对南科大行政办公楼的建筑电气设计研究

　　摘要：最近几年来，随着我国经济的腾飞，其建筑电气设计的发展也极为迅猛，并且要求也不断地提高，技术越来越先进，其控制体系也越来越丰富多样。更新换代的间隔特别快。所以，对于建筑电气的工程设计中出现问题以及经验需要解决和吸取。本文结合南方科技大学的行政办公楼项目的建筑电气设计过程中的经验，分别就电气设计中的强电与弱电两部分进行了研究和分析，以便以后具有借鉴的意义。　　关键词：建筑电气设计；控制体系；强电；弱电　　1.引言　　最近几年来，随着我国经济的腾飞，其建筑电气设计的发展也极为迅猛，并且要求也不断地提高，技术越来越先进，其控制体系也越来越丰富多样。更新换代的间隔特别快。建筑电气的发展逐渐向趋向于节能化、自动化、智能化和信息化的方向发展，使建筑电气设计涉及范围不断地扩大，要求的技术水平也越来越高。一个设计的合理性不仅仅直接影响电气设备的投资成本，并且在实际的细部设计中还有会涉及到建筑电气的使用安全、节能以及环境保护的问题。建筑电气设计必须经过仔细的考虑，并根据实际情况，合理地进行设计，同时对于建筑电气的工程设计中出现问题以及经验需要解决和吸取。本文结合南方科技大学的行政办公楼项目的建筑电气设计过程中的经验，分别就电气设计中的强电与弱电两部分进行了研究和分析，以便以后具有借鉴的意义。　　2.项目概况　　南科大楼办公行政大楼地下一层，地上四层，总建筑面积约为10137.55m2，其总平面图和电气系统布置图分别见图1和图2.该项目为财政部、住房和城乡建设部第一批可再生能源建筑应用示范项目之一。在传统建筑电气设计之外，还进行了太阳能发电系统的设计。具体如下：　　南科大楼太用能光伏发电系统总容量为81.0Kwp,使用五种不同的光伏组件，采用三种不同的安装方式，安装在四个不同区域。光伏系统包括：光伏屋顶发电系统、光伏幕墙发电系统、光伏遮阳太阳能发电系统等。光伏屋顶发电系统是由三种组件建造所构成的，具体包括：22.10kWp单晶硅光伏组件、16.7kWp多晶硅光伏组件以及22.70kWpHIT光伏组件安装在屋顶花架上，这样不仅可以很好地吸收太阳辐射进行发电，而且可以减少太阳辐射对屋面的辐射。光伏幕墙发电系统是由两部分构成的，其西立面光伏幕墙系统是由13.7kWp透光型非晶硅光伏组件构成，南立面光伏幕墙系统由2.2kWp透光型非晶硅光伏组件组成，同样不仅可以在进行吸收太阳辐射发电的同时，还可以减弱太阳辐射对室内的直接辐射。光伏遮阳太阳能发电系统由两部分组成，2组透光双玻璃多晶硅光伏组件分别为1.1kWp和1.7kWp，可以分别代替南立面的11-12层的遮阳棚，在发电的同时，起到了遮阳的作用。南科大太阳能光伏发电系统，摒弃了传统的储蓄能设备，采用非逆流河网模式，接入楼内部电网，供大楼内网使用。　　　　　　图2行政楼照明以及电气平面图　　3.建筑强电部分设计　　近年来，强电系统技术的发展非常迅速，不急为我国建筑电气的建设设计奠定了良好基础，同时也为建筑的安全用电、节能用电创造了技术条件。随着建筑的智能化以及有些设备或系统控制技术深化应用，逐渐向由专业的控制系统进行监控的方向发展，并且向建筑设备监控系统开放了其通信的协议，达到各种系统之间的互通和互联。　　强电部分是相对于弱电部分而言的，其强电部分的处理对象主要是能源、电力等，其主要特点包括电流大、电压高、频率低、功率大，主要要解决的问题是减少能源运输的损耗、提高利用效率。一般建筑中变配电系统包括：高压系统、变压器、低压系统和备用电源系统等。而电力系统包括：电力系统配电及其控制系统；照明系统则包括室内外各类灯光的照明，公共走道采用TXA206C智能照明驱动器，以便于进行智能控制，从而节约能源；防雷接地系统主要包括：防止雷电波的侵入、雷电感应、接地等，本工程采用CPM-R熔断组合型电源浪涌保护器，集熔断器和浪涌保护器为一体，安装时无需另配熔断器或断路器，有效减少了线路长度及其盘绕，降低了L-PE之间的感抗和整体残压，加快相应速度，提高了整体性能，并且具备各种故障显示报警功能。　　