智能建筑自动化篇(1)

关键词：智能建筑 建筑电气技术 自动控制 弱电技术

中图分类号： F407文献标识码： A 文章编号：

一、前言

随着科技的进步以及时代的发展，越来越对的智能化技术被用于建筑当中，以满足人们对智能化居住环境的迫切需求，建筑物内部自动化控制设备的种类和数量在不断增加，技术水平日益更新，设计模式也日趋复杂。下面就智能建筑的特点及其发展进行简单分析。

二、智能建筑与建筑电气技术的概念与构成

智能建筑是指以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，为人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。通过对控制技术、电视技术、光纤技术、数字通讯技术、传感技术以及计算机技术等技术的综合运用，对建筑物的结构、设备、服务和管理进行优化组合，构建出一个舒适智能化居住环境，其主要构成包括楼宇管理自动化系统、通信自动化系统和办公自动化系统。

建筑电气包括强电和弱电两部分，强电部分的设计内容主要包括：变配电系统、电力和照明系统、防雷接地系统等。一般来说，建筑中变配电系统主要包括：高低压系统、变压器、备用电源系统等；电力系统主要包括电力系统配电及控制；照明系统则包括室内外各类照明；防雷接地系统包括防雷电波侵入、防雷电感应、接地、等电位联结和局部等电位联结、辅助等电位联结等等。

三、建筑电气自动化控制系统的组成原理

按照工作原理自动控制系统可划分为三部分：实时数据采集部分、实时控制决策部分和实时控制输出部分，随着计算机技术、控制理论和技术以及相关通讯技术的不断发展，现代模块组合型自动化控制系统已逐步形成，下图1为现代模块组合型自动化控制系统的简图：

图1 现代模块组合型自动化控制系统简图

给定信号、主控信号或设备状态信号输入接入系统输入端，而控制器是指具有给定、比较、指示、运算和操作等功能的核心环节，其工作的原理是将控制系统中实时监测的被控量数值与给定值进行比较计算出偏差量的同时根据偏差计算结果按一定的控制规律发出控制指令并最终实现对整个系统的自动控制。执行机构则是根据控制信号进行被测物输送量或能量改变的装置。

四、建筑设备自动化控制系统设计分析

智能建筑是建立在建筑电气技术基础之上的，是通过将信息技术、计算机技术、与控制技术与建筑技术进行有机的结合得以实现的。通过实现建筑设备自动化控制，可以达到合理利用设备，节省能源、节省人力，确保设备安全运行的目的。

4.1低压配电系统的设计

4.11 TN-S系统配电系统

TN-S是三相四线加PE线的接地系统。当建筑物内设有独立的变电所时进行采用该种系统，此系统的特点是中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外，不再有任何电气连接。中性线N是带电的而PE线则不带电。如果计算机等电子设备无特殊要求，一般采用这种接地系统。

4.12 TN-C-S系统

TN-C-S系统由TN-C和TN-S两个接地系统组成，分界面在N线与PE线的连接点。此系统一般用于建筑物的供电由区域变电所引来的情况，进户之前采用TN-C系统，并在进户处做重复接地，进户后变为TN-S系统。TN-S系统的特点是：中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。该系统中，中性线N常会带电，而保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时,始终不会带电，明显提高了人及物的安全性。

4.2电气保护设计

4.21交流工作接地

工作接地主要指的是变压器中性点或中性线（N线）接地。N线必须用铜芯绝缘线，以保证接地电阻较小。在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意，该接线端子不能外露；不能与其它接地系统，如直流接地，屏蔽接地，防静电接地等混接；也不能与PE线连接。在高压系统里，采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移，保持三相电压基本平衡，这对于低压系统很有意义，可以方便使用单相电源。

4.22安全保护接地

安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的电气连接，但严禁将PE线与N线连接。强电设备、弱电设备以及一些非带电导电设备与构件，均必须采取安全保护接地措施。当没有做安全保护接地的电气设备的绝缘损坏时，其外壳有可能带电。只有加装保护接地装置并且降低其的接地电阻，才能保障智能建筑电气系统安全，有效运行，这也是保障非智能建筑内设备及人身安全的必要手段。

