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摘要:伴隨高新技術(shù)的發(fā)展,信息時代的到來,智能化建筑在建筑設(shè)計行業(yè)中已成為一種時尚和象征。越來越多新型智能建筑已成為現(xiàn)代建設(shè)的熱點。在智能建筑工程設(shè)計中,電氣是其中很重要的一部分,本文主要就智能建筑中電氣設(shè)計的要點進(jìn)行了分析研究。
關(guān)鍵詞:智能建筑,電氣設(shè)計
1.建筑電氣技術(shù)與智能建筑的概念
建筑電氣技術(shù)是以電氣工程技術(shù)為基礎(chǔ),融合了電子技術(shù)、電工技術(shù)、控制技術(shù)與信息技術(shù)的一門綜合性、多元化的應(yīng)用技術(shù)。它具有電氣工程的明顯特征,同時又吸收了不同專業(yè)不同領(lǐng)域的知識和信息,因此難以將其簡單的劃分到電工、電子、信息或控制類別中去。建筑電氣技術(shù)的內(nèi)容貼近時代又極具實用性,在我國當(dāng)代建筑領(lǐng)域,尤其是智能建筑領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
所謂的智能建筑并不是指以智能化的電腦控制的特殊建筑,而是綜合運(yùn)用控制技術(shù)、電視技術(shù)、光纖技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、傳感技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)等多種高新技術(shù),將建筑物的結(jié)構(gòu)、設(shè)備、服務(wù)和管理進(jìn)行優(yōu)化組合,構(gòu)建出一個舒適、高效、可以最大限度激發(fā)人的創(chuàng)造力、提高人的工作效率的人性化建筑。目前我們所指的智能建筑主要建立在通信自動化系統(tǒng)、樓宇自動化系統(tǒng)以及辦公自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,這三大系統(tǒng)均與建筑電氣技術(shù)有著密切的關(guān)系。
2.建筑工程智能化電氣設(shè)計
2.1建筑智能化歸根到底是電氣技術(shù)(包括強(qiáng)電和弱電)的革新和發(fā)展,使之具有“智能”功能。尤其是上個世紀(jì)末期以來,大量與計算機(jī)有關(guān)的不同使用功能的新技術(shù)的出現(xiàn)和相關(guān)設(shè)備的開發(fā)生產(chǎn),以及1T業(yè)的長足發(fā)展,加之這些新技術(shù)與自動控制技術(shù)的巧妙結(jié)合,才使現(xiàn)代智能建筑以令世人矚目的速度變成現(xiàn)實并迅猛發(fā)展。在實際工程實踐中,電氣設(shè)計通常分為強(qiáng)電設(shè)計和弱電設(shè)計兩大部分。強(qiáng)電設(shè)計可分變配電系統(tǒng)、照明、動力系統(tǒng)和防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計。變配電系統(tǒng)、照明、動力系統(tǒng)和防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計,是傳統(tǒng)的電氣設(shè)計內(nèi)容,在智能建筑出現(xiàn)之前已發(fā)展得比較成熟。作為智能建筑的動力中心,以及整個智能建筑的運(yùn)轉(zhuǎn)心臟,起著舉足輕重作用。智能建筑的興起畢竟是建筑弱電技術(shù)發(fā)展的集中體現(xiàn),一般說來,強(qiáng)電的處理對象是能源(電力),具有電壓高、電流大、功率大、頻率低的特點,主要考慮的問題是減少損耗,供電安全可靠,提高效率的問題。弱電的處理對象是信息,即信息的傳送與控制,具有電壓低、電流小、功率小、頻率高等特點。它是一門綜合性的技術(shù),涉及的學(xué)科十分廣泛,發(fā)展迅猛,正朝著綜合化、智能化、集成化的方向發(fā)展,它主要考慮的問題是信息傳送的效果,即信息傳送的保真度、速度、廣度和可靠性等。所以,現(xiàn)在人們說起建筑智能化往往與弱電聯(lián)系起來是不無道理。建筑弱電根據(jù)其使用環(huán)境、要求不同名目繁多,在設(shè)計中不可能面面俱到,除非建筑單位提出要求,一般均按常規(guī)設(shè)計,即按照建筑類別和類型遵照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。由于弱電設(shè)計面廣、難度大、很難要求設(shè)計者全面掌握,所以設(shè)計者只需完成總體方案與系統(tǒng)設(shè)計,并解決好與其他專業(yè)設(shè)備及管線間的配合。
