建筑電氣技術(shù)在智能建筑中的運(yùn)用

文／郭霞 岳陽市建筑設(shè)計(jì)院有限公司 湖南岳陽 414000

引言：

隨著當(dāng)前我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，各種新型技術(shù)被應(yīng)用到建筑工程的施工設(shè)計(jì)中，不僅提高了工程的施工質(zhì)量，同時(shí)也大大改善了國民的生活。自從進(jìn)入21世紀(jì)以來，信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，也促進(jìn)了各行各業(yè)的轉(zhuǎn)變。而對于建筑行業(yè)來說，智能平臺的應(yīng)用催生了智能建筑。在智能建筑當(dāng)中，通過智能平臺能夠?qū)﹄姎庀到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)更加智能高效的控制，從而保障整個(gè)工程的安全性、穩(wěn)定性，保障人們的日常生活。我們都知道，建筑工程的電氣系統(tǒng)極為復(fù)雜，在其中包括了電氣、電纜、防雷、防靜電、隔斷等多項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。同時(shí)，通過電氣系統(tǒng)也能夠保障建筑中各項(xiàng)設(shè)備以及監(jiān)控設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)然，電氣系統(tǒng)的運(yùn)行存在一定的危險(xiǎn)性。因此，在未來智能建筑的施工建設(shè)當(dāng)中，一定要進(jìn)一步加強(qiáng)電氣技術(shù)的應(yīng)用，這樣才能更好地保障工程的安全性，為居民構(gòu)建提供更加安全舒適的生活環(huán)境。

1、智能建筑中電氣技術(shù)的概念

1.1 系統(tǒng)集成

智能建筑中的系統(tǒng)集成就是對于建筑內(nèi)的智能化系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的管理。其中主要應(yīng)用的技術(shù)包括了通信技術(shù)、多媒體技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、布線技術(shù)等。通過集成系統(tǒng)能夠?qū)⒔ㄖ?nèi)的各項(xiàng)智能技術(shù)進(jìn)行綜合性的動(dòng)態(tài)管理，從而保障整個(gè)智能系統(tǒng)的安全運(yùn)行[1]。

1.2 智能建筑

智能建筑是在傳統(tǒng)建筑工程的基礎(chǔ)之上，應(yīng)用智能技術(shù)而搭建的一個(gè)新興建筑工程。智能建筑的集成系統(tǒng)中包括了布線、自動(dòng)控制、交換機(jī)、監(jiān)控、防盜報(bào)警、公共廣播、火災(zāi)預(yù)警等多項(xiàng)內(nèi)容。通過這些內(nèi)容的綜合運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)建筑工程的智能化控制，從而提高工程的安全性，并且為居民提供更加便捷的生活服務(wù)。除此之外，智能建筑也是當(dāng)前智慧社區(qū)中不可缺少的一部分，是未來智能發(fā)展的重要組成。而對于智能建筑中的電氣系統(tǒng)來說，不僅可以保障整個(gè)區(qū)域的電力配給和供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置。同時(shí)，也能夠?qū)矃^(qū)域的照明、給排水系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等進(jìn)行遠(yuǎn)程智能控制，有效提高建筑工程的管理水平，并且及時(shí)發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行過程中可能存在的問題，快速反饋給相關(guān)工作人員，使他們能夠迅速采取措施解決相關(guān)問題，保障工程安全性的同時(shí)也能夠有效節(jié)約工程的運(yùn)行成本。

2、智能建筑相較于傳統(tǒng)建筑的優(yōu)勢

2.1 解決模型建立問題

相較于傳統(tǒng)建筑來說，智能建筑的建設(shè)有著十分明顯的優(yōu)勢，其中最為顯著的一點(diǎn)就是能夠解決自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的模型問題。眾所周知，在傳統(tǒng)建筑中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用都是要建立在相關(guān)模型基礎(chǔ)之上。然而，根據(jù)相關(guān)技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，模型本身存在極大的不確定性。而這不確定性，勢必會(huì)對整個(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生影響。而傳統(tǒng)的建筑工程，很難解決不借助模型開展工作的問題。然而，智能化技術(shù)的應(yīng)用則能夠有效解決該問題，使其對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的、智能化控制，從而解決模型建立問題，加強(qiáng)電氣技術(shù)的應(yīng)用，保障整個(gè)電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行[2]。

