探討智能建筑電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)和技術(shù)

1、<p>　　探討智能建筑電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)和技術(shù)</p><p>　　摘要：智能建筑設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)作為智能控制系統(tǒng)，其運(yùn)作方式是使用智能管理代替人工管理，這就使得人工管理的費(fèi)用得到大大節(jié)省，因此有著低碳、環(huán)保、節(jié)能的特點(diǎn)。該系統(tǒng)以自動(dòng)控制系統(tǒng)控制管理的方式對(duì)設(shè)備實(shí)行全程監(jiān)控和管理，設(shè)備運(yùn)行的可靠性和舒適性得到很大提高，并且使用壽命得到了延長(zhǎng)。本文即重點(diǎn)闡述了智能建筑設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵原則及設(shè)

2、計(jì)要點(diǎn)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：智能建筑；電氣自動(dòng)化；照明與動(dòng)力；布線方式 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p>　　一、智能建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)概述 </p><p>　　智能化的供配電系統(tǒng)除了具備常規(guī)的供配電系統(tǒng)應(yīng)有的所有功能外，還具有以下這些功能：遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)變、配電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)；

3、遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)控制變、配電設(shè)備的運(yùn)行；自動(dòng)存儲(chǔ)并管理變、配電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)；供配電系統(tǒng)出現(xiàn)各種故障和參數(shù)超限等告警事件時(shí)立即報(bào)警并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和打?。慌c樓宇自控系統(tǒng)或建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)等。這些智能化供配電系統(tǒng) </p><p>　　在一些高檔辦公樓、機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院、體育場(chǎng)館、劇場(chǎng)、大型商業(yè)中心等許多場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　二、智能建筑設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)

4、遵原則及設(shè)計(jì)要點(diǎn) </p><p>　?。ㄒ唬┲悄芙ㄖO(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 </p><p>　　一是先進(jìn)的技術(shù)和實(shí)用的功能；二是高系數(shù)的可靠性、安全性和開放性；三是高程度的系統(tǒng)集成性和互操作性。 </p><p>　　智能建筑設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有著行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，一是遵循建設(shè)方招標(biāo)文件中的技術(shù)參數(shù)與要求；二是遵循國(guó)內(nèi)相關(guān)文件要求；三是遵循國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

5、</p><p>　?。ǘ╇姎庾詣?dòng)化的設(shè)計(jì)要點(diǎn) </p><p>　　1、中央控制室選址及室內(nèi)設(shè)備布置 </p><p>　　中央控制室應(yīng)盡量靠近控制負(fù)荷中心，應(yīng)離變電所、電梯機(jī)房、水泵房等會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾的場(chǎng)所 15m以上。上方及毗鄰無用水和潮濕的機(jī)房及房間；室內(nèi)控制臺(tái)前應(yīng)有1.5m的操作距離，控制臺(tái)離墻布置時(shí)，臺(tái)后應(yīng)有大于1m 的檢修距離，并注意避免陽光直射；

6、當(dāng)控制臺(tái)橫向排列總長(zhǎng)度超過7m時(shí)，應(yīng)在兩端各各留大于1m 的通道；中央控制室宜采用抗靜電架空活動(dòng)地板，高度不小于20m。 </p><p><b>　　2、給水排水系統(tǒng) </b></p><p>　　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，室內(nèi)排水一般采用重力流直接排放的方式，有泵房時(shí)設(shè)置集水坑，通過潛污泵排出室外，水泵直接給水控制系統(tǒng)

7、在緩沖池中裝有三個(gè)液位傳感器，用來檢測(cè)溢流，最低報(bào)警水位和允許的啟泵液位，還設(shè)有檢測(cè)水壓的傳感器，主要用來完成恒壓供水工頻泵啟?？刂?，檢測(cè)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(cè)生活泵啟?？刂萍皥?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?？刂茩z測(cè)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?？刂茩z測(cè)及報(bào)警等功能。 </p&g

8、t;<p>　　3、變配電控制系統(tǒng) </p><p>　　智能建筑對(duì)于供電系統(tǒng)的要求很高，需要設(shè)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(cè)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(dòng)化系統(tǒng)中有幾個(gè)比較重要的元件，一是現(xiàn)場(chǎng)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，該元件也能夠獨(dú)立進(jìn)行

9、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(dòng)執(zhí)行器即電磁閥、以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力元件的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和通過葉片的面積來改變風(fēng)量的電動(dòng)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。 </p><p>　　4、照明與動(dòng)力控制系統(tǒng) </p><p>　　智能樓宇的照明用電量很大，因此，既保證照明質(zhì)量，又做到節(jié)能設(shè)計(jì)是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。由

