高层建筑电气自动化设计要点研究.doc

最新【精品】范文 参考文献 专业论文
高层建筑电气自动化设计要点研究
高层建筑电气自动化设计要点研究

　　摘要：建筑电气工程自动化是一种智能控制系统，主要由负责中央控制的计算机、现场控制器、主控制器和传感器执行装置等组成。电气自动化系统可以对各个机电设备实施统一协调、管理和控制。根据外界条件、环境因素、负载情况等对电气设备作出调节，从而实现建筑高层电气自动化。本文主要对高层建筑电气自动化设计要点进行了分析探讨。

　　关键词：高层建筑；电气自动化；设计要点
　　中图分类号：TU97 文献标识码： A
　　引言
　　随着人们对建筑物功能要求的提高，消防、安保、空调以及照明等系统的自动控制水平已经成为衡量现代建筑品质的重要标志，作为现代建设核心技术的电气自动化技术也面临着新的挑战。因此我们只有不断地探究电气自动化技术，灵活运用电气工程及其自动化技术，才能使其为人们创造一个更加可靠、安全、便利、舒适、高效的生活场所和工作环境。
　　一、高层建筑设备的自动化系统
　　建筑设备自动化是对建筑物机电系统进行自动监测、自动控制、自动调节和自动管理的系统。通过建筑自动化系统实现建筑机电系统安全、高效、可靠、节能的运行，实现对建筑物的科学化管理。建筑智能化系统的组成与集成是由建筑物内的三大智能子系统实现的。建筑物机电系统指的是采暖空调系统、冷热源系统、给排水系统、照明系统，电梯与扶梯也属于机电设备系统及建筑物维护结构。通过集散式计算机控制与管理系统，全面控制、监测管理建筑内各种设备、设施，及时了解掌握这些设备设施的运转情况，自动调节设备的运行，以达到事先设定的温度、湿度、流量、压力和光度等量值，从而达到系统运行的经济性和管理的智能化。
　　二、高层建筑电气设计的主要内容
　　1、负荷的计算
　　高层建筑电气设计首先要对电力负荷进行统计分析，因为电力负荷是电气设计的基础，离开了负荷的计算，电气设计工作就无法展开。负荷计算要采用专门的计算方法，以免出现错误，如果在电力负荷计算工作中出现失误，则会影响到以后设计工作的全过程。
　　2、供电电源及电压的选择
　　设计中对于材料的选择至关重要，这是保证供电安全和可靠性的重要保证，高程建筑的电源标准是至少两个，还必须要是独立的。两路电源之间互相补充，同时供电，以防意外发生时由于电源的问题推迟解决。
　　3、高低压配电系统的设计
　　高层建筑中两路电源必须要同时供电，保证高层建筑供电的稳定性，采用高供高计，但在低压侧，仍装设计费电度表。此外，在选择变压器的时候要考虑实际因素，选择大功率的变压器，这样可以保证变压器的台数在控制范围内。由于干线在配电系统中的重要作用，因此，在进行高低压配电系统设计的时候通常采用放射性系统。还要对干线进行保护，由于干线的特殊性，因此，在干线无法连接的情况下，要采用其他方式进行连接，保证供电安全。
　　4、主要设备的选型
　　电气设计中一定要注意设备的选型，要综合考虑各种情况，严格把控设备的选择，保证主要设备的质量达到相应的标准。考虑到高层建筑的安全隐患较多，因此，主楼没不能安装大容量的油浸电力变压器，这也是考虑到楼层内人员的安全。由于低压配电屏的结构已经不能完全符合现实需求，因此，近年来出现采用燃气轮发电机的情况。
　　5、变电所位置的确定
　　有些建筑商为了节约成本，把变电所设置在一些偏远的地方，这样就不利于对变电所的管理，给火灾造成很严重的隐患，标准的变电所应该保证高压能够深入负荷中心，这样才能尽可能的保证建筑安全避免火灾发生。
　　6、电气照明设计
　　在进行电气照明的设计中，设计师要认真研究各种照明设备的作用，结合实际情况，综合考虑使用照明设备，在一些特殊地点要选用特殊的照明设备，以保证安全，减少火灾发生造成的影响。
　　7、防雷与接地
　　现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。在进行防雷和接地的过程中，需要仔细研究建筑物空间构造，很多情况下，都是需要安装水平的人工接地体的。
　　8、电梯
　　电梯机房一般设置在井道上面。电梯按使用功能分普通电梯、消防电梯等许多种，按电流分则有交流和直流两大类。现代高层建筑的电梯，一般都采用高速或超高速电梯。为提高运行的稳定性和舒适感，客梯都是选用直流电动机驱动。
　　9、消防自动报警和自动灭火系统
　　消防自动报警和自动灭火系统对于高层建筑具有的意义是十分明显的，设计高层建筑的电气时要充分考虑到消防用电，尽量避免因为消防的用电问题耽误了消防工作的展开，消防用电设计到很多问题，内容也很复杂，因此，设计师一定要充分发挥自己的专业知识，做好消防用电工作。
　　三、高层建筑电气自动化设计要点
　　1、中央控制系统
