智能建筑電氣控制技術的設計與應用研究

張福軍

摘要：現(xiàn)如今，隨著科技的發(fā)展，各種智能建筑不斷發(fā)展與完善起來，而在應用建筑系統(tǒng)智能化技術的同時，有關電氣控制技術的發(fā)展也完善起來。本文主要對智能建筑中有關電氣控制技術的應用進行研究。

關鍵詞：智能建筑;電氣控制技術;設計;應用

引言

電氣自動化技術作為當前控制技術和電氣工程技術相互結合的產(chǎn)物在工業(yè)生產(chǎn)領域發(fā)揮著極大的作用，同時也在很大程度上影響了改變了人們的工作和思維方式，推動了人類文明的發(fā)展。電氣自動控制技術和理念在建筑行業(yè)中的成功運用極大的滿足了人們對于安全、舒適、綠色、環(huán)保建筑物的需求，對于提升人們的生活質量起著決定性的作用。

1智能建筑概述

建造綠色建筑是建筑行業(yè)的發(fā)展方向，因為綠色建筑既節(jié)約能源又可使用戶獲得舒適健康的生活環(huán)境。而智能化是使建筑達到綠色建筑標準的必要措施。通過智能化技術對建筑物的照明、家電、暖通、給排水系統(tǒng)的便捷管理，讓用戶對能源的使用可以進行實時的調(diào)控，運用現(xiàn)代的無線通信網(wǎng)絡還可以進行遠程控制，因此可以節(jié)約大量能源;現(xiàn)代人對居住和工作環(huán)境的要求已經(jīng)從舒適、安全上升到高效、環(huán)保和個性化，智能化建筑可以讓用戶通過手持終端實現(xiàn)對工作、居住環(huán)境的個性化控制。因此，建筑的智能化得以迅速發(fā)展。

2電氣控制技術在智能建筑中的應用

2.1電氣系統(tǒng)設計

（1）TN-S系統(tǒng)。該系統(tǒng)是我們通過所說的低壓配電系統(tǒng)，從實際應用的情況來分析，在實際操作中可以將中性線與保護接地線進行分析，是當前極為標準的三相四線PE線接地系統(tǒng)。在系統(tǒng)的正常工作過程中，保護地線不帶電，只有中性線帶電，基準電位極為穩(wěn)定，對于地面并不存在高壓。因為接地線不能使用不合格的地線，直接和外殼進行連接，所以其運行的安全性和穩(wěn)定性比較高。在實踐應用中，考慮如下幾點：利用智能建筑內(nèi)的單相用電負荷量大并且不是經(jīng)常保持平衡的，而中性線接地會有隨機電流;中性線帶電，如果與保護地線連接一起之后將會直接連接到設備金屬外殼，此時會存在較高的風險，各個設備也會出現(xiàn)多重干擾，正常運行受到嚴重影響。（2）TN-C-S系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)構成，即為兩個接地系統(tǒng)，將分界點直接設置到中性線與保護線的連接位置上。在智能建筑的應用實踐中，供電區(qū)域外引電流的情況下多數(shù)都是采用該系統(tǒng)的形式。較之其他系統(tǒng)存在明顯的區(qū)別，主要是系統(tǒng)在進入到TN-C系統(tǒng)時，進入位置應該進行重復接地，然后就能夠使用TN-S系統(tǒng)，其運行的安全性非常高。（3）安全保護接地。由于智能建筑在應用的過程中，需要使用很多強電設備、弱電設備以及非帶電體設備，因此在實際操作中需要根據(jù)實際情況采取必要的保護接地措施。如果沒有設置相應的安全保護接地裝置，在設備出現(xiàn)絕緣結構損壞、絕緣性能下降等問題，那么外殼就會直接帶電，操作人員一旦觸碰該設備，就會導致嚴重事故的發(fā)生。為此，智能建筑需要做好安全接地保護，可以直接將電氣設備不帶電的部分和接地體進行金屬連接，并且需要將保護地點和智能建筑的用電設備進行穩(wěn)定的連接，最后能夠和金屬構件進行連接，需要注意不能和中線連接。（4）直流與交流的工作接地。直流電工作接地中主要是考慮到系統(tǒng)中的計算機、多媒體等大型的設備，必須要保證電流運行更加的穩(wěn)定和準確，能夠達到信息大量傳輸、能量轉化的需要。一般情況下，截面比較大的絕緣銅線作為引線，然后將設備直接接地，并且和基準相連接。

