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广西蓝川设计有限公司 广西南宁 530021
摘要：随着社会的进步，建筑工业和建筑技术正在迅速发展，建筑电气化、自动化程度越来越高，为适应办公建筑的发展，电气工程的设计既要满足办公使用需求，又要认识到设计工作是开拓、创造性劳动，要有超前意识，适应现在、开发将来。本文首先阐述了办公建筑电气工程建设和改造设计的要求，其次分析了自动化设计中的在线监测系统，最后对自动化设计中照明系统进行了深入研究。
关键词：建筑；电气工程；自动化设计
前言
办公建筑即写字楼，满足企业或组织从事智力型生产经营活动为主的建筑物。办公建筑电气工程自动化应以建筑为平台，以电气自动化技术为手段，在有限空间内，创造人性化的生活环境。因此电气工程自动化设计应具备保证使用者的安全可靠、高灵活性、可持续发展性、安全私密性的特点。
1.办公建筑电气工程自动化设计的组成和要求
1.1建筑电气工程设计的组成
概括来说，办公建筑电气自动化设计的内容可以分为两大部分。
（1）照明与动力。照明与动力包括照明、供配电、建筑设备控制等设备。这部分中照明、供配电是传统的设计内容。随着办公建筑现代化程度的提高以及建筑向高空发展，建筑设备的控制要求越来越高，因此控制内容也越来越复杂。
（2）通信与自动控制。这部分含有电话、广播、电视、空调自控、计算机网络、火灾报警与消防联动、机电设备自控等系统。其中电话、广播、电视是传统的设计内容。计算机网络及各种自动控制系统等属新增的内容。它们是体现办公建筑现代化的重要组成部分，尤其是高层建筑所必不可少的装备[1]。
1.2办公建筑电气自动化设计要求
电气工程设计是用图纸表达的产品，尚须由施工单位去建设工程实体。因此，设计方案能否满足施工是一个很重要的问题，否则仅是“纸上谈兵”而已。一般来说设计者应掌握电气施工工艺，起码应了解各种安装过程，以使图纸能够有指导作用。
由于电气装置使用的能源和信息是来自市政设施的不同系统，因此，在开始进行设计方案构想时，就应考虑到能源和信息输入的可能性及具体措施。与这方面有关的设施是供电网络、通信网络和消防报警网络等，相应地就要和供电、电信和消防等部门进行业务联系。
“安全用电”在建筑设计中是个特别重要的问题。为此，在自动化设计中考虑多种安全用电设施是非常必要的，同时还要保证建筑电气设计的内容完全符合电气的规程、规定。
1.3设计中应注意的问题
电气工程建设和改造质量对电力系统运行性能的完善至关重要。既是未来建筑行业发展趋势，也是市场经济改革下的重要举措。
1）环保方面：办公建筑改造过程中的环境污染往往是由土地资源利用不当，物理条件干扰等原因引起。在设计中要注意避免资源浪费、及异常噪声污染。
2）结构方面：电气改造中对万用钥匙使用、机构箱门、接地线布局等方面的不合理设计会影响到站内系统正常运行的效率，因此需要加强对办公建筑内系统的组建。
2.自动化设计中的在线监测系统
建筑设备监控系统为用户提供一个安全、高效、节能、舒适、温馨的环境。办公建筑中，有相当多的用电设备在工作。从宏观上看用电设备的正常工作，必须有两个条件：第一个条件是通过输电配电系统，将电能送到用电设备的电力输入端上；第二个条件是通过测量控制系统，准确地控制它的工作方式。这两部分组成了一个完善的供配电网，如图1所示：
图1供配电网“主动”状态用电单元逻辑框图
其设计原则为：
1）合理地进行负荷计算和分配。电力负荷计算是供电基础，是设计配电系统的基本条件。在进行负荷计算时，既要有依据，又要留有裕度。节能不是不用电，而是要以保证充分用电为基础，使电能获得最大的效益。单项裕度要大，综合裕度要因地制宜。系统的分配要合理，要使电网能高效运行，又要便于控制。
2）按负荷重要性分成数个等级。负荷等级是进行综合控制的基础。负荷的控制原则是低级让高级，高级优先。当然，这个分级首先要符合国家的各类设计规范。同时，还要看到这个等级是相对的，又是动态可变的。
