通过多年的电气设计工作,我深刻感觉到随着现代建筑智能化程度的提高,智能化电气相对于传统电气化设计的区别日趋明显。

系统概况本次设计为XX商业大厦弱电系统设计,大厦为综合性的商业大楼,集办公、商场及餐厅于一体。大厦地下两层,地上二十一层,裙房四层。电信间设置在地下二层,接收电话及网络;楼宇控制中心设置在大楼首层,为大楼弱电系统综合控制中心;屋顶设置天线接收机房。地下二层为人防区。

XX商业大厦弱电系统子系统分类:

火灾自动报警系统;背景音乐兼紧急广播系统;安保监视系统;CATV有线电视系统;综合布线系统;BA楼宇自控系统。

火灾自动报警系统;背景音乐兼紧急广播系统XX商业大厦防火等级按一类建筑进行设计,消防控制中心设置在大楼首层的楼宇控制中心内,控制中心可通过中文CRT菜单对消防设备的运行情况进行监视及联动操作。

根据《火灾自动报警系统设计规范》大厦内每层划分一个单独的防火分区,火灾自动报警系统每个报警回路接受若干个防火分区的信号,报警回路共10个。

根据规范在各防火分区设置火灾报警探头,煤气表房设置煤气泄露探测器。地下停车库根据梁的区域布置灵敏度为II级的温感探头。其它区域采用智能型烟感探测器。

采用输入监视模块将一些需要系统监视的报警点并入总线内,如水流指示器、湿式报警阀、消火栓启泵按钮指示、紧急报警按钮、蝶阀和防火阀等。

系统可自动联动控制防火卷帘门,排烟阀等消防设备的启停。对于消防水泵,防烟和排烟风机的启停,除可自动控制外,可在消防控制中心手动控制。煤气泄露探测器报警时,自动切断煤气总阀,并接收反馈信号。

火灾报警情况确认后,自动切断非消防电源,接通报警广播及火灾应急灯,疏散灯电源,并接收反馈信号。

火灾报警情况确认后,所有电梯停在一层,并接收反馈信号。

火灾报警情况确认后,关闭相应防火分区的防火卷帘门,疏散通道的卷帘门,在烟感探头报警时降至离地1.8米,温感探头报警时降至地面,并接收反馈信号。

消火拴启泵按钮直接接至消防水泵控制回路,可在楼宇控制中心直接启动消防水泵。

建筑内走道和大厅等公共场所设置背景音乐兼紧急广播系统扬声器。各广播分区设置音量开关,可调节音量大小。

消防广播系统平时可兼作为背景音乐系统,火灾报警情况确认后,着火层及上下相邻一层自动切换为消防广播,并放出最大音量。

手动报警按钮都留有消防电话分机插孔,在电梯机房、空调机房、变配电室、水泵房及排烟机房设置消防电话,消防控制中心设置119直播电话。

火灾报警控制系统每层设置的接线端子箱和模块箱,布置在弱电间内。

消防电源线及联动线选用耐火电线,采用KBG钢管保护,钢导管与接地系统连接,形成良好的屏蔽保护,金属管外涂防火漆保护。

管线穿越地下二层人防区域均作密闭处理。

火灾报警系统探头实际布置可在二次装修时具体调整。

火灾报警系统与BA系统留有通讯接口。

小结:

火灾报警系统从保卫人民财产及生命安全角度来讲是重要的,是弱电系统中图纸审核最为严格的一项。设计过程中应注意规范要求,尤其强制性规范要求。消防设备非常规的联动顺序应做好详细的记录,作为火灾报警系统设备调试时的程序设计依据。

火灾报警系统目前多采用无极性二总线制,报警联动总线共用,便于设计与施工,但对总线保护的要求较高了,因此总线的施工要求要按照联动总线的施工要求来做。

安保监视系统安保监视系统控制中心设置大楼一层的楼宇控制中心内。安保监视系统采用综合式计算机安全综合式管理系统,主要包括安保报警系统、电视监视系统和巡更系统。

大楼周边设置红外对射探测器,大楼内部重要通道(电梯间、楼梯间及公共走廊)设置报警探头。

大楼室外设置一台室外彩色快球摄像机,首层大厅设置三台室内彩色云台摄像机。首层银行根据柜台布置设置柜员机,大楼内部重要通道(电梯间、电梯内、楼梯间及公共走廊)设置黑白摄像机,地下一、二层,地上一至四层根据空间情况布置摄像机。

楼宇控制中心设置十六路数字硬盘录像机六台,接入摄像机及报警信号。

大楼每层设置若干个无线式巡更按钮,楼宇控制中心设置巡更系统主机。

地下停车库设置停车场管理系统,车库进出口设置自动栏杆及IC卡读卡器。

地下停车库各车位设置车辆检测器,主要路口设置电子车位牌,指示车辆停靠合理车位。

停车场管理系统不在本次设计范围之内,未来根据停车场实际车位布置情况进行设计。

安保监视系统与公共防范管理系统留有通讯接口。

小结:

对于一般民用建筑,安保系统要求的等级并不是很高,因此使用接线方式简洁的数字硬盘录像机有较强的优势。但对于大型安保系统,摄像机、报警探头数量较多,并有复杂的联动要求时,使用数字硬盘录像机就比较复杂了。

目前市场上推出一种网络电视监视系统,终端采用视频接入模块,使用大型骨干网络交换机传输、储存信息。但目前这个系统的图像质量还不令人满意,信号也明显有滞后,但未来随着网络技术的发展,将来可能会取代数字硬盘录像机。

