电气技术与智能建筑探讨论文_李银兴

电气技术与智能建筑探讨论文_李银兴

【摘 要】本文分析了智能建筑的含义及其组成,阐述了现代建筑电气技术的发展需求,并对现代建筑电气技术在智能建筑中的应用进行了探讨。

【关键词】电气技术;智能建筑

现代建筑的电气发展经过了电气化阶段、自动化阶段和当今的智能化阶段。智能化建筑被称为“世纪性建筑”,是一个国家科技发展,国民生活水平提高的标志性体现,它是电子技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术、传感技术以及多媒体技术等一系列最先进技术飞速发展的结晶。

1 智能建筑及其组成

智能建筑是根据建筑结构、建筑系统、建筑设施(服务设施)、建筑管理4个要素及它们之间的内在关系的最优化配置,能提供一个既投资合理,又拥有高效优质的服务,使人们工作和生活舒适便利的环境[1]。它主要包含以下几个子系统:

1.1通信自动化系统

通信自动化系统(CNS)包括语音(程控数字用户交换机)、视频、数据、图文、卫星等几部分,提供给用户电话、传真、计算机等信息服务。

1.2楼宇自动化系统

楼宇自动化系统(BAS)包括建筑的电力系统、照明系统、通风系统、空调系统、给排水系统、防火系统、安全防范系统等,这些系统全面结合监控和管理就能为用户提供一个安全、舒适、便捷的生活环境。

1.3办公自动化系统

办公自动化系统(OAS)通过计算机和网络等改变办公方式以提高办公效率,它是智能建筑的基本表现形式之一。

2 现代建筑电气技术

建筑电气技木是以土木建筑工程和电气技术为基础的综合技术,其发展是建立在科技创新前提下的,智能建筑只有在电气技术发展到一定程度时才能实现电子、电工技术与智能信息处理手段的相互结合[2]。传统电气技术只是相互独立的末端产品,其管理效率低下,能耗高,安全性能不佳。随着社会环境的整体变化,人们对于生产、生活环境也提出了更高的要求,建筑中的末端产品不断更新和增加,除了基础的照明设施,电梯、自动扶梯的应用以及大范围温度调控设备的应用也增加了供电系统的负荷。新电气技术的应用不仅能满足对建筑内庞大的的设备群体实时监控的要求,而且融合入计算机网络对整个建筑的照明系统、通风系统等设施集中控制,提高了操作的便捷性,同时利用弱电技术检测强电,提供了安全稳定的电源,达到节能和提升建筑整体安全性能的目的。

3 现代建筑电气技术在智能建筑中的应用

3.1网络与布线

智能建筑的实质就是诸多智能设备的网络化问题,也就是智能建筑弱电系统的集成。综合布线系统作为全新概念的布线系统,其优越性是传统布线系统无法比拟的,主要体现在综合布线系统的开放性——向所有的通信协议开放;灵活性——设备的开通更改只需增加设备和跳线管理;可靠性——器件通过ISO等组织认证,星形拓朴结构使得一条线路故障不会影响其它线路的正常运行;先进性——采用最新通信标准的5类、超5类、6类双绞线或光纤,实时传输多路多媒体信号;经济适用性——将分散线缆综合到统一标准布线系统中。从网络架构上来分,网络可划分为控制网、局域网、广域网和城市网。TCP/IP协议使得局域网和广域网之间实现了无缝连接。城市网是介于广域网与局域网之间的一种新型数据网,其覆盖范围比局域网更大,支持高速传输和综合业务。为了保证系统的开放性和可操作性,并实现与信息网络的互联互融,应采用符合TCP/IP协议的以太网和现场总线技术。

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3.2 构建无线局域网(WLAN)

作为数据传输系统中较为便利的方式,无线局域网络具有成本低廉、传输速度快、可覆盖范围相对较广、后期架设方便等优点。WLAN能够完成普通多媒体信息的传输工作,如语音、图像、视频和数据等,在几十米范围内,可以实现建筑区域网络的完全覆盖,保证网络数据和信息的交互。当建筑区域面积较大时,可以利用WLAN将不同的有线局域网相互连接,从而构建出大范围的局域网络满足信息通信要求。