4.23系统屏蔽接地与防止静电接地

防止电磁干扰的有效手段是屏蔽及正确接地，方法有：将电器设备屏蔽外壳与PE线连接；将屏蔽型导线的管路两端屏蔽层与PE线可靠连接；将室内屏蔽与PE线在多点进行可靠连接。良好的接地装置可以显著减少静电对电子设备的干扰和破坏。通过将带静电物体或可能产生静电的物体（绝缘体）与导体连接并与大地构成回路的接地方式即为防静电接地。对于智能建筑的接地装置应使接地电阻尽可能减小，一般防静电电阻应小于100欧姆，独立的交流工作接地电阻小于4欧姆，独立的安全保护接地电阻小于4欧姆，独立的直流工作接地电阻小于4欧姆，防雷接地电阻小于10欧姆。

4.24直流电器设备接地

智能楼宇中大量的计算机、电子通信设备和具有计算机控制系统的自动化设备需要进行信息输入、数据传输、数模转换、信号放大昂、逻辑动作、信息输出等一系列微电位或微电流的快速信号变换，且各设备间也需要互联网设备进行信息传递。因此为了防止干扰，实现高稳定性运行，除了需要稳定的供电电源外，还需要稳定的基准电位。直流接地可采用较大截面积的绝缘铜芯线缆来作为接地引线，一端与基准电位相连，另一端接电子设备直流接地端子。并且此直流引线不宜与PE线连接，并且严禁与零线N相连接。

4.25智能建筑防雷接地

智能建筑需要大量电子设备与相关布线系统，如楼宇自动化系统、保安监控系统、办公自动化系统、闭路电视系统、通讯自动化系统、火灾报警系统及消防联动系统以及其相应的布线系统。由于这些电子设备及其布线多属于耐压等级低，防干扰要求高的弱电设备，其对于防雷都有着较高的要求。因此智能化建筑的所有功能接地必须以防雷接地系统为基础，建立严密、完整的防雷结构，组成具有多层屏蔽的笼型防雷体系。

五、总结

智能建筑的电气设计要求在逐渐增高，也必须得符合国家规范，还得提高其居住的适用性等。智能建筑电气设计正逐渐走向自动化、节能化、信息化和智能化，必然对建筑电气设计有许多新的要求，这就要求广大设计人员在设计中必须认真把握好工程电气设计的基本要点，提高设备使用效率和安全性，从而满足建筑物的功能需要。

参考文献

[1] 吴晓峰.小议智能建筑与建筑电气技术[J].科技资讯，2009(3).

[2] 蔡传俊.浅谈智能建筑与建筑电气技术[J].科技信息，2007(20).

[3] 刘颖.论电气技术在智能建筑设计中的应用[J].科技传播，2010(7).

智能建筑自动化篇(2)

【关键词】智能建筑；电气工程；自动化技术；应用分析

【中图分类号】TU855【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2016）07-0211-01

1电气自动化技术对智能建筑的重要性

现代建筑各种功能的实现，需要运用到多种科学技术，如抗干扰技术、防静电技术、防雷与接地技术等等，这些技术均属于电气技术。在科学技术蓬勃发展的今天，电气自动化技术的推出，使得现代建筑建设中，可以更加科学的、合理的、自动化的应用电气技术，如此可以使建筑智能化应用，即智能化监控、智能化防护等，大大提高了建筑的应用性、安全性、实用性、便捷性，满足广大居民的多样化需求[1]。所以，电气自动化技术的正确且有效应用，对于智能建筑的搭建来说是非常重要的。

2电气工程中自动化技术的应用分析

2.1电气自动化技术控制

电气自动化控制就是对系统实行24h的全面监控。相对于传统建筑来说，目前所建设的大型建筑结构复杂，且电气组件较多，在具体进行建筑电气工程建设的过程中容易在某些方面出现差错或不足，导致电气设置不佳，如此会影响后续建筑物使用，并且给建筑管理者带来诸多麻烦。但电气自动化技术控制的实施则可以在大型建筑内搭建全自动系统，对建筑进行实时监控，采集大型建筑各个方面的信息，并将信息传输到控制中心，进而利用现代化技术对信息进行合理的分析、处理、整合，进而提高信息利用价值，即显示出大型建筑电气设施是否存在故障，如果存在故障，以便相关工作人员及时处理和维护，从而提高建筑的安全性、实用性[2]。此外，智能建筑中的电气工程自动化系统是将楼层中的配电系统、照明系统、通信系统、排水系统等基础设施结合成整体，在此种结合下，自动化系统有着很好的联动作用，可以根据用户实际需要或建筑应用情况，适当的调节配电系统、照明系统或通信系统等，从而保证智能建筑满足人们的需要，使人们更加舒适、便捷的应用。另外，在建筑发生火灾或水管爆裂等紧急情况下，电气自动化技术能够自动化的判断，并根据判断结果，合理的进行自动化调节及科学的控制，使突发事故得到有效的控制及处理，避免造成建筑较大程度的破坏，以免居民的生命财产受到威胁。

