智能建筑設(shè)備安裝電氣自動化的應(yīng)用

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【摘要】以現(xiàn)代城市智能建筑為背景，為解決智能建筑中電氣自動化的問題，在智能建筑中利用安裝智能門禁管理系統(tǒng)、智能監(jiān)控管理系統(tǒng)、智能電氣控制系統(tǒng)、消防自動報(bào)警檢測與控制系統(tǒng)和暖通系統(tǒng)的技術(shù)，從而解決智能建筑電氣自動化的難題，取得了良好的使用效果，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

【關(guān)鍵詞】智能建筑；設(shè)備；安裝；電氣自動化

1引言

隨著現(xiàn)代城市的不斷發(fā)展，城市居民對生產(chǎn)、居住、生活宜居性、舒適度的要求越來越高，越來越多的人購置住宅、辦公場所，看中的不僅僅局限于地段及周邊配套服務(wù)，而更多的關(guān)注點(diǎn)集中于本身樓層設(shè)置、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其配套公輔工程的使用的便利性與可靠性，因此現(xiàn)代電氣自動化技術(shù)在智能建筑的設(shè)計(jì)與安裝上開始逐步大量應(yīng)用。

2現(xiàn)代城市智能建筑

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城市人們可支配資產(chǎn)的不斷攀升，國內(nèi)城市居民對居住舒適度的要求不斷提升，而在不斷攀升的房地產(chǎn)市場價(jià)格的緊逼下，居民也開始倒逼開發(fā)商不斷采用更高效、科學(xué)的手段來提升居民建筑的宜居性。而對于寫字樓、商業(yè)樓等樓盤，由于各個(gè)用戶生產(chǎn)經(jīng)營的不同特點(diǎn)使得其對配套公輔工程的要求有著差異巨大的不同需求，這就使得在建筑的設(shè)計(jì)與安裝時(shí)必須采用智能化差異化處理才能滿足各個(gè)用戶之間不同的配套工程需要，因此基于電氣自動化技術(shù)的各類智能服務(wù)功能不斷涌現(xiàn)，如電氣控制系統(tǒng)、門禁與監(jiān)控控制系統(tǒng)、消防自動報(bào)警控制系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等等的設(shè)置與安裝給住宅、寫字樓內(nèi)用戶提供了極大的便利性，這也客觀上構(gòu)成了智能建筑的基本硬件基礎(chǔ)[1]。

3智能建筑電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用

3.1智能門禁管理系統(tǒng)

由于目前很多小區(qū)居民對個(gè)人隱私的要求不斷提升，因而很多居民樓在單元樓門下裝設(shè)了門禁管理系統(tǒng)。這種門禁系統(tǒng)可以很好的避免由于其他住戶流動或者外來人員的侵?jǐn)_對居民造成影響，可以有效地保障居民的人身財(cái)產(chǎn)安全和隱私。而這套智能門禁管理系統(tǒng)的設(shè)置是極為簡單的，即樓道門處設(shè)置一個(gè)可遠(yuǎn)程啟動的電磁開閉器，居民進(jìn)入時(shí)利用已分配的個(gè)人居住密碼或者電子鑰匙開門，訪客可通過開閉器旁的訪問電話與住戶家庭內(nèi)的訪客固話相聯(lián)系，得到身份確認(rèn)后由住戶通過告知密碼或者通過遠(yuǎn)程啟動開啟的方式開門。有一些稍微高檔一點(diǎn)兒的小區(qū)設(shè)置的門禁管理系統(tǒng)還在入口開閉器處設(shè)置攝像頭，可遠(yuǎn)程連接到住戶家庭固話處，更加方便（見圖1）。在許多商業(yè)樓特別是辦公、酒店一體式商住樓內(nèi)，由于酒店的相對私密性與人員流動的復(fù)雜性，因此一般將酒店樓層與尚無辦公樓層進(jìn)行門禁隔斷，常見的方式有在各樓層進(jìn)入時(shí)點(diǎn)設(shè)置智能門禁系統(tǒng)。也有部分更加規(guī)范的地區(qū)增加一道差異化電梯控制門禁卡系統(tǒng)，即需要進(jìn)入酒店的客人需要通過刷酒店門禁卡才能實(shí)現(xiàn)對電梯特定樓層的停靠控制，而需要進(jìn)入商務(wù)樓層人員也需要各自的門禁卡刷卡后才能操作到目的地樓層的?？縖2]。當(dāng)然，為了消防或其他事故應(yīng)急狀態(tài)下的疏散逃脫的方便性與快捷性，一般在設(shè)置智能門禁系統(tǒng)時(shí)都在門禁內(nèi)側(cè)設(shè)置了手動啟動裝置，可以不借助密碼或門禁卡即可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制開門逃生。

3.2智能監(jiān)控管理系統(tǒng)

