摘要：智能建筑的自動化體系屬于一套中央控制體系，它通過對建筑物(或者是建筑群)里的各類設施等實行集中控制，在保證建筑物內的環(huán)境舒心的同時，反復計算校正，盡可能的在提倡能源節(jié)省及環(huán)境保護的恃況下，讓建筑物中的各類設施的運行狀態(tài)和使用效率都實現最優(yōu)化。筆者根據多年的工作經驗，主要針對智能建筑設備電氣自動化系統(tǒng)設計問題進行分析和討論。

一、智能建筑設備電氣自動化系統(tǒng)設計概述

1、設計原理

隨著社會的不斷進步以及人民對生活質量需求的不斷提高，人民大眾已不滿足最基本的“衣食住行”。其中“住”作為其中一個重要方面，僅僅作為一個遮風避雨的場所已不恰當，智能建筑由此應運而生。智能建筑中的電氣自動化系統(tǒng)的主要性能包含了以下幾方面：它可以全面的將建筑中的機電設備啟動情況顯示出;它可以對建筑進行實時監(jiān)控;它屬于一套中央控制體系，它通過對建筑物(或者是建筑群)里的各類設施等實行集中控制，在保證建筑物內的環(huán)境舒心的同時，反復計算校正，盡可能的在提倡能源節(jié)省及環(huán)境保護的情況下，讓建筑物中的各類設施的運行狀態(tài)和使用效率都實現最優(yōu)化利用;它可以對建筑內部設備在工作中存在的問題及時檢測出，從而對其進行自動處理;此外還可以對智能建筑物中的設備轉變狀況、歷史信息、應用參數系統(tǒng)的檢測與存儲。合理運用智能建筑中的電氣自動化系統(tǒng)可以對內部設備進行全面監(jiān)測，從而將其存在的問題自動調節(jié)并處理。

2、設計原則和標準

在對智能建筑中的電氣自動化系統(tǒng)進行設計時，首要任務是熟知與其相關的新興技術，并使該系統(tǒng)的性能不斷優(yōu)化與完善;其次需著重注意該系統(tǒng)在實際運行中的穩(wěn)固性與安全性，從而使智能建筑電氣自動化系統(tǒng)長期的運行在預定的軌道范圍內，使其受到外界環(huán)境的干擾比較小;最后要確保智能建筑電氣自動化系統(tǒng)的可行性與集成性，只有對其二者進行有效控制，才會使建筑中存在的設備問題被及時發(fā)現且高效地處理，使其在實際運行中更加方便快捷。在對智能建筑中的電氣自動化系統(tǒng)進行設計時，需要充分遵照建筑行業(yè)的規(guī)則與標準來開展系統(tǒng)架構，在實際設計中需結合實際項目匯總所需性能指標及技術參數，并嚴格按照國家規(guī)范與地方標準來進行。

3、系統(tǒng)設計流程

智能建筑設備電氣自動化系統(tǒng)設計步驟：一是先對用戶進行分析，設計人員根據現場調研和設計任務書等方式，深入研究建筑內設備及自動化系統(tǒng);二是功能子系統(tǒng)的方案設計，根據前期對情況的交接，制定合理的控制方案，明確各子系統(tǒng)數量及控制要求;三是BA系統(tǒng)監(jiān)控點數表編制，設計人員根據功能子系統(tǒng)控制方案確定設備類型、性質和監(jiān)控點;四是繪制施工圖紙和系統(tǒng)配置。

二、智能建筑設備電氣自動化系統(tǒng)的設計要點

1、給排水系統(tǒng)的建立

現代建筑中給水系統(tǒng)一般有水泵直接給水、高位水箱給水和氣壓罐給水三種方式。水泵直接給水控制系統(tǒng)在緩沖池中裝有三個液位傳感器，用來檢測溢流，最低報警水位和允許的啟泵液位，還設有檢測水壓的傳感器，主要用來完成恒壓供水工頻泵啟停控制，檢測和報警以及設備運行管理功能。高位水箱給水控制系統(tǒng)能夠通過完成檢測生活泵啟停控制及報警設備運行時間累計和用電量累計等功能。氣壓罐給水控制系統(tǒng)可以完成生活泵啟停控制檢測及報警設備運行管理等功能。排水控制系統(tǒng)依靠排水泵、生活水池、污水池、集水坑等設備能夠完成潛污泵啟停控制檢測及報警等功能。

2、變配電控制系統(tǒng)

