智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)探索

孔祥盛

[摘 ? ?要 ]近幾年，隨著社會發(fā)展速度的不斷提升，各行業(yè)紛紛將自動化技術(shù)應(yīng)用到電氣設(shè)備中。在設(shè)計建筑系統(tǒng)的過程中，通過自動化技術(shù)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑設(shè)備的有效監(jiān)管，并且能夠使人力、物力以及時間等減少對資金的需求，提升工作效率，使智能設(shè)備在建筑中的運行更加長久和舒適。為了使智能建筑系統(tǒng)在我國能夠更好地應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，文章從設(shè)計和運用方面對該系統(tǒng)進行深入的探究，并對其應(yīng)用策略進行了提出，以供參考。

[關(guān)鍵詞]智能建筑設(shè)備;電氣自動化系統(tǒng);設(shè)計要點

[中圖分類號]TU855 [文獻標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）06–0–02

[Abstract]In recent years， with the continuous improvement of social development speed， various industries have applied automation technology to electrical equipment. In the process of designing the building system， the application of automation technology in electrical equipment can not only realize the effective supervision of building equipment， but also reduce the demand for funds by manpower， material resources and time， basically improve the work efficiency， and make the intelligent equipment run more long and comfortable in the building. In order to make the intelligent building system in our country can better application of electrical automation technology， this paper makes an in-depth exploration of the system from the design and application， and puts forward its application strategy for reference.

[Keywords]intelligent building equipment; Electrical automation system; Design points

針對智能建筑系統(tǒng)目前所應(yīng)用的電氣自動化技術(shù)來說，其主要的應(yīng)用對象就是建筑內(nèi)部的各電氣設(shè)備，例如水泵、消防設(shè)施等。通過對該系統(tǒng)的借助，不僅能夠在建筑內(nèi)部調(diào)控溫濕度，使供水壓力保持平衡，并且還能對建筑周邊的環(huán)境進行有效地調(diào)節(jié)，為用戶提供多方面的服務(wù)。通過電氣自動化技術(shù)對智能建筑設(shè)備并網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計，能夠使建筑設(shè)備的控制和管理具有智能性以及全面性，使設(shè)備在建筑中的運行具有可靠、安全以及穩(wěn)定的特征，有著十分關(guān)鍵的作用。

1 基本設(shè)計要求

1.1 電源要求

在采用自動化技術(shù)對建筑中的電氣進行智能設(shè)計時，系統(tǒng)最為重要的組成部分就是電源配置。由于建筑內(nèi)的大部分電氣設(shè)備的功能較大，例如變頻器以及電動機等，因此通過對電源的設(shè)計，能夠從整體保障該系統(tǒng)的用電負荷。如果電源系統(tǒng)是按照1類需求所設(shè)計的，那么在UPS設(shè)備具備的情況下，通過對樹干或放射這兩種形式的借助，就能夠?qū)㈦娔芴峁┙o電源，如果電源系統(tǒng)是按照2類需求設(shè)計的，那么用電方式主要是通過對鄰近電源的采用。如果在電源設(shè)計階段的控制設(shè)備包含了CPU，那么其運行時間就需要在72h以上，才能夠從整體上保證自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

1.2 電氣元件的選型

設(shè)計人員在對設(shè)計電氣自動化系統(tǒng)方案之前，首先需要調(diào)查客戶的需求，并選擇設(shè)計的各個子系統(tǒng)方案，以此來選擇最佳方案，明確需要多少數(shù)量的子系統(tǒng)，并做好對其的匯總。需要重點對中央監(jiān)控室以及現(xiàn)場控制器等進行設(shè)計。在控制中央監(jiān)控器時，切勿選擇較大噪聲、潮濕以及具有磁場干擾的場所，并且需要距離總負荷中心較近。在現(xiàn)場設(shè)計控制器時，需要從維護和管理方面考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，在現(xiàn)場對其進行設(shè)置的過程中，需要與傳感器和執(zhí)行器較為接近，在設(shè)計傳感器時，需要從抗磁性方面對其加以考慮。如果磁場存在較長的干擾性，就需要對電流型傳感器加以采用，一般來說，電壓型傳感器是最為常見的。在設(shè)計通信信號線路的過程，所附設(shè)的管線需要為金屬材質(zhì)，此來使屏蔽能夠更加充分，在設(shè)計系統(tǒng)的過程中，還需要做好的對一些備用電源的增加，以此來使故障發(fā)生時能夠保持供電。

