智能建筑機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)

孫國(guó)慶，張曉慧，仁紅淑，吳川貴

（中建二局第一建筑工程有限公司）

1 引言

建筑工程逐步朝智能化的方向發(fā)展，依托于先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)以及高度穩(wěn)定可靠的機(jī)電設(shè)備，在軟硬件協(xié)同作業(yè)的運(yùn)行機(jī)制下，可改善智能建筑的綜合使用效果，創(chuàng)設(shè)更為優(yōu)質(zhì)的人居環(huán)境以及工作環(huán)境。在智能化建設(shè)發(fā)展進(jìn)程中，機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)為“中堅(jiān)力量”，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)予以高度的重視并以合理的方式應(yīng)用至關(guān)重要。

2 自動(dòng)化技術(shù)在智能建筑領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

智能建筑是傳統(tǒng)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)突破式發(fā)展的重要標(biāo)志，其在建設(shè)方法、建筑結(jié)構(gòu)、功能服務(wù)等方面均有深度的變化，更側(cè)重于用戶的需求，以此為導(dǎo)向，通過自動(dòng)化控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，加之機(jī)電設(shè)備的支持，切實(shí)提高建筑的智能化水平，更為全面地滿足用戶對(duì)建筑功能、安全、節(jié)能環(huán)保等多方面的要求。

自動(dòng)化技術(shù)是智能建筑建設(shè)事業(yè)中需著重考慮的一項(xiàng)技術(shù)，能夠提高機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行水平，綜合應(yīng)用效果突出。例如，依托自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)判斷其運(yùn)行狀態(tài)，若存在偏差則及時(shí)調(diào)整，確保機(jī)電設(shè)備始終維持穩(wěn)定；解決傳統(tǒng)模式下人工工作量較大、工作滯后性強(qiáng)等問題，全程可自動(dòng)采集機(jī)電設(shè)備的數(shù)據(jù)，并以該數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，執(zhí)行讀取、解析、反饋、響應(yīng)、存儲(chǔ)等一系列操作；改善機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，從源頭上消除安全隱患。

3 智能建筑機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的特征

智能建筑機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)具有先進(jìn)性、適應(yīng)性、節(jié)能環(huán)保這三個(gè)特征。

1）先進(jìn)性特征

科學(xué)技術(shù)水平日益提高，給建筑行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)設(shè)了豐富的契機(jī)，一系列先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用于智能建筑領(lǐng)域，技術(shù)的優(yōu)越性得以顯現(xiàn)。其中，自動(dòng)化技術(shù)頗具代表性，在其技術(shù)體系中涵蓋了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)感應(yīng)技術(shù)等多種形式，“技術(shù)合力”尤為突出。

2）適應(yīng)性特征

依托于自動(dòng)化技術(shù)可以改善機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，滿足用戶的需求，也可根據(jù)實(shí)際環(huán)境靈活調(diào)控機(jī)電設(shè)備，適應(yīng)能力較強(qiáng)，在相對(duì)苛刻的環(huán)境中依然能夠發(fā)揮出自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

3）節(jié)能環(huán)保特征

在以往的建筑工程中，機(jī)電設(shè)備普遍存在能耗較大的特點(diǎn)，而在自動(dòng)化技術(shù)的深度應(yīng)用之下，提高了機(jī)電設(shè)備的節(jié)能降耗水平，以太陽能、風(fēng)能為代表的一系列清潔能源得以使用，減輕了對(duì)傳統(tǒng)電力資源的依賴，在發(fā)揮出機(jī)電設(shè)備功能優(yōu)勢(shì)的同時(shí)減小資源浪費(fèi)量，契合節(jié)能環(huán)保的發(fā)展理念[1]。

4 智能建筑機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析

4.1 供電系統(tǒng)