2.2 可視化程度更高

相較于傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)來說，在智能建筑中，信息的可視化程度更高。我們都知道，對于許多工作人員來說，傳統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的信息輸入和輸出一直是個(gè)大問題。這是因?yàn)椋瑐鹘y(tǒng)輸出和輸入的方式十分復(fù)雜，工作人員一直希望能夠采用打印、圖形或者手寫的方式簡單的進(jìn)行信息的輸入，這樣操作起來更加快捷方便。同時(shí)，也能夠有效提升設(shè)備本身的輸入和輸出能力，使得信息的呈現(xiàn)更加直觀。而在智能建筑中，工作人員的這一希望成為現(xiàn)實(shí)。除此之外，還能夠加入相關(guān)的信息數(shù)據(jù)分析設(shè)備，通過這種方式將采集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的解析、分析、計(jì)算，從而更加快速地了解整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。最后，借助多媒體技術(shù)，系統(tǒng)還能夠?qū)⑺袛?shù)據(jù)采用可視化的方式呈現(xiàn)出來，包括圖形、圖像、統(tǒng)計(jì)列表等，通過這種方式能夠幫助工作人員發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中任何細(xì)微的問題，從而維持整個(gè)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性[3]。

2.3 任務(wù)的多線處理

在傳統(tǒng)建筑當(dāng)中，由于自動(dòng)控制技術(shù)的限制，導(dǎo)致對于任務(wù)的控制僅停留在輸出量的定值以及活動(dòng)軌跡的跟蹤上。雖然這樣能夠保障整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，但是從任務(wù)操作上來看就較為單一。而在智能建筑中，能夠使得整個(gè)任務(wù)系統(tǒng)完成更加復(fù)雜的操作。比如說，能夠?qū)θ蝿?wù)進(jìn)行自動(dòng)劃分、規(guī)劃和執(zhí)行工作，從而確保系統(tǒng)能夠多線完成不同任務(wù)，以此提高系統(tǒng)工作效率。同時(shí)，我們也都知道，在傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)研究當(dāng)中，對于線性問題已經(jīng)有了很深的研究。然而，在非線性的方法研究上卻一直存在阻礙，導(dǎo)致研究效果并不理想。而通過智能控制的方式，能夠有效解決非線性問題。從工業(yè)化的應(yīng)用上來看，我們能夠發(fā)現(xiàn)智能控制系統(tǒng)具有極強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性特征。所謂的動(dòng)態(tài)性特征指的就是智能控制系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)系統(tǒng)中各個(gè)問題，并以此展開不同的操作。而這一特征也使其效率大大高于人工控制系統(tǒng)。因此，在未來的工作中，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)智能控制系統(tǒng)的研究，這樣才能為行業(yè)的發(fā)展以及工程功能性的加強(qiáng)提供更大的幫助[4]。

2.4 功能強(qiáng)大

根據(jù)當(dāng)前智能建筑中智能控制系統(tǒng)實(shí)際的應(yīng)用情況來看，可以發(fā)現(xiàn)智能控制系統(tǒng)的功能十分強(qiáng)大。相較于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)來說，智能控制系統(tǒng)擁有極強(qiáng)的控制能力，能夠從戰(zhàn)略上出發(fā)，根據(jù)不同環(huán)境對多個(gè)對象開展控制工作，并且能夠不斷學(xué)習(xí)，從而提升自身的控制效率。除此之外，智能控制系統(tǒng)本身是建立計(jì)算機(jī)信息技術(shù)之上。因此，智能控制系統(tǒng)還能夠運(yùn)用多項(xiàng)數(shù)學(xué)知識，實(shí)現(xiàn)定性定量控制。最后，智能系統(tǒng)還能夠?qū)ψ陨聿粩噙M(jìn)行優(yōu)化、提升、協(xié)調(diào)，并且根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，從而不斷提升自身的控制水平，為整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供幫助。

