摩擦等，都会造成静电的产生。因此，将可能带有静电或者产生静电的物体，通过导体作用，和大地之间形成电气回路接地，即防静电接地。应用防静电接地，需要在干燥、干净的环境中，所有室内设施、设备外壳等和 PE 线实现多点连接。另一方面，在现代化高层建筑中，通过采取正确的屏蔽接地方法，可有效避免电磁干扰问题。实现设备外壳和 PE 线的有效连接。在设置导线屏蔽接地时，应实现 PE 线和管路两端的可靠连接。室内屏蔽则应实现 PE 线和多点之间的可靠连接。 4.4 防雷接地 在现代化高层建筑中，涉及到大量布线系统、电子设备等，
8、包括火灾报警系统、自动化通信系统、消防联动报警系统以及智能楼宇自动化控制系统、办公自动化系统、保安监控系统以及相关布线方式等。在电5子设备或者布线系统中，其耐压等级相对较低，且对抗干扰性能提出较高要求，极易受到雷电打击并造成损坏，严重情况甚至引发事故。无论是采取反击还是串击形式，都可能对电子设备产生一定干扰或损坏。因此，在现代化高层建筑中，应确保所有的功能接地，并奠定在防雷接地系统基础上，形成严谨、科学的防雷系统。由于智能化高层建筑是一级负荷建筑，因此结合一级防雷的保护措施实现电气自动化设计，以针带组合方式设置接闪器，在屋顶组成避雷针网格，实现网格和屋面金属构件的电气连接作用，并与建筑中的柱头
9、钢筋作为电气连接，形成多层次、多角度、全方位的防雷系统，既可减少外来电磁的干扰，也可保护建筑设备。 4.5 安全接地 所谓安全保护接地，主要指电气设备中的不带电金属部分和接地体之间，保持一定金属连接状态。在高层建筑中，安全保护接地主要涉及用电设备和设备周边的金属构件，利用 PE 线相连接。随着高层建筑中电气设计的复杂化，需要安全保护接地的范围非常广，如强电设备、弱电设备、非带电导电设备等。如果设备没有进行安全保护接地，一旦绝缘破坏，外壳可能带电，对人身安全造成威胁。 在并联电路中，各个之路的电流值和电阻大小为反比例。 也就是说，接地电阻量越小，则经过人体的电流就会相应减小，而由于人体内的电阻远
10、远大于接地电阻，而经过人体的电流则远远小于接地体电流。如果接地电阻非常小，则经过人体的电流则可忽略不计。因此，通过设置接地保护，可有效降低接地电阻，一方面确保高层建筑的电气系统运行安6全，另一方面也可保护建筑中的设备安全和工作人员安全。 5.消防应急照明系统 消防应急照明作为高层建筑物照明电气自动化设计的重要组成部分，它涉及到这个建筑物在出现意外的火灾事故后楼宇人员疏散、逃生。所以在消防应急照明系统设计时，设计人员要有高度的责任感和使命感。 5.1 消防应急照明电源选择 应急照明供电方式的选择时，要充分考虑如下因素：照明的种类、转换时间、持续工作时间以及电源的特性，根据以上因素然后结合工程的实
11、际情况，保证应急照明系统的安全可靠，经济合理。电源选择的三种形式：电网独立电源供电，柴油发电机组供电，采用蓄电池电源。 5.2 消防应急照明系统的控制形式 其控制一般分为三种形式： 5.2.1 照明系统处于常闭状态，当遇到火灾时由消防控制中心输出信号使照明等点亮。这种控制方式适用的场所很多，有点在于控制及配线简单，节约成本；其缺点是线路及灯具出现故障时很难发现，且需经常检查维护。 5.2.2 照明系统处于常亮状态，其优点在于控制及配线比较简单，但缺点是浪费电力。 5.2.3 平时可控，采用交流接触器或双控开关，火灾时由消防控制中心输出信号强行切换点亮；其优点是节约能源，节约成本，但缺点是控制及配线复杂，故障多且不易排查。 6.结语 7当前高层建筑中已经广泛应用到电气自动化设计。应积极转变设计观念，结合现代化设备的实际应用状况，实现科学、合理、完整的电气自动化设计，把握设计要点，实现节约资源的目标，确保电气设备安全、稳定运行，具有一定现实意义。 参考文献： 1张宏喜.浅谈电气自动化在楼宇自控系统中的应用J. 黑龙江科技信息，2011.3 2李孔华.建筑电气自动化设计及发展趋势的探讨J.城市建设与商业网点，2009.21 3许卫国.建筑设备电气自动化系统设计的关键J.中国科技财富,2010.14
