智能建筑电气设计存在的问题及优化策略

2022-11-24金延琨

新型工业化 2022年9期

关键词：供配电智能建筑电气设计

金延琨

青岛和达金时代置业有限公司，山东青岛，266000

0 引言

目前智能建筑电气设计体系存在一些问题，需落实相应的控制措施，实现统筹控制的目标。

1 智能建筑电气设计概述

1.1 系统组成

在智能建筑电气设计体系中，为保证智能应用效能，要设置结构、系统和服务管理相匹配的组合模式，从而打造集系统结构、服务管理于一体的建筑环境。在智能建筑电气设计总体方案中，要保证相应系统都能形成相匹配的控制结构，从而优化建筑结构电气效能。

图1 智能建筑电气系统组成

1.2 原则

为保证智能建筑电气设计效果最优化，要秉持规范化设计原则，确保具体设计要素应用控制的合理性，从而为电气系统应用效能最优化予以支持。

（1）秉持经济性原则，将建筑设计成本和经济效益作为综合考量的内容，并且保证全过程设计环节都能满足经济要求，在贴合质量要求和节能技术要求的同时，维持施工项目成本管理效果最优化，也最大化维持建筑电气系统施工效益。

（2）秉持实事求是原则，为保证智能建筑电气设计效果最优化，设计人员对系统要点进行设计的过程中，要将实用性和功能性作为关键，依据建筑物整体使用功能以及结构特点落实具体方案，并提升设计方案可行性和科学性，保障智能建筑用电需求。

（3）秉持功能性原则，智能建筑中任何电气内容，都要满足整体布线要求，将供配电系统、照明系统等归为统一控制的环节，确保布线设计的科学性和合理性，从而有效优化建筑物应用效能[1]。

2 智能建筑电气设计存在的问题

在智能建筑电气设计工作中，要保证相应设计环节和设计节点贴合智能建筑的整体需求，并且保证设计的合理性，但是，在实际电气设计中却依旧存在一些亟待解决的问题，制约智能建筑电气设计效果和统筹水平。

2.1 配电箱设计不合理

为保证智能建筑电气设计的规范性，在设计工作开始前要对项目特点进行全面分析，保证模块化配电箱设计内容贴合实际需求，才能提供更加优质且安全的供电服务，减少安全隐患留存造成的不良影响。尽管我国建筑电气设计中多数都采取的是PZ20技术完成模数化配电箱作业，能满足电气施工需求，但是，具体电气设计环节还存在配电箱应用设计不合理的问题，尤其是在未综合考量智能建筑项目结构特点就采取PZ30技术时，由于技术的应用结构和应用标准和智能建筑相背离，使得电气系统运行的安全性和可靠性无法有效管理，必然会对居民居住安全效果造成影响[2]。

2.2 内部线路管线设计不合理

智能建筑中各个系统相对独立，都依靠自身的工作职能要求开展具体作业，这就使得功能性和结构性存在明显差异，要有效提升智能建筑电气设计水平，就要结合功能要求完成管线系统的设计，然而，在具体控制工作中却忽略了内部管线设计不合理的问题。一方面，电线的敷设处理难度较大，主要是由于线路结构本身存在一定的复杂性，加之线路数量较多，施工单位在实际施工作业中往往更加关注整体效果或者是施工主体内容，却没有严格约束管线敷设的设计内容，这就会增加建筑工程项目施工隐患的留存概率，使得相应的管线设计内容不能完全满足智能电气设备系统使用需求。另一方面，管线施工作业施工人员作业水平也会对后续工作水准产生影响，若是管线施工人员技术水平不足，就会造成管线敷设过程存在较多漏洞，使得内部线路管线设计和敷设处理工作质量无法满足预期，制约整体建筑工程项目质量水平[3]。

2.3 防护技术不到位

要想充分发挥智能建筑电气设计的优势作用，就要结合电气设计要求和标准落实相应的防护机制。比如，电气防雷带技术，要结合智能建筑工程项目的整体布线要求进行区域化管理，并且将避免雷击作为布线处理的关键，以维持电气系统整体应用效能。然而在实际设计工作中，防雷带定位准确性不足的问题较为常见，没有按照标准化流程进行线路焊接操作，就会出现质量水平无法满足预期施工规定的情况，使得智能建筑电气施工效果无法满足标准需求。

另外，一旦出现安全防护技术不达标的现象，就会增加电气设备腐蚀风险，使得整个智能建筑电气设计环节和布局结构的效果受限，甚至会严重制约电气系统的运行水平。

3 智能建筑电气设计的优化策略

为全面提升智能建筑电气设计的质量水平，要结合电气设计可能存在的问题落实相关工作，确保设计效能和设计模块应用重点都能依据安全标准全面落实，从而整合智能建筑电气设计整体规划，为智能建筑电气系统设计统筹效果的进步予以保障。

3.1 规范系统设计

在智能建筑电气设计工作中，要将供配电系统设计工作作为重点，设计人员要结合内部系统开展规范分析，并全面了解内部系统用电负荷参数，配合计算分析的过程优选电源，依据电源的应用情况完成独立供电管理，从而更好地维持智能建筑电气设计的质量效果[4]。

