智能建筑智能化系統(tǒng)樓宇自控施工技術(shù)探究

劉斯堃

(珠海市建筑設(shè)計院，廣東 珠海 519000)

智能建筑是在傳統(tǒng)建筑基礎(chǔ)之上通過對施工工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整、引入先進(jìn)的施工設(shè)備及提供更加人性化的服務(wù)來使建筑設(shè)施具有更多的功能，為人們的居住生活和辦公提供有利支持。在現(xiàn)階段的智能建筑建設(shè)中，計算機技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信技術(shù)等有著重要的作用發(fā)揮，其中樓宇自控系統(tǒng)作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一個集成體，通過樓宇自控系統(tǒng)的應(yīng)用，將能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑設(shè)施內(nèi)供熱通風(fēng)、空調(diào)、機電設(shè)備等進(jìn)行自動化控制，使設(shè)備具有更高的運行效率。然而，在樓宇自控系統(tǒng)施工過程中卻因施工人員專業(yè)素質(zhì)缺乏、施工技術(shù)落后、智能設(shè)備配置不全等問題使得自控系統(tǒng)施工要求難以滿足，通過對樓宇自控系統(tǒng)特點進(jìn)行探究并針對其技術(shù)要求制定相應(yīng)的施工技術(shù)方案，從而使建筑智能化水平得到進(jìn)一步提升。

1 智能建筑及建筑智能化系統(tǒng)的內(nèi)涵

智能化建筑是依據(jù)建筑作為平臺，整合并優(yōu)化組合各種工程、建筑設(shè)備及服務(wù)，進(jìn)而實現(xiàn)建筑設(shè)備、辦公和通信的自動化。智能化建筑相對傳統(tǒng)建筑有較大的優(yōu)勢，其在建筑的利用率上有較大的提升，對建筑自身有較高的安全性，在人性化設(shè)計上也有較大的作用。目前，智能化建筑通過整合計算機技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)等現(xiàn)代施工技術(shù)，形成建筑的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，進(jìn)而使建筑內(nèi)的各項資源得到最大化的利用，從而精準(zhǔn)地為建筑用戶提供各項信息收集及處理服務(wù)。另外，智能化建筑在完善建筑功能的基礎(chǔ)上，通過與藝術(shù)的相互結(jié)合，極大地提高了建筑的美觀性和審美價值。

建筑智能化系統(tǒng)是通過計算機智能系統(tǒng)實現(xiàn)對建筑全面的控制，它是在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上通過信息技術(shù)連接建筑內(nèi)的各種電氣設(shè)備、門窗、燃?xì)夂桶踩揽叵到y(tǒng)。建筑智能化具體表現(xiàn)有：實現(xiàn)水表、電表等建筑內(nèi)部各種儀表設(shè)施的智能化；通過計算機智能系統(tǒng)對智能化設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)化控制，利用計算機中央控制系統(tǒng)對視頻監(jiān)控系統(tǒng)、防火防盜系統(tǒng)等建筑安全防控系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制以及對這些系統(tǒng)實現(xiàn)自動發(fā)現(xiàn)火情、自動報警、自動消火處理的自動化控制；對建筑內(nèi)的各種問題可通過智能聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測設(shè)備實時監(jiān)控，并及時處理，從而保障建筑內(nèi)的安防監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。

2 智能建筑樓宇自控系統(tǒng)的特點分析

2.1 一體化控制

樓宇自控系統(tǒng)能夠使整個建筑設(shè)施智能化功能更易于實現(xiàn)，此外，它是建筑技術(shù)、自動化控制技術(shù)、計算機技術(shù)結(jié)合后的產(chǎn)物。在現(xiàn)階段的智能建筑中，樓宇自控系統(tǒng)可以實現(xiàn)對制冷、供熱、給排水、電梯系統(tǒng)等進(jìn)行一體化控制，給予用戶更加舒適的居住使用體驗。在對建筑內(nèi)設(shè)施一體化控制下將使設(shè)備間的配合更加協(xié)調(diào)，例如，通過對給排水系統(tǒng)和消防系統(tǒng)的一體化控制能夠在建筑設(shè)施內(nèi)出現(xiàn)消防事故后進(jìn)行自動噴水滅火，避免過去建筑設(shè)施中獨立結(jié)構(gòu)單元故障問題的出現(xiàn)。一體化控制還能進(jìn)一步提高建筑內(nèi)電氣設(shè)施的運行效率，在傳統(tǒng)的建筑照明系統(tǒng)中通常需要人工的方式來開關(guān)照明系統(tǒng)，當(dāng)管理人員工作出現(xiàn)延誤后建筑照明設(shè)施將不能正常啟用。