3.3 应用蓝牙技术

一般在智能建筑的停车场中应用蓝牙技术,停车场在管理过程中通过对出入通道以及管理中心的控制完成蓝牙装置的设立,针对不同车辆(车生)配置蓝牙车载卡,对相关信息予以记录。当车辆出入通道时,管理中心可以自动读取相关信息,并对车辆进行识别和验证处理,通过蓝牙装置发送程序命令启动收费程序,从而提高行驶效率。

3.4 智能照明技术

智能建筑照明拥有照明效率高、使用寿命长、安全环保、能对照明电器系统进行控制等优点。应用智能照明技术,首先要选择节能的灯具,根据使用的要求,合理排列布局和选择灯具的类型。对镇流器应使用电能损耗小的,最好是使用电子镇流器。其次,建立照明控制系统,可以按照总线和星型结构结合的方式来拓扑网络。控制方式可以采用手动、预设、时控和遥控等。

3.5 楼宇自动化系统(BAS)

BAS系统通信网络结构至少为两层网络结构,包括:计算机管理域、就地控制域。管理层网络采TCP/IP或BACnetIp网络,采用总线形的网络拓扑结构来构成局域网,以实现中央站、数据处理设备和专用控制接口设备之间的数据通信、资源共享和管理。BAS系统要求采用星型分布式控制功能,并采用模块化结构,整个系统由中央工作站及监控软件、网络控制器、现场DDC控制器及末端传感器、执行器及必要的设备组成。

3.6供配电监控系统

为了合理用电、安全用电和实现可视化管理,智能建筑需要一套完整的监控管理系统。这样的系统可以遥控进出电量参数、电源开关,发生故障可以及时预警并记录分析事故原因,可以制定用电计划从而节约电费,可以把用电信息发布到网上方便用户查询等。该系统通过采用计算机技术、网络技术、工业控制技术实现对大楼供配电系统的综合监测,整个系统采用分层分布式结构,由主控层、通讯管理层、设备层(间隔层)等几部份构成。主控层:在变配电值班室内设监控计算机、打印机、UPS等设备。通讯管理层:在变配电值班室内多功能通讯处理器和交换机等。设备层:在配电柜上设微机综合保护装置、多功能仪表等。

3.7能源管理系统(BEMS)

BEMS针对现代楼宇能源管理的需要,通过总线把大楼中的电压、功率因数、温度、湿度、压力、流量等能耗数据采集到上位管理系统,将全楼的水、蒸汽、电力、燃料的用量由计算机集中处理,实现动态显示、报表生成和打印等一系列功能,并根据这些数据实现系统的优化控制,最大限度地提高能源的利用率。系统采用二线制的网络结构,两根线既做网络线,又做电源线,无极性要求,简化施工布线,只需将网络表安装在管道或线路上,将每个表的两根网络线与其它表分别并接即可。

3.8公共安全系统

公共安全系统主要包括火灾自动报警系统及安全防范系统。智能建筑的公共安全系统应符合建筑的经营性质、规模等级、管理方式及服务对象的需要,以及满足智能建筑的信息化管理需求。

4、结束语

智能建筑不仅满足了人们对居住环境的基本要求,而且能够根据用户自身的不同情况设定个性化的服务系统,更好的改善居住条件。作为提高人们生活水平的自动化服务体系,电气技术在智能建筑中有着重要作用。

参考文献:

[1]李丽萍. 智能建筑与建筑电气技术探讨[J]. 煤炭技术,2012,31(3):256-258.

[2]王鹏. 关于智能建筑中电气技术的应用探讨[J]. 深圳土木与建筑,2014(1):56-58.

论文作者:李银兴

论文发表刊物:《低碳地产》2015年第2期

论文发表时间:2016/8/18

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