10、于智能建筑一般都是高層建筑，電梯等動(dòng)力系統(tǒng)也是一個(gè)重要的系統(tǒng)，出于安全性考慮，動(dòng)力系統(tǒng)都自帶有一個(gè)完善的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，對(duì)于動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完好的控制。對(duì)于走廊樓梯照明，下班時(shí)間關(guān)掉一般照明；投光燈等的動(dòng)力控制系統(tǒng)，同電梯控制箱的電氣觸點(diǎn)相連，完成監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和故障情況檢查的功能。 </p><p>　　5、通風(fēng)與空調(diào)控制系統(tǒng) </p><p>　　空調(diào)系統(tǒng)按空氣處理設(shè)備的設(shè)置不同分為集

11、中式空調(diào)系統(tǒng)、半集中式空調(diào)系統(tǒng)和局部空調(diào)系統(tǒng)三類?？照{(diào)系統(tǒng)由冷源、熱源和前端設(shè)備三大部分組成 通風(fēng)系統(tǒng)將室內(nèi)的污染空氣凈化排除，吸入室外的新鮮空氣，分為局部通風(fēng)和全面通風(fēng)兩種空調(diào)控制系統(tǒng)。通過制冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備啟停順序的控制、冷水機(jī)組開啟臺(tái)數(shù)控制、壓差旁通控制、水流檢測(cè)水泵控制、冷卻水溫度控制、工作狀態(tài)顯示與 </p><p>　　打印、水箱補(bǔ)水控制等功能；通過熱水控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)交換器二次熱水出口溫度控制、熱水泵控

12、制及連鎖工作狀態(tài)顯示與打印等功能；通過空氣處理監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)回風(fēng)溫度控制、回風(fēng)濕度控制、焓值控制、啟停時(shí)間控制、聯(lián)鎖控制、過濾器堵塞報(bào)警、工作狀態(tài)顯示與打印等功能；通過風(fēng)機(jī)盤管監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制風(fēng)機(jī)的風(fēng)速、控制風(fēng)機(jī)盤管、電動(dòng)閥門的開啟或關(guān)閉定時(shí)啟?？刂频裙δ?。 </p><p>　　通風(fēng)系統(tǒng)通過檢測(cè)空氣中一氧化碳二氧化碳的濃度來運(yùn)行風(fēng)機(jī)啟停，以保證空氣質(zhì)量。 </p><p><b&g

13、t;　　6、防雷接地系統(tǒng) </b></p><p>　　智能建筑內(nèi)部有許多布線系統(tǒng)以及電子設(shè)備，比如通信化系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)、消防控制系統(tǒng)、建筑自動(dòng)化系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化、閉路電視系統(tǒng)及其他相應(yīng)布線系統(tǒng)。這些電子儀器設(shè)備以及布線系統(tǒng)所處的部分，耐壓等級(jí)都比較低，防電磁干擾要求較高，承受雷擊能力較低。不管是反擊、直擊還是串擊都會(huì)對(duì)電子設(shè)備造成不同程度的嚴(yán)重干擾或損壞。因此，智能化建筑的全部

14、功能接地必須建立在防雷接地系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，并建立一個(gè)完整、嚴(yán)密的防雷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。多數(shù)智能化樓宇均屬于一級(jí)負(fù)荷，所以應(yīng)按照一級(jí)防雷建筑樓房的保護(hù)措施進(jìn)行設(shè)計(jì)，接閃儀器選用針帶組合模式的接閃器，避雷帶選用4×25（mm）鍍鋅扁狀鋼質(zhì)在樓頂組合成小于10×10米的網(wǎng)格形狀。該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)域樓面金屬構(gòu)件進(jìn)行電氣連接，并與建筑柱頭鋼筋也進(jìn)行電氣連接，引出下線并利用柱頭中鋼筋、樓層鋼筋以及圈梁鋼筋與防雷系統(tǒng)作連接，外部墻面上所有金屬構(gòu)件

15、也需要與防雷系統(tǒng)進(jìn)行連接，柱頭鋼筋還應(yīng)與接地體相互連接，組合成具有多層屏蔽保護(hù)的籠狀防雷體系。這樣不僅能防止雷擊對(duì)樓房設(shè)備造成損壞，還能有效防止外來電磁波干擾。 </p><p>　　三、智能建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù) </p><p>　　（一）建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的電源要求 </p><p>　　中央控制室應(yīng)由變配電所引出專用回路供電，中央控制室內(nèi)設(shè)專用配電盤。負(fù)荷