2.2 降低系統(tǒng)運營成本投入

智能建筑樓宇自控系統(tǒng)的推廣普及將能有效降低開發(fā)商在建筑設(shè)施運營中的成本投入。不同于傳統(tǒng)人工的管理模式，在樓宇自控系統(tǒng)中可以通過計算機軟件控制的方式對建筑設(shè)施內(nèi)電氣設(shè)備、開關(guān)設(shè)備等進(jìn)行系統(tǒng)控制，管理人員的工作負(fù)擔(dān)將會降低。另外，樓宇自控系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)故障停運的情況較少，僅需通過定期維護(hù)對自控系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化升級即可提升自控系統(tǒng)的運行效率。

2.3 為維護(hù)檢修工作提供有利支持

樓宇自控系統(tǒng)能夠有效獲取到建筑設(shè)施內(nèi)控制系統(tǒng)、電氣設(shè)備運行參數(shù)信息，并通過系統(tǒng)分析軟件進(jìn)一步了解到設(shè)備的運行狀態(tài)情況，從而為建筑設(shè)施維護(hù)檢修人員工作開展提供有利支持。樓宇自控系統(tǒng)的信息化程度較高，不再需要人工查驗的方式就能準(zhǔn)確掌握到建筑設(shè)施內(nèi)設(shè)備的運行情況，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障問題后樓宇自控系統(tǒng)也能第一時間內(nèi)獲取到設(shè)備的故障信息并與維護(hù)檢修人員進(jìn)行聯(lián)系，確保設(shè)備故障問題能夠得到及時有效的處理。在樓宇自控系統(tǒng)中還具有信息反饋功能，能夠通過多層的管理設(shè)備配置來實現(xiàn)對設(shè)備的有效控制，使建筑設(shè)施內(nèi)設(shè)備的使用壽命得到有效延長。

3 樓宇自控系統(tǒng)施工設(shè)計方案

智能建筑樓宇自控系統(tǒng)施工方案應(yīng)從施工組織和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)兩個方面出發(fā)展開設(shè)計，落實建筑智能化設(shè)施建設(shè)的同時又能確保施工項目合格達(dá)標(biāo)進(jìn)行交付。施工組織設(shè)計中應(yīng)從冷熱源、空調(diào)通風(fēng)、給排水、變配電和電梯系統(tǒng)五個方面展開，通過合理有序的施工環(huán)節(jié)開展來進(jìn)一步提高智能建筑的舒適性。在施工組織設(shè)計中還需要落實節(jié)能降耗理念要求，通過對施工工藝、施工技術(shù)的優(yōu)化改善來降低智能化建筑施工過程中的資源消耗。此外，還應(yīng)通過引入新型環(huán)保材料，如，保溫隔熱材料、可降解材料等來減少建筑施工對周圍環(huán)境的影響。而在樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計中則需要通過合理的分層設(shè)計來提高樓宇自控系統(tǒng)的信息傳遞和處理效率。樓宇自控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以通過中央工作站、數(shù)字控制器和執(zhí)行機構(gòu)三層結(jié)構(gòu)的方式進(jìn)行建立，中央工作站中需要配置相應(yīng)的主機設(shè)備和顯示設(shè)備便于管理控制人員更好地進(jìn)行調(diào)控操作，數(shù)字控制器層面上主要是將控制系統(tǒng)與應(yīng)用設(shè)備進(jìn)行連接，確保通過樓宇自控系統(tǒng)能夠?qū)ㄖO(shè)施內(nèi)所有系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行一體化控制。而在執(zhí)行機構(gòu)層面上則主要是通過配置傳感器設(shè)備對自控系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和信息傳遞，確保自控系統(tǒng)的信息指令能夠有效傳遞到各個智能化設(shè)備中。