智能建筑對于供電系統(tǒng)的要求很高，應根據實際電氣負荷等級需求來配置備用電源，以防止突發(fā)停電時備用電源能夠繼續(xù)工作，智能建筑變配電控制系統(tǒng)能夠完成參數檢測設備狀態(tài)監(jiān)視與故障報警電量計量等功能，智能建筑設備電氣自動化系統(tǒng)中，一是現場控制器，該元件控制著智能建筑內的各種設備，受控于中央監(jiān)控計算機的管理，但是如果中央監(jiān)控計算機出現故障，該現場控制器也能夠獨立進行運作。二是執(zhí)行器，該元件屬于系統(tǒng)中的末端主控元件，常見的有電動執(zhí)行器即電磁閥、以電動機為動力元件的電動調節(jié)閥和通過葉片的面積來改變風量的電動風門等。三是傳感器，該元件有很多類別，例如溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器和變送器等，應結合實際輸入變量選取。

3、空調控制系統(tǒng)

空調系統(tǒng)是智能建筑中耗電量占比最大的系統(tǒng)，因此對于空調系統(tǒng)的節(jié)能控制有著至關重要的意義。空調系統(tǒng)電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能技術包括水源熱泵、地源熱泵技術、變風量控制技術和焓值控制技術等。

水源熱泵、地源熱泵技術是利用夏季地球淺層水源溫度低于地面建筑物，冬季淺層水源溫度高于地面建筑物的原理，以空氣或水作為載劑，利用熱泵提升或降低樓宇中的溫度，實現溫度調節(jié)的技術。由用戶末端系統(tǒng)、水/地源中央空調主機系統(tǒng)和水/地源水系統(tǒng)三部分組成，具有節(jié)能高效，一機多用、適用范圍廣闊，綠色環(huán)保，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、舒適的特點。變風量控制技術通過調節(jié)送風量的大小來實現被控參數的控制。

由變風量空調機組和變風量末端兩大部分組成，變風量空調機組調節(jié)風機的轉速，變風量末端是終端控制設備，通過控制信號自動調節(jié)電動風門的開啟程度，使室內溫度趨向設定值。該系統(tǒng)的使用更加靈活節(jié)能效果更好。

焓值控制技術是為了解決空氣流通的問題，使室外的新鮮空氣和室內的空氣能夠完成交換，焓值是空氣溫度和相對濕度的函數，指空氣中所含的熱量，中央空調的焓值控制方式是將處理過的空氣輸送回室內，吸收濕度和熱量后，一部分排出室外，另一部分與新風通過排風閥混合后重新回到室內。

4、照明控制系統(tǒng)

照明控制是照明系統(tǒng)的組成部分之一，也是照明設計的主要內容之一。過去，照明控制的內容主要是燈光回路的通斷，只在舞臺燈光和多功能宴會廳等的照明中才需要場景的控制。而現在，照明控制的發(fā)展已經趨于智能化，并成為照明設計不可或缺的一部分。通過智能照明控制系統(tǒng)，可以對環(huán)境中燈光的色彩、明暗分布和發(fā)光時間進行控制，并通過其組合創(chuàng)造出不同的意境和效果，提升照明環(huán)境的品質。同時，采用智能照明控制系統(tǒng)冇助于節(jié)能和照明系統(tǒng)管理的智能化、維護操作的簡單化，以及靈活適應未來照明布局和控制方式的變更，提高照明設計的技術和科技含量。

智能化照明控制系統(tǒng)以計算機和網絡技術為核心，利用微處理器技術和存儲技術，將來自傳感器的關于環(huán)境的照明狀況信息進行處理后通過一定的程序指令控制照明電路中的設備，調用不同的程序，執(zhí)行不同的功能，就可以達到不同的照明水平，營造出不同的氛圍和環(huán)境。

智能化照明控制系統(tǒng)是全數字、模塊化、分布式的控制系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由管理模塊、調光模塊、探測模塊、操作模塊等各種功能模塊組成。每個模塊中含有微處理器和存儲器，也可僅含存儲器，系統(tǒng)的每個功能都儲存于某個模塊中。而系統(tǒng)網絡連接只需要通過總線連接，它可以是一般的五類雙絞線，或是通過載波方式調制在電力線上，或是通過無線網絡方式進行通信。

通過把智能控制策略引進到此燈光控制系統(tǒng)中，從而使系統(tǒng)通過自身不斷調節(jié)控制參數以適應不同的環(huán)境，例如隨著季節(jié)變化、區(qū)域變化、時間變化、照度變化自動選擇合適場景的方法，在實現照明效果的前提下實現最佳運行。如此一來，不僅可以保證建筑照明，同時也節(jié)省了大量能源。

結束語

智能建筑設備電氣自動化系統(tǒng)是一個綜合性能非常強的系統(tǒng)，對于整個建筑電氣設備的合理使用有著非常積極的作用，它能夠有效提高電氣設備的使用效率，從而更好地實現環(huán)保和節(jié)能的目標。

(穆偉力 重慶市設計院 重慶 40015)

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