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摘要:技术的进步无时无刻不在改变着人们的日常生活,所以电气控制系统自动化和智能化也已经成为了人们非常重视的一项内容,并且也是未来一段时间内建筑发展的趋势。在智能建筑中,电气自动化系统是其中重要的组成部分,并且也关系到设备选型等重要内容。本文首先介绍了总体上的设计思路,然后分别说明了其控制系统和节能技术的相关要点,希望可以给相关工程的建设提供一些有效参考。
关键词:智能建筑;电气自动化系统;电源设计
目前年随着技术的发展,已经有越来越多的自动化和智能化技术融入到了智能建筑的设计和建设中,这种技术可以实现设备的全程管理和全程监护,其作用是多方面的,不仅大大提高了电气系统的使用效率,还能有效节约能耗。这种技术可以大大提高设备和技术的稳定性,进而提高设备的工作效率。现在人们的生活水平越来越高,对于居住环境也提出了更高的要求,自动化住宅也将逐渐开始普及。但是在这个过程中,不仅需要我们重视自动化设备的利用,同时也要做好节约能源方面的考虑。
一、关于设计思路和具体要求
作为一项智能技术,其功能的设定和具体设计工作应该以用户的实际需求作为基础,这就需要不断进行走访调查,首先收集用户的意见和需求,总结当前建筑内的设备自动化发展情况。之后应该设计相关的子系统的方案,将已经收集到的参数进行汇总和分析,即可开始设计工作,开始施工前的准备以及设备采购环节。
(一)电源部位
在智能建筑中,电气自动化的很多功能都是通过电源来实现的,在电源设计中,首要条件就是能够满足于建筑中设备的用电需求。电源设计分为两个类型,分别是I类电源和II类电源,正常来说,I类电源设计上可以采用防设施的供电设计或者树干式的供电设计,II类电源其应该临近电源供电,其中应该包括CPU控制器这项结构,其运行时间至少维持3天,即便特殊情况导致的停电也能保证供电,确保建筑内的各项功能正常发挥。
(二)控制器
为了维持整个建筑中的设备稳定运行,仅仅有电源是不足以支撑的,还需要满足一定标准的设计方案。首先由于管道和线路上经常存在不同程度的电磁干扰,所以现场控制器应该尽量远离这些部位,这样才能避免受干扰;其次,应该保证控制器输出和输入应该符合系统运行的基本要求,保证其余量不少于1/5。在现场控制器的设置中,应该结合系统管理方式来确定设置方案,并且结合多方面情况来选择管理方式,在前期安装和后期维护中也应该尽量降低成本,设备尽量集中设置,然后进行防潮处理,避免机器故障。
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(三)布线
布线也是一项非常重要的内容,在分布上应该结合设备的使用要求,例如在网络通信设备上,其依据是网络线路的环境;其次,信号线也是一项非常重要的内容,这就需要对电缆进行严格控制,运用分管的手段来分开信号传输线路,这样才能保证每个线路之间的独立性,并且维持设备的可靠运行。很多电子设备在布线过程中都需要和弱电工程共同使用相同的地干线,需要我们能够满足去独立运行的要求。最后还应该在部分关键线路接通单独的导线,进一步保证设备的稳定性。
(四)中央控制室选址及设备要求
中央控制室的选址和系统设备的分配都要严格遵守安全性原则。中央控制室要尽量靠近控制负荷中心,与强电磁干扰的场所保持15m以上的距离;操作距离要大于1.5m,检修距离要大于1m;操作台要根据其排列长度预留出相应的通道,并避免阳光直射;此外,中央控制室要尽量采用抗静电设备。
二、设计应用控制系统
智能建筑电气自动化系统一般包括四个子系统,即给排水系统、通风和空调系统、供电系统以及照明和动力系统,各子系统对智能建筑中各个设备都发挥着智能管控的作用。
(一)给排水系统给排水系统分为给水和排水两个方面,且都需要借助水泵和传感器来开展工作。给水系统一般有三种方式:水泵直接给水方式、高位水箱给水方式和气压罐给水方式;室内排水一般情况下采用重力流直接排放。给排水系统的设计,可在水泵位置安装传感器,监控给排水系统的运行参数,还可以通过监控水压来控制水泵运行;利用传感器对最低报警水位、溢流情况和启泵液位进行检测。给排水系统要确保各自动化设备的协调性和统一性,以提供可靠的自动化智能控制。
(二)通风和空调系统
通风系统一般用来检测相应空气中一氧化碳与二氧化碳的含量,当二者浓度超过一定限度时,该系统会自动启动风机,先净化、排除受污染的空气,再从室外吸入新鲜空气,达到改善空气质量的目的。空调系统一般包括集中式、半集中式和局部空调系统;空调系统大多通过制冷来实现压差旁通控制、冷却水温控制、设备启停顺序的控制等;通过热水控制系统来实现交换器二次热水出口温度控制等;利用风机盘管监控系统控制风机盘管、风速和电动阀门等;利用空气处理监控系统来控制回风的温湿度和启停时间等。
(三)供电系统
智能建筑耗电量大,对电力质量的要求很高,有必要设置备用电源,防止突然停电影响变配电系统的正常运行,避免因设备停用造成经济损失。智能建筑的变配电控制系统能够进行设备状态监视、参数检测、电量计量及故障报警等,可保证自动控制系统能够正常运转。
(四)照明和动力系统
照明和动力系统不但需要满足智能建筑对设备的控制需求,还要实现整个系统节能。现阶段大多数智能建筑都属于高层建筑,对照明用电以及电梯等设备系统的动力需求都很大。因此,在保证系统用电需求的基础上,要做好节能设计,增强智能控制系统的控制能力。
三、节能技术
(一)照明节能
照明系统的耗电量可以占到整个智能建筑电气自动化系统耗电量的30%,因此照明系统的合理开发利用及节能技术的研究创新,对智能建筑电气自动化系统的环保节能有着重大影响。可利用智能控制结合定时控制来管控照明系统及设备,实行多路独立光源的开关控制,最大限度地降低照明系统的耗电量,实现节能目标。
(二)空调设备节能
在智能建筑电气自动化系统中,耗电量最大的是空调系统,现阶段,空调系统的节能可采用热泵技术。可通过控制空调的风量和耗电量来直接降低电能消耗,也可利用末端控制设备对风门的电能消耗加以控制;也可利用热泵,根据不同季节地表水层和建筑温差实现温度的调节,这也能有效减少电能使用量和其他耗能问题;另外,通过研究空气温度与相对空间二者之间的关系,来利用中央空调把室内原有空气中过多的水分和热量排放到室外,再将室外的新鲜空气输送到室内,完成室内与室外的空气流通,也能起到降低能耗的作用。
四、结语
目前来看,电气自动化系统正在逐渐走向智能化,这项技术也已经在城市建筑中推广应用和了。可以说在很大程度上,只能建筑的功能发挥和稳定性都是受到电器自动化系统的功能所决定的,所以应该从全面的角度去控制智能建筑所使用的技术,这样才能保证这项技术的质量。同时也需要我们不断优化节电技术,不断优化电气自动化系统化系统,这样才能让其运行更加平稳,不断提高只能建筑的技术水平,进而给人们带去更多更有益的技术成果。
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论文作者:张皓
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/13
标签:系统论文; 设备论文; 智能建筑论文; 技术论文; 电源论文; 建筑论文; 耗电量论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;