4 智能建筑智能化系統(tǒng)樓宇自控施工技術(shù)探究

4.1 控制室施工

控制室施工重點在于控制室設(shè)備安裝及控制器安裝。在控制室施工過程中要求施工技術(shù)人員按照項目安裝規(guī)范要求對控制室內(nèi)監(jiān)視器、信息通訊設(shè)備、主機設(shè)備等進(jìn)行安裝，設(shè)備間應(yīng)設(shè)置一定的間距，為施工安裝及后續(xù)維護(hù)檢修作業(yè)提供有利空間，確保設(shè)備安裝到位，并且在安裝過程中還需要做好電磁干擾屏蔽處理，避免控制室設(shè)備運行效率受到影響。在進(jìn)行控制器安裝時需要利用鼓風(fēng)機設(shè)備輔助進(jìn)行安裝測試，保障設(shè)備性能狀態(tài)良好?？刂破靼惭b完成后還應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試操作，通過控制變電器、照明系統(tǒng)開關(guān)的狀態(tài)檢驗方式確保控制器設(shè)備能夠按照預(yù)期要求完成控制操作。

4.2 線纜施工

4.2.1 線纜施工前的準(zhǔn)備

一般情況下，樓宇自動化控制系統(tǒng)是采用通芯聚氯乙烯絕緣線作為電源線，屏蔽雙絞線或同軸電纜是大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)通信線的主體，因此，在選擇網(wǎng)絡(luò)通信線時，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行，當(dāng)智能建筑在較強的干擾環(huán)境下，則應(yīng)使用光纜，而信號線的選擇則應(yīng)該是電纜或是銅芯導(dǎo)線。金屬線槽可作為線槽的選擇，能有效保護(hù)樓宇自動化系統(tǒng)的線路，通常分開布置信號線、通信線及電源線。在施工之前，需要確定弱電豎井的具體位置，接著把金屬線槽鋪設(shè)在走廊吊頂和電梯內(nèi)，之后再依次穿過鍍鋅鋼管進(jìn)而與房間相連接。室內(nèi)布線需要安裝在合適的位置，一般是安裝在地板下的金屬凹槽里。當(dāng)在地面和墻壁上施工就需要預(yù)埋管線。敷設(shè)電纜的時候，應(yīng)測量電纜的絕緣電阻。

4.2.2 管槽線安裝

線纜施工是智能建筑施工的重要內(nèi)容，要確保線纜施工安裝的規(guī)范性及線纜材料性能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，樓宇自控系統(tǒng)運行才能更加穩(wěn)定可靠。目前，樓宇自動化系統(tǒng)的電力線通常會選擇PVC(聚氯乙烯)的穿芯絕緣線，而在網(wǎng)絡(luò)通訊線路中則是采用帶有屏蔽功能的雙絞線和同軸電纜。進(jìn)行線纜施工前應(yīng)首先對弱電軸進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并設(shè)置好金屬線槽確保線纜能夠安裝到位，對于墻面和地面的線纜施工時則需要采用預(yù)埋線的方式，避免施工過程對線纜設(shè)備造成損壞。在線纜施工中還應(yīng)做好接地線處理，使樓宇自控系統(tǒng)中的供應(yīng)電源具有一致性，避免多電源供應(yīng)下電壓異常變化而對電氣設(shè)備造成損壞。在布置電線的時候，需要做好清理電線槽或電線管工作，防止內(nèi)部有碎屑或水漬，最大限度減少對電線的損耗。為了減少線路被擠壓的風(fēng)險，需要布置好風(fēng)管及溝槽線。設(shè)備及電纜的安裝中，為了便于施工人員安裝弱電設(shè)備，通常是預(yù)留相應(yīng)的活動空間。為了更好地將電纜直接放入導(dǎo)管中，應(yīng)分開布置不同類型的電纜，線槽內(nèi)的電纜應(yīng)該捆綁固定，從而確保彼此之間不會相互影響或干擾。交流線和信號線必須保持一定的距離，它們不能放在同一管道內(nèi)。此外，在對控制室設(shè)備進(jìn)行接地處理時需要選擇強電控制箱作為接地端子，減少電壓升高對現(xiàn)場設(shè)備及工作人員的危害。在規(guī)范合理的線纜施工下，樓宇自控系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)要求將能得到有效滿足。

4.3 現(xiàn)場設(shè)備施工

4.3.1 執(zhí)行器安裝與布置

在進(jìn)行執(zhí)行器的安裝過程中，需要根據(jù)實際工作環(huán)境進(jìn)行分析。在電動閥的安裝前，需要對其進(jìn)行模擬動作，從而確保閥體的開啟方向要與指示方向相互統(tǒng)一。對于電動閥的安裝位置，則需要保證閥體的箭頭方向與水流方向相互一致，根據(jù)不同的設(shè)備而進(jìn)行有針對性的選擇。設(shè)備產(chǎn)品類型的不同，需要根據(jù)產(chǎn)品的要求而選擇合理的輸入電壓，在完成安裝后則需要進(jìn)行模擬檢查。

