建筑電氣工程技術的發(fā)展

    建筑電氣工程技術的發(fā)展

    70年代末，建筑行業(yè)是我國大的支柱產(chǎn)業(yè)之一，建筑電氣專業(yè)處于無標準規(guī)范、無科技期刊、無專業(yè)學會、無科研機構、無情報交流的狀態(tài)，這與國家經(jīng)濟發(fā)展是很不相稱的。建筑電氣專業(yè)存在的上述問題不解決，勢必要拖建筑行業(yè)的后腿。經(jīng)過短短幾年時間，這一情況得到了巨大的改觀。大專院校先后在電氣自動化專業(yè)開設與建筑電氣有關的基礎課程；成立了中國建筑學會建筑電氣學術委員會、全國建筑電氣設計技術協(xié)作及情報交流網(wǎng)、出版發(fā)行《建筑電氣》雜志，部標《建筑電氣設計技術規(guī)程》也于83年頒布。為建筑電氣專業(yè)設計今后的發(fā)展打下了堅實的基礎，成為推動建筑行業(yè)同步發(fā)展的動力。

　　各省市也在此基礎上陸續(xù)成立了相應的學術機構，為本地區(qū)的建筑電氣工程技術發(fā)展和進步積極努力，通過介紹、交流建筑電氣設計中的新技術，達到了培養(yǎng)在職廣大技術人員業(yè)務提高的一條卓有成效的途徑。

　　隨著改革開放的不斷深入，與國際技術交往、合作愈加頻繁，從70年代末期的南京金陵飯店首開高層建筑國內(nèi)外合作設計的先例后，相繼在廣東、深圳、上海、北京等地陸續(xù)建設了一批高層建筑。有的是合作設計，有的則是國內(nèi)設計單位獨立完成。在此期間，廣大設計單位紛紛感覺到建筑電氣技術的發(fā)展速度之快，是我們閉關自守這么多年所始料不及的。我們可以回顧改革開放初期建筑界的形勢，國家以鄰近港澳的沿海城市作為改革開放的窗口，全國許多省市的建筑設計院則以在沿海特區(qū)開辟分院、公司作為了解新技術的窗口。這種舉措，在當時確實起到了良好的作用，使我們進一步看到了自己的差距，也逐步了解了國外建筑電氣發(fā)展的情況。通過與國外同行的交流，引進新產(chǎn)品、新技術用到建筑中來。促進和加快了我國的建筑電氣技術的進步。經(jīng)過多年的發(fā)展，隨著基本建設的推進，建筑電氣技術在全國范圍內(nèi)得到了充分的發(fā)展。尤其是從1992年小平同志南巡講話后，經(jīng)過撥亂反正，認準了方向，全國基本建設的形勢歷時十余年，以令世界矚目的勢頭持續(xù)高速發(fā)展，使建筑電氣行業(yè)有了長足的進步。

　　建筑電氣工程技術包括強電和弱電兩部分，強電部分的設計內(nèi)容主要包括：變配電系統(tǒng)、電力和照明系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)等。一般來說，建筑中變配電系統(tǒng)主要包括：高低壓系統(tǒng)、變壓器、備用電源系統(tǒng)等；電力系統(tǒng)主要包括電力系統(tǒng)配電及控制；照明系統(tǒng)則包括室內(nèi)外各類照明；防雷接地系統(tǒng)包括防雷電波侵入、防雷電感應、接地、等電位聯(lián)結和局部等電位聯(lián)結、輔助等電位聯(lián)結等等。在這短短二十多年中，這些系統(tǒng)的技術和產(chǎn)品發(fā)生了巨大的變化，許多設計的理念也隨之發(fā)生了巨大的變化。例如高壓系統(tǒng)中的高壓開關柜，其最早采用的斷路器為油斷路器，后逐漸發(fā)展到少油斷路器，不僅體積大，而且不防火。所配置的高壓開關柜體積大，還必須獨立設置在自己的隔間內(nèi)，占用了很大的建筑面積?，F(xiàn)在所采用的真空斷路器和SF6斷路器，不僅體積小，而且短路容量也高，柜體尺寸也比原來的柜子小了許多，由于斷路器無任何油，防火性能大大提高，并且可以與其它低壓設備共置一個房間內(nèi)，既節(jié)省了空間，又方便了管理。低壓斷路器已從過去的體積大、短路容量小發(fā)展到大電流、高分斷能力、體積小、性能穩(wěn)定，使系統(tǒng)更加安全可靠，并給設計帶來了方便。近些年低壓斷路器又朝著智能化方向發(fā)展，可將斷路器的多種參數(shù)通過工業(yè)控制總線，直接將信號傳送給計算機。

