探析智能建筑中樓宇自動化設計應用

沈雪琴 林迪 劉慶林

摘要：隨著技術水平的提升，更多現代化技術被應用到建筑行業之中，特別是人工智能技術在建筑行業中的應用，有效提升了建筑物的智能程度，為樓宇自動化發展提供了較為有利條件作為支持，帶給了用戶更加優質的居住體驗。智能建筑已經成為了今后建筑行業發展的重要內容，可以科學合理的對于資源進行應用，滿足人們的使用需要。因此，建筑企業必須要認識到智能建筑設計的關鍵作用，推動智能建筑自動化發展，為建筑行業的可持續發展提供支持。

關鍵詞：智能建筑;樓宇自動化設計;應用

將智能技術應用到工程之中，推動了工程的發展。并且，智能建筑可以較為有效的降低能源消耗，提高資源利用率，是使建筑行業發展符合我國戰略規劃的必經之路，因此相關人員必須要注重智能建筑，并將其和自動化技術相結合，從而推動樓宇自動化發展，帶給人們更加優質的居住體驗。

一、智能建筑中樓宇自動化設計原理

（一）樓宇自動化設計原理

在推動建筑智能化發展的過程中，樓宇自動化設計有著非常重要的作用。其能夠將空調設備、火災報警系統等統一的開展管理工作，并借助于現代監控技術分析在建筑施工過程中可能出現的安全問題，降低出現建筑火災的概率。在將各個子系統進行銜接的基礎上，樓宇自動化控制系統能夠將異常數據及時上傳至控制室，并對于現場設備進行控制，及時的進行報警，在較短的時間內實現人員疏散目標，保障人員的安全[1]。開展機電設備一體化管理工作，可以改善建筑設備的性能，防止設備在經營運轉過程中出現問題，提升建筑物的安全性。開展自動化設備，能夠將節能環保目標作為立足點，科學的對于建筑進行布局，選擇最為適宜的空調和采暖設備，制定行之有效的運行規劃，在提高用戶使用感受的基礎上，從整體角度出發避免能源的不必要消耗，提升建筑能源的利用率，將成本控制在一定范圍內，防止不必要資金的投入。借助于自動化設計可以集中的開展樓宇系統管理工作，減輕物業工作人員的負擔，盡可能的避免由于人為操作不當所引發的問題，為用戶提供適宜的環境[2]。

（二）樓宇自動化設計思維

通常情況下，樓宇自動化設計需要考慮到空調系統、電梯系統、消防系統、變配電系統等，并且需要借助于太網加強工作站和控制單元的聯系，使其形成交互關系，分層開展控制工作。在將現場控制和管理設計相聯系時，需要運用傳感器和執行器及時的對于信息進行傳遞。借助于互聯網，可以使各個控制單元被集中管理，降低樓宇控制工作的困難程度，為管理人員提供充足的數據作為保障。從用戶的角度來進行分析，可以在結束權限設置之后，進入客戶端開展訪問，并借助于用戶數據協議構建專門的服務器，將其應用到樓宇自動控制系統之中，取代功能站開展工作。想要將系統自動化功能落實到位，需要運用智能系統動態實時的監管不同設備使用情況，并運用設備搜集數據將其傳輸到工作站中進行存儲，提升數據管理工作的科學性、合理性。通過數據分析結果借助于執行器進行控制，統一的對于多種不同子系統進行管理。其和人工管理存在較大區別，可以第一時間了解到設備的應用情況并進行優化，確保系統的穩定運轉，能夠在源頭上對于事故進行處理，提升建筑物的安全程度[3]。

（三）結構設計

對于自動化控制系統結構分析發現，自動化設計工作的開展需要構建央站，分層次的對于建筑系統進行管理工作，保障自動化控制系統的穩定運轉。需要從現實需求出發優化不同類型工作站，實時監管各種不同子系統，達成建筑控制目標。在自動化控制系統中所包含的監控系統復雜程度比較高，存在異構系統，復雜程度較高。想要達成現場設備管理工作，對其進行處理，就必須要協調管理不同類型系統，確保自動化控制系統是兼容的，能夠進行移動。通常情況下，需要借助以三層集散控制結構，將其分為管理層、監控層、現場層是哪個方面來進行操作，這能夠較為有效的提升設備安全性。

二、智能建筑樓宇自動化設計與應用

（一）空調系統

在進行智能建筑樓宇自動化系統設計時需要從整體角度出發分析空調系統的能源消耗情況，并明確對于空調能源消耗產生影響的因素，有針對性的優化空調系統，確保空調系統可以穩定的運轉，降低在應用空調系統過程中對于周圍環境造成的不利影響[4]。借助于監控系統可以實時監測空調系統的應用情況，并做好控制，如果在這個過程中出現不足，要第一時間警報，并交由相關專業人員進行處理。