1.3 設(shè)備的安裝

在采用自動化技術(shù)設(shè)計電氣設(shè)備系統(tǒng)的電源線布局時，需要結(jié)合建筑具體的智能化情況，并以布線的基本需求為基礎(chǔ)。通過網(wǎng)絡(luò)通信能夠使布線更加靈活，在對信號線進行布線的過程中，需要嚴(yán)格地控制使用電纜。針對控制器和計算機系統(tǒng)這兩種設(shè)備來說，在網(wǎng)絡(luò)中的布線完成后，需要在其他接地干線中對該布線進行有效地連接，以此來達到功用的目的，通過對電氣設(shè)備的運行，能夠使建筑滿足智能化的需求，在系統(tǒng)中通過設(shè)置專一運行導(dǎo)線，能夠從整體上對電氣自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障。

2 設(shè)計原則

2.1 關(guān)于建筑電氣工程的概述

隨著經(jīng)濟的發(fā)展與社會的進步，城市化進程逐步加快，每年民用建筑數(shù)量都呈上升趨勢，因此建筑質(zhì)量安全問題也越來越受到人們的重視。為了提高建筑電氣工程設(shè)計的質(zhì)量，越來越多的新技術(shù)被運用到電氣工程當(dāng)中，以此來提高建筑的整體質(zhì)量。在進行電氣工程建筑過程當(dāng)中，施工人員必須嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)以及施工程序進行施工，嚴(yán)格把控施工的每一道工序，以此來提高電氣工程的質(zhì)量。

2.2 建筑電氣工程的設(shè)計原則

在電氣工程設(shè)計過程當(dāng)中，必須嚴(yán)格按照電氣工程的設(shè)計原則對電氣工程進行設(shè)計，以此來提高建筑設(shè)計的質(zhì)量。目前，建筑電氣工程的設(shè)計原則包括經(jīng)濟原則、節(jié)約原則以及效益原則這3種原則。將這3種原則與建筑工程的實際用電概況相結(jié)合，并嚴(yán)格遵守施工相關(guān)規(guī)章制度，以此來保證建筑工程的質(zhì)量以及效益，從而促進電氣工程設(shè)計的全面發(fā)展。在對整個建筑工程進行電氣設(shè)計的過程當(dāng)中，主要是針對施工過程中的電力負荷情況、供電電源、配電系統(tǒng)、接地防雷保護、電氣照明的情況進行相關(guān)設(shè)計，以此來保障電氣工程施工的完整性。此外，還需要將現(xiàn)場施工情況與施工原則相結(jié)合，保證設(shè)計的規(guī)范性，從而提高電氣工程施工的質(zhì)量。在電氣工程設(shè)計過程當(dāng)中，建筑設(shè)計人員需要對電力負荷情況進行著重設(shè)計，以此來保障建筑工程的正常運轉(zhuǎn)。此外，還需要特別注意電氣工程當(dāng)中的配電系統(tǒng)以及電氣設(shè)備的設(shè)計，以此來為整個建筑工程提供充足的電力。

3 主要設(shè)計內(nèi)容

3.1 變配電控制系統(tǒng)

在建筑電氣工程設(shè)計過程中，需要注重對安全防護的設(shè)計。目前，電氣工程設(shè)計過程中的安全設(shè)計可以分為3個部分，分別為等位聯(lián)結(jié)、高壓電保護以及漏電保護。①通常的等位聯(lián)結(jié)指的是對電氣設(shè)備，進行用電安全防護，防止電氣設(shè)備遭到雷電破壞。例如，在實行等位聯(lián)結(jié)的過程當(dāng)中，接地的范圍相對比較少，因此其安全保護的等級就比較高。②過壓電保護，在電氣工程建筑過程當(dāng)中，需要用到電氣設(shè)備。為了避免電氣設(shè)備發(fā)生故障，需要對電氣設(shè)備配置過電壓保護裝置，以此來避免因某些電氣設(shè)備無法承受高電壓而造成的安全隱患。③漏電保護。在電氣工程當(dāng)中采用漏電保護裝置，可以避免因電路短路或者漏電所造成的損失，進而保護人身安全與財產(chǎn)安全。將智能化技術(shù)運用到電氣工程建筑當(dāng)中，利用其智能系統(tǒng)的自動化控制，從而規(guī)避與處理建筑中的風(fēng)險。

