智能建筑設備電氣自動化系統設計的相關探索

孔祥盛

[摘 ? ?要 ]近幾年，隨著社會發展速度的不斷提升，各行業紛紛將自動化技術應用到電氣設備中。在設計建筑系統的過程中，通過自動化技術在電氣設備中的應用，不僅能夠實現對建筑設備的有效監管，并且能夠使人力、物力以及時間等減少對資金的需求，提升工作效率，使智能設備在建筑中的運行更加長久和舒適。為了使智能建筑系統在我國能夠更好地應用電氣自動化技術，文章從設計和運用方面對該系統進行深入的探究，并對其應用策略進行了提出，以供參考。

[關鍵詞]智能建筑設備;電氣自動化系統;設計要點

[中圖分類號]TU855 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）06–0–02

[Abstract]In recent years， with the continuous improvement of social development speed， various industries have applied automation technology to electrical equipment. In the process of designing the building system， the application of automation technology in electrical equipment can not only realize the effective supervision of building equipment， but also reduce the demand for funds by manpower， material resources and time， basically improve the work efficiency， and make the intelligent equipment run more long and comfortable in the building. In order to make the intelligent building system in our country can better application of electrical automation technology， this paper makes an in-depth exploration of the system from the design and application， and puts forward its application strategy for reference.

[Keywords]intelligent building equipment; Electrical automation system; Design points

針對智能建筑系統目前所應用的電氣自動化技術來說，其主要的應用對象就是建筑內部的各電氣設備，例如水泵、消防設施等。通過對該系統的借助，不僅能夠在建筑內部調控溫濕度，使供水壓力保持平衡，并且還能對建筑周邊的環境進行有效地調節，為用戶提供多方面的服務。通過電氣自動化技術對智能建筑設備并網系統的設計，能夠使建筑設備的控制和管理具有智能性以及全面性，使設備在建筑中的運行具有可靠、安全以及穩定的特征，有著十分關鍵的作用。

1 基本設計要求

1.1 電源要求

在采用自動化技術對建筑中的電氣進行智能設計時，系統最為重要的組成部分就是電源配置。由于建筑內的大部分電氣設備的功能較大，例如變頻器以及電動機等，因此通過對電源的設計，能夠從整體保障該系統的用電負荷。如果電源系統是按照1類需求所設計的，那么在UPS設備具備的情況下，通過對樹干或放射這兩種形式的借助，就能夠將電能提供給電源，如果電源系統是按照2類需求設計的，那么用電方式主要是通過對鄰近電源的采用。如果在電源設計階段的控制設備包含了CPU，那么其運行時間就需要在72h以上，才能夠從整體上保證自動化系統的穩定運行。

1.2 電氣元件的選型

設計人員在對設計電氣自動化系統方案之前，首先需要調查客戶的需求，并選擇設計的各個子系統方案，以此來選擇最佳方案，明確需要多少數量的子系統，并做好對其的匯總。需要重點對中央監控室以及現場控制器等進行設計。在控制中央監控器時，切勿選擇較大噪聲、潮濕以及具有磁場干擾的場所，并且需要距離總負荷中心較近。在現場設計控制器時，需要從維護和管理方面考慮系統的經濟效益，在現場對其進行設置的過程中，需要與傳感器和執行器較為接近，在設計傳感器時，需要從抗磁性方面對其加以考慮。如果磁場存在較長的干擾性，就需要對電流型傳感器加以采用，一般來說，電壓型傳感器是最為常見的。在設計通信信號線路的過程，所附設的管線需要為金屬材質，此來使屏蔽能夠更加充分，在設計系統的過程中，還需要做好的對一些備用電源的增加，以此來使故障發生時能夠保持供電。

1.3 設備的安裝

在采用自動化技術設計電氣設備系統的電源線布局時，需要結合建筑具體的智能化情況，并以布線的基本需求為基礎。通過網絡通信能夠使布線更加靈活，在對信號線進行布線的過程中，需要嚴格地控制使用電纜。針對控制器和計算機系統這兩種設備來說，在網絡中的布線完成后，需要在其他接地干線中對該布線進行有效地連接，以此來達到功用的目的，通過對電氣設備的運行，能夠使建筑滿足智能化的需求，在系統中通過設置專一運行導線，能夠從整體上對電氣自動化系統的穩定運行提供保障。

2 設計原則

2.1 關于建筑電氣工程的概述

隨著經濟的發展與社會的進步，城市化進程逐步加快，每年民用建筑數量都呈上升趨勢，因此建筑質量安全問題也越來越受到人們的重視。為了提高建筑電氣工程設計的質量，越來越多的新技術被運用到電氣工程當中，以此來提高建筑的整體質量。在進行電氣工程建筑過程當中，施工人員必須嚴格按照施工標準以及施工程序進行施工，嚴格把控施工的每一道工序，以此來提高電氣工程的質量。

2.2 建筑電氣工程的設計原則

在電氣工程設計過程當中，必須嚴格按照電氣工程的設計原則對電氣工程進行設計，以此來提高建筑設計的質量。目前，建筑電氣工程的設計原則包括經濟原則、節約原則以及效益原則這3種原則。將這3種原則與建筑工程的實際用電概況相結合，并嚴格遵守施工相關規章制度，以此來保證建筑工程的質量以及效益，從而促進電氣工程設計的全面發展。在對整個建筑工程進行電氣設計的過程當中，主要是針對施工過程中的電力負荷情況、供電電源、配電系統、接地防雷保護、電氣照明的情況進行相關設計，以此來保障電氣工程施工的完整性。此外，還需要將現場施工情況與施工原則相結合，保證設計的規范性，從而提高電氣工程施工的質量。在電氣工程設計過程當中，建筑設計人員需要對電力負荷情況進行著重設計，以此來保障建筑工程的正常運轉。此外，還需要特別注意電氣工程當中的配電系統以及電氣設備的設計，以此來為整個建筑工程提供充足的電力。