4.3.2 系統(tǒng)接地

在現(xiàn)場設(shè)備的施工過程中，系統(tǒng)接地的工作十分關(guān)鍵，需要注意的是系統(tǒng)接地電阻聯(lián)合整個建筑的接地電阻都不能大于1Ω。為了確保系統(tǒng)的安全，系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備應(yīng)保持所選用電源的一致性，確保出自同一項電源。另外，強電電控箱接地端子則是現(xiàn)場控制室設(shè)備接地時的最優(yōu)選擇。

4.3.3 傳感器設(shè)置

傳感器設(shè)備在智能建筑中有著重要的作用發(fā)揮，合理的配置傳感器設(shè)備將更好地對建筑設(shè)施內(nèi)電氣設(shè)備、智能化設(shè)備運行信息進(jìn)行收集。在智能建筑智能化系統(tǒng)樓宇自控施工中,傳感器設(shè)備主要由液流開關(guān)、溫度傳感器、濕度傳感器組成，因此在進(jìn)行傳感器配置安裝時需要嚴(yán)格按照不同類型傳感器安裝規(guī)范要求，以進(jìn)一步提高傳感器設(shè)備的使用壽命。例如，在空調(diào)設(shè)備的溫控傳感器設(shè)置時應(yīng)控制好安裝高度及避免陽光直射，而在水箱施工中則需要將傳感器進(jìn)行懸掛安裝并設(shè)置好控制接口。傳感器設(shè)備安裝過程中還需要做好電磁干擾屏蔽處理，減少環(huán)境對傳感器設(shè)備的干擾影響。

5 樓宇自控系統(tǒng)調(diào)試相關(guān)工作

5.1 空調(diào)機組調(diào)試

在空調(diào)設(shè)備調(diào)試過程中，需要進(jìn)行單點調(diào)試，即調(diào)試現(xiàn)場控制器中的每一點都要進(jìn)行具體的調(diào)試。 調(diào)試人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場控制器攜帶的總線調(diào)試進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試記錄。為了保證有良好的調(diào)試結(jié)果及操作的正確性，需要在單點調(diào)試啟動之前，對監(jiān)控點的具體類型進(jìn)行再次確認(rèn)。在調(diào)試的工作過程中，需要對相關(guān)信號類型進(jìn)行確認(rèn)，無源干接點、電流信號、電壓信號、電流信號輸出、電壓信號輸出、繼電器輸出是確認(rèn)現(xiàn)場控制器的常用點的信號類型。另外，還需要規(guī)范及限定常用點的信號類型。標(biāo)準(zhǔn)電阻的轉(zhuǎn)換存在于信號之間，限定的額定電流又存在于各個信號類型中，因此，不能超過額定電流，超過額定電流會導(dǎo)致電源及設(shè)備的損壞。

5.2 聯(lián)動調(diào)試

自動狀態(tài)是調(diào)試設(shè)備必須要的狀態(tài)，在聯(lián)動調(diào)試的關(guān)鍵步驟中，主要是控制器的狀態(tài)需要進(jìn)行及時的檢查和分析，檢查及分析設(shè)定參數(shù)值與實際運行參數(shù)值兩者的誤差范圍及對此作出的相關(guān)改進(jìn)，檢查整體系統(tǒng)的運行狀況，系統(tǒng)是否能順利運行以及每個功能的正常運行。在聯(lián)動調(diào)試狀態(tài)下，每個參數(shù)的設(shè)定都需要合理，這是為了更好地保證整體系統(tǒng)的正常運行。

6 結(jié) 語

綜上所述，智能建筑是現(xiàn)階段建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢，加大對智能化技術(shù)的開發(fā)與研究將能為建筑設(shè)施提供更加豐富多樣的功能應(yīng)用。建筑樓宇自控系統(tǒng)具有一體化控制、運營維護(hù)成本低、信息反饋作用強等優(yōu)勢。在進(jìn)行建筑樓宇自控施工時需要做好嚴(yán)格的施工管理和質(zhì)量控制，確?？刂破髟O(shè)備安裝到位、做好線纜材料和接地處理工作及合理配置傳感器設(shè)備下樓宇自控系統(tǒng)的功能效果將能得到有效發(fā)揮。