3、建筑電氣技術(shù)在智能建筑中的作用

在前文我們就提到過，智能建筑的顯著特征就是將建筑工程與信息技術(shù)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)建筑工程的智能化。而在這個(gè)過程中，自然而然離不開電氣技術(shù)的應(yīng)用。這是因?yàn)?，電氣技術(shù)關(guān)系到整個(gè)工程電力資源的配置以及各項(xiàng)設(shè)施的正常運(yùn)行。我們都知道，當(dāng)前電力資源已經(jīng)成了國民日常生活和生產(chǎn)中不可缺少的資源之一。如果忽視了建筑工程中電氣技術(shù)的應(yīng)用，勢必會(huì)對工程的正常運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響，更甚者會(huì)威脅居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。因此，在建筑工程中一定要重視電氣技術(shù)的應(yīng)用。而在智能建筑當(dāng)中，更是擁有大量的電子設(shè)備，以此來完成智能化控制系統(tǒng)的搭建。因此，為了保障智能化控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就必須要重視電氣技術(shù)的應(yīng)用，包括布線、電源、防火、報(bào)警、避雷等多項(xiàng)內(nèi)容，從而維持整個(gè)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。除此之外，電氣技術(shù)的應(yīng)用也是智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)。沒有電氣技術(shù)，那么智能控制系統(tǒng)也無法搭建和運(yùn)行[5]。

除了智能控制系統(tǒng)以外，在智能建筑當(dāng)中，還需要設(shè)置大量的弱電系統(tǒng)設(shè)備。而這些設(shè)備的設(shè)計(jì)、設(shè)置、安裝和施工都需要電氣技術(shù)的支持。相較于普通建筑工程來說，智能建筑中會(huì)采用更多的弱點(diǎn)設(shè)備。而這些弱點(diǎn)設(shè)備一旦出現(xiàn)任何問題，那么不僅會(huì)對整個(gè)智能建筑的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，同時(shí)也會(huì)加大資源的浪費(fèi)，從而削弱智能建筑的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，設(shè)備與設(shè)備之間也會(huì)相互干擾。如果弱點(diǎn)設(shè)備出現(xiàn)問題而沒有及時(shí)排查，那么也會(huì)對其他設(shè)備產(chǎn)生負(fù)面影響，從而造成整個(gè)系統(tǒng)的崩壞。而電氣技術(shù)的應(yīng)用，則能夠?qū)Σ煌脑O(shè)備的安裝進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，降低設(shè)備之間的相互影響，不僅能夠保障整個(gè)系統(tǒng)的安全性，同時(shí)也能夠降低設(shè)備的運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置[6]。

4、建筑電氣技術(shù)在智能建筑中的運(yùn)用

4.1 供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

根據(jù)當(dāng)前電氣技術(shù)在智能建筑中的實(shí)際應(yīng)用情況來看，首先是在供配電系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用。眾所周知，在開展電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作時(shí)，工作人員需要根據(jù)工程實(shí)際負(fù)載、供電距離以及電力設(shè)備的特點(diǎn)來設(shè)計(jì)科學(xué)合理的供電方案，這樣才能確保在電力系統(tǒng)能夠滿足工程運(yùn)行過程中的用電要求，保障居民的正常生活生產(chǎn)用電。通常情況下，高效的配電系統(tǒng)出了要滿足供電需求以外，還需要具備結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單以及經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)簡單和操作簡單是為了方便正常工作以及日后的維修養(yǎng)護(hù)工作。而經(jīng)濟(jì)性則是指要考慮到工程的施工成本，這樣才能確保工程的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，裝置和配電裝備應(yīng)當(dāng)與負(fù)荷中心保持一定的距離。在挑選變壓器的時(shí)候工作人員也需要根據(jù)實(shí)際需求來選擇容量合適的變壓器，這樣才能確保系統(tǒng)的功能性和經(jīng)濟(jì)性，并且有效降低運(yùn)行過程中變壓器可能因?yàn)楣╇娦枨笤黾佣a(chǎn)生問題的幾率[7]。