2.2綠色照明的應用

（1）應用綠色照明理念設計節(jié)能的室內(nèi)外照明。充分地利用自然采光，科學設計、合理布置燈具，選用高效、節(jié)能光源，配合建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)配置智能環(huán)境節(jié)能控制，以達到節(jié)能的目的。（2）合理利用自然采光。公共照明區(qū)域采用電子自動控制裝置，既保證有效照度要求，又達到節(jié)能的目的。室內(nèi)照明環(huán)境采用可控遮陽裝置，提供最佳舒適度，以達到降低能耗的目的。（3）光源的合理配置。根據(jù)照明使用環(huán)境的性質、功能需要，合理選擇使用光效高、顯色性好、壽命長的高效光導纖維、LED（發(fā)光二極管）燈等。（4）智能照明控制系統(tǒng)的使用。采用智能照明系統(tǒng)還可以有效抑制電壓的波動，通過系統(tǒng)對電壓的限定和濾波功能，避免過電壓和諧波干擾對燈具的損害。

2.3智能建筑中對BACnet協(xié)議與現(xiàn)場總線技術的應用

（1）智能建筑對現(xiàn)場總線技術的應用：在生產(chǎn)現(xiàn)場主要應用現(xiàn)場總線，將智能建筑的數(shù)字控制系統(tǒng)、自動化監(jiān)測儀表與智能現(xiàn)場設備連接起來，從而實現(xiàn)控制系統(tǒng)、檢測儀表與這些設備的多分支與全數(shù)字化結構相互聯(lián)系的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡體系。將網(wǎng)絡中智能化、數(shù)字化以及分散化的控制與測量設備作為網(wǎng)絡控制的節(jié)點，并采用總線方式進行連接，以實現(xiàn)自動化控制功能與信息的相互交換功能。智能建筑的自動控制系統(tǒng)是過程控制的一種，因此智能建筑可以適用那些適合過程控制的通信標準協(xié)議。如今電氣控制中的現(xiàn)場總線技術在智能建筑中的應用最為廣泛。（2）智能建筑對BACnet協(xié)議的應用：該協(xié)議主要為樓宇自動控制網(wǎng)絡的一種數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，應用在智能建筑中具有以下特點：具有較可靠并先進的技術，同時控制系統(tǒng)開放性比較良好，不需要任何專用的芯片，因此可以通過任何制造商來生產(chǎn)，基于這些制造商的生產(chǎn)支持，可以有效縮減整體自動化控制系統(tǒng)的應用投資;實際通信過程采用先進并統(tǒng)一的交換方法與數(shù)據(jù)表示;智能建筑產(chǎn)品具有一致嚴格的等級標準;智能產(chǎn)品具有較好的操作互動性，可以便于自動化控制系統(tǒng)的集成與擴展。總之該協(xié)議可以通過其系統(tǒng)集成性來將智能建筑中的所有子系統(tǒng)集成在統(tǒng)一控制平臺，以便在統(tǒng)一的進行管理、控制與監(jiān)視，提高設備質量與管理效率，降低智能建筑的運行與管理成本，這也是如今我國智能建筑中最常有應用價值的電氣控制網(wǎng)絡系統(tǒng)。

3結語

綜上所述，隨著經(jīng)濟技術的全面發(fā)展，智能建筑是今后建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，為人民提供了一種更加舒適、安全和方便的居住和生活環(huán)境，同時自動化控制技術在智能建筑工程中的應用極大地提升了建筑物的智能化建設水平，在智能建筑中的應用也越來越廣泛。隨著電氣控制技術的不斷發(fā)展，智能建筑的發(fā)展空間會越來越廣闊。

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（作者單位：吉林松遼建筑設計院）