（二）冷熱源系統

在開展冷熱源系統設計工作時，設計工作者可以借助于控制程序模塊化這一手段來降低控制系統的應用難度，縮短控制系統流程。

冷凍系統啟動、停止次序控制模塊。在開展現實設計時，工作人員需要對于冷凍機系統現實情況進行分析，及時的優化冷水以及冷凍水蝶閥應用次序，在保障蝶閥接收到相關反饋之后才可以對于冷凍水泵及冷卻水泵進行應用。在尚未進行溫度控制時，需要確保有充足的冷卻水泵運行信息作為支持。在對于冷凍機組進行啟用之前，要進行延遲，從而確保機組可以穩定的運轉。在結束工作時，需要按照反順序開展，從而保障冷凍系統可以被穩定運用[5]。

冷卻水系統溫度有處在最優位置。這一模塊能夠使冷凍機冷卻水的進水溫度處在適宜的范圍內，降低冷凍機組對于能源的不必要消耗。技術人員需要從現實出發控制冷卻水穩定，并明確冷卻范疇。通常情況下，冷卻溫度會被周圍空氣的溫度和濕度所影響。因此，相關人員需要分析室內外溫濕度有針對性的進行調控。

冷卻塔風機臺數最優化模塊。要將冷卻塔出水溫度作為立足點明確對于冷卻塔風機現實需求，將冷卻塔風機臺數控制在適宜范圍內，避免能源浪費情況發生，使風機充分發揮作用。

冷凍機組臺數最優化模塊。一般情況下，如果冷卻水系統回水溫度高于回水設定溫度1攝氏度左右時，并且維持時間較久，就可以認為這一系統難以滿足負荷。為了對于冷凍機組進行調整，使其發揮最大化作用，設計人員需要從整體角度出發分析冷凍機組在使用過程中出現的不足之處，并運用行之有效的措施提升其應用效率，降低冷凍機組臺數。

等時間最優化控制模塊。在傳統模式下冷凍機組運行需要花費較長的時間，并且開關機較慢，這在一定程度上導致了資源浪費。因此，在開啟冷凍機組的過程中，可以運用開機較快的機組，關機時可以首先關停運行時間比較長的機組，這能夠在降低能源消耗的同時，提升冷凍機組的應用時長。

故障切換控制模塊。控制系統可以實時動態的檢測不同冷卻塔風機以及水泵的情況，如果出現故障第一時間報警，并關停設備，應用備用設備開展工作，降低其對于系統造成的不利影響。

（三）供排水系統

在進行智能建筑樓宇自動化設計時，設計人員要認識到供給水系統的重要作用。系統的分析不同功能和結構的建筑物，有針對性的選擇供排水泵。一般情況下，供排水泵可以被分為生活泵、消防泵、回水泵三類。生活泵可以滿足居民的用水需求，并且能夠借助于變頻器來對于水壓進行控制，使其處在適宜的范圍內。消防泵通常被應用于特殊用水之中，并且消防泵中需要安裝通信接口控制器，從而確保消防用水控制工作的順利開展。回水泵可以對于建筑應用過程中所出現的廢水進行處理、加工，從而高效的對于水資源進行應用，降低出現污染的概率。

通過現場監控和集控中心遠程調控手段可以合理的控制和管理供排水系統。自動化供排水系統能夠對于運轉的各個環節進行合理把控，如果在這個過程中出現問題，就要及時的發出警報，由專業人員對其進行維修。此外，自動化供排水系統可以動態的對于水位進行監管、控制[6]。

（四）照明系統

在開展智能建筑樓宇自動化設計工作時，需要從整體角度出發明確建筑物的照明是否正常，并從現實情況出發制定適宜的措施提升自然資源利用率，避免電力資源的浪費。在這個過程中，還可以安裝定時開關的智能燈具，從而提升照明系統的智能化程度，降低在對其應用過程中出現問題概率。

（五）電梯系統

電梯系統可以搜集和電梯相關的信息，明確電梯的運行情況，并第一時間報警，分析不同電梯的應用頻率，從而更有針對性的設計電梯維護時間。

三、總結

根據上文來進行分析，智能建筑已經成為了今后建筑行業發展的主要趨勢，設計人員在進行工作時需要從整體角度出發，明確可能會對于智能建筑中樓宇自動化產生影響的因素，并從多個角度出發進行調整，確保樓宇自動化可以發揮最大化的作用，在確保建筑物功能的同時達成節能環保目標，從而實現建筑行業與生態環境的雙贏。

參考文獻：

[1]張建濤，張繼慶. 建筑智能化中樓宇自控系統的應用研究[J]. 山西建筑，2020，46（09）

[2]周鳳春. 淺析醫用綜合樓建筑樓宇自動化系統的設計與應用[J]. 城市建設理論研究（電子版），2019（30）

[3]焦陽. 智能樓宇技術在中央空調系統中的應用和推廣[J]. 智能建筑，2018（09）

[4]閆雅婷. 首鋼西十廣場辦公樓綜合能效管理系統的設計與實現[D].華北理工大學，2019

[5]陶鈺昕. 基于半實物仿真技術的智慧建筑系統軟件設計與實現[D].北京工業大學，2019

[6]王天陽. 基于模糊自適應PID的空調系統控制研究與工程實踐[D].沈陽建筑大學，2016