關(guān)于智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計的探討

陳乃炯 郭雅婷 龐廷廷

【摘要】 智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用能夠確保居民生活的舒適以及安全。故而，該系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量便顯得至關(guān)重要。本文簡要介紹了該系統(tǒng)的組成、工作原理與系統(tǒng)功能，同時從給排水系統(tǒng)、通風(fēng)與空調(diào)控制系統(tǒng)等方面分析了智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)應(yīng)如何設(shè)計，以期確保建筑物的使用安全，提高居民居住的舒適度。

【關(guān)鍵詞】 智能建筑設(shè)備 電氣自動化系統(tǒng) 設(shè)計方式

智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)自身具備低碳、環(huán)保以及節(jié)能的功能。該系統(tǒng)可以替代人工對建筑物各類設(shè)備進(jìn)行管理以及控制，從而為企業(yè)節(jié)省的大量勞動力，縮減了企業(yè)生產(chǎn)成本，同時也強(qiáng)化了建筑物設(shè)備管理工作，延長建筑物內(nèi)設(shè)備的使用壽命，并確保了設(shè)備安全性以及穩(wěn)定性。因此，該系統(tǒng)開始廣泛應(yīng)用于各建筑物當(dāng)中，從而幫助建筑物節(jié)省大量能源，并提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

一、智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)簡述

1.1系統(tǒng)組成及其工作原理

該系統(tǒng)屬于智能控制系統(tǒng)，中央監(jiān)控計算機(jī)、中控制設(shè)備、現(xiàn)場控制設(shè)備以及兩級網(wǎng)等設(shè)備構(gòu)成該系統(tǒng)的集散裝置。該系統(tǒng)利用中央監(jiān)控計算機(jī)實現(xiàn)交流，利用現(xiàn)場控制設(shè)備對各個設(shè)備實施控制。由一級網(wǎng)與二級網(wǎng)形成兩極網(wǎng)絡(luò)，其中一級網(wǎng)絡(luò)便是局域網(wǎng)，而二級網(wǎng)絡(luò)則為工業(yè)控制總線。中央監(jiān)控計算機(jī)作為第一級別的控制設(shè)備，一級網(wǎng)絡(luò)同二級網(wǎng)絡(luò)相連所用的現(xiàn)主控制設(shè)備則作為二級控制設(shè)備。二級網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場控制設(shè)備相連，主要工作是操控現(xiàn)場設(shè)備，這便是三級控制設(shè)備。傳感設(shè)備與執(zhí)行設(shè)備均為第四級別控制設(shè)備，安設(shè)于建筑設(shè)備當(dāng)中。這一連接方式使得現(xiàn)場各控制設(shè)備能夠獨立工作。

1.2智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)功能

該系統(tǒng)具備如下功能：

第一，自動化控制設(shè)備。該系統(tǒng)可自行對機(jī)電設(shè)備的開啟、運行以及關(guān)閉進(jìn)行控制、監(jiān)測，并將設(shè)備此刻狀態(tài)向有關(guān)工作人員顯示，以便其及時了解設(shè)備此刻的運行情況。

第二，數(shù)據(jù)監(jiān)測功能。該系統(tǒng)可自動顯示各類型設(shè)備運行過程中各項參數(shù)發(fā)生的變化，并向有關(guān)工作人員提供。不僅如此，該系統(tǒng)還可將所獲取的數(shù)據(jù)儲存，并將數(shù)據(jù)作為歷史數(shù)據(jù)為工作人員提供。

第三，事故處理功能。如某設(shè)備發(fā)生故障或是無法工作，該系統(tǒng)可自行啟用對應(yīng)的方案進(jìn)行處理，以免事故擴(kuò)大。同時，該系統(tǒng)還可以根據(jù)外界環(huán)境條件的變動，自行調(diào)節(jié)設(shè)備各項參數(shù)，令設(shè)備始終處于穩(wěn)定安全的運行狀態(tài)。

第四，機(jī)電設(shè)備統(tǒng)一管理。企業(yè)將該設(shè)備應(yīng)用于建筑物當(dāng)中，可以對各類型機(jī)電設(shè)備實施統(tǒng)一化管理，并令各個設(shè)備的工作相互協(xié)調(diào)。同時也使得設(shè)備的能源消耗以及設(shè)備維修工作實現(xiàn)自動化管理。

二、智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)計要點

2.1給排水系統(tǒng)的建立

通常情況下，現(xiàn)代建筑物當(dāng)中，給水系統(tǒng)有以下幾種方式：

第一，通過水泵將水輸送至指定區(qū)域。

第二，利用處于高位的水箱輸送水。

第三，通過氣壓罐輸送水。

室內(nèi)排水系統(tǒng)往往選用重力流直接排放的方法。若建筑物有泵房，則設(shè)計集水坑，利用潛污泵將水從室內(nèi)排出。

若建筑物采用水泵直接送水的給水系統(tǒng)，則需要在池內(nèi)安設(shè)三個液位傳感設(shè)備，用以感應(yīng)是否存在溢流問題、水量是否達(dá)到最低報警水位以及安全的啟泵液位。同時還需設(shè)計用以測量水壓的傳感設(shè)備，其目的是為了對恒壓供水工作，以及工頻泵的開啟或關(guān)閉工作進(jìn)行控制，并測定上述設(shè)備的運行狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)運行狀態(tài)異常，則及時向有關(guān)工作人員報警。若企業(yè)選用高水位箱輸送水，則需借助DDC檢測方式完成上述工作，除上述工作外，還需要計算設(shè)備的運行時間以及累計的電量。

