摘要：智能建筑的自動化體系屬于一套中央控制體系，它通過對建筑物(或者是建筑群)里的各類設(shè)施等實(shí)行集中控制，在保證建筑物內(nèi)的環(huán)境舒心的同時(shí)，反復(fù)計(jì)算校正，盡可能的在提倡能源節(jié)省及環(huán)境保護(hù)的恃況下，讓建筑物中的各類設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)和使用效率都實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，主要針對智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題進(jìn)行分析和討論。

一、智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

1、設(shè)計(jì)原理

隨著社會的不斷進(jìn)步以及人民對生活質(zhì)量需求的不斷提高，人民大眾已不滿足最基本的“衣食住行”。其中“住”作為其中一個重要方面，僅僅作為一個遮風(fēng)避雨的場所已不恰當(dāng)，智能建筑由此應(yīng)運(yùn)而生。智能建筑中的電氣自動化系統(tǒng)的主要性能包含了以下幾方面：它可以全面的將建筑中的機(jī)電設(shè)備啟動情況顯示出;它可以對建筑進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控;它屬于一套中央控制體系，它通過對建筑物(或者是建筑群)里的各類設(shè)施等實(shí)行集中控制，在保證建筑物內(nèi)的環(huán)境舒心的同時(shí)，反復(fù)計(jì)算校正，盡可能的在提倡能源節(jié)省及環(huán)境保護(hù)的情況下，讓建筑物中的各類設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)和使用效率都實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化利用;它可以對建筑內(nèi)部設(shè)備在工作中存在的問題及時(shí)檢測出，從而對其進(jìn)行自動處理;此外還可以對智能建筑物中的設(shè)備轉(zhuǎn)變狀況、歷史信息、應(yīng)用參數(shù)系統(tǒng)的檢測與存儲。合理運(yùn)用智能建筑中的電氣自動化系統(tǒng)可以對內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行全面監(jiān)測，從而將其存在的問題自動調(diào)節(jié)并處理。

2、設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn)

在對智能建筑中的電氣自動化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，首要任務(wù)是熟知與其相關(guān)的新興技術(shù)，并使該系統(tǒng)的性能不斷優(yōu)化與完善;其次需著重注意該系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中的穩(wěn)固性與安全性，從而使智能建筑電氣自動化系統(tǒng)長期的運(yùn)行在預(yù)定的軌道范圍內(nèi)，使其受到外界環(huán)境的干擾比較小;最后要確保智能建筑電氣自動化系統(tǒng)的可行性與集成性，只有對其二者進(jìn)行有效控制，才會使建筑中存在的設(shè)備問題被及時(shí)發(fā)現(xiàn)且高效地處理，使其在實(shí)際運(yùn)行中更加方便快捷。在對智能建筑中的電氣自動化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分遵照建筑行業(yè)的規(guī)則與標(biāo)準(zhǔn)來開展系統(tǒng)架構(gòu)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中需結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目匯總所需性能指標(biāo)及技術(shù)參數(shù)，并嚴(yán)格按照國家規(guī)范與地方標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行。

3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟：一是先對用戶進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)人員根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研和設(shè)計(jì)任務(wù)書等方式，深入研究建筑內(nèi)設(shè)備及自動化系統(tǒng);二是功能子系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，根據(jù)前期對情況的交接，制定合理的控制方案，明確各子系統(tǒng)數(shù)量及控制要求;三是BA系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)表編制，設(shè)計(jì)人員根據(jù)功能子系統(tǒng)控制方案確定設(shè)備類型、性質(zhì)和監(jiān)控點(diǎn);四是繪制施工圖紙和系統(tǒng)配置。

二、智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、給排水系統(tǒng)的建立

現(xiàn)代建筑中給水系統(tǒng)一般有水泵直接給水、高位水箱給水和氣壓罐給水三種方式。水泵直接給水控制系統(tǒng)在緩沖池中裝有三個液位傳感器，用來檢測溢流，最低報(bào)警水位和允許的啟泵液位，還設(shè)有檢測水壓的傳感器，主要用來完成恒壓供水工頻泵啟停控制，檢測和報(bào)警以及設(shè)備運(yùn)行管理功能。高位水箱給水控制系統(tǒng)能夠通過完成檢測生活泵啟停控制及報(bào)警設(shè)備運(yùn)行時(shí)間累計(jì)和用電量累計(jì)等功能。氣壓罐給水控制系統(tǒng)可以完成生活泵啟停控制檢測及報(bào)警設(shè)備運(yùn)行管理等功能。排水控制系統(tǒng)依靠排水泵、生活水池、污水池、集水坑等設(shè)備能夠完成潛污泵啟停控制檢測及報(bào)警等功能。

2、變配電控制系統(tǒng)