2.2智能建筑中的溫度、照明等控制系統(tǒng)。溫度、照明等控制系統(tǒng)是建筑工程中不可或缺的重要組成部分,其中,空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和照明控制系統(tǒng)的某些控制目標(biāo)是相關(guān)的,被控制目標(biāo)和設(shè)備之間存在互相干擾;而照明控制系統(tǒng)的控制目標(biāo)主要涉及到建筑工作燈、周邊燈、環(huán)境燈以及室內(nèi)遮光設(shè)備等。由于建筑智能化工程集成系統(tǒng)的各個部分是往往是來自不同的廠家,從而例如硬件接口、數(shù)據(jù)傳輸總線、控制算法以及軟件接口等存在很多不同標(biāo)準(zhǔn),加上信息流和被控目標(biāo)的不確定性和復(fù)雜性,無形中增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜度,不利于電氣設(shè)計工作的順利開展。例如,在以往進(jìn)行工作臺設(shè)計時,往往是通過直接采集陽光的模式進(jìn)行設(shè)計,而對于夏天雖然通過陽光提供工作臺的光線亮度,但又帶來多余的熱量,不利于舒適度的提高;但是減少陽光的照射又可能使工作環(huán)境照度不夠。因此,必須充分發(fā)揮每一設(shè)備的工作能力,對其進(jìn)行合理的電氣設(shè)計,實現(xiàn)對工作環(huán)境溫度、空氣新鮮度以及濕度的控制,并確保所有指標(biāo)都能根據(jù)個人的意愿進(jìn)行自我調(diào)節(jié),創(chuàng)造最佳工作環(huán)境,才能實現(xiàn)電氣的最優(yōu)化設(shè)計。
2.3智能建筑供電配電的監(jiān)控管理系統(tǒng)。在建筑工程智能化電氣設(shè)計中,供電配電的監(jiān)控管理系統(tǒng)能夠?qū)ㄖ母髟O(shè)備用電狀況進(jìn)行實時監(jiān)控,并能夠根據(jù)用戶合理的用電要求,起到節(jié)約資源的作用。同時,當(dāng)建筑內(nèi)電氣設(shè)備遇到故障隱患時,該系統(tǒng)能夠及時的發(fā)現(xiàn)并處理相關(guān)隱患,確保建筑的用電安全,進(jìn)而極大地節(jié)省電力系統(tǒng)運(yùn)營管理的成本以及延長定期維修的時間。此外,智能電力配電管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全自動化管理以及遠(yuǎn)程遙控,可以根據(jù)用電設(shè)備的功率遙控進(jìn)出電量參數(shù)和遙控電源開關(guān),進(jìn)而以制定用電計劃,節(jié)約不必要的電費(fèi)開支,在無人看管配電站的情況下,相關(guān)電力管理人員可以遠(yuǎn)程遙控,并把用電信息發(fā)布到網(wǎng)上方便用戶查詢,從而極大的保證了建筑用電設(shè)備的安全和防火防盜。
2.4建筑電氣自動化控制系統(tǒng)。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來,自動化已經(jīng)成為各行各業(yè)的發(fā)展趨勢,并呈現(xiàn)出其誘人的應(yīng)用前景。在建筑工程中,電氣自動化設(shè)計可以借助網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、儀表等設(shè)備,實現(xiàn)對建筑內(nèi)部各用電設(shè)備的實時監(jiān)測,對建筑內(nèi)部的機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行系統(tǒng)的、自動的、全面的檢測、控制、監(jiān)視,極大地提高電氣管理效率與用電安全系數(shù)。通常情況下,建筑電氣自動化主要由監(jiān)控主機(jī)、現(xiàn)場控制器、儀表以及通信網(wǎng)絡(luò)等部分組成,并需要各組成部分協(xié)調(diào)工作,才能實現(xiàn)對建筑內(nèi)用電設(shè)備的自動化控制與管理。
3.建筑智能化電氣設(shè)計的注意事項
