智能建筑中的電氣工程及其自動化技術探討

摘 要：近年來，隨著經濟發展，人民生活水平的提高，促進建筑行業快速發展，用戶的需求也在不斷提高，現代建筑的功能性也越來越顯著了，特別是在對電氣自動化技術工程的要求更嚴格了。科學技術的進步也為我國現代智能建筑提供了依據，這種集信息、服務、管理、安全為一體化的建筑模式，可以為智能建筑中的用戶提供更加可靠、安全、便利、舒適、高效的生活場所和工作環境，文章現代智能建筑自控系統的產生背景、電氣工程以及智能化技術進行探討。

關鍵詞：智能建筑；電氣工程；自動化

智能建筑定義為以建筑物為平臺，兼備信息設施系統、信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統等，集結構、系統、服務、管理及其優化組合為一體，向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境。

1 智能建筑的電氣自動化技術背景

隨著社會的發展，傳統的建筑電氣系統的需求已經越來越不能滿足筑用戶對于建筑功能與條件的個性化與多樣性的要求，越來越多的用戶重視建筑環境的舒適感、服務設施的便利、信息溝通安全性等方面，從而促使建筑電氣設備系統功能不斷完善與提高，電氣自動化技術廣泛應用經濟發展的各項領域，電氣自動化技術也為智能建筑發展提供了有力的支撐點，電氣自動化技術也成為建筑行業發展的新方向。

2 電氣自動化控制的特點與技術優勢

現代智能建筑電氣自動化利用綜合布線技術、樓宇自控技術、通信技術、網絡互聯技術、多媒體應用技術、安全防范技術等將相關設備、軟件進行集成設計、安裝調試、界面定制開發和應用支持。實現對現場控制器以及樓層配電系統、中央空調系統、排水系統、以及照明通風系統和電梯系統、網絡通信系統等設備全方位集中控制，實現設備合理利用，從而達到節約資源、節省人力，確保設備安全可靠運行。

2.1 24小時自動化系統全方位監控

在大型建筑中，由于樓層建筑的復雜，電氣系統組件的繁多，常常導致故障發生，無法及時有效的找出問題，給樓層管理工作帶來了不少問題。現代智能建筑的自動化系統采用“采集——處理——反饋”的模式，對樓層的所有系統進行數字化信息化監控，能夠及時將信息反饋到控制中心，并有效將指令下達到各個子系統，從而達到對整個建筑系統24小時不間斷實時監控和有效的管理。另一方面，電氣自動化系統將樓層配電、中央空調、排水、照明通風、通信等設備個統一起來，形成一個整體，提高了樓層管理的聯動性，在火災水管爆裂等緊急情況發生的時候，電氣自動化自動判斷，并能夠進行自主調節，實現樓層的緊急預備系統。

2.2 及時有效的輸出控制

電氣自動化系統根據控制指令，能夠及時對執行系統發出控制信號，達到完成控制任務的目的，在智能建筑設計中，要充分考慮到智能建筑電氣自動化系統的功能，在設計之初，首先應該設立一套完整的信息技術的控制系統。同時通過KVM、CATS等模式，完成設備與控制機房的有效鏈接，充分利用數控體系的調節性，建立樓層遠程管理系統與本地控制臺，實現雙重管理運行模式。其次，要建立科學規范的配電系統，采用多級配電系統，優化資源配置。運用電子感應自動系統，遠距離感應器現實觸電，通過電磁換向閥控制電氣設備的開關等操作，運用系統內置的地址編碼，可以精確發布指令到各個地區的各個部件。

3 電氣自動化技術在智能建筑中的主要應用

3.1 TN-S系統的使用

TN-S系統主要是把保護接地線PE和中性線N嚴格進行分開的低壓配電系統，它是一個三相四線的另外加PE線的接地系統。保護職能建筑系統所有的電子設備路線，防靜電、機房交換機、報警器等接地線的工作需求。

3.2 TN-C-S系統的使用

TN-C-S系統主要是由兩個接地系統組合而成，第一個部分主要是TN-C系統，而第二個部分主要是TN-S系統，這兩個系統的分界面主要是在PE線與N線的連接點上。TN-C-S系統是智能建筑的一個接地系統，能夠提高住宅用戶的安全性。

3.3 交流工作接地

交流工作接地是指采用變壓器的中性點或中性線（N線）接地。這個系統不僅能消除單相電弧的過壓問題，而且能控制零序電壓的位移問題，對低壓系統有重要作用。

3.4 安全保護接地

在建筑大樓內部安裝了不少金屬設備，而一些金屬具有導電線，如果這些金屬設備的絕緣體發生破裂的現象，容易發生漏電的現象，一旦人體接觸這些破壞的設備，就有可能造成電擊和生命危險，因此，所有的金屬設備都必須安裝安全的接地裝置，從而降低電阻，防止電流外泄。

3.5 屏蔽接地與防靜電接地

在陰雨或者干燥的天氣中，電子設備容易產生靜電，如果長時間的累積，這些帶有靜電的電子設備會對電子芯片造成嚴重破壞，可能造成電子設備不能正常使用，因此在智能建筑中，在防靜電和電磁干擾是十分重要的工作，將設備的外殼和PE線進行連接；導線的屏蔽接地是需要屏蔽管路的兩端和PE線的可靠連接的；室內的屏蔽也應當多點與PE線進行可靠連接。這樣就可以避免接地和靜電。

3.6 直流接地

在大型的智能建筑中，大量的電子通信設備、計算機等電腦操作系統在輸出信息、轉換信息或者傳輸信息等過程都需要微電流和微電位來執行。隨著城市的快速發展，電子產品的大量普及和應用，傳輸過程的耗電量也非常巨大，為了保證這些電子設備能夠正常使用，而需要提供一個穩定的電源和電壓，還有基準電位。

3.7 防雷接地

隨著科技的進步，雷電災害也能為一種新的特點，對建筑和電力行業更是影響深遠，如通信設備、計算機、智能系統、航空等廣泛應用的領域。雷擊危害程度大大增強，因此我們必須深刻的認識防雷工程的重要性，雷電的防御要從單一轉為系統防護。所有的智能建筑接地功能都必須以防雷接地系統為基礎，建議一套完整而又嚴密的防雷機制，來保證電子系統的正常運轉。

4 電氣自動化控制系統的發展趨勢

電子商務和因特網技術在自動化領域的應用，大量節省勞動力和資源，減少企業管理成本，也進一步促進智能建筑電氣自動化的發展。隨著國民收入的增長，房地產產業的發展，，商業樓、住宅區、辦公樓、博物館等建筑對智能化的要求更多更高，近幾年國家大力發展節能建筑、智能建筑以及綠色建筑，在經濟市場的調節下和政府政策的引導下，我們國家的智能建筑電氣自動化技術應用發展情景十分樂觀。

5 結束語

電氣自動化是工業現代化的重要標志和現代先進科學的核心技術，依靠科技進步是電氣自動化發展適應個面建設小康社會要求的必然選擇、對于電氣自動化企業，自動化技術可以大大降低人工的勞動強度，提高測量檢測的準確度和信息傳輸的實時性，為生產過程提供進一步的技術保障，可有效避免安全事故的發生，保證設備的安全運行。

參考文獻

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