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)注點集中于本身樓層設(shè)置、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計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，由于各個用戶生產(chǎn)經(jīng)營的不同特點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)計與安裝時必須采用智能化差異化處理才能滿足各個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)置一個可遠(yuǎn)程啟動的電磁開閉器，居民進(jìn)入時利用已分配的個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)入時點設(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現(xiàn)對電梯特定樓層的?？靠刂?，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停靠[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現(xiàn)強制開門逃生。

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)控攝像頭設(shè)置在各個監(jiān)控點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)營活動中各個區(qū)域由于不同的特點和需要會導(dǎo)致其各個時段、各個區(qū)域用電負(fù)荷和用電特點有著很大的不同，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)備對各個用電節(jié)點的用電指數(shù)、配電參數(shù)和電力設(shè)施的運行狀態(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節(jié)點的電力供應(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，若檢測到某個節(jié)點的用電負(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，也可第一時間進(jìn)行強制切斷以保障現(xiàn)場的安全。對變配電設(shè)施的各個元件如刀閘、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)某個元件出現(xiàn)故障，自動控制系統(tǒng)會進(jìn)行報警診斷，若為參數(shù)誤報則可經(jīng)過現(xiàn)場檢查確認(rèn)后消除，若為元件損傷則可第一時間通知電力維護人員進(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警檢測與控制系統(tǒng)的依賴性相對更強。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)報警控制器，發(fā)出火災(zāi)報警信號某火災(zāi)報警器的主要構(gòu)造示意圖如圖4所示。目前雖然由于消防設(shè)計審查與驗收備案的強制性要求各樓房在建設(shè)過程中就已經(jīng)安裝落實了這些消防檢測報警控制系統(tǒng)，但很多小區(qū)樓房由于長時間沒有落實維護管理責(zé)任，很多檢測報警系統(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。在小區(qū)熱水供暖系統(tǒng)中，由于各個用戶需要繳費后方可使用，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，則閥門自動開啟供暖；若用戶未簽約或者未繳納供暖費則自動閥門自動關(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)加裝了一個現(xiàn)場控制面板，用戶在離家前可以將暖通管暫時關(guān)閉或者是在面板中輸入開閉時間范圍由此實現(xiàn)暖通資源的精確利用，避免浪費[5]。商務(wù)樓房的中央空調(diào)供暖系統(tǒng)在各個節(jié)點設(shè)置檢測元件，主要檢測風(fēng)壓、溫度等等信息，根據(jù)各個節(jié)點的信息反饋情況變頻調(diào)整空壓機或制冷機的運轉(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)荷運轉(zhuǎn)帶來的對空壓機、制冷機的磨損影響，延長設(shè)備使用壽命，另一方面是能夠精確的對各個節(jié)點的供應(yīng)能力進(jìn)行調(diào)整從而保障用戶的實際需要。

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，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，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。

參考文獻(xiàn)

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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