2.2电气自动化技术特点

基于以上对电气自动化技术的了解，可以确定电气自动化技术在智能建筑中应用，是将现代多媒体技术、通信技术、信息技术等结合在一起，形成自动化操作系统，从而实现对建筑的实时监控及相关功能操作，提高建筑的安全性、便捷性等[3]。因此，电气自动化技术具有节约资源、节省人力、增强建筑性能等特点，值得广泛应用于智能建筑建设中。

3电气自动化技术在智能建筑中的应用

为能够相对准确的了解电气自动化技术在智能建筑中的应用，笔者重点介绍TN-S和TN-C-S系统的运用。TN-S系统即为区分保护线地线与中心线的配电系统。在智能建筑建设中，合理利用此系统，应当注意将中低压系统的保护线地线与三相四线相连接，如此建筑中设备将得到此系统的有效保护，同时在系统运行的过程中，可以合理发挥预警功能、防静电功能等，促使智能建筑可以有效应用。TN-C-S系统则是由TN-C系统和TN-S系统两个接地系统组成的，这两个系统具有较强的安全性，将其合理的设置在智能建筑中，可以大大提高智能建筑的安全性[4]。

4结束语

在当前我国建筑行业良好发展的今天，人们对居住环境有较高的要求。此种情况下，建筑单位在进行智能建筑建设中，应当注意科学、合理的运用电气自动化技术来进行电气工程建设，从而保证电气设备安装应用符合相关要求，增强智能建筑的应用功能，使智能建筑的舒适性、安全性、便捷性、自动化等方面得到增强，满足广大居住者的多样化需求。

参考文献

[1]董祥.智能建筑中的电气工程及其自动化技术探讨[J].科技创新与应用，2013（22）：211.

[2]郑嘉智.智能建筑中的电气工程及其自动化技术探讨[J].科技与企业，2013（24）：257.

[3]于雪琪，朱娜.智能建筑中的电气工程及其自动化技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2013（24）.

智能建筑自动化篇(3)

智能建筑是一项高水准、科技化、现代化的建筑产品。它主要是将建筑的大体结构、设备情况、管理水平、服务内容等进行最优、最有效的组合，以满足客户越来越高的使用居住标准与要求，为客户提供一个安全、舒适的生活、工作环境。在智能化建筑中，电气自动化控制系统的基本原理如下：①实时采集数据。控制中心机构的自动化系统实时观测建筑中的各个系统，并采集系统的运行信号，然后检测和输入各个系统的控制量。②管理和控制实时数据。控制中心实时监控建筑中多个系统，随时下达指令。③完成控制指令。智能建筑中的系统都是可以独立运行的系统，同时还可以由控制中心统一支配，各个系统需准确、无误地完成控制中心机构的控制命令。

2电气自动化控制的发展现状

当前，随着我国房地产市场的飞速发展，住宅小区的建设项目越来越多，而人们对智能化住宅楼更加情有独钟，这无疑使智能化建筑的需求量越来越大。作为智能化楼宇的核心，电气自动化系统的作用就显得尤为重要，它控制着智能建筑中的空调系统、制冷机组、给排水系统和变电设备系统，还控制着公共区域的灯光——如果自然光变暗，那么光感就会自动进行泛光照明。如果出现了消防报警的情况，那么就可以利用自动发出的强光启动紧急照明装置，从而实现了对楼宇智能化设备的自动化控制管理，同时也达到了自动管理、分散控制、节约能源等目的。如今，许多商业建筑，尤其是一些高级酒店，已经实现了多功能服务。同时，为了吸引更多商户，在一些高档区域，还要求从客户的角度进行规划，通过采用先进的智能化技术，提高建筑多方面设施的智能化应用，从而实现更大的效益。

3电气自动化控制技术的应用特点

首先，智能化建筑其实是以建筑物自身为操作平台，结合现代先进的科学技术、电气自动化控制技术、计算机通信网络技术等，兼备办公自动化系统、建筑设施和方便通信系统，将建筑打造成集结构、管理、服务和个性化设计为一体的综合性智能建筑，给人们的生活、工作提供一个更加舒适、高效的建筑环境。其次，在智能化建筑中，电气自动化控制系统是利用自动化控制技术来控制和管理整个建筑的照明控制系统、配电系统、电梯系统和空调系统等，而且这种自动化控制技术不仅可以集中优化管理建筑中的各个系统，还可以节省建筑的设备能耗，从而有效提高建筑的自动化管理能力，为人们创造安全、高效、舒适的生活环境和工作环境。最后，在智能建筑中运用现代电气自动化控制技术的优势还表现在能够使建筑物的各项功能更加齐全，并全面、高效地控制建筑中的各个系统和设备。通过实时的数字化监控系统，随时调整系统的运行，使整个建筑成为一个完善的控制中心。控制中心所发出的一切指令都能及时传送到系统当中，并随时接收系统反馈回来的信息，实现实时监控和实时管理的目的。由此可知，在智能建筑中应用现代电气自动化控制技术，不仅能完善建筑中整个系统的联动机制，还能提高智能建筑的安全性、可靠性和舒适性。