當(dāng)然，工作人員還需要盡可能增加配電系統(tǒng)的功率。這是因?yàn)?，隨著居民的用電需求日益增加，如果只著眼于當(dāng)下的用電需求，那么勢必會(huì)對未來的正常用電產(chǎn)生阻礙。然而，資源畢竟是有限的。我們在發(fā)展過程中也絕對不能造成資源的浪費(fèi)。因此，工作人員還需要充分考慮系統(tǒng)的節(jié)能效果，這樣不僅可以提高資源的利用效率，同時(shí)也能夠減少傳輸功率過大而導(dǎo)致線路受損的情況。最后，在智能建筑當(dāng)中，為了保障整個(gè)建筑的個(gè)性化以及功能性，通常電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中需要進(jìn)行有功功率的傳輸。然而，有功功率的傳輸必然會(huì)給電氣系統(tǒng)中的常見設(shè)備產(chǎn)生影響，包括電動(dòng)機(jī)、變壓器等。無功電流的產(chǎn)生可能會(huì)加大對這些設(shè)備的損耗。因此，為了緩解這一情況，可以采用兩種方式來解決。第一就是對電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備的功率進(jìn)行合理的控制。第二則是增設(shè)靜電電容器。通過這種方式來降低電力設(shè)備的損耗[8]。

4.2 照明節(jié)能設(shè)計(jì)

對于任何建筑工程來說，照明節(jié)能設(shè)計(jì)都是重要的一環(huán)。而在智能建筑中，照明節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用主要是為了降低能源的損耗，實(shí)現(xiàn)光資源的優(yōu)化配置，從而起到更好的節(jié)能效果。而照明節(jié)能設(shè)計(jì)可以從三個(gè)方面入手，分別是自然光、照明度以及控制方式。所謂的自然光，自然而然指的是在智能建筑中充分利用自然光照，通過將自然光與照明裝置相結(jié)合的方式，充分發(fā)揮自然光的作用，從而極大自然光的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電力資源節(jié)約的同時(shí)也能夠?yàn)榫用裉峁┏渥愕恼彰鳌?/p>

照明度則是指針對各個(gè)場所的照明度進(jìn)行校核工作。這是因?yàn)椋谶M(jìn)行照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，同樣應(yīng)當(dāng)要保證有充足的光照，這樣才能保障居民的正常生活。而對各個(gè)場所進(jìn)行校核，則是要針對不同場所的視覺要求來設(shè)計(jì)不同的照明標(biāo)準(zhǔn)，通過這種方式既能夠滿足照明需求，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)資源的優(yōu)化配置。比如說，對于建筑中的照明，可以采用高效熒光燈。而對于工廠和車間，則可以使用高壓等或者金屬鹵素?zé)鬧9]。

控制方式指的是對于照明器的控制方式進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整工作。這一措施是高效節(jié)能的有力措施之一。具體的操作方式就是工作人員根據(jù)照明設(shè)備、開關(guān)點(diǎn)以及隔離點(diǎn)的特點(diǎn)，對照明器的控制方式進(jìn)行調(diào)整。這樣一來，能夠有效控制電力資源的使用，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

5、當(dāng)前建筑電氣技術(shù)在智能建筑中的運(yùn)用要點(diǎn)

5.1 經(jīng)濟(jì)性

根據(jù)當(dāng)前建筑電氣技術(shù)在智能建筑中的實(shí)際應(yīng)用情況來看，首先需要關(guān)注的就是其經(jīng)濟(jì)性。所謂經(jīng)濟(jì)性指的就是在既要保證工程的施工質(zhì)量，同時(shí)也要做到成本的有效控制，提高資源的利用效率，這樣才能達(dá)到節(jié)能節(jié)約的目的。我們都知道，對于建筑行業(yè)來說，智能建筑是未來的發(fā)展趨勢。然而，要想保障行業(yè)的正常發(fā)展，并且?guī)椭嚓P(guān)企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)利益，那么必然要考慮到成本問題、質(zhì)量問題和經(jīng)濟(jì)效益。只有這樣，才能擴(kuò)大技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模，使智能技術(shù)能夠應(yīng)用到更多的建筑工程中，為居民提供一個(gè)更加優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境。