3.1在設(shè)計過程中,應(yīng)該根據(jù)用戶與建筑功能的實際需求,并選擇匹配的系統(tǒng)和設(shè)備,確保各系統(tǒng)都能充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用,讓每一個元器件都達(dá)到其使用的最高價值和最大功效,在最低設(shè)計成本的前提下,極大地提高用電設(shè)備的工作效率,進(jìn)而達(dá)到既讓客戶滿意又能簡化系統(tǒng)。
3.2所設(shè)計的電氣系統(tǒng)要求操作簡單、與傳統(tǒng)的電氣設(shè)備型號相容,在追求技術(shù)先進(jìn)的同時也要選擇可靠實用經(jīng)過實踐證明成功并且安全的電氣產(chǎn)品。同時,盡可能地選擇性價比高的產(chǎn)品,并降低和控制投入成本,不要盲目求新、貪大。
3.3必須確保所設(shè)計的電氣系統(tǒng)安全可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行,充分保障用戶的安全性。因為,建筑工程的電氣設(shè)備往往一旦投入使用后,都會長期運(yùn)行,并且從不停止的。由此可見,進(jìn)行電氣系統(tǒng)設(shè)計時,不僅僅要考慮設(shè)備的擔(dān)負(fù)載荷與運(yùn)行的可靠性,還有從整體上把握電氣系統(tǒng)的設(shè)計方案,確保整個系統(tǒng)的搭配要合理,電路的鋪設(shè)要滿足建筑內(nèi)所有電氣設(shè)備的要求,使智能化的管理和控制充分的體現(xiàn)在建筑中,以便于更好地滿足建筑工程智能化電氣設(shè)計的要求。
4.建筑電氣技術(shù)在智能建筑設(shè)計中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
在智能建筑興起之前,建筑電氣技術(shù)就已經(jīng)在建筑領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在傳統(tǒng)的建筑中,建筑電氣技術(shù)應(yīng)用的方向眾多,但是由于傳統(tǒng)的建筑中很少會同時使用到多種弱電設(shè)備,使得建筑電氣技術(shù)的應(yīng)用較為獨立,很少會遇到需要協(xié)調(diào)不同弱電設(shè)備運(yùn)行的技術(shù)問題,令建筑電氣技術(shù)缺少系統(tǒng)間協(xié)調(diào)配合的經(jīng)驗。但隨著科技的發(fā)展,弱電設(shè)備的結(jié)構(gòu)與功能不斷地復(fù)雜化,加之智能建筑的逐漸興起,傳統(tǒng)建筑電氣技術(shù)使用方式復(fù)雜、節(jié)能效果不佳、管理效率低下、安全性不高限等缺點開始不斷顯現(xiàn)出來。智能建筑需要使多種使用功能得以共同實現(xiàn),因而溫控設(shè)施、空氣調(diào)節(jié)設(shè)施、給排水設(shè)施、供電設(shè)施、照明設(shè)施、運(yùn)輸設(shè)施通信設(shè)施和安保設(shè)施等,均要實現(xiàn)安全可靠的不間斷運(yùn)行,就要求建筑電氣技術(shù)解決所有設(shè)施的供電問題和設(shè)施間協(xié)調(diào)運(yùn)行的問題。因此,現(xiàn)代化的建筑電氣技術(shù)不斷開拓創(chuàng)新,開發(fā)出了現(xiàn)場控制總線技術(shù)、以網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、弱電技術(shù)、強(qiáng)電技術(shù)等多種實用高效的新型技術(shù),保證了智能建筑內(nèi)部的各項功能得以完整實現(xiàn)。
伴隨著智能化建筑在中國的長足發(fā)展,建筑電氣智能化設(shè)計技術(shù)也將在不斷實踐和完善中完成一次嶄新的跨越。建筑電氣設(shè)計活動中智能化的元素越來越多,通過人員專業(yè)知識的完善和項目設(shè)計中的綜合開發(fā)的運(yùn)用,都能直接起到提升建筑智能化的水平的作用。
級別:北大核心,CSSCI,AMI擴(kuò)展
ISSN:1002-6487
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ISSN:2352-4928
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ISSN:0169-4332
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