電氣自動化技術在智能建筑中的應用

蒲紅星

摘要：智能建筑在應用中憑借自動化和智能化技術越來越受高端消費群體的關注，這為智能建筑的發展提供了新動力。智能建筑是利用多種先進技術通過有機結合的一種系統化的新型建筑物，是以計算機技術為基礎，結合通信技術、信息技術以及建筑工程藝術為一體的綜合性藝術工程，為高端消費者和上流人群提供更加便利、舒適和人性化的生活方式。

關鍵詞：智能建筑;電氣自動化;應用

1 電氣自動化的概念和優點

電氣自動化是研究與電氣工程相關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、實驗分析、研制開發以及電子與計算機等領域的一門科學。進入新世紀后，隨著電力電子技術、微電子技術的迅猛發展，使其發展日趨多元。電氣自動化技術的身影已出現在我們身邊的各個領域。

電氣自動化的優點包括：1. 優化供配電設計，提高供電可靠性;2. 提高設備運行效率，減少電能的直接或間接損耗;3. 合理調整負荷，提高設備利用率。在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，盡可能選擇合理的節能措施，提高負荷率和設備利用率節約電能。

2 智能建筑概述

計算機技術在當今社會，已經在生產和生活的方方面面都得到了滲透，計算機編程技術的日新月異催生自動化生產、運輸、傳播的快速發展。

2.1 智能建筑內涵

用物理鏈路，通過計算機技術將各單獨的工作站、單個的主機連接在一起，實現資源共享，為達到通信目的而組成數據鏈路，從而使得信息化快速發展。智能建筑，是在建筑物內部，將信息技術與建筑技術，依托現代高科技相聯合起來的建筑。智能建筑，是將建筑物內的設備，在計算機技術的支配下，實現自動控制的一種先進居住環境。是建筑技術與現代社會信息化有機結合的成果。實現對信息資源在用戶中的信息共享。

2.2 智能化建筑的主要特征

有完整的控制、管理、維護和通信設施，方便于進行環境控制、安全管理、監視報警，并方便于提升工作效率，刺激引發人們的創造性。

2.3 智能化建筑的要求

建筑智能化要求有自動化的設備設施，高性能的通信系統及友好的人物交互，成為富有柔性化的建筑和自動化的建筑。建筑智能化是電氣與信息技術，在人類從電氣時代走向信息時代整個過程中相互融合的成果，具有先進的信息接收和動作反饋能力，綜合節省設備運行維護費用，可以滿足高效節能、可以提升工作效率和靈活性，提升建筑物的安全、高效便捷性和智能化水平。建筑智能化是電氣自動化技術得以發展延伸的產物，高新技術的運用，滿足用戶對不一樣環境功能的需求，從而可以使工作效率大大提升，人員體驗更加友好。

3 電氣自動化在智能建筑中的應用

3.1 電氣系統設計

3.1.1 TN-S系統

該系統屬于低壓配電系統，嚴格的將中性線和保護接地線分開，是標準的三相四線PE線的接地系統。其中中線和保護地線只在變壓器中性點有共同接地。該系統正常運行過程中，保護地線不帶電，只有中性線帶電，具備可靠的基準電位，對地面沒有電壓。但接地線不允許短線，其接在金屬外殼的設備上是安全、可靠的。采用該系統的原因主要考慮的以下幾點：1）通常智能建筑中單相用電設備多、負荷大、而其經常又是不平衡的，而且中性線帶有隨機電流;2）由于中性線帶電，如果將其與保護地線連接在一起然后接到金屬外殼的設備上，會有很大的危險性，并且會使電子設備相互干擾，導致無法工作;3）由于智能建筑中有很多精密的電子設備易受到電磁波干擾、要求考慮防靜電接地等原因，所以采用上述連接方式。

3.1.2 TN-C-S系統

該系統由兩部分組成，一部分是TN-C系統，第二部分是TN-S系統，采用了兩個接地系統，其分界點在中性線和保護地線的連接點上。在智能建筑中，當供電由區域外引電流的時候，常選用該系統。與一般的系統不同，該系統在進入使用前采用TN-C系統，進入處則需要重復接地，進入后變為采用TN-S系統。該系統明顯提高了線路對人員的安全性保證。但此類系統為了使得電子設備共同獲得一個等電位基準點，要求系統各自從接地線一點引出，并選擇正確的接地電阻值。

