淺談智能建筑中的樓宇自動化系統

王建平

摘要：在建筑行業的發展過程中，大量的相關科學技術成果被加以應用，智能建筑就是建筑行業將自身與科學技術進行整合的有效產物。智能建筑因其強大的先進性、快捷性、便利性與安全性，得到了社會的認可，并實現了快速的發展。

關鍵詞：智能建筑；自動化系統；數學化；信息化

中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）29-0058-03

建筑的出現與發展，使更多的人認識到智能建筑這一新興產物，越來越多的人對智能建筑抱有更高的期望。樓宇的自動化系統是智能建筑的重要部分，是促使建筑智能化的核心。智能建筑中的樓宇自動化系統將人性化的使用接口作為強調的重點，以建筑物的機電與消防、門禁與停車管理等系統的結合為方法，為建筑物使用者創造一個便利、舒適的生活與工作環境。隨著建筑行業與建筑相關行業的發展，智能建筑所用的軟件與設備都在不斷更新，使得智能建筑設備的功能性得以再次提升。加強對智能建筑中的樓宇自動化系統的研究已經成為建筑行業人士的重要工作內容，因此，作為一名建筑工程工作人員，本人以智能建筑中的樓宇自動化系統為研究對象是有一定的社會價值的。

1 智能建筑與樓宇自動化系統分析

1.1 智能建筑的概念闡述

所謂的智能建筑，就是利用系統集成的方法，將現代的計算機技術與信息通訊技術相結合，將建筑物作為技術使用的平臺，對建筑物內部的信息進行管理與利用，可以為建筑物使用者提供更多服務的建筑。智能建筑將建筑物的基本結構與自動化系統、人員服務與信息管理四個重要內容進行整合，使建筑物相關的各種資源得到優化配置，在合理的資金投入的前提之下，為建筑物使用者提供一個更加安全便利與舒適的生活與工作環境。在智能建筑物當中，人們可以進行高端通訊設備的使用，建筑物的綜合性管理使得智能建筑成為了具有強大效率性、功能性與舒適度的現代化建筑。

筆者認為，能夠被稱為智能建筑的建筑物一定具有以下兩點主要特征：第一，從建筑物管理人員的角度來講，智能建筑的管理與控制設施、維護與通信設備一定具有完全性，可以在管理資金允許的范圍之內，對建筑物實現整體的環境控制與安全管理，可以在第一時間進行監督與報警，與城市的相關建筑與安保管理部門進行有效溝通與交流。第二，從建筑物的使用者的角度來講，智能建筑的舒適性必須要強大，可以促使建筑物的使用者提高生活情趣與工作效率，為建筑物使用者進行正能量的傳播，保證建筑物使用者的積極態度。

1.2 樓宇自動化系統的概念分析

所謂的樓宇自動化系統，是智能建筑的重要組成部分，更是智能建筑物的核心。樓宇自動化系統是用來進行建筑內部自動控制的一套完整的系統，自動化系統利用傳感器對建筑物內的數據進行收集，將數據轉化為信號傳遞到智能設備當中，對建筑物內的實時情況進行分析與處理，再利用驅動執行器進行自動化的控制。樓宇自動化系統在一定意義上來說是一個較為龐大與復雜的系統，空調制冷系統、變電配電系統、照明系統與電梯監控系統等等都是樓宇自動化系統的重要組成部分。利用樓宇自動化系統，智能建筑物內部的設備與環境都可以得到整體的監控與管理，使建筑物使用者可以得到一個舒適的生活與工作環境，也為建筑物的管理者提供工作上的便利，使其在節約管理資金的前提下，盡量提高智能建筑物的智能化

水平。

在樓宇自動化系統發展的初級階段，沒有真實意義上地控制網絡，當時所謂的控制網絡就是利用多根電線組成的一種電氣控制裝置，這樣的控制系統的功能性不強，敏捷度也不夠。就初級的自動化系統來講，它是一種封閉性的控制系統，其通信協議有很大的局限性。不一樣的廠商所出產的通信協議是不同的，這些通信協議之間沒有兼容性。隨著科學技術的發展，固體物理技術試器與邊線被邏輯電路所取代，氣動的控制裝置與電子儀表板被數字控制器所取代，但是這樣的進步仍然無法解決缺乏的兼容性。隨著我國科學技術的不斷發展，傳統的自動化系統已經不能滿足智能建筑的發展與建設。一個開放的自動化控制系統被市場急切需要。現代化的樓宇自動化系統利用網絡平臺對控制技術進行升級，使開放性、操作性強大的自動化控制系統得以廣泛應用。

