工程智能建筑设备电气自动化系统设计

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摘要:电气自动化系统是智能建筑设计的重要内容，其主要是在计算机设备的支撑下，通过电子技术、自动化技术对建筑功能系统进行控制，满足用户的个性化需要。在阐述智能建筑设备电气自动化设计必要性的基础上，就电气自动化系统功能、标准和设计流程展开分析，并指出智能建筑设备电气自动化系统设计的具体要点，期望能进一步提升电气自动化系统设计质量，继而在保证建筑设备功能发挥的同时，促进智能建筑的进一步发展。

关键词:智能建筑;电气设备;自动化系统;设计要点

智能建筑是建筑工程行业发展的主要方向，其能在现代高新技术应用基础上，提升建筑整体使用的高效性、节能性和安全性。作为智能建筑设计的重点内容，电气自动化系统设计对于建筑设备的利用具有深刻影响，深化电气自动化系统设计，能实现电气设备功能可靠性和经济成本的有机统一，继而达到低碳环保、节能减排的目的。基于此，本文就智能建筑设备电气自动化系统的设计要点展开分析。

1智能建筑设备电气自动化设计的必要性

作为智能建筑设计应用的关键内容，电气设备的设计水平直接关系着智能建筑的设计质量。从根本上讲，智能建筑是集现代科学技术之大成的产物，其主要是在建筑设计中，科学使用计算机、现代通信和自动化控制等技术来实现的。在实际设计中，智能建筑的功能主要是通过各种类型的电气设备来实现的。基于这一层面，开展智能建筑设备电气自动化设计的必要性体现在以下层面:一方面，电气设备是智能建筑设计的重要内容，新时期，开展建筑电气设备的自动化系统设计，能最大限度的发挥电气设备的功能，提升智能建筑设计和应用质量;另一方面，在电气自动化系统的作用下，智能建筑系统的各单元得以协调配合，这不仅降低了智能建筑设备的控制成本，而且有效地提升了建筑的节能、环保和安全效益。此外，智能建筑是建筑行业发展的重要趋势，新时期，智能建筑设备电气自动化设计，不仅能为用户提供更加舒适的生活环境，而且能有效地促进建筑工程行业的有效发展［1］。

2智能建筑设备电气自动化系统设计的内容

2．1电气自动化设计的原则标准

电气设备的使用本身具有一定的安全性，这要求在电气设备设计中，必须严格按照国家的技术规范要求开展规范设计。新时期，对于建筑电气设备自动化系统的设计，在设计实践中必须遵守以下原则:其一，安全性原则，安全性是电气自动化设计系统设计的基本原则，同时也是智能建筑设计的内在要求;其二，科学性原则，电气自动化系统的科学性原则主要针对电气设备的功能性能。在自动化系统下，要求所有电气设备的使用不仅应技术先进，而且应功能稳定，此外，其应具有良好的集成性、操作性和开放性;其三，生态性原则，生态性原则考虑电气自动化系统的应用效果，一方面，该系统的使用应能给人们创造良好的生活环境，另一方面，电气设备自动化系统还应具有良好的节能效益、环保效益［2］。

2．2电气自动化设计的设计流程

开展电气自动化系统流程设计，首先是要对智能建筑内部的用户进行分析，然后根据用户的实际需要，设计任务书，并以此为依据，开展建筑设备自动化系统的设计;其次在考虑前期交接情况的基础上，应对具体的子系统进行设计，以此来制定科学合理控制方案，该环节中，要注意各个子系统的数量和控制要求;同时要注意编制BA系统监控点数表，并依次确定智能建筑设备类型、性质和监控点。最后将设计内容绘制成施工图，并开展电气自动化系统的整体配置和优化。

2．3电气自动化设计的功能设计

功能设计是电气自动化系统设计的关键所在，具体功能设计要点包括:其一，设备控制功能，在该控制系统下，应能实现整个建筑系统各设备的开启、运行和关闭，并在各设备运行状态显示的同时，实时了解设备状态;其二，在设备运行的基础上，通过电气自动化系统还应能进行运行参数的监控，以此来为设备性能调节提供有效参考;其三，智能建筑设备还应具有故障处理的功能，即一旦发生设备故障，该系统应能快速的进行自动检测、判断，并启动相应的应急处理方案;其四，依托电气自动化系统，还应能实现机电设备的统一管理，实现设备工作、消耗和维修的有机统一。

3智能建筑设备电气自动化系统设计的要点

3．1明确用户的具体需要

明确用户的实际需要是智能建筑设备电气自动化系统设计的首要任务。现阶段，在用户需要调查中，除走访调查外，设计任务书、收集调研问卷等都是较为有效的方式。对收集的用户信息进行整合，能为后期的分类设计奠定良好条件。在智能建筑楼宇之间，电气自动化系统大致可分为三层结构，分别为主控制器、楼宇控制器、执行器。其中主控制器设备为以太网交换机，其在自动化系统控制中起到发送命令至工作站及3座楼宇控制器的作用;通过楼宇控制器能实现接收命令的细化处理;执行层主要是依据命令对具体的机电设备进行制定控制，该控制过程一般与传感器协调实现，其能有效满足智能建筑功能应用需要。完成智能建筑设备电气自动化系统结构层设计后，需对其布线方式进行合理规划，各结构层之间的布线设计如表1所示［3］。