至于排水系統(tǒng)，則主要通過排水泵、生活水池、集水坑以及污水池等有關(guān)設(shè)備實現(xiàn)對潛污泵開啟或是關(guān)停的控制，并適時監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，以免潛污泵在運行過程中出現(xiàn)故障。

2.2通風(fēng)以及空調(diào)控制系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)都是由熱源、冷源以及前端設(shè)備構(gòu)成。通風(fēng)系統(tǒng)能夠?qū)κ覂?nèi)空氣實施凈化，將空氣內(nèi)的污染物質(zhì)去除，并將室外的新鮮空氣放入室內(nèi)。通風(fēng)系統(tǒng)共有局部通風(fēng)系統(tǒng)與全面通風(fēng)系統(tǒng)兩種形式。空調(diào)控制系統(tǒng)借助制冷系統(tǒng)形成對設(shè)備啟動與關(guān)閉的控制，同時還可以決定冷水機(jī)組開啟的臺數(shù)、決定壓差系統(tǒng)、監(jiān)測水流狀況。而通過熱水控制系統(tǒng)，空調(diào)控制系統(tǒng)可以完成對交換設(shè)備二次熱水出口部分溫度值的控制、熱水泵各項活動的控制。借助控制處理監(jiān)測系統(tǒng)，可完成對回風(fēng)溫度值與濕度值的控制、啟動時間與關(guān)閉時間的控制等。

設(shè)計人員在設(shè)計過程中，不僅需要設(shè)計上述功能，同時還需要注意空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果。智能建筑中，空調(diào)系統(tǒng)所消耗的電量值最高，故而，控制空調(diào)系統(tǒng)耗電量，能為企業(yè)節(jié)省大量成本，也為我國節(jié)省了大量能源。就目前而言，較為常用的節(jié)能技術(shù)有地源熱泵技術(shù)以及水源熱泵技術(shù)等。該兩種技術(shù)是借助夏季時，地球淺層水源所具有的溫度不高于地面建筑物的溫度。而冬季淺層所具有的溫度不低于地面建筑物溫度的原理進(jìn)行工作。

所以將空氣或是水作為載劑，通過熱泵增加或是降低建筑物內(nèi)的溫度，使得室內(nèi)溫度可以自由調(diào)節(jié)。該技術(shù)的應(yīng)用須由水源中央空調(diào)主機(jī)系統(tǒng)、水源水系統(tǒng)以及住戶系統(tǒng)所組成，可節(jié)省大量能源，效果也較為良好，適用于多種類型建筑物，且系統(tǒng)運行較為安全穩(wěn)定。該系統(tǒng)主要應(yīng)用DDC完成信號的收集工作，借此確認(rèn)熱泵的使用率，判定水流流量，同時利用增加或減少水泵轉(zhuǎn)素質(zhì)，令該系統(tǒng)傳輸流量符合建筑物總體需求。

變風(fēng)量控制技術(shù)是利用送風(fēng)量的大小對被控參數(shù)進(jìn)行控制，共包含有如下兩部分組成：變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組以及變風(fēng)量末端。變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組主要負(fù)責(zé)控制風(fēng)機(jī)的主動速度，而變風(fēng)量末端則作為終端對設(shè)備進(jìn)行控制，利用控制信號自行調(diào)節(jié)電動風(fēng)門開啟的幅度，使得室內(nèi)溫度逐漸達(dá)到設(shè)定值。該系統(tǒng)在實際應(yīng)用中更為靈活，節(jié)能效果也頗為顯著。

2.3照明控制系統(tǒng)

智能建筑的照明工作需要消耗大量電量。故而，設(shè)計人員不僅需要確保照明質(zhì)量，同時也需要節(jié)省能源。通常情況下，智能建筑均為高層建筑，電力動力系統(tǒng)也是極為重要的系統(tǒng)之一。設(shè)計人員不僅需要設(shè)計樓道照明以及特定時間照明的開啟與關(guān)閉，同時還需要設(shè)計航空障礙燈與投光燈等照明設(shè)備。以照明定時控制為例，設(shè)計人員在設(shè)計電氣照明節(jié)能系統(tǒng)時，預(yù)先設(shè)定時間點、時長以及場景，當(dāng)?shù)竭_(dá)時間點，或是預(yù)設(shè)場景觸發(fā)，燈光便會打開。超過時長，或再次觸發(fā)場景，則燈光關(guān)閉。

定時控制一般用于地下車庫當(dāng)中。工作人員考察車庫實際車流量，并判斷車庫的高峰期與非高峰期，據(jù)此進(jìn)行時間的設(shè)定，在高峰期時，應(yīng)保持照明全開的狀態(tài)，保證車輛進(jìn)出安全。而在非高峰期，只需開啟指示燈照明，保證基本照明度即可。如此一來，不僅可以保證建筑照明，同時也節(jié)省了大量能源。

三、結(jié)束語

智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)可對建筑物內(nèi)各類設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，以確定各個設(shè)備是否處于正常運行的狀態(tài)。若某設(shè)備運行出現(xiàn)問題，便及時向有關(guān)工作人員發(fā)出警告。由此可見，該系統(tǒng)在建筑物中的應(yīng)用，可有效提供智能建筑物的安全性，也提高了住戶居住的舒適度，具有良好的應(yīng)用前景。

參 考 文 獻(xiàn)

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