3.2 給排水系統(tǒng)設(shè)計

自動化技術(shù)在建筑系統(tǒng)中對設(shè)備的智能化設(shè)計，最主要的一項內(nèi)容就是排水系統(tǒng)，隨著建筑的現(xiàn)代化發(fā)展，水泵、高位水箱以及氣壓罐成為建筑給水的主要形式，而水通過重力流能夠得到直接排放。其中液位傳感器裝置在緩沖池中，通過水泵能夠直接控制給水系統(tǒng)，并且能夠檢測溢流出的水，水泵在對給水系統(tǒng)進行直接控制的同時，還能夠在水位達到最低值時發(fā)出警報，或水泵液位達到允許值時自動啟動等功能，并且可靠通過對這一系統(tǒng)的控制還能夠檢測水壓，通過對水壓和水位兩者的控制，能夠啟動或停止水泵。然而在給水系統(tǒng)中通過對高位水箱的控制，能夠啟動或停止生活泵，并且設(shè)備設(shè)施在運行階段能夠累計運行時間和用電量等。

3.3 照明動力系統(tǒng)設(shè)計

目前在運行和管理職能建筑的過程中，并沒有對照明系統(tǒng)的動力提出太高的要求，由于人們對用電量有著較大的需求，因此，針對照明系統(tǒng)的動力來說，不僅需要保證其照明質(zhì)量，并且需要將節(jié)能理念滲透到控制管理工作中。此外，針對節(jié)能設(shè)計，需要將公共區(qū)作為照明集中區(qū)，例如走廊等。目前燈光控制主要有時間控制器、聲音、光感、雷達4種控制形式，4種形式組合起來控制就可以達到節(jié)能目的，如果是大型高檔小區(qū)還可考慮裝燈光反饋裝置，便于監(jiān)控照明運行情況。由于智能建筑中大部分建筑的層數(shù)較高，因此，系統(tǒng)設(shè)計的其中一項重點就是電梯，在設(shè)計電梯的過程中，通過對計算機系統(tǒng)控制功能的完整設(shè)計并組網(wǎng)到監(jiān)控室，能夠為電梯提供充足動力的同時，也能隨時監(jiān)控電梯運行狀態(tài)，使電梯的運行更加安全。所以，在對照明系統(tǒng)進行動力設(shè)計的過程中，需要在計算機中分別接入照明和動力這兩個系統(tǒng)，由計算機控制照明和動力這2個系統(tǒng)的運行，從而起到節(jié)能的效果。

3.4 控制通風(fēng)空調(diào)

自動化技術(shù)對智能建筑系統(tǒng)最基礎(chǔ)的設(shè)計內(nèi)容之一就是通風(fēng)空調(diào)，由于空氣有著不同的處理方式，智能建筑中主要由三種類型的系統(tǒng)能夠控制通風(fēng)和空調(diào)，也就是集中式、半集中式以及局部式這3類。如圖1所示，通過空調(diào)系統(tǒng)對通風(fēng)的控制能夠使智能建筑具有凈化空氣的功能，以此為目標(biāo)，將自動化技術(shù)應(yīng)用于通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中，能夠使通風(fēng)空調(diào)的運行具有自動化的特征。建筑在具備智能通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)后，能夠根據(jù)用戶需求溫度和室外溫度自動進行調(diào)節(jié)。在進行實際應(yīng)用時，建筑系統(tǒng)主要有2種智能通風(fēng)方式，也就是局部和全面這兩種通風(fēng)方式，制冷設(shè)備在空調(diào)系統(tǒng)中收到控制指令后，能夠啟動和停止空調(diào)，并且通過系統(tǒng)對水溫的控制以及對溫度的感應(yīng)，能夠為局部提供具有針對性的通風(fēng)，通過自動化技術(shù)對系統(tǒng)的智能控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的控制，使電能的浪費得到有效地避免，起到極大的節(jié)能控制作用。

4 結(jié)束語

通過自動化技術(shù)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑設(shè)備的有效監(jiān)管，并且能夠使人力、物力以及時間等減少對資金的需求，提升工作效率，使智能設(shè)備在建筑中的運行更加長久和舒適，為用戶提供多方面的服務(wù)。通過電氣自動化技術(shù)對智能建筑設(shè)備并網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計，能夠使建筑設(shè)備的控制和管理具有智能性以及全面性，使設(shè)備在建筑中的運行具有可靠、安全以及穩(wěn)定的特征，有著十分關(guān)鍵的作用。

參考文獻

[1] 劉天勇.淺談智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計[J].數(shù)字化用戶，2017（9）：55.

[2] 陳乃炯，郭雅婷，龐廷廷，等.關(guān)于智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計的探討[J].中國新通信，2016，18（19）：3-4.

[3] 劉進.智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016（15）：3217.

[4] 曹宇.智能建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計分析[J].城市建筑，2015（9）：185.

[5] 王基勇.建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能控制研究與工程設(shè)計思考研究[J].磚瓦，2020（6）：80-81.