建筑電氣與智能化建筑的發展和應用

楊定標

摘要：文章結合工作實踐對我國智能化建筑與建筑電氣當前發展現狀進行了探討，詳細論述了傳統電氣與智能化建筑的特點及其應用現狀。

關鍵詞：建筑電氣;智能化建筑電氣設備

智能化建筑系統相互關聯與滲透是實現建筑電氣高智能化建筑的重要手段。智能建筑的發展已經從傳統的電氣設計階段進入智能建筑電氣優化集成的階段。

一、建筑電氣與智能化建筑發展概述

隨著我國城市化建設的加速發展，建筑行業得到了突飛猛進的發展，近幾年來，隨著我國房地產業的飛速發展，國內大型現代化建筑和高層居民建筑拔地而起，建筑電氣行業迎來了空前的發展機遇。同時，隨著國家倡導低碳經濟的發展模式下，對于建筑電氣系統節能、安全、環保的要求越來越高，建筑電氣系統與智能化建筑的相關課題越來越受到業界的關注。近年來，我國已成為建筑電氣產品生產、使用和銷售大國，建筑電氣行業年產值接近建筑裝飾行業年總產值的20%。

隨著我國經濟的快速發展和城市化的不斷推進，建筑電氣行業仍然會保持較快的發展速度。隨著智能化建筑電氣概念的提出，我國建筑電氣行業發展可體現出智能化住宅逐漸成為未來的方向。而要實現這一目標，離不開智能化建筑電氣。所以電氣產品的質量和安全是決定建筑電氣行業持續發展的前提。電氣設備是建筑裝飾工程的重要組成部分，電氣設備的質量、環保、安全水平是衡量裝飾工程舒適度的重要因素。建筑電氣產品第一是節能，第二就是安全。比如說，電線電纜必須是防火的，必須符合國家標準，否則留下較大的隱患。再比如電力電表，隨著智能電網的建設，都要求一戶一表安裝智能化電表。比如美國智能電網的建設的第一個目標就是給4000萬個家庭裝智能電表。如果電表質量低劣，則會引起嚴重后果。

對于電氣設備行業來說，產品要以終端智能化為目標。建筑電氣產品的節能、安全，需要產品更新換代，需要調整產品結構。當前，我國建筑電氣行業存在的主要問題是傳統的制造模式和傳統的銷售方式、粗放式的管理，能源的浪費比較嚴重。

隨著智能化建筑電氣系統開始應用于現代建筑，智能化建筑電氣系統的相關標準制定也在加快進行。因此，人們對建筑在信息交換、安全性、舒適性、便利性和節能性等諸多方面提出的更高要求，必須通過建筑物內置的越來越多的基于高新技術的計算機網絡、通信、自動控制等現代化建筑設備來實現，這一切集中反映到建筑觀念和建筑實踐中，于是建筑中增加了各種智能化系統，智能建筑應運而生。

二、傳統建筑電氣與智能建筑的特點

1、傳統自動控制系統的分析

傳統的建筑每個子系統相互獨立、強弱電截然分立的建筑方式已經不能適應智能化建筑高速發展的要求。傳統建筑物中通常存在多套獨立的不同的布線系統，如電話系統使用普通平行線對、閉路電視系統使用同軸電纜、計算機局域網一般使用非屏蔽雙絞線、火災自動報警系統多使用屏蔽雙絞線、電視監控系統使用視頻線纜等，這些布線系統的線纜、接插件及配線架等設備都各不相同，是不能互換使用的。另外，傳統的專業布線方式要使用不同的電纜、電線、接線設備，相互之間的技術性能差別較大，經常造成難以互相通用，彼此不能兼容的問題發生。

在采用傳統的布線系統時，如果需要改變終端設備的位置和數量，必須敷設新的纜線和安裝新的設備，且在施工過程中還極有可能使相鄰的線對發生傳送信號中斷或質量下降。從而大大增加了工程投資和施工時間，因此，傳統的專業布線系統的靈活性和適應性差。