2 智能建筑中的樓宇自動化應用價值分析

樓宇自動化系統是智能建筑的重要系統，也是眾多樓宇系統中投資最大的，并且還具有技術上的復雜性，其所具有的閉環功能是極為少見的。另外，樓宇中的自動化系統具有一定的節能功能，可以節約大量的資金與人力，是一個技術過硬、經濟實惠的自動控制系統。

筆者通過在工作中對樓宇自動化系統的觀察，認為樓宇自動化系統具備以下四種功能：首先，樓宇自動化系統可以為建筑物使用者提供一個功能性強大、環境優雅與舒適的生活與工作環境，滿足建筑物使用者對于環境與安全的要求。其次，利用樓宇自動化系統可以實現對建筑物內部各設備運用參數的觀察與其運行狀態的檢測，進行有效的監督與管理，使設備的控制性能得到提升。再次，樓宇自動化系統為建筑物的管理人員提供了一個經濟實惠并且具有較高效率的建筑物檢測方法，使其對建筑物所利用的能源進行有效的管理，達到節能減排的目標。最后，樓宇自動化系統可以使建筑物內各個運行設備的費用減少，并使系統對自身進行全面的自動評估與診斷，促進系統的優化與升級。

3 樓宇自動化系統的構成

現代化的計算機系統與通信技術是樓宇自動化系統的基礎，加之集散控制技術與先進智能的管理技術、調節技術的應用，使智能建筑中每一個設備的監測力度大大提高，通過建筑物內數據的收集與整理，自動進行運營決斷，對建筑物內的各使用設備進行自行控制。自動化系統中的計算機系統可以操縱有關設備的啟動與關閉，并給出相應的報告，保證各設備的正確運行，實現節能目的。另外，在設備運行之時，會自動生成設備的運行報告與維修保養報告，確保樓宇自動化系統的可靠性與安全性。

3.1 空調系統

中央空調系統在智能建筑物中的主要作用就是保持環境的舒適度，并保證其運行能耗降低。樓宇中的空調機組是通過計算機進行控制的，從而為建筑物內的各個區域提高空氣的處理服務，使大樓內的溫度與濕度都保持在良好的狀態。其工作原理為監測設備通過對建筑物內的溫度與濕度的監測，使其與外部環境的濕度與溫度進行比較，從而使計算機控制空調機組對建筑物內部空氣進行加熱與加濕的處理，使大樓內的環境適宜人們的生存與活動。另外，空調系統還要根據建筑部內部與外部的負荷變化，進行機組的風機的轉速的調整以及新風回風比與閥門開度的重新設置，使空調系統在最節能的狀態下保證建筑物的舒

適度。

3.2 消防系統

消防系統在智能建筑的樓宇自動化系統中占有重要的位置，對進行樓宇自動化控制有著重要作用。消防系統與消防聯動控制系統是消防系統的主要構成部分。消防系統的運行是有運行模式的規定的。通常消防系統是正常的狀態進行運行，如果發生火災，會自動轉換為消防模式，保證樓宇的安全。在火災發生之時，消防系統以樓宇自動化系統為中介，向空調系統與電梯系統等發送消防的信息與報警，使建筑物內的設備可以進行自主消防，將火災的損失降到最低。

3.3 變配電系統

變配電系統，顧名思義，就是保證建筑物供電與用電安全的系統，實現建筑物正常用電運行是變配電系統的主要監控目標。首先，變配電系統通過對建筑物各類型的電力開關設備進行監測，對配電柜高壓與低壓的運行狀態進行控制來實現對建筑物內部電力供應與使用的監督與管理。其次，變配電系統還會對建筑物電路回路的電流與電壓、功率因數這些電力關鍵參考值進行監測。變壓器與電纜的溫度、發電機的運行狀態的好壞都是變配電系統的重要監督。電力系統本身具有一定的特殊性，其可以在瞬間發生很多的變化，所以在利用計算機系統對電力系統進行控制之時，其監測的頻率是很高的，在監測的同時，要對這些監測中設備開關的狀態與參數的變化進行準確且連續的記錄，只有這樣，變配電系統才能夠準確地預測事故發生的機率，在自動狀態下對變電系統事故地點進行分析。