最近20多年，其电气设计系统的技术和产品变化非常巨大，许多设计的理念也随之发生了巨大的变化。本文结合南科大办公大楼建筑电气设计举例进行分析，例如高压系统中的高压开关柜，现在所采用的是真空断路器以及SF6断路器，短路容量高，体积小，柜体尺寸小，防火性能大大提高，并且可以与其它低压设备共置一个房间内，节省空间，又方便管理。其最早采用的断路器是油断路器，后逐渐发展到少油断路器，由于油的存在容易引起火灾，所配置的高压开关柜体积很大，必须进行独立设置的隔间，占用建筑面积大。低压断路器已从过去的体积大、短路容量小发展到现在的大电流、高分断能力、体积小，使系统更加安全可靠和性能稳定，而且给设计带来很大的方便。　　　　4.建筑弱电部分设计　　建筑弱电部分设计，主要包括：直流电路或音频、电话线路、网络线路、视频线路，其直流电压一般在32伏特以下。弱电处理对象主要是信息，即信息的控制和传送，其特点是电流小、电压低、频率高、功率小，主要考虑的是信息传送效果的问题，比如信息传送过程中的保真度、广度、速度和可靠性等。通常，常见弱电工程包括电视、消防、通信、影像、保安工程等以及上述工程服务的综合布线工程。　　南科大建筑设备监控技术计算机技术、控制技术、网络与通信技术的发展和结合，建筑设备监控技术集散式控制方式，不仅可靠性稳定，而起运行速度非常快。安全防范技术安全防范包括闭路电视监控、入侵报警、通道控制(门禁)、巡更、对讲、周界防越等子系统。安防系统采用各子系统之间的联动，极大地提高了安全防范的严密性、实时性和可靠性，为办公楼的办公人员工作、学习和生活提供了安全保障。建筑中的通信网络技术智能，采取以太网，其特点以包括投资合理、性能优越、使用维护方便等。　　随着现在网络传输带宽和速率的发展，其综合布线新产品相继问世，从原来的3类线、5类线到6类线，甚至出现了超过标准7类布线系统产品，以满足千兆网的需求。因此南科大办公楼设计中采用了综合布线技术：其综合布线是处理智能建筑中数据、多媒体通信以及语音的基础的平台，网络传输速率的迅速提升，万兆光纤网同时也投入，新型的多模和单模光纤也作为良好的传输介质得到广泛的应用。目前，建筑电气的建设逐渐向自动化、智能化方、环保型方向发展，这些方面必然对电气设计有许多新的要求，使建筑电气的设计业务范围不断扩大，技术要求越来越高。　　5.结束语　　建筑电气的发展逐渐趋向于节能化、自动化、智能化和信息化以及环保友好型的方向发展，使建筑电气设计涉及范围越来越广，同时所要求的技术水平也越来越高。建筑电气设计的合理性既要减少电气设备投资成本，还要保证以及解决建筑电气使用的安全、节能以及环境保护的问题。在建筑电气设计中体现并遵循规范所规定的安全性、实用性等原则,建筑电气设计必须根据实际情况，经过仔细的考虑，合理地进行设计，同时对于建筑电气的工程设计中出现问题以及经验需要解决和吸取。本文结合南方科技大学的行政办公楼项目的建筑电气设计过程中的经验，分别就电气设计中的强电与弱电两部分进行了研究和分析，以便以后具有借鉴的意义。　　参考文献：　　[1]民用建筑电气设计规范•JGJ/T16-92中国标准书号[S]．北京：中国计划出版社，1993．　　[2]吴云祥．建筑电气设计中的节能策略研究[J]．建筑节能，2009，37（219）：19-21．　　[3]朱林根．21世纪建筑电气设计手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2001：970-991．　　[4]李俊亮．建筑电气设计中电气设备的投资与运行[J]．科技情报开发与经济，2005，15（10）：244-245．　　[5]胡乃定．2民用建筑电气技术与设计[M]．北京：清华大学出版社，1996．　　[6]樊伟梁，赵连玺．建筑应用电工[M]．北京：中国建筑工业出版社，1996．

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