3.1.3安全保護接地

在智能建筑中，由于有很多強電設備、弱電設備和非帶電導電設備及構件的存在，所以需要嚴格的安全保護接地措施。如果沒有安全保護接地，當設備的絕緣損壞的時候，其外殼很容易帶電，人不小心觸碰到此類電氣設備的時候，很有可能被電擊傷甚至造成危害生命的事故。因此，智能建筑中必須采用安全保護接地設備。其主要是將電氣設備不帶電的技術部分與接地體之間進行金屬連接，將保護地線與智能建筑中的用電設備進行連接，最好將其附近區域的金屬構件也進行連接，但嚴禁與中線相連接。

3.1.4 直流與交流的工作接地

直流電工作接地主要考慮到智能建筑內有很多計算機、多媒體等大型設備，其要求電流穩定性好、準確度高，以滿足大量信息的傳輸、能量轉化等要求。通常采用較大截面的絕緣銅線做引線，將電子設備直流電接地，并與基準點相連接。變流電工作接地主要是將變壓器中性點或者中性線接地。其中中性線需采用銅芯絕緣線，并保證其不會外露、不能與其他接地系統混接。

3.1.5 屏蔽接地與防靜電接地

智能建筑中大都需要進行防電磁干擾工作，通常采用屏蔽和正確接地等手段進行。一般將設備的外殼與保護地線進行連接，要求與保護地線連接的屏蔽管路兩端均進行連接，并盡可能的使室內屏蔽多點與保護地線進行連接。除此之外，因進行大量防靜電工作，對室內和電氣設備進行除塵清潔工作。

3.2通信自動化

智能建筑的信息通信系統通過與外部如電話公網、數據網、物聯網、衛星網以及廣電網相連，保證建筑物內外部實現語音、數據、圖像等等的傳輸。通信自動化能為使用者提供快捷、有效、安全及可靠的信息通信服務，包括語言文本，圖形、圖象及計算機數據等多種媒體的通信服務。通信網絡系統一般包括：固定電話通信系統、聲訊服務通信系統、無線通信系統、衛星通信系統、多媒體通信系統、視訊服務系統、電視通訊系統，客戶可自行定義服務通信方式.調整通信服務功能。

3.3樓宇自動化

樓宇自動化是智能建筑的主要組成部分之一，智能建筑通過樓宇自動化系統實現建筑物內設備與建筑環境的全面監控與管理，為使用者營造一個安全、舒適、高效、經濟、便捷的生活工作環境。樓字自動化系統對整個建筑的所有公用機電設備，包括建筑的中央空調系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、電梯系統，進行集中監測和遙控來提高建筑的管理水平，降低設備故障率，減少維護及營運成本。

樓宇自動化系統涉及建筑的空調、通風、電力、照明、防災、安全，給排水、車庫管理等設備與系統，是智能建筑中涉及面最廣、設計任務和工程施工量最大的子系統，它的設計水平和建設質量對智能建筑功能的實現有直接的影響。設計樓宇自動化系統的主要目的在于將建筑內各種機電設備的信息進行歸類、分析、采用最優化的控制手段，對各機電設備進行集中監控和管理，使設備始終高效、有序的狀態下運行，創造安全、舒適、高效的工作環境，盡量節省能耗和日常管理費用，從而提高了智能建筑的現代化管理和服務水平。

4 結語

電氣自動化在智能建筑的應用在我國還是一個新興的技術領域，隨著更多智能建筑的出現，將有更加先進的技術補充到這一領域中，使這一技術更加成熟、完善。

參考文獻：

[1]李孔華.建筑電氣自動化設計及發展趨勢的探討【J】.城市建設，2010

[2]于濤，郭洪柱.關于在現代樓宇建筑中電氣自動化作用的探討【J】.中國科技博覽，2011