3．2子系统的功能设计

智能建筑设备电气自动化系统的子单元设计包含了较多的内容，在实际设计中，应注意给排水系统、照明系统、供电系统、空调系统等单元的设计。

3．2．1给排水设计智能建筑设计中，给排水系统的水输送方式大致可分为三类，其分别为水泵、高位水箱及气压。给排水系统电气自动化设计中，工作人员需要在考虑工程结构特点和给排水系统使用特点的基础上，通过PLC等编排控制程序，然后建立控制方式，并将传感器放在蓄水箱，以此来实现用水情况的有效测量。以用高位水箱输送水为例，在输送水过程中，对于水流流速、水位的检测，可通过水箱中的直接控制器来实现，一旦发现水位过高或者过低问题时，工作人员会在水位显示状态的指引下进行检修，由此保证了输送水压的正常。针对无法排水的情况，可利用自动化控制系统故障检修功能，对潜污泵运行状态、集水坑输水管道等单元进行检测，有效地确保了给排水系统运行的稳定性、安全性。

3．2．2照明设计在照明系统电气自动化系统设计中，不仅要考虑照明功能的实现，而且需要兼顾节能减排与降耗目的。从设计内容来看，其需要在计算机控制系统的支撑下，对智能建筑楼梯感应灯、走廊光照明设备、路灯、家居照明和应急照明等单元进行系统设计。并且在实际设计中，需要考虑照明系统的应用环境，同时需考虑用户的操作习惯。譬如，在开展应急照明设计时，需考虑到人们在紧急状态下很难进行触碰式操作，故而应将触碰式应急照明灯改为声控式，以此来确保紧急状况下照明灯使用良好。

3．2．3供电设计供电系统是电气自动化系统设计的重要内容，其对于整个自动化系统的正常运行具有深刻影响。在智能建筑供电系统电气自动化设计中，应从现场控制器、执行器、传感器三个层面进行供电单元的有效设计。就现场控制器而言，其主要是在接受中央控制器指令后，通过计算机分析相关数据，并完成供电系统各结构单元指挥的过程。现阶段，现场控制器的功能控制效果得到了有效优化，如一旦中央控制器系统无法执行工作，则现场的控制器会独立运作，这确保了供电系统的安全可靠性。执行器位于电气自动化系统的末端，其是风量、电量调节的主要阀门。实际控制中，获取电气运行参数是整个供电系统自动化控制的关键，通常，对于电气参数的获取主要是通过各种类型的传感器实现的，这些传感器不仅包含温度传感器，而且涉及电流传感器、电压传感器等。楼层间供电系统是智能建筑供电系统电气自动化设计的重要内容，其包含了两大主要模块的设计。中心机房是楼层间供电系统自动化设计的核心，其包含了核心设备室、配线架以及外线接入设备等诸多单元;配线间设计是楼层间供电的重要内容，通过各楼层间的线路并联，能达到持续供电的作用。

3．2．4空调设计智能建筑背景下，空调系统作为调节建筑室内环境的重要设备得到了广泛应用。现阶段，除集中式空调设备外，半集中式和局部式空调也是较为常见的空调应用类型;通过这些空调，能实现建筑物内部环境的净化处理［4］。在空调自动化系统作业中，通过对室内环境的监测和数据分析，空调系统能自动化的开展室内外开工期交换工作，确保室内环境清晰。在空调自动化系统控制中，制冷系统、制热设备、空气监测机是三个较为重要的控制单元，对于制冷(热)系统的控制，应在考虑制冷(热)机台数的基础上，实现冷(热)水水流、冷(热)水温度的协调管理;而在空气监测机控制应用中，不仅要考虑其对室内温度、湿度的控制效果，而且需考虑回风速度、会风量等参数，确保室内环境舒适、良好。

3．3编制BA系统监控表

科学合理的编制BA系统监控表，能确保智能建筑电气自动化控制系统设计的细致性、全面性。就BA系统本身而言，其以现代计算机技术为基础，融合使用了现代通信技术和控制技术，这对于整个电气系统和智能建筑的高效应用具有深刻影响(见图1)。在BA系统设计中，对于系统监控表的编制，不仅要考虑中央监控系统监控功能、显示功能的实现，而且需满足系统操作功能、控制功能、数据记录管理功能的操作需要，此外，该系统应具有安全保障功能、自诊断功能和互通话功能。在实际设计中，根据这些功能需要，系统化的布置监控点的位置和数量，可有效提升智能建筑BA系统的应用质量。

4结语

电气自动化系统化设计对于智能建筑设备的使用具有深刻影响。新时期，人们只有充分认识到电气自动化系统化设计的必要性，然后基于智能建筑设备电气自动化系统安全性、科学性和生态性原则，进行自动化系统各单元的全面设计，这样才能有效地提升电气自动化系统化设计质量，进而促进建筑智能化的有序发展。

参考文献:

［1］张娉．智能建筑设备电气自动化系统设计的相关探索［J］．计算机产品与流通，2018(11):74．

［2］陈连鹏．智能建筑设备电气自动化系统的应用探析［J］．居业，2019(1):134-135．

［3］王基勇．建筑设备电气自动化系统的节能控制研究与工程设计思考研究［J］．砖瓦，2020，390(6):82-83．

［4］哈丽娜．浅析建筑设备电气自动化系统的节能控制与工程设计［J］．四川水泥，2020(2):103．

作者：朱保华 单位：江苏联合职业技术学院