建筑电气设计及智能化研究

张卫芳 晋广庆

【摘要】电气设计是建筑设计中的重点内容，在当今社会，电是生产、生活中的必要资源之一，因此必须高度重视建筑电气设计，采取有效的措施，提高电气设计水平，并要积极应用先进的科学技术，建立智能化电气系统，以推动建筑智能化发展。文章对建筑电气设计及其智能化设计策略进行了分析，供相关研究、实践借鉴。

【关键词】建筑;电气设计;智能化【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

建筑电气系统主要由强电、弱电两个部分组成，通过对电气系统进行科学设计，可以保障建筑的使用功能。在国家大力发展智能建筑的当下，建筑电气设计中，也要有机融入智能建筑，以提高建筑电气系统的智能化水平。

1、建筑强电系统设计与智能化

1.1强电系统简述

强电系统设计是建筑电气设计中的重要组成部分之一。供配电系统、照明系统以及防雷系统等，均是强电系统设计中需要重点关注的内容。供配电系统承担着为建筑物提供电力供应的作用，为确保供电的可靠性，必须对供配电系统进行科学设计;照明系统承担着提供照明的职责;防雷系统的设计质量直接影响着建筑物的安全性。

1.2强电系统设计要点

1.2.1照明设计

建筑照明系统设计中，应注意以下几点：1）在光源方面，应灵活采用各种光源，或者是对不同光源进行合理组合，如LED光源、气体放电、热辐射光源等。2）在功能方面，应致力于建设集合生活照明、艺术照明、装饰照明、值班照明、警卫照明等于一体的照明系统。3）合理选择照度值。照明设计中，应根据国家规范标准要求、建筑物的特征及对照明系统的要求等情况，科学选择照度值。选择照度值时，不可过高，也不可过低。如果照度值过高，会导致用电量的大幅度提升，导致能耗的增加;如果照度值过低，会导致照明的舒适度大大降低，影响人的视力。4）照明设计中，应对光源设备进行合理选择，可选择具有节能效果的电子镇流器。

1.2.2供配电设计

建筑供配电系统设计中，应注意以下几点：1）科学设计供电线路。电力传输中，势必会产生一定的线损。线损虽然是不可避免的，但却可以应用有效的方法实现线损的最小化。通常情况下，导线截面积与线损通常情况下为负相关关系。供配电设计中，应科学设计供电线路，以降低线损为目标，合理选择导线，可优先选择铝芯、铜芯等电阻率较小的导线，同时供电线路应尽量平直。2）合理确定电压等级。供配电设计中，应合理确定输电线路的电压等级、输送量，以满足用电需求。诸多实践发现，在满足特定功率的基础上，电压越高，电流越小，电压越高，电流越小，电缆截面积越小，线损也越低。例如，与供电电压等级为6Kv时相比，供电电压等级为10Kv时可降低64%左右的线损。由此可以看出，对电压等级进行科学确定，可以达到节能降耗的作用。

1.2.3防雷设计

防雷设计也是电气设计中的重要组成部分，防雷系统起着预防雷电事故的重要作用，直接影响着建筑物的安全性。防雷设计中，应注意以下几点：1）将避雷塔安装在建筑物的屋顶。建筑物楼层较多的情况下，还要注意预防雷电侧击。可以将圈梁钢筋与引下线连接起来，构建稳定的电气通路，以确保防雷效果。2）建筑物的顶端安装接闪器。根据相关标准的要求，第一类防雷建筑的滚球半径为30m，避雷网网格为6m×4m或5m×5m;第二类的滚球半径为45m，避雷网网格为12m×8m或10m×10m;第三类的滚球半径为60m，避雷网网格为24m×16m或20m×20m。3）建筑电气系统也要具备良好的防雷性能。电气设计中，可将建筑物的金属支撑物、金属框架与防雷装置连接起来，建造防雷接地系统，同时将等电位联结板预留在合适的位置，从而可以有效提高电气系統的防雷性能。

1.3强电系统的智能化

1.3.1采用智能照明系统

建筑照明设计中，经济条件允许的前提下，应优先使用智能照明系统。智能照明系统通常情况下是用一根总线，将各部分的照明系统结合起来，包括公共区照明系统、地下车库照明系统、景观照明等，从而实现对照明系统的有效控制。与传统照明相比，智能照明系统无炫光、光线更加柔和、护眼效果也比较好、也有更好的舒适度。总线可使用四芯双绞线，其具有屏蔽功能，可发挥良好的效果;驱动设备直接与负载连接起来，驱动模块使用的原料为35mmDIN导轨;将驱动模块安装在配电箱中。

