智能建筑电气工程探究

王 伟

(成都双流国际机场股份有限公司， 四川 成都 610220)

1 智能建筑电气工程概述

事实上，建筑电气工程与建筑智能化两者之间存在密切关联。传统建筑电气工程主要涵盖了建筑供配电、动力工程、照明、安防系统等。智能化建筑则由结构、系统、服务及管理等元素构成。在部分国家要求智能化建筑必须具备安全、舒适的环境，良好的通讯网络设备以及足够的对外通信设备及通信能力。智能建筑要实现这些功能，需要监控技术、安防技术、网络通信技术及系统集成技术等支持[1]。电气工程正是这些技术的重要载体。换句话说，智能建筑构件过程中，需要电气工程作为支持，才能实现其功能。从某个角度来看，智能建筑电气工程与普通建筑电气工程本质上并无明显差异，但智能建筑电气工程需要结合智能建筑实际要求进行一定优化，从而保证智能建筑的功能性与稳定性。

2 智能建筑电气工程设计原则

智能建筑电气工程设计是一项复杂性的工作，在具体设计过程中应遵循以下原则[2]：（1）实用性。智能建筑电气设备类型较多，这些电气设备是实现建筑功能的基础。但在具体设计过程中，应该尽量应用成熟且成效得到验证的技术、材料或设备。这样不仅能够保证设计的实用性，也有利于降低整体成本，提升建筑功能安全性，便于用户使用。（2）安全性。智能建筑电气工程设计当中的一切活动均要以安全性为前提。在智能建筑当中，电气设备类型繁多，且具备一定数量规模，几乎穿插及覆盖到整个建筑物当中。如果出现电气安全漏洞，后果不堪设想。因此，在设计活动中要确保设计的合理性与安全性。电气线路尽量分布在墙体内，并做好接口保护。所有不安全要素均要做好警示，确保电气设备安全运行。（3）智能性。智能性是智能建筑的根本属性之一。在技术成熟的前提下，智能建筑应该尝试使用新型技术，通过新技术来完善建筑功能，为用户提供更好的体验。在物联网、智能家居等愈加成熟的情况下，智能建筑的功能也会愈来愈丰富，从而满足趋于多元化的用户需求。（4）成本控制益。在满足建筑质量、功能的基础上，设计过程中应该选用性能达标且具有价格优势的设备及材料，以此来节约整体成本。当然在考虑经济性的同时，切不能以工程质量损失为代价。

3 供配电系统分析

目前，绝大多数智能建筑都属于高层建筑范畴，内部用电设备数量规模较大，整体用电量相对较大。如果将变压器直接连入，可能会增加变压器损耗。因此，需要结合智能建筑实际功能及所处环境，合理确认变压器参数，包括工作模式、容量等。在具体设计过程中，先要对整体用电负荷进行计算、预判，并对未来电力应用预留一定空间。若智能建筑属于公共型建筑，可能会搭载一定数量的公用电力设备，这些设备用电容量相对较大，需采取较高的电压进行供电，确保相关设备能正常工作，也有利于对变压器形成保护。为确保变压器整体工作效率，其负荷率应该处于50%至60%区间内，这样能够让变压器经济性与高效性达成平衡[3]。一般情况下，智能建筑内部应设置3台及以上变压器，每台变压器均具有其特定供应范围，但单路出现故障时，也能够对故障位置进行快速定位，并可及时修复，保证智能建筑运行的稳定性。从变压器类型来看，行业当中主流变压器包括油浸式配电变压器、非晶合金铁芯变压器、环氧树脂千式变压器。其中非晶合金铁芯变压器属于新型产品，在空负荷情况下，耗电量较低，较传统油浸式配电变压器可降低四分之三以上的损耗，节能效果较优，当然其成本相对较高。如果应用传统油浸式配电变压器，若容量水平较高，则需要转配额外的保护措施，自然也会增加一部分成本。折中来看，环氧树脂千式变压器属于性价比较优的产品，后续维护较为方便。在低压配电接线方面，接线方式主要涵盖两种，包括双母线及单母线两类。单母接线操作相对简便，且容易测试、维护，经济性较优，但稳定性并不理想。单母分段则需要嵌入一定量的开关。即便某段线路出现问题，也能够暂时将其取出，保证建筑正常供电，其稳定性较高，但也需要增加额外成本。因此，在具体设计过程中需结合建筑物实际情况进行筛选。智能建筑当中还需要构建一个完整的自动化配电系统。其功能包括信息收集、动态监控，能够对建筑内部主要电力设备运行状态进行实时监控，并及时记录相关信息，这些信息数据可随时被调用；智能无功补偿，系统通过智能化控制器，可对无功电流进行检测，并控制电流器投切；另外，系统能够及时发现故障点，并主动报警，将故障点切除，确保供电稳定性。