3）要有对非重要电力负荷控制及调节功能的电力控制器。
4）高效、准确、可靠的测量控制网络。
①能对用电设备的工艺对象的物理参量加以监测。建筑大厦的主要建筑智能化系统都是以其工艺对象的物理参量为控制的出发点。如光的照度，空调室的温度、湿度，汽车库的二氧化碳含量，水箱的储水量，其参照坐标及时间参量等。
②能对电力网的各种电量进行实时监测。特别是对电网及设备安全运行有关的参数，更要实时传输到计算机中心，并以此作为电网调节控制软件设计的依据。
③分布式或集散式结构的计算机控制系统。该系统是整个测量控制电路的核心，所有物理参量传感信号及电量传感器信号都输入到计算机中心，而计算机输出的控制信号都遵循软件的要求进行运作。只有采用了集散式或分布式系统.“主动”状态的应用才有了可能。集中式系统则只适用于小面积、短距离的建筑工程，有相当大的局限性[2]。
3.建筑电气照明系统
3.1照明设计要点
办公建筑的工作房间要求有足够的照度和照度均匀度，最低照度和平均照度之比不宜小于0.7。因为长时间在办公室工作，照度均匀可以减轻疲劳，使人舒适，提高工作质量。办公楼建筑照明的照度标准值应符合建筑电气技术措施手册中的有关规定。楼内的会议室、报告厅、贵宾室等可以选用华丽的灯具。而且需要有足够的电源插座以便供扩音器、录像、幻灯等电气设备用电。办公室的插座从安全及办公自动化要求应选用单相三孔有保护接零或接地的插座。阅览室应设置局部照明。灯具的位置设置在书的正上方，也可以把灯直接设置在书架上。由于办公室通常是在白天使用，设计时宜充分利用自然光，以利节能。平面布灯时应单灯单控，在白天阳光充足时，可以不开靠窗户的灯。楼道和厕所宜单设一条支路，以便于下班以后或是出事后可以拉闸断电，而只保留楼梯和楼道的照明。电源要用TN-S系统三相五线供电，如果当地是TN-C系统，应在总配电箱处工作零线分出一根专用保护线，即成为TN-C-S系统供电[3]。
3.2节能控制设计
节能控制是照明设计的基本原则之一，是应在保证不降低作业的视觉要求下，能最有效地利用照明用电。
①照明设计应选用效率高的光源及选用利用系数高、配光合理的灯具。灯具节能应主要体现在高效率上，若效率过低，则很难用其他方法补救其节能效果。同时，根据使用现场不同，采用控光合理、光通量维持率高、光利用系数高、照明与空调一体化的灯具等，以达到节能目的。在保证照明质量的前提下，应优先采用开启式灯具、定向照明灯具，并不宜用装有格栅、保护罩等附件的灯具。
②确定合理的照度标准值。作为照明节能的一个重要环节，照明设计应根据工作面的分布情况选取合理的照度标准值，正确考虑照度标准的高、中、低3挡的照度值；根据视觉作业特点，选择合适的照明方式，尽量少用一般照明，可考虑非均匀照明、混光照明以及其他灵活的照明系统，如设置照度梯度，使灯光物尽其用，达到节能的目的。
③采用合理的控制方式。对于手动控制，一是可适当增加照明开关点，以达到分区控制灯光的目的；二是可采用各种类型的节电开关，如调光开关、定时开关、节电控制器等，都有显著的节能效果。而自动控制，则包括红外遥控开关、光电照明控制、中央控制系统及智能照明控制系统等方式，可结合具体的工程实际选用，以节约用电。
4.结语
总之，随着科技的发展，尤其是计算机技术的广泛应用，办公建筑的功能日益丰富，建筑电气自动化设计也要体现出以电能、电气设备、计算机技术和通信技术为手段，创造、维持和改善建筑内空间的电、光、热、声以及通信，使办公建筑物更充分地发挥其特点，实现其功能的作用。
参考文献：
[1]贾玉佩.现代建筑电气工程的技术性维修方案[J].安徽建筑工业学院学报，2012，12（07）：10-13.
[2]郝玉萍.电气工程对高层建筑性能的影响里分析[J].东北大学学报，2011，40（17）：100-101
[3]谢永兴.高层建筑自动化监测系统的设计及安装[J].电气工程，2012，19（8）：41-42.