1.3.2采用智能供配电系统

建筑供配电设计中，应对建筑物的情况进行准确了解，科学计算用电负荷量，并以此为根据，对供电变压器的型号、种类进行合理确定。建筑物中往往存在着各种各样的用电设备，同时不同设备的质量存在明显的差异，因此对供配电系统有着较高的要求。供配电设计中，应采用智能供配电系统，对各种类型的用电设备进行实时、全面、有效的管控。例如，可以建立中央空调智能监管系统，对中央空调系统中的风机、冷热水泵、冷热水机组、冷却塔等用能设备实施动态化的监测、智能化的管控。

2、建筑弱电系统设计与智能化

2.1弱电系统简述

弱电系统设计是电气设计的要点，为促进建筑智能化水平的提高，必须高度重视弱电系统设计，提高弱电系统设计质量。随着科技的进步，建筑弱电系统也在不断发展，由最初的具有语音通信功能的电话系统、简单的广播扩音系统以及供水系统、防火系统、防盗系统、空调系统、供配电系统以及电梯等自动化控制系统，已经转变为集合安防系统、消防系统、闭路电视系统、有线广播系统、电梯控制系统、物业管理系统等多元系统于一体，且采用连锁控制系统将各个系统连接起来变成一个整体的集成化、智能化体系。

2.2弱电系统设计要点

2.2.1防盗报警系统

建筑弱电系统中，防盗报警系统已经成为不可缺少的一部分，该系统主要是对指纹识别、脸部识别等技术进行有效应用，来避免不法分子入侵。通过采取专门的设备，可对人体的指纹、脸部特征进行有效识别，一旦发现陌生特征，防盗报警系统便会及时报警，以便于相关人员进行处理，起到防盗的作用。

2.2.2消防报警系统

弱电系统中，消防报警系统发挥着重要的作用，对于保障建筑物的安全有着重要的意义。在对消防报警系统进行设计的时候，应注意“防、消结合”，采取自动喷淋装置、自动报警装置、智能烟气监测设备等，确保发生火情的时候，可以及时发现并进行报警，以达到防控火灾的目的，提高建筑物的安全性。

2.2.3物业管理系统

目前，物业管理系统在住宅小区、办公楼等建筑工程项目中得到了广泛应用。通常情况下，物业管理系统是应用多层次程序，驱动程序将命令传送至远程远程数据库引擎，将处理完成的数据传输给应用程序，可在短时间内完成任务，为业主提供高质量的物业服务。

2.3弱电系统的智能化

2.3.1综合布线系统

综合布线系统的作用是实现各系统之间的有效交互。综合布线系统设计中，首先，应对建筑的实际需求进行准确评估，并以此为根据，对信息点数量进行科学计算。其次，对计算机网络结构进行合理设计，在信息点设计中应与网络结构有机结合起来。考虑到降低成本的需求，在设计中，应合理控制连接数量。对设备进行选择的时候，应确保数量、型号等符合实际要求。应注意把控线路的质量及型号，确保其符合建筑弱电系统的建设要求。最后，在实际设计中，还要确保子系统可以独立运行。在主干系统设计中，应从语音主干系统、数据主干系统两方面入手，应对线路长度進行合理控制，确保数据的准确性，同时对电缆进行科学配置。

2.3.2楼宇自动化控制系统

建筑弱电系统中，楼宇自动化控制系统主要由空调自动化控制、给排水自动化控制、通风自动化控制、照明自动化控制以及热水交换、电梯监控等多个系统组合而成。弱电系统设计过程中，应充分考虑建筑的实际情况、电气设备数量等，对空调自动化控制、给排水自动化控制、通风自动化控制、照明自动化控制以及热水交换、电梯监控等系统进行合理设计。同时，也要对温湿度传感器、中心控制站、I/O监控点、子系统控制站、现场DDC控制器的数量进行合理确定。弱电系统设计中，通过有效应用上述设备设施，可以实现对楼宇内相关设备的同步监控、测量、管理。

2.3.3智能安防系统

智能安防系统具有异常报警信息集成与处理、监控等多种功能，也能对各种系统的监控信息进行整合、共享。其主要由以下几个部分组成：1）监控系统。通过安装诸多监控设备，形成多路监控点，便可对建筑进行全面、无死角监控。监控设备可以将获得的图像传输到监控中心，从而使得图像显示在监控中心的屏幕上，同时以四分割画面的形式循环播放。监控系统通过采用数字编码、模拟采集以及网络传输等方法，来采集相关数字信息，并对这些数字信息进行存储、传输。2）门禁系统。可以在建筑的出入口位置设置门禁控制点，进入建筑的时候，必须使用特定的CPU卡，或者是使用指纹。门禁系统有效提高了建筑的安全性。

结语：

综上，建筑电气设计中，应在遵循国家标准要求的前提下，结合实际情况，对强电、弱电系统进行科学设计，并要有机应用各种先进的技术、设备，提高强电、弱电系统的智能化水平，从而更好地推动建筑智能化发展。

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