　　中央控制室是指由变配电直接引出的回路供电，是电气自动化控制的主体部分。在电气自动化设计中，中控室要实时监控包括进出水、剩余污泥流量、风量、风机电量、温度、液位计及进出水质在线监测等数据，水泵、风机、污泥脱水机、紫外线等主要设施的运行状态。而且中央控制室基本配置为数据库服务器、监控计算机、不间断电源(UPS)、打印机、投影等。中央控制室设计一般要考虑如下几个方面:控制室的位置选择。控制室的面积，控制室的建筑要求。控制室的采光照明，控制室的空调和采暖。控制室的进线方式及电缆、管缆敷设。控制室的供电及安全保护等。而控制室位置应位于安全区域内，选择在接近现场和方便操作的位置。
　　2、分散测控系统
　　分散检测系统指的是由多个以微处理器为核心的过程控制采集站，分别分散地对各部分工艺流程进行数据采集和控制，并通过数据通信系统与中央控制室各监控操作站联网，对生产过程进行集中监视和操作的控制系统。其在电气工程中的应用主要是采取数据高速公路运用的网络技术，利用交叉冗余容错环网或网状网络结构的服务器对电气工程进行区域管理，然后以站为基本单位进行数据库引擎和提高电气工程系统的安全性及运行效率。
　　3、节能系统
　　建筑电气自动化设计在节能方面主要体现在墙体节能系统、门窗节能系统、水系统、雨水收集利用、可再生能源综合利用、自然通风利用和结地系统。通过自动化设计，可以大大提高建筑墙体的保温性能，从而减少建筑能耗。门窗是居住与室外自然环境沟通、交融的主要通道，其节能潜力巨大，采用节能材料或者节能措施的门窗可以有效降低建筑室内能耗;还可以通过自动化技术采用节水型器具和设备，以及回收用水系统，实现水资源的合理和高效利用。通过电气自动化技术利用室外的风压作用和室内的热压作用形成自然通风，对降低建筑能耗，改善室内空气品质，提高室内人员舒适度具有重要意义。
　　4、接地系统
　　TN-S系统是电气接地系统中最重要的一种，中性线与保护线分开，将一个三相四线和PE线组合的接地系统。通常，在建筑工程项目中设立单独的变电/配电所的时候，常常采用这种系统。PE不导电，中性线N是外露可导电是此系统的优点。需要注意的是严格的独立分开中性线N和PE线，二者的接地点是变压器的中性点，除此之外，没有任何的接地点。此系统的PE线本身没有电流，对地没有电压，安全系数高。通常低压供电系统的民用和工业建筑使用TN-S系统。在复杂建筑中运用时，要采用技术方法与TN-C-S接地系统相似的。在一些电子设备的应用上，如果电子设备有特殊要求，一般也可以采用TN-S系统。具体考虑系统在使用上的出现的问题。仔细考虑在复杂建筑运用TN-S系统，在这种建筑中，电气工程设备用电以单相为主，在负荷方面，占的比重相对较大是单相方式，所以随机电流负载于中性线N中常常出现。在建筑中照明的荧光灯等设备用电使用量比较大，外加上三次谐波存在于N线中，二者一同作用在N线上，加大电流量，不安全因素随之升高，事故容易发生。假如N线接在PE线上，加上与设备外壳接触，更加严重的灾难事故更容易发生。因此，要充分考虑安全因素，保证电气工程的顺利运行。
　　5、保护系统
　　在交流和直流接地保护设计中，电气工作接地的主要部分是地和中性点的接地。辅助配电功能的等电位接线端子在箱柜中存在，最重要的是注意接线端子的安全性；第一，禁止暴露在外；第二，禁止与屏蔽接地混合相接。第三，禁止与PE线连接。在高压的系统中，中性点接地的技术能够有利于确保接地保护安全运行，有利于有效的消除使单相电弧接地过电压，有利于保持三相电压的平衡，有利于保证在低压系统中单相电源能够稳定的使用。在复杂建筑领域中，因为存在大量的自动化控制设备，在使用这些设备中，加上网络的应用，微电流和电位快速频繁的进行，给供电带来很多不稳定的因素应对措施有以下几种：第一，在引线方面，截面较宽的铜芯绝缘线是引线的最佳材料；第二，一头连接基准点位，另一头直流接地；第三，N线和PE线不能与引线连接。
　　结束语
　　随着科学技术的日益前进及人们生活水平的日益提高，城市规模也在不断发展，高层建筑越来越多，在能源紧张的今天，更要注重节能的设计。高层建筑日益普及大中小城市这不仅解决了人们的生活空间要求，同时对建筑电气自动化设计的要求也更严格。高层建筑由于自身的安全和科学管理的需要，必然对高新技术提出更多的要求，只有这样才能实现经济效益和社会效益的发展目标。
　　参考文献
　　[1]吕智慧,唐明.电气自动化在智能建筑中的应用[J].民营科技.2011(03)
　　[2]卜庆兰.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.2007(22)
　　[3]于海英.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.2009(01)

------------最新【精品】范文