建筑电气自动化在现代建筑中的应用

摘 要：随着电气自动化技术在建筑工程领域的不断应用，建筑电气已发展成为以近代物理学、电磁学、电子学、光学、声学等理论为基础的应用于建筑工程领域内的一门新兴的综合性工程学科。因此，本文就电气自动化技术在建筑工程领域中的应用进行基本的分析。

关键词：电气自动化；现代建筑；应用

中图分类号：F407文献标识码： A

近年来，以电气自动化为技术支撑的现代智能建筑在我国健康而快速发展，为用户提供了安全、舒适、高效、节能的生活及工作环境，并最大程度满足不同用户的个性化需求，也充分提现了现代建筑的优越性。

一、建筑电气自动化技术的基本特点

建筑电气自动化系统主要是分析、分类和处理判断建筑内各项机电设备的信息，根据这些处理的信息，结合外界环境、负载变化情况对相应电气设备进行最好的优化调整，确保设备处于最佳运行状态，从而实现对楼内各机电设备的统一管理、协调控制。建筑电气自动化系统实现自动监控各机电设备的起、停、故障状态，自动显示并记录当前运行状态；通过网络数据共享，实时监控系统运行数据；及时分析处理各种突发事件；实现延长建筑设备使用寿命，减少维护成本，及时排除安全隐患，提高建筑整体安全性。同时，通过对能源信息数据的共享，对水、电、气等汇总计量与收费，实现对内部的能源管理。

二、电气自动化技术在现代建筑中应用的关键环节

（一）中央控制室

中央控制室是整个现代建筑内集中监视、反馈、控制、调度以保证各系统（比如通风与空调监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、消防监控系统、供水与排水监控系统、电梯运行监控系统、综合保安系统和结构化布线系统等）正常运行和对外联系的中枢,要求系统设备运转高效、可靠。电气设计过程中，中央控制室应按建筑最高供电负荷等级由变配电所直接以专用回路供电，室内配备专用的配电盘，并为中央管理计算机配置必要的UPS不间断电源，在外部电源丢失时保证半小时可靠供电。中央控制室供电电压波动上下不超过10%，频率变化保持在1Hz以内，波形失真率20%为最好。

（二）电气监控系统

电气监控系统的主要负责对设备的运行状态及多发故障进行监控。发生故障时，能够及时反馈并中断工作，避免扩大故障范围。电气监控系统主要包括测控参数、分析逻辑、执行程序等，主要是通过现场传感器等将现场机电设备运行状态以及所获取到的参数传输到监控系统，由监控系统对测量参数进行处理后以不同角度显示出来，然后对检测参数及整定值实施对比分析，这样就能实时掌握保护设备运行情况。在电气系统或被保护设备被逻辑判断出故障时，监控系统需要立即把输出保护信号传达给执行元件，以起到使保护装置动作的作用，执行部分把逻辑信号放大后参照相关的指令信号来控制任务。电气自动化系统的监控参数主要涉及到电流、电压、功率、频率、相位、电量等，而数据信号、测量方式、仪表形式则要根据控制对象进行确定，其执行部分主要是接触器、电磁机构、继电器作为主要结构由于电气监控系统对物理量参数监控广，自动化程度高，人工操作较少，所以还必须对系统设置独立的保护装置。

（三）电气保护

（1）交流工作接地：在智能化建筑中，有大量的通讯设备、计算机以及多种自动化设施。这些设施在进行信息的输入、输出、传输以及信号放大、能量转换、动作逻辑等一系列动作中，都是通过微电流或微电位快速进行的，并且所有的设备是需要通过网络进行工作的。为了提高其工作的稳定性和准确性，需要一个稳定的电源进行供电，还需要比较稳定持续的基准电位。因此，可以选用截面较大的绝缘铜芯，一端与基准电位进行连接，一端直流接地。一定要注意不能连接PE线，更不能连接N线。

（2）安全保护接地：安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件用PE线连接起来，但严禁将PE线与N线连接。在现代建筑内，要求安全保护接地的设备很多，有强电设备、弱电设备以及一些非带电导电设备与构件，均必须采取安全保护接地措施，当没有做安全保护接地的电气设备的绝缘损坏时，其外壳有可能带电。实际上，由于接地电阻很小，接地短路电流流过时所有产生的压降很小，所以设备外壳对大地的电压是不高的。人站在大地去碰触设备的外壳时，人体所承受的电压很低，不会有危险。加装保护接地装置并降低它的接地电阻，不仅是保障智能建筑电气系统安全、有效运行的有效措施，也是保障非智能建筑内设备及人身安全的必要手段。

（四）防雷保护措施

智能建筑内部有许多布线系统以及电子设备，比如通信化系统、火灾报警控制系统、消防控制系统、建筑自动化系统、安全监控系统、办公自动化、闭路电视系统等。这些电子仪器设备以及布线系统所处的部分，耐压等级都比较低，防电磁干扰要求较高，承受雷击能力较低。不管是反击、直击还是串击都会对电子设备造成不同程度的严重干扰或损坏。因此，智能化建筑的全部功能接地必须建立在防雷接地系统的基础上，并建立一个完整、严密的防雷系统结构。建筑屋面通过沿女儿墙、屋脊等易受雷击处布设接闪带，组成的一定的接闪网格，与结构楼面金属构件进行电气连接，并利用建筑柱头钢筋作引出下线，与基础接地钢筋网可靠连接。楼层钢筋、圈梁钢筋以及外部墙面上所有金属构件均与防雷系统作电气连接，组合成具有多层屏蔽保护的笼状防雷体系。同时，进户电力电缆及信号电缆均配置必要的适配的SPD装置，这样不仅能防止雷击对楼房设备造成损坏，还能有效防止外来电磁波干扰。

结束语

随着我国建筑技术以及电气自动化技术的快速发展，二者之间的结合将更为紧密。在建筑电气自动化管理模式下，更多的现代建筑将会为人们带来更加舒适、便利的生活环境，使人们充分感受到现代化的生活气息。尽管现代电气自动化管理技术的发展还尚未达到成熟阶段，在实际的应用过程中还存在一定的不足，但是，我们有理由相信在研究人员的不懈努力下，一定会促进现代建筑的全面电气自动化管理，使建筑物的管理工作取得更大进步。

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.

[2]李成荫.电气自动化系统在楼宇智能化中的应用分析[J].科技资讯，2012.

[3]张伟林，王孟凯.浅谈电气自动化在现代建筑中的应用[J].黑龙江科技信息，2012（36）：36