4 安防系统分析

在智能化建筑当中，安防系统发挥了重要的作用。以入侵报警系统为例，借助传感器技术及电子信息技术系统可有效识别非法进入设防区域的行为，并能够及时发出报警信息。入侵报警系统前端设置了各类入侵探测器，信息传输方式包括有线传输及无线传输，有线传输又涵盖了电话线传输以及专线传输方式等。系统终端控制、显示、通讯可通过报警控制器实现。又如，视频安防监控系统是智能建筑当中最为常见的安防设施之一。视频安防系统前端设备包括各种类型摄像机及相关附属设备，传输主要以光纤传输为主，也可进行无线传输。系统的终端设备是显示、记录、控制、通信设备（包括多媒体技术设备），一般采用独立的视频中心控制台或监控－报警中心控制台[4]。再如，出路口控制系统可借助智能识别技术对出入口目标进行识别，并执行出入口机构启闭动作。出入口控制系统会设置防止同类设备非法复制有效证件卡的密码系统，密码系统可进行授权更改。

5 电气保护系统分析

智能建筑外部电气保护主要以防雷为主。通过接闪器（避雷针、避雷带、避雷网等）可引导雷电流，再经过引下线导致良好的接地装置上，起到防雷效果。除此之外，还要设置合理的接地极方式。由于智能建筑当中电子信息系统众多，且线路较为复杂。所以需要构建一个公共接地体，实现与建筑法拉第笼完整连接，达到互通及消除电位差的目的。内部电气保护系统构建过程中，可将屋面、内部钢筋结构、铁栏杆等物件连接，形成一个金属网，起到屏蔽作用[5]。部分精密仪器设备由于抗干扰能力相对较差，且对电磁脉冲干扰较为敏感，需要对其进行完全屏蔽。可利用整体性的金属屏屏蔽层将这些精密仪器包裹起来，保证屏蔽层有效接地，以此来保护内部器件。布线方面，若电磁干扰较小，可采取非屏蔽配线及缆线进行布线；若电磁干扰较大，则可利用金属管线屏蔽，可有效避免线路间强弱电信号之间的相互干扰。

6 结语

从宏观环境来看，城市建筑物都在朝着智能化方向发展。要实现智能建筑功能，并让其维持健康的运行状态，就需要合理构建电气工程，以保证建筑物稳定性及安全性，为用户提供良好的使用体验及居住体验。

[1]罗庆华.智能建筑中电气工程及其自动化技术探讨[J].科技创新与应用,2014(08):231.

[2]余长江.浅谈建筑电气技术在智能建筑中的作用[J].四川水泥,2016(11):226.

[3]马冰.智能建筑电气工程施工要点[J].建筑技术开发,2017,44(09):62-63.

[4]李高国.建筑电气工程的智能化技术应用分析[J].四川建材,2015,41(03):144-145.

[5]刘昱轩.建筑电气技术在智能建筑建设领域的应用与发展[J].黑龙江科技信息,2015(36):260.