智能建筑电气自动化的设计探讨

摘要： 我国经济的迅速发展，不仅使人们的生活水平不断提高，建筑行业也迎来了事业高峰期。但随着用户需求的不断增多，建筑行业也面临着新的挑战。电气自动化的重要意义开始得到进一步的体现。本文主要阐述了我国智能建筑电气自动化设计的重要性，并分析了智能建筑电气自动化的设计原则和设计要点。

关键词：智能建筑；电气自动化；设计

中图分类号：TU2 文献标识码： A

引言

智能建筑是一种适应时代要求出现的一种新型建筑，它将信息、服务、管理、安全集为为一体，有着低碳、环保、节能的特点。在现代建筑智能化发展的过程当中，与之相对应的电气自动化也需要实现智能化的建设与发展。智能建筑电气自动化系统率不仅仅能够实现计算机测控网络与管理系统数据信息之间的高效共享，同时能够针对智能建筑相关电气设备的运行状态加以动态行且持续性的检测，提供故障诊断以及故障报警等重要功能，对于提高整个建筑物的安全性水平与使用性能而言都非常重要。

1、电气自动化设计的重要性

1.1它可应用于建筑

随着我国国民经济的飞速发展及数字电子化科技的，高档智能化建筑已经成为当今建筑界的主要发展方向。而智能化建筑的发展离不开电气自动化，自然达到合理利用设备，在资源方面，人力的节省都需要建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低，防干扰要求高，是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷，应该设计为一级防雷建筑物，组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。

净化空调系统控制自动监控装置，可以设计成单个系统的测量、控制系统，也可以设计成以数字计算机控制管理的系统。

1）在温度控制方面，净化空调系统采用DDC控制。装设在回风管的温度传感器所检测的温度送往DX一9100，与设定点比较，用比例加积分、微分运算进行控制，输出相应电压信号，控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作，控制回风温度应保持在18-16度之间，从而使得洁净室温度符合GMP要求。

2）在湿度控制方面。装设在同风管内的湿度传感器所检测的湿度，送往控制器与设定湿度比较，用比例加积分运算控制，输出电JK信号，控制蒸汽电动调节阀的动作，控制回风湿度应该保持在45%-65%之间，这样洁净室湿度方能满足GMP要求。

2、智能建筑电气自动化系统设计原则及流程

2.1 设计原则

系统设计应该遵循以下原则：功能实用、技术先进；系统安全性、可靠性高；系统集成性高；系统的开放性和互操作性高等。系统设计标准应该遵循建设方招标文件中的技术参数与要求以及国内相关文件要求和国际相关标准。

2.2 系统设计流程

智能建筑设备电气自动化系统设计一般分为以下几个步骤：用户需求分析，这是设计系统首先要进行的步骤，设计人员要通过走访调查、设计任务书等相关方式，对于楼宇内的设备以及设备自动化系统进行详尽的研究。功能子系统方案设计，是设计人员根据前期的调查结果设计相关控制方案，用以明确各个子系统的数量以及所能完成的详细控制功能。BA系统监控点数表编制，设计人员要根据功能子系统的控制方案确定监控点位、性质和选用的设备类型，并且通过编写监控点总表来选配的控制设备列表进行统计和汇总。系统设备配置和施工图纸绘制是流程的最后一步。

3、建筑电气自动化设备系统的设计要点分析

建筑设备自动化系统是智能建筑弱电系统工程中较为复杂的系统之一，其设计思路如下：

3.1中央控制室选址及室内设备布置

3.2给水排水系统

现代建筑中给水系统一般有水泵直接给水、高位水箱给水和气压罐给水三种方式，室内排水一般采用重力流直接排放的方式，有泵房时设置集水坑，通过潜污泵排出室外，水泵直接给水控制系统在缓冲池中装有三个液位传感器，用来检测溢流，最低报警水位和允许的启泵液位，还设有检测水压的传感器，主要用来完成恒压供水工频泵启停控制，检测和报警以及设备运行管理功能。高位水箱给水控制系统能够通过完成检测生活泵启停控制及报警设备运行时间累计和用电量累计等功能。气压罐给水控制系统可以完成生活泵启停控制检测及报警设备运行管理等功能，排水控制系统依靠排水泵、生活水池、污水池、集水坑等设备能够完成潜污泵启停控制检测及报警等功能。

