電氣自動化控制在建筑工程中的應用探析

韓永輝

【摘要】電氣工程是辦公建筑物的主要組成部分，電氣自動化安裝質量關系著后期建筑的正常使用。為了避免各種問題對電氣工程造成的不利影響，針對辦公建筑結構設計自動化運行模式是必不可少的。本文分析了現代建筑中電氣技術的應用特點，提出了建筑電氣工程自動化設計的理念。

【關鍵詞】電氣自動化；建筑工程；應用；

引言

電氣自動化技術是現代制造技術中不可缺少的重要技術門類，也是一個國家科技實力乃至綜合競爭力的綜合反映，在工業發展中具有前導地位。隨著時代的發展和科技的進步，電氣自動化在建筑方面的應用越來越深入，用戶對建筑物功能的多樣化與個性化需求使傳統電氣系統的缺陷也逐漸暴露出來。

1. 現代建筑中電氣技術的應用特點

1.1電氣自動化應用于現代建筑的背景

一方面，人們越來越重視生活環境的舒適度、信息溝通的便捷性、服務設施的完善性等問題，導致建筑設備與電氣設備的復雜性不斷提高；另一方面，建筑物高度的不斷上升也對供電、消防、給排水等大量電氣系統的運行和管理提出了更高的標準和要求，傳統電氣技術嚴重制約了現代建筑功能的拓展。在這一背景下，以電氣自動化為技術支撐的智能建筑設計稚局得到了飛躍式的發展和應用。

1.2電氣自動化控制的特點與技術優勢

現代智能建筑的自動化系統主要指通過高處理能力的現場控制器，對包括樓宇配變電系統、照明系統、中央空調系統、給排水系統，以及通風系統和電梯系統等設備實現集散控制。由于建筑物中電氣系統涉及的學科眾多、內容廣泛，隨著智能建筑發展需求的升級，現代建筑電氣技術已經成為了具有重要意義的獨立工種，而《民用建筑電氣設計規范》（JGJ16-2008）和《建筑電氣工程施工質量驗收規范》（GB 50303-2002）等相關規范的相繼頒布，也使其在我國逐漸成為了一種與應用對象結合緊密，具有電工學、電子學、信息學以及自動化控制技術等交叉學科特征的標準化技術。

從目前電氣自動化控制應用的效果來看，其技術優勢主要體現在：（1）實現了設備與系統全工作流程內的高效監控。在結構復雜的大型建筑中，電氣系統組件繁多、結構復雜、功能多樣，傳統運行方式常常留下管理宵區，導致故障的發生。而現代自動化技術則通過“采集一處理一反饋”模塊，對系統進行實時的數字化監控，能及時將控制中心的指令傳達到系統，并將反饋信息同時傳遞到控制中心，以實現對整個系統高教、實時、不間斷的控制和管理。（2）聯動性的提高。電氣自動化技術將建筑中配電，照明、消防、空調等系統連接為一個整體，大大提高了其聯動效果，解決了電梯系統依照各層用戶流實現其速度的自動調節，以及緊急情況下（火災、水管爆裂等）系統的自動識別、判斷，及時實現預設的應急處理方案，開啟緊急照明系統、調整水壓或開放噴淋滅火系統等，實現子系統間的配置與互動。（3）安全性強。由于電氣系統固有的危險性，設備故障、操作失誤以及環境變化等因素都可能導致系統產生嚴重的安全風險。而自動化控制有利于系統對異常情況及時做出反應，并可通過遙控模式降低故障對維修管理人員產生直接傷害的風險。

2. 現代智能建筑中自動化系統的組成及其功能的實現

自動控制系統的工作原理分為以下三個步驟：（1）實時的數據采集。即對來自測量變送裝置的被控量的瞬時值進行檢測和輸入。（2）實時的控制決策。對采集到的被控量與給定量進行加法運算，其運算結果即作為控制器需要調整的方向和量值的輸入。（3）實時的控制輸出。根據控制決策，適時地對執行機構發出控制信號，完成控制任務。