智能建筑對于供電系統(tǒng)的要求很高，應(yīng)根據(jù)實(shí)際電氣負(fù)荷等級需求來配置備用電源，以防止突發(fā)停電時(shí)備用電源能夠繼續(xù)工作，智能建筑變配電控制系統(tǒng)能夠完成參數(shù)檢測設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視與故障報(bào)警電量計(jì)量等功能，智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)中，一是現(xiàn)場控制器，該元件控制著智能建筑內(nèi)的各種設(shè)備，受控于中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)的管理，但是如果中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，該現(xiàn)場控制器也能夠獨(dú)立進(jìn)行運(yùn)作。二是執(zhí)行器，該元件屬于系統(tǒng)中的末端主控元件，常見的有電動執(zhí)行器即電磁閥、以電動機(jī)為動力元件的電動調(diào)節(jié)閥和通過葉片的面積來改變風(fēng)量的電動風(fēng)門等。三是傳感器，該元件有很多類別，例如溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器和變送器等，應(yīng)結(jié)合實(shí)際輸入變量選取。

3、空調(diào)控制系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)是智能建筑中耗電量占比最大的系統(tǒng)，因此對于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制有著至關(guān)重要的意義。空調(diào)系統(tǒng)電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)包括水源熱泵、地源熱泵技術(shù)、變風(fēng)量控制技術(shù)和焓值控制技術(shù)等。

水源熱泵、地源熱泵技術(shù)是利用夏季地球淺層水源溫度低于地面建筑物，冬季淺層水源溫度高于地面建筑物的原理，以空氣或水作為載劑，利用熱泵提升或降低樓宇中的溫度，實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)的技術(shù)。由用戶末端系統(tǒng)、水/地源中央空調(diào)主機(jī)系統(tǒng)和水/地源水系統(tǒng)三部分組成，具有節(jié)能高效，一機(jī)多用、適用范圍廣闊，綠色環(huán)保，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、舒適的特點(diǎn)。變風(fēng)量控制技術(shù)通過調(diào)節(jié)送風(fēng)量的大小來實(shí)現(xiàn)被控參數(shù)的控制。

由變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組和變風(fēng)量末端兩大部分組成，變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，變風(fēng)量末端是終端控制設(shè)備，通過控制信號自動調(diào)節(jié)電動風(fēng)門的開啟程度，使室內(nèi)溫度趨向設(shè)定值。該系統(tǒng)的使用更加靈活節(jié)能效果更好。

焓值控制技術(shù)是為了解決空氣流通的問題，使室外的新鮮空氣和室內(nèi)的空氣能夠完成交換，焓值是空氣溫度和相對濕度的函數(shù)，指空氣中所含的熱量，中央空調(diào)的焓值控制方式是將處理過的空氣輸送回室內(nèi)，吸收濕度和熱量后，一部分排出室外，另一部分與新風(fēng)通過排風(fēng)閥混合后重新回到室內(nèi)。

4、照明控制系統(tǒng)

照明控制是照明系統(tǒng)的組成部分之一，也是照明設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。過去，照明控制的內(nèi)容主要是燈光回路的通斷，只在舞臺燈光和多功能宴會廳等的照明中才需要場景的控制。而現(xiàn)在，照明控制的發(fā)展已經(jīng)趨于智能化，并成為照明設(shè)計(jì)不可或缺的一部分。通過智能照明控制系統(tǒng)，可以對環(huán)境中燈光的色彩、明暗分布和發(fā)光時(shí)間進(jìn)行控制，并通過其組合創(chuàng)造出不同的意境和效果，提升照明環(huán)境的品質(zhì)。同時(shí)，采用智能照明控制系統(tǒng)冇助于節(jié)能和照明系統(tǒng)管理的智能化、維護(hù)操作的簡單化，以及靈活適應(yīng)未來照明布局和控制方式的變更，提高照明設(shè)計(jì)的技術(shù)和科技含量。

智能化照明控制系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心，利用微處理器技術(shù)和存儲技術(shù)，將來自傳感器的關(guān)于環(huán)境的照明狀況信息進(jìn)行處理后通過一定的程序指令控制照明電路中的設(shè)備，調(diào)用不同的程序，執(zhí)行不同的功能，就可以達(dá)到不同的照明水平，營造出不同的氛圍和環(huán)境。

智能化照明控制系統(tǒng)是全數(shù)字、模塊化、分布式的控制系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由管理模塊、調(diào)光模塊、探測模塊、操作模塊等各種功能模塊組成。每個模塊中含有微處理器和存儲器，也可僅含存儲器，系統(tǒng)的每個功能都儲存于某個模塊中。而系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接只需要通過總線連接，它可以是一般的五類雙絞線，或是通過載波方式調(diào)制在電力線上，或是通過無線網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行通信。

通過把智能控制策略引進(jìn)到此燈光控制系統(tǒng)中，從而使系統(tǒng)通過自身不斷調(diào)節(jié)控制參數(shù)以適應(yīng)不同的環(huán)境，例如隨著季節(jié)變化、區(qū)域變化、時(shí)間變化、照度變化自動選擇合適場景的方法，在實(shí)現(xiàn)照明效果的前提下實(shí)現(xiàn)最佳運(yùn)行。如此一來，不僅可以保證建筑照明，同時(shí)也節(jié)省了大量能源。

結(jié)束語

智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)是一個綜合性能非常強(qiáng)的系統(tǒng)，對于整個建筑電氣設(shè)備的合理使用有著非常積極的作用，它能夠有效提高電氣設(shè)備的使用效率，從而更好地實(shí)現(xiàn)環(huán)保和節(jié)能的目標(biāo)。

(穆偉力 重慶市設(shè)計(jì)院 重慶 40015)

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