3 主要設計內容

3.1 變配電控制系統

在建筑電氣工程設計過程中，需要注重對安全防護的設計。目前，電氣工程設計過程中的安全設計可以分為3個部分，分別為等位聯結、高壓電保護以及漏電保護。①通常的等位聯結指的是對電氣設備，進行用電安全防護，防止電氣設備遭到雷電破壞。例如，在實行等位聯結的過程當中，接地的范圍相對比較少，因此其安全保護的等級就比較高。②過壓電保護，在電氣工程建筑過程當中，需要用到電氣設備。為了避免電氣設備發生故障，需要對電氣設備配置過電壓保護裝置，以此來避免因某些電氣設備無法承受高電壓而造成的安全隱患。③漏電保護。在電氣工程當中采用漏電保護裝置，可以避免因電路短路或者漏電所造成的損失，進而保護人身安全與財產安全。將智能化技術運用到電氣工程建筑當中，利用其智能系統的自動化控制，從而規避與處理建筑中的風險。

3.2 給排水系統設計

自動化技術在建筑系統中對設備的智能化設計，最主要的一項內容就是排水系統，隨著建筑的現代化發展，水泵、高位水箱以及氣壓罐成為建筑給水的主要形式，而水通過重力流能夠得到直接排放。其中液位傳感器裝置在緩沖池中，通過水泵能夠直接控制給水系統，并且能夠檢測溢流出的水，水泵在對給水系統進行直接控制的同時，還能夠在水位達到最低值時發出警報，或水泵液位達到允許值時自動啟動等功能，并且可靠通過對這一系統的控制還能夠檢測水壓，通過對水壓和水位兩者的控制，能夠啟動或停止水泵。然而在給水系統中通過對高位水箱的控制，能夠啟動或停止生活泵，并且設備設施在運行階段能夠累計運行時間和用電量等。

3.3 照明動力系統設計

目前在運行和管理職能建筑的過程中，并沒有對照明系統的動力提出太高的要求，由于人們對用電量有著較大的需求，因此，針對照明系統的動力來說，不僅需要保證其照明質量，并且需要將節能理念滲透到控制管理工作中。此外，針對節能設計，需要將公共區作為照明集中區，例如走廊等。目前燈光控制主要有時間控制器、聲音、光感、雷達4種控制形式，4種形式組合起來控制就可以達到節能目的，如果是大型高檔小區還可考慮裝燈光反饋裝置，便于監控照明運行情況。由于智能建筑中大部分建筑的層數較高，因此，系統設計的其中一項重點就是電梯，在設計電梯的過程中，通過對計算機系統控制功能的完整設計并組網到監控室，能夠為電梯提供充足動力的同時，也能隨時監控電梯運行狀態，使電梯的運行更加安全。所以，在對照明系統進行動力設計的過程中，需要在計算機中分別接入照明和動力這兩個系統，由計算機控制照明和動力這2個系統的運行，從而起到節能的效果。

3.4 控制通風空調

自動化技術對智能建筑系統最基礎的設計內容之一就是通風空調，由于空氣有著不同的處理方式，智能建筑中主要由三種類型的系統能夠控制通風和空調，也就是集中式、半集中式以及局部式這3類。如圖1所示，通過空調系統對通風的控制能夠使智能建筑具有凈化空氣的功能，以此為目標，將自動化技術應用于通風空調系統中，能夠使通風空調的運行具有自動化的特征。建筑在具備智能通風空調系統后，能夠根據用戶需求溫度和室外溫度自動進行調節。在進行實際應用時，建筑系統主要有2種智能通風方式，也就是局部和全面這兩種通風方式，制冷設備在空調系統中收到控制指令后，能夠啟動和停止空調，并且通過系統對水溫的控制以及對溫度的感應，能夠為局部提供具有針對性的通風，通過自動化技術對系統的智能控制，能夠實現對通風空調系統的控制，使電能的浪費得到有效地避免，起到極大的節能控制作用。

4 結束語

通過自動化技術在電氣設備中的應用，不僅能夠實現對建筑設備的有效監管，并且能夠使人力、物力以及時間等減少對資金的需求，提升工作效率，使智能設備在建筑中的運行更加長久和舒適，為用戶提供多方面的服務。通過電氣自動化技術對智能建筑設備并網系統的設計，能夠使建筑設備的控制和管理具有智能性以及全面性，使設備在建筑中的運行具有可靠、安全以及穩定的特征，有著十分關鍵的作用。

參考文獻

[1] 劉天勇.淺談智能建筑設備電氣自動化系統設計[J].數字化用戶，2017（9）：55.

[2] 陳乃炯，郭雅婷，龐廷廷，等.關于智能建筑設備電氣自動化系統設計的探討[J].中國新通信，2016，18（19）：3-4.

[3] 劉進.智能建筑設備電氣自動化系統設計[J].城市建設理論研究（電子版），2016（15）：3217.

[4] 曹宇.智能建筑設備電氣自動化系統設計分析[J].城市建筑，2015（9）：185.

[5] 王基勇.建筑設備電氣自動化系統的節能控制研究與工程設計思考研究[J].磚瓦，2020（6）：80-81.