5.2 合理性

對于當(dāng)前智能建筑中的電氣技術(shù)應(yīng)用來說，一定要注重科學(xué)性與合理性。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，工作人員切記不要盲目追新，而是要根據(jù)實(shí)際情況，實(shí)事求是的開展設(shè)計(jì)工作，這樣才能確保系統(tǒng)的功能性。眾所周知，智能建筑本身就具有綜合性、復(fù)雜性以及要求高的特點(diǎn)。而在實(shí)際的運(yùn)行過程中，不同系統(tǒng)也存在自身的局限性和缺陷，并且在功能上都具有一定的差異。如果工作人員盲目追求新奇或者追求完美，可能會(huì)忽視系統(tǒng)之間的復(fù)雜性和關(guān)聯(lián)性。這樣不僅會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)的成本和設(shè)計(jì)難度，導(dǎo)致資源浪費(fèi)，同時(shí)也有可能使系統(tǒng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生各種問題，從而影響整個(gè)工程的功能性。因此，工作人員一定要重視整個(gè)系統(tǒng)的科學(xué)性、合理性，從而實(shí)際情況出發(fā)，挑選合適的施工技術(shù)和電氣技術(shù)，這樣才能確保工程的施工質(zhì)量，并且有效控制工程的施工成本，保障工程的經(jīng)濟(jì)效益[10]。

5.3 質(zhì)量問題

在進(jìn)行電氣技術(shù)的應(yīng)用時(shí)，一定要保障工程的質(zhì)量問題。在建筑工程的設(shè)計(jì)階段，工作人員需要對施工現(xiàn)場有深入的了解，包括地理?xiàng)l件、水文條件、氣候條件等，這樣才能確保設(shè)計(jì)圖紙的科學(xué)性、合理性。之后，工作人員需要對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行嚴(yán)密的檢查工作，確保每一個(gè)細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確性。再次，在操作過程中一定要嚴(yán)格遵守國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，同時(shí)保障材料和設(shè)備的質(zhì)量，這樣才能確保整個(gè)工程的質(zhì)量。

6、未來的發(fā)展展望

對于建筑工程的施工建設(shè)來說，電氣技術(shù)的應(yīng)用是關(guān)鍵的一環(huán)。同時(shí)，隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣技術(shù)也必將在未來的建筑工程施工中發(fā)揮更大的作用。根據(jù)目前我國電氣技術(shù)的應(yīng)用情況來看，可以發(fā)現(xiàn)電氣技術(shù)已經(jīng)想著多元化、自動(dòng)化、集成化、節(jié)能化等方向發(fā)展。而這些發(fā)展對于建筑工程的施工以及建筑行業(yè)的發(fā)展都有著巨大意義，比如說，節(jié)能化能夠?qū)崿F(xiàn)資源的優(yōu)化配置，從而促進(jìn)資源的可持續(xù)發(fā)展。而自動(dòng)化則提高了系統(tǒng)的工作效率，并且降低了人工操作出現(xiàn)問題的幾率。因此，必須要進(jìn)一步提高電氣技術(shù)的應(yīng)用能力，并且不斷進(jìn)行研究和探索。

結(jié)語:

綜上所述，對于建筑行業(yè)來說，智能建筑是未來的發(fā)展趨勢。而在智能建筑的施工建設(shè)中，電氣技術(shù)的應(yīng)用是至關(guān)重要的一環(huán)。這是因?yàn)?，智能建筑中本身就具備比傳統(tǒng)建筑更多的電氣設(shè)備，如果忽視了電氣技術(shù)的應(yīng)用，勢必會(huì)對整個(gè)智能控制系統(tǒng)的工作產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，在智能建筑中一定要進(jìn)一步加強(qiáng)電氣技術(shù)的應(yīng)用，這樣才能更好地保障智能建筑的功能性，并且維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，為居民提供更加優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能作用，為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供幫助。