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H0 建筑電氣技術的發展

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  摘要:建筑電氣技術的發展,是隨著建筑技術的發展,電氣科技的發展而同步的。尤其是隨著信息技術的發展,如計算機技術、控制技術、數字技術、顯示技術、網絡技術以及現代通信技術的發展,使建筑電氣技術實現了飛躍性的發展。自從改革開放以來,與國際上進行廣泛的技術交流,國際上許多先進的新產品、新技術不斷進入中國建筑市場,使建筑電氣行業邁出了新的一步。

  關鍵詞:建筑 樓宇 電氣 技術 發展

  建筑電氣技術的發展,是隨著建筑技術的發展,電氣科技的發展而同步的。尤其是隨著信息技術的發展,如計算機技術、控制技術、數字技術、顯示技術、網絡技術以及現代通信技術的發展,使建筑電氣技術實現了飛躍性的發展。自從改革開放以來,與國際上進行廣泛的技術交流,國際上許多先進的新產品、新技術不斷進入中國建筑市場,使建筑電氣行業邁出了新的一步。

  70年代末,建筑行業是我國大的支柱產業之一,建筑電氣專業處于無標準規范、無科技期刊、無專業學會、無科研機構、無情報交流的狀態,這與國家經濟發展是很不相稱的。建筑電氣專業存在的上述問題不解決,勢必要拖建筑行業的后腿。經過短短幾年時間,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作及情報交流網、出版發行《建筑電氣》雜志,部標《建筑電氣設計技術規程》也于83年頒布。為建筑電氣專業設計今后的發展打下了堅實的基礎,成為推動建筑行業同步發展的動力。

  各省市也在此基礎上陸續成立了相應的學術機構,為本地區的建筑電氣發展和進步積極努力,通過介紹、交流建筑電氣設計中的新技術,達到了培養在職廣大技術人員業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外合作設計的先例后,相繼在廣東、深圳、上海、北京等地陸續建設了一批高層建筑。有的是合作設計,有的則是國內設計單位獨立完成。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展的情況。通過與國外同行的交流,引進新產品、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。經過多年的發展,隨著基本建設的推進,建筑電氣技術在全國范圍內得到了充分的發展。尤其是從1992年小平同志南巡講話后,經過撥亂反正,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高速發展,使建筑電氣行業有了長足的進步。

  建筑電氣包括強電和弱電兩部分,強電部分的設計內容主要包括:變配電系統、電力和照明系統、防雷接地系統等。一般來說,建筑中變配電系統主要包括:高低壓系統、變壓器、備用電源系統等;電力系統主要包括電力系統配電及控制;照明系統則包括室內外各類照明;防雷接地系統包括防雷電波侵入、防雷電感應、接地、等電位聯結和局部等電位聯結、輔助等電位聯結等等。在這短短二十多年中,這些系統的技術和產品發生了巨大的變化,許多設計的理念也隨之發生了巨大的變化。例如高壓系統中的高壓開關柜,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,占用了很大的建筑面積,F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,既節省了空間,又方便了管理。低壓斷路器已從過去的體積大、短路容量小發展到大電流、高分斷能力、體積小、性能穩定,使系統更加安全可靠,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展,可將斷路器的多種參數通過工業控制總線,直接將信號傳送給計算機。

  干式變壓器的出現,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生火災的可能,使之可以方便地設置在建筑物的內部,更直接深入到負荷中心。另外也消除了建筑內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字技術控制,使受控設備處于最佳控制狀態,進一步達到了節能的效果。

  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,光源朝著發光效率高、光色好、顯色指數高方向發展,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流器,從過去的普通電感式鎮流器發展到節能型電感鎮流器、電子鎮流器,而且針對諧波分量的大小,生產出低諧波電子鎮流器。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,也從傳統的產品走向了專業化的生產,除了滿足常規的電源切換外,還出現了能滿足電子設備雙電源互投,能在1/4電源周波內互投的產品,大大提高了供電的可靠性和連續性。

  供電電纜和導線是建筑電氣中大量采用的產品。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。例如大型醫院手術室采用醫療場所的漏電保護,剩余電流監視系統等。

  強電系統的技術發展,是廣大工程技術人員有目共睹的,也是我們所親身經歷的。如此巨大的發展,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造了條件。

  隨著建筑智能化技術的深化應用,有些設備或系統的控制,逐漸走向由專業的控制系統進行監控,并向建筑設備監控系統開放其通信協議,達到系統間的互聯和互通。例如建筑物的電力自動監控系統,采用現場總線技術實現數據采集和處理,集中進行監控,達到對變配電系統的遙測、遙調、遙控和遙信,實現變配電所無人值守。系統能不斷進行采集和分析,提前給出必要的提示或警告,便于系統的安全運行。電力自動監控系統采用計算機技術、數據處理技術、控制技術、傳感技術、通信網絡技術、電力電子技術等,可基本取代傳統的二次回路,具有接線簡單、性能可靠、易于維護等優點。與此同時,對建筑物中第二耗能大戶照明系統的節能控制也開始被普遍重視,專業的照明控制系統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、減光控制等方面發展。此外,場景控制、遙控器控制、現場控制等多種靈活的控制方式,在最大限度地實現節能的同時,還實現了照明系統的舒適性、功能性和人性化。

  例如80年代末編制的《建筑設計防火規范》GBJl6—87;90年代的《民用建筑照明設計標準》GBJl33—90;《民用建筑電氣設計規范》JGJ/16—92;《工業企業照明設計標準》GB50034-92;《高層民用建筑設計防火規范》GB50045—95;《供配電系統設計規范》GB50052—95;《l0kV及以下變電所設計規范》GB50053—94;《低壓配電設計規范》GB50054—95;《通用用電設備配電設計規范》GB50055—93;《建筑物防雷設計規范》GB50057—94等等。為建筑電氣設計提供了可遵循的依據,也為建筑電氣走向規范化邁出了堅實的一步。

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