16、等級(jí)不低于所處建筑中最高負(fù)荷等級(jí)；通常要求系統(tǒng)的供電電源的電壓不大于±10％，頻率變化不大于±1Hz，波形失真率不大于 20％；中央管理計(jì)算機(jī)應(yīng)配置UPS不間斷供電設(shè)備，其容量應(yīng)包括建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)用電設(shè)備總和并考慮預(yù)計(jì)的擴(kuò)展容量，供電時(shí)間不低于30分鐘。現(xiàn)場(chǎng)控制器的電源應(yīng)滿足下述要求： </p><p>　　1、Ⅰ類系統(tǒng)（650 點(diǎn)～4999 點(diǎn)），當(dāng)中央控制室設(shè)有UPS不間斷供電設(shè)備時(shí)

17、，現(xiàn)場(chǎng)的電源由UPS不間斷電源以放射式或樹干式集中供給。 </p><p>　　2、Ⅱ類系統(tǒng)（1 點(diǎn)～649 點(diǎn)），現(xiàn)場(chǎng)控制器的電源可由就地鄰近動(dòng)力盤專路供給。 </p><p>　　3、含有 CPU 的現(xiàn)場(chǎng)控制器，必須設(shè)置備用電池組，并能支持現(xiàn)場(chǎng)控制器運(yùn)行不少于72小時(shí)，保證停電時(shí)不間斷供電。 </p><p>　?。ǘ┈F(xiàn)場(chǎng)控制器設(shè)置原則 </p>

18、<p>　　1、現(xiàn)場(chǎng)控制器的設(shè)置應(yīng)主要考慮系統(tǒng)管理方式、安裝調(diào)試維護(hù)方便和經(jīng)濟(jì)性。一般按機(jī)電系統(tǒng)平面布置進(jìn)行劃分。 </p><p>　　2、現(xiàn)場(chǎng)控制器要遠(yuǎn)離有輸水管道，以免管道、閥門跑水，殃及控制盤。在潮濕、蒸汽場(chǎng)所，應(yīng)采取防潮、防結(jié)露等措施。 </p><p>　　3、現(xiàn)場(chǎng)控制器要離電機(jī)、大電流母線、電纜 1.5m 以上，以避免電磁干擾。在無法滿足要求時(shí)，應(yīng)采取可靠屏蔽和接

19、地措施。 </p><p>　　4、現(xiàn)場(chǎng)控制器位置選擇宜相對(duì)集中，一般設(shè)在機(jī)房或弱電小間內(nèi)，以達(dá)到末端元件距離較短為原則（一般不超過50m）。 </p><p>　　5、現(xiàn)場(chǎng)控制器一般可選用壁掛式結(jié)構(gòu)，在設(shè)備集中的機(jī)房控制模塊較多時(shí)，可選落地柜式結(jié)構(gòu)，柜前操作凈距不小于 1.5m。 </p><p>　　6、每臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)控制器輸入輸出接口數(shù)量與種類應(yīng)與所控制的設(shè)備要求相

20、適應(yīng)，并留有 10％～20％的余量。 </p><p>　　（三）建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的布線方式 </p><p>　　建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)線路包括：電源線、網(wǎng)絡(luò)通訊線和信號(hào)線。 </p><p>　　1、電源線一般 BV－（500V）2.5mm2銅芯聚氯乙烯絕緣線。 </p><p>　　2、網(wǎng)絡(luò)通訊線需由采用何種計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)及建筑設(shè)備自動(dòng)化系

21、統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸率、未來可兼容性和硬件成本等多方面綜合考慮確定。一般有同軸電纜（不同廠商的產(chǎn)品不盡相同）；有的系統(tǒng)采用屏蔽雙絞線或非屏蔽雙絞線（分 3、4、5 三個(gè)級(jí)別）；在強(qiáng)干擾環(huán)境中和遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，宜選用光纜。 </p><p>　　3、信號(hào)線一般采用線芯截面 1.0mm2或1.5mm2的普通銅芯導(dǎo)線或控制電纜，對(duì)信號(hào)線是否需要采用軟線及屏蔽線應(yīng)根據(jù)具體控制系統(tǒng)與控制要求確定。 </p><p

22、>　　建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)線路均采用金屬管或金屬線槽保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)通訊線和信號(hào)線不得與電源線共管敷設(shè)，當(dāng)其必須作無屏蔽平等敷設(shè)時(shí)，間距不小于0.3m，如敷于同一金屬線槽，需設(shè)金屬分隔。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]曹云峰，王耀才，孟凡芹，等.基于現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)[J].煤礦機(jī)械，2012.9. </