無論小區(qū)居住還是商務(wù)場所或者是酒店，監(jiān)控系統(tǒng)都是必不可少的，特別是在預(yù)防犯罪和第一時(shí)間進(jìn)行應(yīng)急響應(yīng)等方面，以閉路電視為代表的監(jiān)控系統(tǒng)對于保證居民樓和辦公樓的安保、消防、刑事案件預(yù)防與偵辦都有著極為重要的作用。一般的做法是將監(jiān)控?cái)z像頭設(shè)置在各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)然后通過有線線纜的方式將監(jiān)控信號遠(yuǎn)傳到安保中心的集控平臺上，通過集控平臺的展示即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程安保的監(jiān)管，集控平臺的服務(wù)器具有7×24獲取信息及存儲的功能[3]。如圖2所示為某小區(qū)監(jiān)控平臺設(shè)置情況。在具體的應(yīng)用方面，部分小區(qū)、寫字樓為了減少成本支出，將信號傳輸從光纜傳輸變更為無線信號傳輸。

3.3智能電氣控制系統(tǒng)

在樓房特別是商業(yè)用寫字樓、商務(wù)樓的日常生產(chǎn)經(jīng)營活動中各個(gè)區(qū)域由于不同的特點(diǎn)和需要會導(dǎo)致其各個(gè)時(shí)段、各個(gè)區(qū)域用電負(fù)荷和用電特點(diǎn)有著很大的不同，因此對于該類樓房的電氣控制系統(tǒng)的要求相比一般樓房要高。在商住樓中設(shè)置的電氣自動化技術(shù)主要包括變配電的自動化控制技術(shù)以及電氣設(shè)施的自動化控制技術(shù)等方面。變配電的自動化控制技術(shù)主要原理是利用電力監(jiān)測檢測設(shè)備對各個(gè)用電節(jié)點(diǎn)的用電指數(shù)、配電參數(shù)和電力設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測和判斷，并將該接收數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)阶兣潆姷淖詣涌刂葡到y(tǒng)平臺上，通過內(nèi)部預(yù)置的邏輯來判斷某個(gè)節(jié)點(diǎn)的電力供應(yīng)情況是否出現(xiàn)異常，如過載、欠壓等等，然后進(jìn)行系統(tǒng)自動輸出對應(yīng)的控制對策給變配電系統(tǒng)的刀閘等控制元件進(jìn)行調(diào)節(jié)處置，從而滿足現(xiàn)場的使用[4]。除此之外，若檢測到某個(gè)節(jié)點(diǎn)的用電負(fù)荷突升也可立即借助蓄電池、電容器等對其進(jìn)行錯(cuò)峰、削峰處置，防止局部負(fù)荷突然提升對整體供配電系統(tǒng)的沖擊，保障整體的供電穩(wěn)定。而如果監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)某區(qū)域可能出現(xiàn)漏電或嚴(yán)重過載的情況，也可第一時(shí)間進(jìn)行強(qiáng)制切斷以保障現(xiàn)場的安全。對變配電設(shè)施的各個(gè)元件如刀閘、電容器、互感器等等進(jìn)行遠(yuǎn)程的檢測，如溫度檢測、負(fù)荷檢測等等，發(fā)現(xiàn)某個(gè)元件出現(xiàn)故障，自動控制系統(tǒng)會進(jìn)行報(bào)警診斷，若為參數(shù)誤報(bào)則可經(jīng)過現(xiàn)場檢查確認(rèn)后消除，若為元件損傷則可第一時(shí)間通知電力維護(hù)人員進(jìn)行整修，變配電系統(tǒng)應(yīng)用的電氣自動化監(jiān)測系統(tǒng)如圖3所示。在電氣設(shè)施的自動化控制方面，主要控制的內(nèi)容有公用照明系統(tǒng)的自動化控制以及部分公用電氣設(shè)施的自動控制等等。如很多樓房內(nèi)樓梯、走廊等公用位置設(shè)置的聲感+光感照明燈，在正常情況下處于關(guān)閉狀態(tài)，而在區(qū)域位置照度不足且有人員經(jīng)過時(shí)會自動啟動，由此能夠極大的節(jié)約電力資源。還有很多商務(wù)樓由于本身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題使得很多區(qū)域無法得到很好的通風(fēng)和采光，因此在樓外設(shè)置了自動反光或者自動通風(fēng)設(shè)施，尤其是自動反光設(shè)施，可以根據(jù)檢測元件的指令自動調(diào)節(jié)反光玻璃的擺放角度，從而保障需采光區(qū)域內(nèi)的采光流暢性。

3.4消防自動報(bào)警檢測與控制系統(tǒng)