CATV有线电视系统本次设计有线电视系统考虑接收开路电视及卫星电视信号,与市内有线电视网留有接口。

卫星天线在布置在屋顶上,信号直接引入屋顶天线机房内。

有线电视信号仅分配至各层用户智能集线箱内,二次装修时具体布置到位。

大厦内部可增加自办节目,设备放置在屋顶天线机房内。

大楼有线电视主干线垂直采用SYV-75-9电缆,水平采用SYV-75-5电缆。

用户可通过加配智能集线箱的分支/分配器,扩展有线电视用户点数。

有线电视客户端电坪为:64±4dB.智能集线箱有线电视接入电坪应比客户端电坪高5dB.综合布线系统本次设计综合布线系统数据接入采用一条千兆光纤,通过一台千兆交换机分配至层弱电间,层弱电间设置交换机,分配至各层客户端,带宽10M到桌面。

系统采用一条300对的外线直播电话的大对数电缆。

综合布线语音、数据点仅分配至各层用户智能集线箱内,二次装修时具体布置到位。

数据光纤、语音中继线和语音大对数电缆由电信网引入大厦地下二层电信间内,线路路由及电信手孔由外网设计时统一考虑。

垂直布线数据布线采用光纤,语音布线均采用大对数电缆。

水平布线语音、数据线均采用超五类线。

大楼办公区域每15平米设计一个双孔模块插座。

每个办公区域设置两条直线电话,一条内部电话。

对建筑物内屏蔽效应较强区域,考虑设置移动通讯中继器,二次装修时具体设计。

小结:

设计布点到位,对施工图设计阶段来讲,不确定因素太多。如设计仅做到层弱电间,将来水平布线又比较困难。采用智能集线箱布置在每个工作区内,二次装修时布点到位,这样做法我认为有利于简化设计工作,办公区域未来布置也更加方便灵活。

需要说明的是,智能集线箱有线信号接入电坪并不是最终客户端使用电坪,智能集线箱内标准配置一台四分配器,因此会有5~6dB的损耗。

BA楼宇自控系统BA楼宇自控系统对大厦内的空调、水泵、电梯及高低压变配电设备运行状态进行监控,对于故障信息发出报警信号。

采用ACCUPOWER电能管理系统监控高低压变配电设备的运行,BA楼宇自控系统与电能管理系统通过RS232接口连接,互相通讯。

大厦1~4空调系统为半集中式水冷空调系统,各层空调系统独立运行。根据对送回风温湿度信号的采集,系统可自动调整送回风阀门、冷热水电控阀,保证空调系统的最佳运行状态。

大厦标准层空调系统为半集中式风冷空调系统,各层空调系统独立运行。根据对送回风温湿度信号的采集,系统可自动调整送回风阀门,保证空调系统的最佳运行状态。

楼宇自控系统监视空调系统的运行状态,对故障信息发出报警,并可在楼宇控制中心遥控空调设备的启停并调速。

楼宇自控系统监视给排水系统的运行状态,对故障信息发出报警,并可在楼宇控制中心遥控给排水设备的启停。楼顶水箱间,集水井设置液位开关,直接输入就近的DDC中。

楼宇自控系统监视电梯系统的运行状态,对故障信息发出报警。

BA楼宇自控系统中央控制主机设置在首层的楼宇控制中心内。

系统采用五类线作为系统总线,沿弱电间垂直布线。

DDC布置在对应层的弱电间内,DDC电源由中央控制室集中供电。

本次设计整座大厦的系统集成是建立在楼宇自控系统上的,留有与火灾自动报警系统、公共安全防范系统及停车场管理系统的通讯接口。各子系统与楼宇自控系统均采用标准接口,并提供开放的用户协议。

小结:

楼宇自控系统作为智能化系统的核心,是实现设备节能与实现弱电系统集成的关键技术。供配电系统的电能监测需要配电柜厂家密切配合,这使它相对于其他设备监控有所不同。从这个角度来讲,我认为设计院的强弱电图纸均应设计,作为配电柜厂的制造依据。

因此,本次系统我设计了独立的电能监测系统,监测仪表均安装在对应的高低压配电柜上,系统独立设置监控主机,可通过标准的MODBUS协议与楼宇自控系统通讯,通过交流,楼宇自控厂商也比较欢迎这样的做法。

弱电系统供电及防雷接地楼宇控制中心、电信间电源按消防电源设计,采用双回路供电,末端设置自动切换装置。

配置20kVA的UPS不间断电源,可维持设备运行30min,UPS设置在首层的弱电间内。

楼宇控制中心、电信间采用防静电架空地板。线缆在地板下敷设。

本次设计计算机系统设备机房的接地系统采用共用接地系统,利用建筑物桩基网作为共用接地系统的基础接地装置。楼宇控制中心、电信间及弱电间设置弱电接地母排(紫铜排25x3mm2),利用结构主钢筋作为引下线接至接地体。机架与接地母排之间采用再用直径为16mm2的铜导线连接。

弱电系统采用KBG钢管保护,钢导管与接地系统连接,形成良好的屏蔽保护。

楼宇控制中心、电信间及弱电间采取屏蔽措施防止电磁干扰。

对楼宇控制中心、电信间及弱电间等弱电设备集中处,对电源及通信电缆设置电涌保护器(SPD),防止雷电侵入干扰。

总结:

弱电系统近几年发展迅速,新系统层出不穷,给设计院弱电设计提出很高的要求。所有子系统要做到面面具到是不大可能的,也是不大合理的。我认为设计单位主要任务应对弱电系统做整体考虑,与相关专业配合互提相关设计资料,预埋系统主要管线。

系统设计应考虑充分的灵活性与扩展性,把一些更具体的工作放到二次装修阶段由集成商来完成。我个人从业时间不长,以上仅是我近来工作的一点心得体会,肯定有许多不足之处,我真心期望能得到大家的指正和批评,共同完善智能化电气设计领域。