3.3变配电控制系统

智能建筑对于供电系统的要求很高，需要设置备用电源，以防止突发停电时备用电源能够继续工作，智能建筑变配电控制系统能够完成参数检测设备状态监视与故障报警电量计量等功能，智能建筑设备电气自动化系统中有几个比较重要的元件，一是现场控制器，该元件控制着智能建筑内的各种设备，受控于中央监控计算机的管理，但是如果中央监控计算机出现故障，该元件也能够独立进行运作。二是执行器，该元件属于系统中的末端主控元件，常见的有电动执行器即电磁阀、以电动机为动力元件的电动调节阀和通过叶片的面积来改变风量的电动风门等。三是传感器，该元件有很多类别，例如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量传感器和变送器等。

3.4照明与动力控制系统

智能楼宇的照明用电量很大，因此，既保证照明质量，又做到节能设计是控制系统的关键。由于智能建筑一般都是高层建筑，电梯等动力系统也是一个重要的系统，出于安全性考虑，动力系统都自带有一个完善的计算机控制系统，对于动力系统实现完好的控制。对于走廊楼梯照明，下班时间关掉一般照明；投光灯等的动力控制系统，同电梯控制箱的电气触点相连，完成监视系统的运行状态和故障情况检查的功能。 3.5通风与空调控制系统

空调系统按空气处理设备的设置不同分为集中式空调系统、半集中式空调系统和局部空调系统三类。空调系统由冷源、热源和前端设备三大部分组成 通风系统将室内的污染空气净化排除，吸入室外的新鲜空气，分为局部通风和全面通风两种空调控制系统。通过制冷系统实现设备启停顺序的控制、冷水机组开启台数控制、压差旁通控制、水流检测水泵控制、冷却水温度控制、工作状态显示与打印、水箱补水控制等功能；通过热水控制系统来实现交换器二次热水出口温度控制、热水泵控制及连锁工作状态显示与打印等功能；通过空气处理监控系统来实现回风温度控制、回风湿度控制、焓值控制、启停时间控制、联锁控制、过滤器堵塞报警、工作状态显示与打印等功能；通过风机盘管监控系统实现控制风机的风速、控制风机盘管、电动阀门的开启或关闭定时启停控制等功能。通风系统通过检测空气中一氧化碳二氧化碳的浓度来运行风机启停，以保证空气质量。

3.6防雷接地系统

智能建筑内部有许多布线系统以及电子设备，比如通信化系统、火灾报警控制系统、消防控制系统、建筑自动化系统、安全监控系统、办公自动化、闭路电视系统及其他相应布线系统。这些电子仪器设备以及布线系统所处的部分，耐压等级都比较低，防电磁干扰要求较高，承受雷击能力较低。不管是反击、直击还是串击都会对电子设备造成不同程度的严重干扰或损坏。因此，智能化建筑的全部功能接地必须建立在防雷接地系统的基础上，并建立一个完整、严密的防雷系统结构。多数智能化楼宇均属于一级负荷，所以应按照一级防雷建筑楼房的保护措施进行设计，接闪仪器选用针带组合模式的接闪器，避雷带选用4×25（mm）镀锌扁状钢质在楼顶组合成小于10×10米的网格形状。该网格结构域楼面金属构件进行电气连接，并与建筑柱头钢筋也进行电气连接，引出下线并利用柱头中钢筋、楼层钢筋以及圈梁钢筋与防雷系统作连接，外部墙面上所有金属构件也需要与防雷系统进行连接，柱头钢筋还应与接地体相互连接，组合成具有多层屏蔽保护的笼状防雷体系。这样不仅能防止雷击对楼房设备造成损坏，还能有效防止外来电磁波干扰。

4、结束语

电气自动化的设计与安装工作质量直接关系着智能建筑后期运行性能的发挥水平，在现代智能建筑设计中的运用也非常广泛。随着越来越多的智能化建筑物的出现，还会有更多先进的新兴技术补充到这一技术领域中，使这一技术能不断完善。