　　干式變壓器的出現(xiàn)，為建筑電氣設計帶來了極大的方便，由于不存在由于變壓器油泄漏而發(fā)生火災的可能，使之可以方便地設置在建筑物的內(nèi)部，更直接深入到負荷中心。另外也消除了建筑內(nèi)對油變壓器容量的限制，建筑中干式變壓器可以采用更大容量。在曾設計過的工程中，就采用過4臺2500kVA干式變壓器。

　　應急電源所采用的發(fā)電機組，從其性能和體積上看，都比過去有很大進步。除在工程中采用柴油發(fā)電機組外，作為應急照明，可采用EPS，對于允許中斷供電在毫秒級的設備，則可采用UPS。

　　電力設備的控制，從過去的單一繼電控制走向了自動控制，除了各類元器件性能更好、體積小，使控制箱體體積減小外，更主要是由于采用了數(shù)字技術控制，使受控設備處于最佳控制狀態(tài)，進一步達到了節(jié)能的效果。

　　照明工程更是從過去的光源單一、光源和燈具效率低的狀況中走向了更廣闊的前景。目前在建筑中所采用的光源，有多種品種可供選擇，光源朝著發(fā)光效率高、光色好、顯色指數(shù)高方向發(fā)展，燈具也在不斷提高其效率和配光形式，以利于各種不同場合的應用。光源的附件，例如用于熒光燈的鎮(zhèn)流器，從過去的普通電感式鎮(zhèn)流器發(fā)展到節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子鎮(zhèn)流器，而且針對諧波分量的大小，生產(chǎn)出低諧波電子鎮(zhèn)流器。眾多的光源、附件和燈具，能滿足設計人員的各種選擇和設計，并充分滿足各類建筑、各種場所對照明的要求。不管是室內(nèi)的工作照明還是裝飾照明，不管是道路和庭院的室外照明還是建筑物的泛光照明，無一不顯示出照明技術的發(fā)展給建筑照明帶來的方便和好處。

　　另外在電氣設計中所采用的其他裝置和設備，例如雙電源互相切換的互投開關，也從傳統(tǒng)的產(chǎn)品走向了專業(yè)化的生產(chǎn)，除了滿足常規(guī)的電源切換外，還出現(xiàn)了能滿足電子設備雙電源互投，能在1／4電源周波內(nèi)互投的產(chǎn)品，大大提高了供電的可靠性和連續(xù)性。

　　供電電纜和導線是建筑電氣中大量采用的產(chǎn)品。查看過去的電纜和導線樣本，其品種顯得貧乏，而如今，各種纜線不斷推出，從普通PVC纜線到阻燃、耐火、低煙無鹵輻照環(huán)保型纜線；從普通絕緣材料到礦物絕緣；從普通絕緣母線到封閉型母線、預分支電纜等等。這些技術均為建筑電氣的安全、可靠、便利、環(huán)保提供了有力的保障。

　　針對特殊建筑的配電需求，一些新型的裝置也得到廣泛的應用。例如大型醫(yī)院手術室采用醫(yī)療場所的漏電保護，剩余電流監(jiān)視系統(tǒng)等。

　　強電系統(tǒng)的技術發(fā)展，是廣大工程技術人員有目共睹的，也是我們所親身經(jīng)歷的。如此巨大的發(fā)展,為我國的建筑電氣建設奠定了良好的基礎，也為建筑的安全用電創(chuàng)造了條件。

　　電氣工程技術隨著建筑智能化技術的深化應用，有些設備或系統(tǒng)的控制，逐漸走向由專業(yè)的控制系統(tǒng)進行監(jiān)控，并向建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)開放其通信協(xié)議，達到系統(tǒng)間的互聯(lián)和互通。例如建筑物的電力自動監(jiān)控系統(tǒng)，采用現(xiàn)場總線技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理，集中進行監(jiān)控，達到對變配電系統(tǒng)的遙測、遙調(diào)、遙控和遙信，實現(xiàn)變配電所無人值守。系統(tǒng)能不斷進行采集和分析，提前給出必要的提示或警告，便于系統(tǒng)的安全運行。電力自動監(jiān)控系統(tǒng)采用計算機技術、數(shù)據(jù)處理技術、控制技術、傳感技術、通信網(wǎng)絡技術、電力電子技術等，可基本取代傳統(tǒng)的二次回路，具有接線簡單、性能可靠、易于維護等優(yōu)點。與此同時，對建筑物中第二耗能大戶照明系統(tǒng)的節(jié)能控制也開始被普遍重視，專業(yè)的照明控制系統(tǒng)在許多建筑物中被廣泛應用。照明控制方式由單一的定時開關控制向實時感應控制、減光控制等方面發(fā)展。此外，場景控制、遙控器控制、現(xiàn)場控制等多種靈活的控制方式，在最大限度地實現(xiàn)節(jié)能的同時，還實現(xiàn)了照明系統(tǒng)的舒適性、功能性和人性化。