作者简介：
孙有新（1985.03—），男，助理工程师，本科，从事电气工程设计工作。
摘要：随着社会的进步，建筑工业和建筑技术正在迅速发展，建筑电气化、自动化程度越来越高，为适应办公建筑的发展，电气工程的设计既要满足办公使用需求，又要认识到设计工作是开拓、创造性劳动，要有超前意识，适应现在、开发将来。本文首先阐述了办公建筑电气工程建设和改造设计的要求，其次分析了自动化设计中的在线监测系统，最后对自动化设计中照明系统进行了深入研究。
关键词：建筑；电气工程；自动化设计
前言
办公建筑即写字楼，满足企业或组织从事智力型生产经营活动为主的建筑物。办公建筑电气工程自动化应以建筑为平台，以电气自动化技术为手段，在有限空间内，创造人性化的生活环境。因此电气工程自动化设计应具备保证使用者的安全可靠、高灵活性、可持续发展性、安全私密性的特点。
1.办公建筑电气工程自动化设计的组成和要求
1.1建筑电气工程设计的组成
概括来说，办公建筑电气自动化设计的内容可以分为两大部分。
（1）照明与动力。照明与动力包括照明、供配电、建筑设备控制等设备。这部分中照明、供配电是传统的设计内容。随着办公建筑现代化程度的提高以及建筑向高空发展，建筑设备的控制要求越来越高，因此控制内容也越来越复杂。
（2）通信与自动控制。这部分含有电话、广播、电视、空调自控、计算机网络、火灾报警与消防联动、机电设备自控等系统。其中电话、广播、电视是传统的设计内容。计算机网络及各种自动控制系统等属新增的内容。它们是体现办公建筑现代化的重要组成部分，尤其是高层建筑所必不可少的装备[1]。
1.2办公建筑电气自动化设计要求
电气工程设计是用图纸表达的产品，尚须由施工单位去建设工程实体。因此，设计方案能否满足施工是一个很重要的问题，否则仅是“纸上谈兵”而已。一般来说设计者应掌握电气施工工艺，起码应了解各种安装过程，以使图纸能够有指导作用。
由于电气装置使用的能源和信息是来自市政设施的不同系统，因此，在开始进行设计方案构想时，就应考虑到能源和信息输入的可能性及具体措施。与这方面有关的设施是供电网络、通信网络和消防报警网络等，相应地就要和供电、电信和消防等部门进行业务联系。
“安全用电”在建筑设计中是个特别重要的问题。为此，在自动化设计中考虑多种安全用电设施是非常必要的，同时还要保证建筑电气设计的内容完全符合电气的规程、规定。
1.3设计中应注意的问题
电气工程建设和改造质量对电力系统运行性能的完善至关重要。既是未来建筑行业发展趋势，也是市场经济改革下的重要举措。
1）环保方面：办公建筑改造过程中的环境污染往往是由土地资源利用不当，物理条件干扰等原因引起。在设计中要注意避免资源浪费、及异常噪声污染。
2）结构方面：电气改造中对万用钥匙使用、机构箱门、接地线布局等方面的不合理设计会影响到站内系统正常运行的效率，因此需要加强对办公建筑内系统的组建。
2.自动化设计中的在线监测系统
建筑设备监控系统为用户提供一个安全、高效、节能、舒适、温馨的环境。办公建筑中，有相当多的用电设备在工作。从宏观上看用电设备的正常工作，必须有两个条件：第一个条件是通过输电配电系统，将电能送到用电设备的电力输入端上；第二个条件是通过测量控制系统，准确地控制它的工作方式。这两部分组成了一个完善的供配电网，如图1所示：
图1供配电网“主动”状态用电单元逻辑框图
其设计原则为：
1）合理地进行负荷计算和分配。电力负荷计算是供电基础，是设计配电系统的基本条件。在进行负荷计算时，既要有依据，又要留有裕度。节能不是不用电，而是要以保证充分用电为基础，使电能获得最大的效益。单项裕度要大，综合裕度要因地制宜。系统的分配要合理，要使电网能高效运行，又要便于控制。
2）按负荷重要性分成数个等级。负荷等级是进行综合控制的基础。负荷的控制原则是低级让高级，高级优先。当然，这个分级首先要符合国家的各类设计规范。同时，还要看到这个等级是相对的，又是动态可变的。
3）要有对非重要电力负荷控制及调节功能的电力控制器。