以建筑整體的用電設(shè)施配置情況為出發(fā)點(diǎn)，核查運(yùn)行功率以及用電負(fù)荷情況。綜合考慮實(shí)際環(huán)境，從技術(shù)可行性的角度加以比選，確定合適的供電運(yùn)行設(shè)備，再按照規(guī)范將其安裝到位。根據(jù)自動(dòng)化機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)，在供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中需要合理配置變壓器，在該設(shè)施的應(yīng)用之下優(yōu)化用電環(huán)境，避免電能損耗過量的情況，同時(shí)切實(shí)保證用電的安全性。

此外，按照特定的流程完成安裝作業(yè)，動(dòng)態(tài)把握用電過程，提高可控性水平，消除干擾因素，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能降耗的發(fā)展效果。在供電系統(tǒng)的配置中需細(xì)分為多個(gè)子系統(tǒng)，根據(jù)各子系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)做針對(duì)性優(yōu)化，形成“子系統(tǒng)可獨(dú)立運(yùn)行、整體系統(tǒng)可協(xié)同運(yùn)行”的良好工作模式。

4.2 遠(yuǎn)程處理機(jī)

在機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)路徑中，遠(yuǎn)程處理機(jī)是不容或缺的裝置，其起到協(xié)調(diào)與控制的作用，在提高建筑整體品質(zhì)方面具有重要作用。各子系統(tǒng)分別對(duì)應(yīng)特定的操作機(jī)制，因此需在統(tǒng)一線路的基礎(chǔ)上適配合適的重構(gòu)處理單元，由此增強(qiáng)系統(tǒng)獨(dú)立通信的穩(wěn)定性。以智能建筑的暖通系統(tǒng)為例，在適配重構(gòu)處理單元時(shí)較為適宜的是將其布設(shè)在機(jī)房或周邊區(qū)域，一方面確保重構(gòu)系統(tǒng)可穩(wěn)定運(yùn)行，另一方面使其他子系統(tǒng)與重構(gòu)處理單元形成高效對(duì)接的關(guān)系。此外，智能建筑的功能需求具有持續(xù)變化的特點(diǎn)，鑒于此情況，在重構(gòu)處理單元的設(shè)計(jì)工作中需注重可拓展延伸需求，預(yù)留適量的接口，以便在后期高效接入，在現(xiàn)有功能體系的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)豐富與升級(jí)。

4.3 照明系統(tǒng)

照明是建筑的基礎(chǔ)功能需求，應(yīng)當(dāng)適配豐富的自動(dòng)化設(shè)備，共同構(gòu)筑完善的照明系統(tǒng)（見圖1），為建筑內(nèi)部的用戶提供優(yōu)質(zhì)的光照條件，以滿足日常生活和生產(chǎn)的需求。

圖1 智能照明系統(tǒng)

在照明系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備安裝中，基礎(chǔ)考慮內(nèi)容在于設(shè)備的操控性，即用戶可根據(jù)需求靈活調(diào)控。同時(shí)，在節(jié)能發(fā)展的背景下，考慮到照明系統(tǒng)的節(jié)能降耗問題，一方面應(yīng)選擇能耗較低的設(shè)備（不可影響正常照明），遵循因地制宜的原則，在合適的位置適配特定的燈具；另一方面則注重對(duì)清潔能源的高效使用。在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用中，照明設(shè)備需要自適應(yīng)實(shí)際環(huán)境，即根據(jù)照明覆蓋范圍內(nèi)的環(huán)境亮度決定是否啟用燈具，并控制照明亮度以及色溫等基礎(chǔ)參數(shù)，給建筑內(nèi)部的用戶提供無微不至的照明服務(wù)[2]。

4.4 設(shè)備布線

較之傳統(tǒng)建筑形式，智能化建筑的機(jī)電設(shè)備類型愈發(fā)豐富，數(shù)量也有所增加，部分設(shè)備間存在密切的聯(lián)系，由此加大布線的難度。除了常規(guī)的布線方式外，諸如溫濕度傳感器、流量計(jì)等各類特殊的線路也應(yīng)當(dāng)成為重點(diǎn)考慮對(duì)象，為之適配專門的屏蔽導(dǎo)線，并合理敷設(shè)各分管和分槽。