第一，要对智能建筑电气设计方案进行集中校对和分析，全面了解智能建筑供电要求，从而优选供电方式，主要是借助自动切换设计模式，配合供配电系统运行工作，更好地整合节能管理工序。正是因为智能建筑中电力系统内容较多，因此，要结合混合式配电技术开展具体工序，确保能满足不同电气设备实际应用标准。

第二，要结合智能建筑的具体应用情况和状态，保证供配电系统设计的细节和内容都能贴合实际规范，并且，在满足具体需求的同时维持设计的合理性和科学性。比如，在高层智能建筑供配电系统设计环节中，要借助分层供电方式提高供配电系统设计的水准，主要是利用分层供电方式更好地优化供配电系统设计过程，实现分层管理的目标。一般是在智能建筑的地下室层、整栋建筑楼层1/2层以及建筑顶层设置独立的变压器，配合楼层布置的要求，保证开关合理配置，为不同楼层供电需求的落实予以支持[5]。

第三，为提升智能建筑电气系统设计水平，要结合供配电系统设计规范，最大程度上提高设计实效性，将满足用户需求和供配电系统规范标准作为衡量设计内容实效性的标准，从而维持良好的电能管理效果，夯实控制基础。

3.2 设置变压器设施

智能建筑电气系统中，变压器是非常关键的元件，要结合电气设计的整体方案确保变压器相关工作环节贴合实际需求，维持设置应用效果的同时，还能打造更加安全可靠的智能建筑电气体系。

（1）科学设置变压器。要从变压器的数量和设置处理的安全性出发，对于智能建筑而言，不同时间段对于供电的需求也会有所差异，尤其是用电高峰期，一般是指早上7：00-9：00、晚间5：00-8：00，此时，需要多台变压器同时运行才能满足智能建筑的实际用电需求。而在用电低峰期，只需要1台或者是2台变压器就能满足供电需求，此时，就要结合智能建筑电气的应用要求和标准，适当匹配相应数量的变压器，合理控制其应用效果，满足各时间段供电需求的同时，还能减少建筑工程项目的初期成本投资[6]。

（2）功率组合分析。在智能建筑电气设计方案中，要依据实际需求选取适当的设备，而变压器自身的能源消耗情况和功率水平息息相关，设计人员在变压器功率处理的过程中，要进行全面计算分析，依据空载损耗、负载损耗、空载电流百分比数据等完成综合评估，在此基础上实现变压器功率的合理化控制，以维持整个变压器组运行的稳定性和安全性，在减少能耗的同时为智能建筑电气系统效力。

（3）型号优选。对于智能建筑变压器应用工作而言，不仅要对数量、参数等进行集中计算和分析，也要优选变压器型号，确保对应匹配变压器能在节能效果较好的同时，维持标准的功率参数。基于此，变压器型号选择中要对节能效果和价格因素进行统筹分析，确保能最大程度上提高系统节能水平，维持变压器统筹管理的效果。

3.3 合理设计配电负荷

对于智能建筑电气设计工作而言，要想获取良好的配电负荷应用效果，就要对相应参数进行集中计算和分析，确保数据采集工作和数据汇总都能为后续进一步计算配电负荷提供支持。并依据最终的计算结果，完成配电负荷可控化调配工作[7]。

第一，相关技术人员要集中监督和管理智能建筑外部环境的数据，并落实实时性监测分析的工作，主要是对不同时间段内相关温度、湿度、二氧化碳浓度参数变化等予以集中采集，并汇总在规范的数据库体系内，保证数据校准工作顺利落实。

第二，要强化建筑需求类数据的监测工作，主要是对建筑结构自身的光照情况以及居民的居住舒适度进行集中调研，合理性监测评估的同时，确保能对功能性需求的落实效果予以统筹评估，这能为配电负荷设计工作提供较为直观的依据。

第三，要对智能建筑自身排水等基础扩展功能进行集中分析，一些智能建筑会设置排水系统，其用电需求也要结合数据汇总分析的结果予以统筹控制，确保配电负荷布置情况满足设计合理性标准，也能在维持智能建筑整体功能性的同时，提供更加优质的用电服务。

3.4 消防防雷系统

基于智能建筑电气设计要求，设计人员要强化消防系统和防雷系统控制工作的效果，维持设计合理性，并依据电气系统运行安全标准和可靠性标准，整合相应的控制环节，从根本上维持消防防雷系统设计效果[8]。

（1）消防系统。一方面，设计人员要统筹分析火灾报警控制系统和联动装置系统的设计工作，要结合整体电气设计的标准和要求，将系统电气处理环节作为关键，无论是控制和指示设备还是附加设备（图2），都要按照标准化流程予以设置。并且，应用数据采集和分析功能模块，保证信息汇总和信息收集等工作都能顺利展开，一旦出现异常现象第一时间报警处理，提高火灾控制器的应用效能，也为系统整体火灾防御能力的优化予以支持[9]。