智能建筑中的樓宇自動化系統理論淺析

蘇雪峰

（烏蘭察布職業學院建筑技術系）

智能建筑的出現與發展在一定意義上是現代科技的成果，它在給人們帶來便利的同時也承載著更高的期望，而樓宇的自動化系統也是智能建筑中的核心，處于十分重要的地位。而就我國在樓宇自動化系統方面的技術而言，雖然起步較晚，但近幾年發展迅速，與西方發達國家在該方面的技術相比仍然不夠成熟。因此，智能建筑的相關管理人員應當重視自動化系統的設計和維護工作，主要對建筑的空調系統、消防系統、交配電系統以及照明系統等重要方面進行管理，為使用者提供較為便利舒適的環境。在智能建筑的建設方面也要注意應用一些較為先進的軟件和設備，提高智能建筑設備的功能性和實用性。

1 樓宇自動化系統的組成、基本功能和原理

1.1 樓宇自動化系統的組成

1.1.1 消防系統

消防系統是一座建筑在出現緊急情

況時扮演著重要作用的角色，同時消防系統對智能建筑中樓宇自動化控制意義重大。消防系統主要分為消防聯動控制系統和消防系統，出現危急情況時會自動轉換為消防模式，并向空調系統與電梯系統等重要系統發送信號，并自動向相關部門報警，建筑物內部機電設備也會根據信號切換進入消防模式，以避免不必要的損失。

1.1.2 變配電系統

樓宇自動化系統中的變配電系統主要保證建筑物的供電以及用電安全，以確保該建筑物能實現正常的用電運行。由于在短時間內供電系統通過的電流量具有很大的不確定性，電流的不穩定則會導致出現電力事故等問題，影響建筑物內設備正常工作。因此，需要通過計算機系統對樓宇電力系統進行實時監測，并對相關數據進行準確記錄，進而保證變配電系統能及時發現電力問題，并對事故地點、原因進行分析。而就變配電系統的工作而言，首先需要監測建筑物內各個電力開關設備，例如電梯、電燈、空調等，并通過控制配電柜運行狀態來監管建筑物內部的電力供應和使用情況。再者，變配電系統還要監管發電機的運行狀態，以避免在電力不足的情況下出現發電機損壞等問題，此外也要注意變壓器與電纜的溫度。

1.1.3 照明系統

照明系統是智能建筑中最為基礎，也是最不可缺的一項，智能建筑的節能減排主要表現在照明系統的運行中，可見照明系統的重要性。智能建筑中的樓宇自動化主要體現在照明系統，照明系統的協調程度和運行力度在一定程度上代表建筑物的自動化和智能化程度，而智能建筑中的照明自動化系統不僅能實現自動開啟、關閉電燈開關，也大大的節省了電能，實現可持續發展。此外，照明系統通過分組控制照明回路能有效預防電力事故的發生，當某個電路負荷過多時照明系統就會自動切斷，以避免出現無人熄燈，造成電力浪費等問題，在很大程度上節約了電能。再者，照明系統對電燈的控制也可通過在計算機中預先設定時間，或是在門鎖中安裝相關的感應裝置來完成。

1.2 樓宇自動化系統的基本功能

智能建筑中的樓宇自動化系統主要是通過相關技術來有效控制建筑物內的機電設備運作，樓宇自動化系統能減少建筑物管理人員，部分原先需要人力完成的工作都可以由機器來代替，大大的節約了管理成本。而樓宇自動化系統的基本功能則有以下幾點：一能對建筑物內各種機電設備的運行狀態進行實時監測，能較為及時地發現其中存在的問題并有效預防，在出現問題之后能有效地控制機電設備的起停，防止事態嚴重化。二相較于人工管理更加靈活，當外界條件、電力負載情況發生變化后，自動化系統能在較短時間內調節各種設備的運行狀態，以確保設備的正常穩定運行。三能協調控制、管理各種機電設備在電力配給等各方面，保證各種機電設備有條不紊的運行，并在最大程度上發揮其功能。最后，自動化系統在能源管理方面也大有裨益，它能自動計量建筑物內的能源消耗量，并自動選擇較為節能的方案，實現可持續發展。

1.3 樓宇自動化控制系統的原理

樓宇自動化系統主要采用了集散型計算機控制系統，也稱分布式控制系統，簡稱為DSC，它是以現代控制理論為基礎的一種控制系統。一般情況下，為了有效的控制機電設備，往往需要將微型計算機控制裝置安裝在機電設備上，實現對機電設備運行狀態的實時檢測和控制，而分布式控制系統則充分利用了微型計算機該功能，并克服了計算機集中控制存在的問題。再者，樓宇自動化控制體系中的中央控制部分安裝了相應的管理軟件，進而系統地管理相關聯的機電設備，延長設備的使用壽命和利用率，實現可持續發展。此外，樓宇自動化控制系統中最核心的中央管理計算機，還有顯示、打印、管理、報警以及優化控制等功能，能夠有效的管理相關的機電設備，以確保設備正常穩定運行。

圖1 智能大廈樓宇自動化整體框架

2 智能建筑中樓宇自動化應用實例分析

2.1 智能建筑樓宇自動化功能概述

某個智能建筑在外觀上呈現出長方體形態，其地上有32層，地下2層，地上1層～3層為大型商場，4層、5層為餐廳，6層、7層為游戲廳，8層為電影院，9層為健身房,10層為該智能建筑的營業大廳，11層為咖啡廳與飲料店，12層為會議中心，12層及12層以上為計算機中心和設備層。通過該智能建筑的分層情況不難看出該建筑是集購物、休閑、餐飲、娛樂、辦公為一體的綜合型辦公大廈，而該辦公大廈具備較為先進的樓宇自動化系統、消防安保系統、會議系統以及門禁系統等。

2.2 智能建筑樓宇自動化控制系統設計

智能建筑在樓宇自動化方面主要采用BAS系統進行，BAS系統能夠提供較為齊全的硬件設備，進而在一定程度上影響建筑物內各個機電設備是否能夠協調運作，在最大程度上降低能耗，實現資源的可持續發展。智能建筑共32層，樓層較高，因此需要自動化程度較高的系統進行操作，智能建筑樓宇自動化整體框架如圖1所示。而智能建筑則主要采用了西門子公司S-600系統結構，該結構主要有操作戰級、網絡控制器級和現場控制器級，進而聯結建筑物內部的機電設備，形成一個整體。此外，在智能建筑中需要分化管理各個不同的控制系統，并針對不同的功能區設計相應的自動化系統，進而有效控制智能建筑物內機電設備的運行狀態，提高機電設備運行的穩定性。

3 結束語

經濟的繁榮無疑會促進科學技術的發展，而大部分的科學技術成果會被應用到人類生產生活中造福人類，智能建筑中的樓宇自動化系統則也是科技的產物。論文詳細闡述了樓宇自動化系統的組成、基本功能和原理，并借助例子來幫助理解。相信在我國科研和建筑工程人員的共同努力下，會有越來越多的科技成果應用到人們的生產生活中，為人們帶來便利，享受科技成果。

[1]徐巖.淺談智能建筑中的樓宇自動化系統 [J].智能建筑電氣技術，2010（6）:165.