4）高效、准确、可靠的测量控制网络。
①能对用电设备的工艺对象的物理参量加以监测。建筑大厦的主要建筑智能化系统都是以其工艺对象的物理参量为控制的出发点。如光的照度，空调室的温度、湿度，汽车库的二氧化碳含量，水箱的储水量，其参照坐标及时间参量等。
②能对电力网的各种电量进行实时监测。特别是对电网及设备安全运行有关的参数，更要实时传输到计算机中心，并以此作为电网调节控制软件设计的依据。
③分布式或集散式结构的计算机控制系统。该系统是整个测量控制电路的核心，所有物理参量传感信号及电量传感器信号都输入到计算机中心，而计算机输出的控制信号都遵循软件的要求进行运作。只有采用了集散式或分布式系统.“主动”状态的应用才有了可能。集中式系统则只适用于小面积、短距离的建筑工程，有相当大的局限性[2]。
3.建筑电气照明系统
3.1照明设计要点
办公建筑的工作房间要求有足够的照度和照度均匀度，最低照度和平均照度之比不宜小于0.7。因为长时间在办公室工作，照度均匀可以减轻疲劳，使人舒适，提高工作质量。办公楼建筑照明的照度标准值应符合建筑电气技术措施手册中的有关规定。楼内的会议室、报告厅、贵宾室等可以选用华丽的灯具。而且需要有足够的电源插座以便供扩音器、录像、幻灯等电气设备用电。办公室的插座从安全及办公自动化要求应选用单相三孔有保护接零或接地的插座。阅览室应设置局部照明。灯具的位置设置在书的正上方，也可以把灯直接设置在书架上。由于办公室通常是在白天使用，设计时宜充分利用自然光，以利节能。平面布灯时应单灯单控，在白天阳光充足时，可以不开靠窗户的灯。楼道和厕所宜单设一条支路，以便于下班以后或是出事后可以拉闸断电，而只保留楼梯和楼道的照明。电源要用TN-S系统三相五线供电，如果当地是TN-C系统，应在总配电箱处工作零线分出一根专用保护线，即成为TN-C-S系统供电[3]。
3.2节能控制设计
节能控制是照明设计的基本原则之一，是应在保证不降低作业的视觉要求下，能最有效地利用照明用电。
①照明设计应选用效率高的光源及选用利用系数高、配光合理的灯具。灯具节能应主要体现在高效率上，若效率过低，则很难用其他方法补救其节能效果。同时，根据使用现场不同，采用控光合理、光通量维持率高、光利用系数高、照明与空调一体化的灯具等，以达到节能目的。在保证照明质量的前提下，应优先采用开启式灯具、定向照明灯具，并不宜用装有格栅、保护罩等附件的灯具。
②确定合理的照度标准值。作为照明节能的一个重要环节，照明设计应根据工作面的分布情况选取合理的照度标准值，正确考虑照度标准的高、中、低3挡的照度值；根据视觉作业特点，选择合适的照明方式，尽量少用一般照明，可考虑非均匀照明、混光照明以及其他灵活的照明系统，如设置照度梯度，使灯光物尽其用，达到节能的目的。
③采用合理的控制方式。对于手动控制，一是可适当增加照明开关点，以达到分区控制灯光的目的；二是可采用各种类型的节电开关，如调光开关、定时开关、节电控制器等，都有显著的节能效果。而自动控制，则包括红外遥控开关、光电照明控制、中央控制系统及智能照明控制系统等方式，可结合具体的工程实际选用，以节约用电。
4.结语
总之，随着科技的发展，尤其是计算机技术的广泛应用，办公建筑的功能日益丰富，建筑电气自动化设计也要体现出以电能、电气设备、计算机技术和通信技术为手段，创造、维持和改善建筑内空间的电、光、热、声以及通信，使办公建筑物更充分地发挥其特点，实现其功能的作用。
参考文献：
[1]贾玉佩.现代建筑电气工程的技术性维修方案[J].安徽建筑工业学院学报，2012，12（07）：10-13.
[2]郝玉萍.电气工程对高层建筑性能的影响里分析[J].东北大学学报，2011，40（17）：100-101
[3]谢永兴.高层建筑自动化监测系统的设计及安装[J].电气工程，2012，19（8）：41-42.
作者简介：
孙有新（1985.03—），男，助理工程师，本科，从事电气工程设计工作。