系統主要由自控空調機組、自控給排水系統、照明控制系統、供配電系統以及消防安全系統與綜合布線系統等組成。空氣調節控制系統一般包括空氣加熱設備、空氣減溫冷卻設備、及空氣加濕設備等。系統常采用DDc控制，將裝設在回風管內的溫度傳感器所檢測的溫度送往控制器與設定點溫度比較，并控制裝在回水管上的電動調節閥的動作，使回風溫度保持在所需要的范圍內。給排水系統一般包括生活給水子系統、生活排水子系統和消防子系統。給水子系統的控制多采用高位水箱給水方式、水泵直接給水方式、氣壓給水方式等，通過監控各集水坑高液位、水泵運行狀態、過載報警、高水位報警的方式，手動/自動控制啟停，并實現故障復位。智能建筑對電力與照明系統的控制包括對配電系統運行參數的實時檢側、對建筑物內用電量的自動統計與管理、對各種電氣設備的檢修保養、照明系統的節能監控、應急照明的啟停控制等。消防控制系統由火災探測器、火災報警控制器、火災自動報警系統，消防聯動控制系統、消防專用電話系統等組成。安全防范控制系統則包括防盜報警系統、閉路電視監控系統、出人口監控系統，以及對講系統等。此外，為響應不同建筑的不同功能需求，還應結合建筑性質設置一些特殊的子系統，例如停車場管理系統、資產定位管理系統、智能家居服務系統、一卡通系統、物業管理應用系統等，實現自動管理的個性化。

在實踐中，要充分實現現代智能建筑電氣自動化系統的豐富功能，應首先建立一套完整的數字控制體系，這是控制技術實現的應用基礎，可通過KVM、CATS等模式實現設備與控制機房的鏈接，同時建立遠程管理中心與本地控制臺結合運行的雙重管理模式，提高數控體系的可淵節性。

3. 電氣自動化控制在智能樓宇中的應用

建筑設備自動化系統的信息交換，利用分布在建筑各處的遠程處理機和中央處理系統，通過總線橋進行數據資料收集箱、中央設備、現場設備、通信設備四部分，在施工過程中必須嚴格遵守相關安裝要求進行施工。

3.1建筑電氣設備自動化系統安裝前，制定科學的計劃

在施工前，對業主的需 求進行充分的調查和了解，制定出系統詳細、科學合理、先進可靠的安裝實施計劃十分必要。建筑電氣設備自動化系統是智能建筑自動化系統之一，通過微處理機的快速處理技術，為優化管理，保證電氣系統運行可靠，利用網絡對智能建筑電氣設備進行全面動態的檢測與控制。降低設備維修費，節約人力、物力和財力。確保各項施工標準能夠滿足建筑和業主的需求。

3.2電氣設備的安裝

建筑設備自動化系統性能的充分發揮，需要遵循建筑工程電氣施工的設計施工標準和安裝要求，保證電氣設備正常運行。首先，格外重視建筑電氣設備自動化系統的布線。溫度濕度傳感器線路在安裝過程中需要屏蔽線。布線時，DDC、網關、網絡控制器等連接弱電工程單獨接地干線上。其次，遠程處理機的安裝，在滿足空調機組控制系統的前提下，將剩余、未使用的輸入和輸出接口進行充分的利用，用于連接周邊的照明控制、水位信號、水流量計等。保留四分之一左右的接口用于后期維護和發展。

3.3輸入輸出設備的安裝

輸入設備安裝要立足于安裝現場的實際和電氣設計與產品的實際要求。在安裝輸出設備前，進行模擬動作實驗；管口與閥門口徑不匹配時，采用漸縮管件；回水管上按裝電磁與電動調節閥；閥的方向要與箭頭方向保持一致。電氣設備自動化系統運用與建筑工程智能化緊密相連，需要嚴格按照建筑電氣設備自動化系統的安裝要求，確保整體建筑的質量與安全。

4. 結語

總之，在自控系統中，電氣自動化系統設計占有重要的地位，需要通過實現建筑設備自動化控制，以達到合理利用設備，節省能源、節省人力，確保設備安全運行之目的。

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