隨著傳統布線系統的限制，綜合布線系統的得到了飛速的發展。綜合布線系統各個部分都采用高質量材料和標準化部件，并按照標準嚴格施工和檢測，能夠保證系統技術性能優良可靠，滿足智能化建筑需求以及今后不斷升級的智能建筑通信需要，而且在維護管理中減少維修工作，節省維護費用。雖然綜合布線系統初投資較高，但可統一施工，統一布線走向，節省系統使用的建筑物空間，方便用戶使用和業主維護，在綜合布線系統的整個使用期來看，比傳統布線更加經濟。

2、智能建筑控制系統的特征

相對于傳統建筑，智能建筑具有以下幾個方面的特點：安全、舒適和便捷的環境、節能、節省運行維護的人工費用、系統集成。智能建筑首先確保人、財、物的高度安全以及具有對災害和突發事件的快速反應能力。建筑智能化系統的運行維護和管理，直接關系到整座建筑物的自動化與智能化能否實際運作，并達到其原設計的目標。而維護管理工程的主要目的，即是以最低的費用去確保建筑內各類機電設備的妥善維護、運行、更新。換句話說，智能建筑安全、舒適、便利、節能、節省人工費用的特點，必須依賴集成化的建筑智能化系統才能得以實現。

三、建筑電氣與智能建筑系統的應用分析

1、基于智能化建筑系統的設計

智能建筑本身就是傳統的建筑技術與新興的信息技術相結合的產物，因此伴隨著信息技術的快速發展和在智能建筑中的不斷應用，建筑智能化系統的功能和性能都將進一步地提升，智能建筑的"智能"也必將繼續增強。

隨著智能傳感技術與智能控制技術的發展和應用，將進一步提高控制精度，節能效果更加顯著;智能建筑扮演的就是信息高速公路上的站點，先進的信息技術（以微電子技術為基礎、以計算機技術、通信技術為標志）必然會很快在智能建筑中得到應用。

從技術角度看，相對于傳統建筑，智能建筑主要是廣泛采用了“3C”高新技術，即現代計算機技術（Computer）、現代通信技術（Communication）和現代控制技術（Control）。“3C”技術的核心是信息技術。

隨著高新科技的發展，新的控制理論、控制技術以及新的控制系統不斷出現。如非線性控制、智能控制、自適應控制、模糊控制、分布式控制、神經網絡控制等。在智能建筑中將越來越多地采用這些現代控制技術。

2、當前智能化建筑電氣的“智能”體現

當前智能建筑的“智能”是通過建筑設備的智能化，即各種建筑設備智能化系統來實現的。未來智能建筑的“智能”還會體現在智能化的建筑材料、智能化的建筑結構等方面，如：自修復混凝土：在提高建筑結構安全度方面，可采用自修復混凝土（智能混凝土），在混凝土中摻入裝有樹脂的空心纖維，當結構構件出現超過允許度裂縫時，混凝土的微細管破裂，溢流出來的樹脂將自動封閉和粘接裂縫。智能化平衡結構：日本竹中建筑公司在東京市中心建了一棟6層大樓，它在強烈的模擬地震試驗中安然無恙。這棟新建筑物之所以能抗震，一方面在于有一個液壓支架系統，能減弱和抑制40%的震動;另一方面是樓的頂層安裝了一個大滑塊，在大樓受到颶風或地震的影響將傾斜時，這塊9噸重的滑塊會根據計算機的指令朝相反的方向移動。

四、總結

智能建筑本身就是傳統的建筑電氣與信息技術相結合下的產物，未來十年我國建筑電氣和智能化建筑都會隨著信息技術的飛速發展以及互聯網在智能建筑中的不斷應用，建筑電氣智能化系統的功能和性能都將進一步地提升，未來智能建筑的“智能化”也必將持續增強。

參考文獻：

[1] 祝敬國.物聯網與智能建筑工程分析[C].//2011中國西部建筑電氣與智能建筑展覽會暨城市與建筑照明高峰論壇論文集.2011：80-85.

[2] 聶彬，李軍，杜輝華等.智能建筑新技術的研究[C].//2011中國西部建筑電氣與智能建筑展覽會暨城市與建筑照明高峰論壇論文集.2011：66-70.

（作者身份證號碼：320902197301153050）