在各類型樓房內(nèi)特別是高層住宅和商業(yè)樓內(nèi)由于火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較大，一旦出現(xiàn)火災(zāi)很難進(jìn)行有效的救援，因此對于消防自動報(bào)警檢測與控制系統(tǒng)的依賴性相對更強(qiáng)。小區(qū)住宅內(nèi)常見的火災(zāi)源主要有電力設(shè)施或電氣設(shè)施設(shè)備故障引發(fā)的火災(zāi)、使用違章電氣引發(fā)的火災(zāi)、裝修動火作業(yè)引發(fā)的火災(zāi)、煤氣或天然氣使用引發(fā)的火災(zāi)、人為失誤或者人為故意引發(fā)的火災(zāi)等等。這些火災(zāi)都會根據(jù)常規(guī)火災(zāi)一樣有著初起、發(fā)展、猛烈、熄滅的階段，從火災(zāi)事故救援的角度看需要火災(zāi)檢測、報(bào)警、控制系統(tǒng)在初起階段就進(jìn)行響應(yīng)和動作。目前市場上常見的火災(zāi)報(bào)警器主要包括感煙型、感溫型、感光型、圖像型、氣體火災(zāi)探測型、燃燒聲音探測器等等類型，部分火災(zāi)報(bào)警器綜合了以上兩種或兩種以上的方式復(fù)合式工作。如感煙火災(zāi)探測，其具有早期報(bào)警的效果，是目前使用最為廣泛的一種探測器。感煙火災(zāi)探測器可分為離子型、光電型、電容式和半導(dǎo)體型等幾種。其中又以離子型和光電型火災(zāi)探測器使用居多。而感溫火災(zāi)探測器則是利用物質(zhì)在燃燒過程中，釋放出大量的熱，使環(huán)境溫度升高，探測器中的熱敏元件發(fā)生物理變化，從而將溫度信號轉(zhuǎn)變成電信號，傳輸給火災(zāi)報(bào)警控制器，發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號某火災(zāi)報(bào)警器的主要構(gòu)造示意圖如圖4所示。目前雖然由于消防設(shè)計(jì)審查與驗(yàn)收備案的強(qiáng)制性要求各樓房在建設(shè)過程中就已經(jīng)安裝落實(shí)了這些消防檢測報(bào)警控制系統(tǒng)，但很多小區(qū)樓房由于長時(shí)間沒有落實(shí)維護(hù)管理責(zé)任，很多檢測報(bào)警系統(tǒng)并未投入或者已經(jīng)損壞，無法進(jìn)行投用，這都給人們生活安全帶來了極大的挑戰(zhàn)。

3.5暖通系統(tǒng)

對于很多智能建筑，其暖通系統(tǒng)主要包括兩類，①小區(qū)住宅當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的熱水供暖系統(tǒng)，如暖氣片、地暖等；②商務(wù)樓常見的中央空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)，這兩類系統(tǒng)在使用中各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。在小區(qū)熱水供暖系統(tǒng)中，由于各個(gè)用戶需要繳費(fèi)后方可使用，因此常在總管入用戶管處設(shè)置自控閥門，該閥門可遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)至供熱公司系統(tǒng)，若某用戶在合同期內(nèi)且已繳費(fèi)，則閥門自動開啟供暖；若用戶未簽約或者未繳納供暖費(fèi)則自動閥門自動關(guān)閉停止供暖，由此保障供暖公司的利益。而部分小區(qū)為了更好的降低供暖成本，在入戶側(cè)加裝了一個(gè)現(xiàn)場控制面板，用戶在離家前可以將暖通管暫時(shí)關(guān)閉或者是在面板中輸入開閉時(shí)間范圍由此實(shí)現(xiàn)暖通資源的精確利用，避免浪費(fèi)[5]。商務(wù)樓房的中央空調(diào)供暖系統(tǒng)在各個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置檢測元件，主要檢測風(fēng)壓、溫度等等信息，根據(jù)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息反饋情況變頻調(diào)整空壓機(jī)或制冷機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷從而進(jìn)行合理的調(diào)整。這樣做的好處是一方面避免長期高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的對空壓機(jī)、制冷機(jī)的磨損影響，延長設(shè)備使用壽命，另一方面是能夠精確的對各個(gè)節(jié)點(diǎn)的供應(yīng)能力進(jìn)行調(diào)整從而保障用戶的實(shí)際需要。

4結(jié)語

除此之外，電氣自動化技術(shù)還廣泛的應(yīng)用于智能建筑內(nèi)的通信工程以及供水系統(tǒng)等等，這些自動化技術(shù)的使用與應(yīng)用一方面能夠極大的提升用戶的使用體驗(yàn)，提升建筑的宜居性和舒適度，另一方面也能夠有效的節(jié)約公用工程資源，降低沒有必要的資源浪費(fèi)，對于人們生產(chǎn)生活活動的穩(wěn)定可靠持續(xù)是有著極為重要的積極作用的，在未來智能樓宇建設(shè)過程中一定會得到廣泛的應(yīng)用和深一步的探討。當(dāng)然，當(dāng)前其在具體的應(yīng)用中還存在著很多的問題需要未來進(jìn)一步的研究與解決。

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作者：畢煒 姚興樹 鐘承志 單位：中國建筑第二工程局有限公司