在電氣布線的接地工作中，套管或橋架需得到跨接處理，設(shè)置多個(gè)接地。在各類電子設(shè)備的安裝工作中要著重考慮各自的工作特性，例如，運(yùn)行頻率、現(xiàn)場(chǎng)的干擾因素等，進(jìn)而采取針對(duì)性接地措施。同時(shí)，靈活調(diào)整數(shù)據(jù)顯示通道、網(wǎng)絡(luò)控制器等接地路徑，使其適應(yīng)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，給對(duì)應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行提供安全層面的保障。

4.5 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

智能化建筑逐步具有規(guī)模化、高層化的特征，為之適配的電子設(shè)備也更為豐富，在設(shè)備運(yùn)行期間產(chǎn)生大量的熱源，加之現(xiàn)場(chǎng)溫度等環(huán)境因子的影響，容易誘發(fā)火災(zāi)事故，嚴(yán)重影響智能建筑的正常使用（見圖2）。

圖2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警結(jié)構(gòu)圖

可見，適配自動(dòng)化火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)至關(guān)重要，具體需拆分為若干個(gè)子系統(tǒng)，包含但不限于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)，根據(jù)各子系統(tǒng)的運(yùn)行需求配套自動(dòng)化設(shè)備，彼此間聯(lián)合應(yīng)用，共同參與到智能建筑的安全防護(hù)工作中。在配套設(shè)備時(shí)要考慮其運(yùn)行穩(wěn)定性特征，即在火災(zāi)發(fā)生后依然可維持正常運(yùn)行的狀態(tài)。在構(gòu)筑火災(zāi)安全防護(hù)屏障后可以增強(qiáng)建筑的安全性，若建筑使用過程中存在火災(zāi)危險(xiǎn)因素，系統(tǒng)將及時(shí)感應(yīng)并做出警示，視實(shí)際情況采取相應(yīng)的處理措施，從源頭上規(guī)避火災(zāi)事故，為建筑內(nèi)部人員提供安全保障，并避免建筑內(nèi)部各類設(shè)施因火災(zāi)而受損的情況。

5 智能建筑機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化策略

以自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用中所暴露出的問題為立足點(diǎn)，做深入的分析，明確成因后采取合適的解決措施，在“發(fā)現(xiàn)問題—分析問題—解決問題”的循環(huán)工作機(jī)制下，持續(xù)提高機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用水平。

在明確具體的優(yōu)化策略和改進(jìn)策略后，需要由專員將其逐步落實(shí)到位。在方案設(shè)計(jì)階段合理規(guī)劃各項(xiàng)工作，達(dá)到統(tǒng)籌兼顧的效果。在機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化階段，一方面關(guān)注機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的基本特征，另一方面緊扣實(shí)際，根據(jù)實(shí)際情況做靈活調(diào)整，充分發(fā)揮前沿自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

工作人員詳細(xì)分析機(jī)電設(shè)備，對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行特性等方面形成準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，此舉對(duì)于機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化具有重要作用。現(xiàn)階段，建筑智能機(jī)電設(shè)備施工領(lǐng)域仍存在諸多層面的不足，各類問題均要得到工作人員的高度重視，需將技術(shù)優(yōu)化作為突破口，持續(xù)改進(jìn)技術(shù)，提高技術(shù)的應(yīng)用水平，給機(jī)電設(shè)備安裝工作的開展提供可靠的技術(shù)支撐。

6 結(jié)語

綜上所述，在智能建筑建設(shè)事業(yè)中，通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可提高對(duì)建筑內(nèi)部機(jī)電設(shè)備的控制水平，全程具有自動(dòng)化的特征。為提高自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平，應(yīng)以智能建筑工程需求為導(dǎo)向，合理適配、靈活優(yōu)化，彰顯技術(shù)應(yīng)用效果。本文圍繞機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)加以探討，描繪思路以及方法，希望所提內(nèi)容可為類似工程提供參考。