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《现代建筑电气设计与智能化系统集成实践》 图书简介 本书聚焦于当代建筑电气工程领域的前沿技术与复杂系统集成，旨在为电气工程师、设计人员、施工管理人员以及相关专业的学生提供一本兼具理论深度与工程实践指导价值的参考手册。它涵盖了从传统强弱电系统设计到智能化、绿色化、数字化集成的新兴技术范畴，力求构建一个全面、系统的知识框架，以应对现代建筑对能源效率、安全可靠性及信息交互能力日益严苛的要求。 第一部分：先进电气系统设计基础与规范演进 本部分深入剖析了现代建筑电气设计的基本原则和最新的国家及国际标准体系。重点阐述了在当前能源结构转型背景下，建筑电气系统设计理念的根本性转变，即从单纯的“供电”到“高效能源管理与安全保障”。 1.1 建筑电气规范的演变与应用： 详细解读了《建筑电气设计规范》、《低压配电设计规范》等核心规范的最新修订要点，特别是针对防火、防雷和电磁兼容性（EMC）方面的严格要求。强调了如何在新规范框架下，进行优化设计以简化后续施工和调试流程。探讨了在超高层建筑和特殊功能建筑（如数据中心、洁净厂房）中，规范的特殊应用和兼容性处理。 1.2 负荷计算与经济性分析： 超越传统的经验或简化的负荷计算方法，本书引入了基于实时数据和预测模型的动态负荷计算方法，尤其关注空调、电梯和电动汽车充电负荷的精准评估。同时，强调了全生命周期成本（LCC）分析在设备选型中的重要性，旨在实现初始投入与长期运营成本的最佳平衡。 1.3 继电保护与自动化配置： 系统地介绍了中高压配电系统中的选择性继电保护原理及新型智能型保护装置的应用。详细分析了不同电压等级下的主变电站、配电室的设备选型、布局规范及接地系统的设计优化。探讨了如何通过精确的保护配置，最大限度地减少故障影响范围和停电时间，提升供电可靠性。 第二部分：绿色能源集成与高效能配电技术 本部分紧密围绕建筑的“双碳”目标，探讨了建筑电气系统如何融入可再生能源，并实现配电网络的智能化和节能化。 2.1 建筑光伏（BIPV/BAPV）与储能系统集成： 深入研究了屋顶光伏、幕墙光伏在建筑电气系统中的并网要求、逆变器选型与安全隔离措施。重点阐述了先进的锂离子电池储能系统（ESS）的拓扑结构、热管理（Thermal Management）设计，以及如何将储能系统与建筑的配电网、微电网结构进行可靠的能量调度和无缝切换。 2.2 高效能配电系统与直流输配电概念： 详细对比了传统交流配电、新型高压直流（HVDC）和低压直流（LVDC）在现代数据中心、洁净室等对电能质量要求极高的场所中的适用性。分析了直流配电在减少能量转换损耗、提高系统灵活度方面的优势与挑战，以及相应的断路器、保护元件设计。 2.3 智能计量与能效管理系统（EMS）： 阐述了智能电表、用电信息采集系统（MDCS）的架构设计。重点讲解了如何构建一个多层次的能源管理系统，实现对关键用电设备（如照明、HVAC）的实时数据采集、能耗基准线建立、异常能耗报警及能效优化策略的自动执行。 第三部分：综合布线与智能化系统架构 本部分将视角从强电系统扩展到信息、通信和控制系统，探讨如何构建一个高度互联、易于扩展的建筑智能化基础平台。 3.1 综合布线系统（ICS）的结构化设计： 严格遵循ANSI/TIA和ISO/IEC标准，详细介绍了水平布线、主干布线、接入层、汇聚层和核心层的结构设计。重点讨论了数据中心机房的线缆管理、光纤到桌面（FTTD）的应用，以及抗电磁干扰的布线路由规划。 3.2 楼宇自动化系统（BAS）与物联网（IoT）集成： 剖析了现代BAS系统的层次结构：现场设备层、控制层和管理层。对比了主流的通信协议，如BACnet、Modbus、KNX在不同子系统间的应用。探讨了如何利用最新的IoT技术，将安全监控、环境控制、能源计量等数据进行统一汇聚和分析，实现真正的“数字孪生”基础数据采集。 3.3 现代安防与消防报警系统的集成设计： 侧重于视频监控（CCTV）网络架构的冗余设计、智能分析算法的应用，以及门禁系统（ACS）与访客管理系统的无缝对接。在消防报警方面，详细说明了火灾自动报警系统（FAS）与应急疏散系统的联动逻辑设计，并强调了系统在复杂环境下的可靠性和抗干扰能力。 第四部分：施工质量控制与调试验证 本部分着眼于设计成果转化为实际工程的质量保障环节，提供了严谨的工程验收标准和调试流程。 4.1 施工过程中的关键质量控制点： 针对接地网的电阻测试、高压电缆的预防性试验（如VLF试验）、母线槽的紧固要求等方面，提出了明确的质量控制表格和检查要点。强调了施工过程中的安全技术交底和风险评估机制。 4.2 综合系统调试与性能验证（FAT/SAT）： 系统梳理了从单项设备出厂验收（FAT）到系统现场调试（SAT）的完整流程。特别是针对复杂的自动转换开关（ATS）、变频驱动系统（VFD）及楼宇自控系统，设计了详细的功能逻辑测试脚本，确保所有系统在各种工况下均能按设计要求稳定运行，为后续的运维打下坚实基础。 本书内容紧贴工程实际，以解决设计难点和施工痛点为导向，是从事现代复杂建筑电气工程设计与管理人员不可或缺的专业参考书。
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