樓宇自動化系統中的變配電系統可以利用計算機對供電設備的開關進行遠程控制，在停電發生后，可以對開關進行自動的順序控制。另外，變配電系統還可以對應急的發電設備進行運行狀態的監測，使其在有應急需要之時可以正常運行，自動切斷不主要的電路回路，保證應急發電機的負荷在合理的范圍之內。

變配電系統除了對建筑物進行供電之外，還會對用電量進行計算，對每家每戶的電費進行分析與計算，還可以對我國的供電政策進行有效的落實與執行，在供電高峰期超負荷的情況下對不主要的回路進行切斷。

3.4 給排水系統

使建筑物內部的中水系統得到正常的運行是智能建筑中給排水系統的運行目標與任務，給排水系統的主要功能是將建筑物內水泵與排水泵、污水泵等運行狀態進行監測與管理，使建筑內各水箱的水位保持在安全可靠的限制值當中。另外，給排水系統還會對給水系統的壓力進行測量，使水位與壓力保持在安全范圍內，根據水位與壓力的變化及時進行水泵的關閉與開啟。

3.5 照明系統

智能建筑中的照明系統是建筑物內主要的節能系統，節能減排主要體現在照明系統的運行之中。照明系統的協調程度與運行力度是建筑物自動化與智能化的重要體現。在智能建筑中，電能是不可缺少的，照明系統是除了空調系統之外最大的電能消耗系統。與傳統的建筑管理方法相比，智能建筑中的自動化系統可以實現40%左右電能的節省。照明系統的節能，主要利用于自動化系統對于停車場、走廊與對門廳等照明進行開啟與關閉控制，對建筑物內的照明回路進行分組控制，使用電量過大、電路負荷過多時進行自動切斷，對辦公室與廳堂這些地方的照明系統進行無人熄燈的自動控制。這些控制的實現可以利用計算機中設定的開關開啟與關閉時間進行遠程控制，門鎖與紅外線也是比較好的照明系統控制手段。

3.6 電梯系統

電梯系統屬于智能建筑中的交通系統，對電梯系統的自動化管理也是樓宇交通管理的重要內容。對于電梯而言，其本身具有全套的自動控制裝置，但是，要使其成為智能建筑中樓宇自動化系統的一部分，要將電梯本身的控制裝置與樓宇的自動化系統相聯系，使其實現數據的共享，使建筑物的管理者可以對電梯的運行狀況進行及時的掌握與分析，在有意外事故發生的時候，可以利用自動化系統對電梯進行有效的控制。

3.7 保安監控系統

保安監控系統主要由三部分組成，下面我們就來對智能建筑中的保安監控系統進行一一闡述：第一，閉路電視監視系統。閉路電視監視系統主要是利用攝像機完成的，管理人員將攝像機安放在需要進行監控的各個區域之間，利用電纜這一中介將圖像傳達到建筑控制中心，使建筑物的管理人員可以對大樓內部的實時情況進行觀察與管理。還可以利用現代化的計算機技術對這些上傳的圖像進行分析，使影視中的物體與煙霧等不安全因素得到確認，為事故的處理提供證據。第二，出入口控制系統。對建筑物的出入口進行控制，就是利用電子鎖或者是門磁開關這些設備對建筑物的人群進行控制。將讀卡機等設備安裝在建筑物當中，使建筑物的進入具有一定的權限性，對進入到建筑物的對象與建筑物的開放時間進行控制，隨時掌握人員的出入情況。第三，防盜報警系統。防盜功能的實現，是利用各種敏感軟件的安裝實現對建筑物內部空間的控制，比如說紅外線與震動傳感器等等，將其安裝在重要的防盜部位，如果監測區域內出現異常，報警系統可以做出相應的反應，通過建筑物管理人員對異常情況進行及時的

處理。

4 結語

隨著我國國民經濟與科學技術的快速發展，越來越多的科技成果成為了我國社會生產與生活的必需品。本文以智能建筑作為研究載體，對智能建筑中的樓宇自動化系統的含義與存在價值進行分析，詳細闡述了樓宇自動化系統的構成與工作原理。希望社會大眾可以對智能建筑與樓宇的自動化系統有更為深入的了解，使人民群眾共同享受科學技術給社會發展帶來的正面作用，以此來激發相關科研工作人員的創造力，使建筑工程行業的工作人員將科學成果大量運用于現代化建筑當中。

參考文獻

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