4电气自动化控制在智能建筑中的应用

4.1电气自动化系统的两个关键系统电气自动化有两个很关键的系统，分别是TN-S系统和TN-C系统。在TN-S系统中，整个系统的中性线与保护线是分开的；而在TN-C系统中，整个系统的中性线与保护线是合一的。TN-S系统中有5根线，这5线包括3根火线（A，B，C）、1根保护零线（PE）和1根工作零线（N）；TN-C系统有4根线，包括3根火线（A，B，C）和1根工作零线（N）。这两个关键系统可以满足智能建筑内部因单相设备较多、用电负荷较大而产生的不平衡等波动情况的需求。

4.2交、直流接地工作对智能建筑而言，交流和直流接地工作特别重要——能够提高智能建筑中不同系统的安全性和可靠性，同时还能降低电磁干扰。在智能建筑控制电气自动化体系中，多选择中性点接地方法使接地继电保护一直处于使用状态。智能建筑是将建筑、控制、计算机、通信等多种技术密切组合，建筑物内随时要进行输入、传输、处理信息等工作，其全部运用微电流或微电位高速运行，所以建筑物不但需要稳定的电源，还需要建立稳定、安全的基准电位。

4.3智能建筑的照明系统智能建筑电气照明系统的优越性在于其能够实现智能化控制照明，既提升了工作质量，也优化了工作环境，还能提高能源使用率，减少维护费用。它采用先进的电磁调压和电子感应技术，可以全天候对所有供电系统实施监控与跟踪，从而达到优化供电的目的。中央监控装置在工作时能够体现出最有效的监控效果，可根据需要随时调节照明效果，其主流技术包括通信、计算机、安全防范、空调、消防等各个子系统。

4.4智能建筑能源管理系统智能建筑能源管理系统通过利用最新的数据处理和通信技术合理集成建筑内的智能化子系统，从而形成一个高品质的数据库，并以此建立客观的能源消耗评估体系，然后根据这些消耗内容及时调整方案，制订新的管理措施和考核办法，使能源管理平台能有效控制能源，使能源管理智能化得到充分利用。

5结束语

智能建筑自动化篇(4)

智能建筑中的电气自动化控制系统主要的工作原理包括采集实时数据、实现实时的控制和管理、完成控制命令。采集实时数据是指控制中心机构的自动化系统对建筑中的各个系统进行实时观测，采集系统的运行信号，对各个系统的控制量进行检测和输入。电气自动化控制系统实现实时的控制和管理主要是指控制中心对建筑中多个系统的运行进行实时监控，随时做出管理和指示。在智能建筑中，所有的系统既作为一个独立的运行系统，又受控制中心机构的统一控制支配，各个系统需准确无误地完成控制中心机构的控制命令。

2电气自动化控制在智能建筑中的应用

2.1TN—S系统

TN—S系统是把中性线N和保护接地线PE严格分开的低压配电系统，是一个三相四线加PE线的接地系统。TN—S系统具有安全可靠的基准电压，PE线禁止断线，在正常运行时，中性线N带电，PE线不带电，所以如果有金属设备接在PE线上也是安全的，TN—S系统作为智能建筑中接地系统是可行的。但是，由于建筑中大量采用了荧光灯照明系统，其所产生比较大的电流量，如果直接接在N线上，更加了电击事故发生的概率，因此智能建筑还应设置防雷保护接地。

2.2TN—C—S系统

TN—C—S系统包括两个接地系统，第一个系统是TN—C系统，第二系统是TN—S系统，两者的分界面在N线与PE线的连接点上。TN—C—S系统一般应用在建筑物的供电区，进户前采用TN—C系统，进户后变成TN—S系统，这种接地系统明显提高了建筑用电的安全性，因此TN—C—S系统作为智能建筑的接地系统也是可行的。

2.3交流工作接地

交流工作接地主要是指把配电变压器中性点或者N线接地。在建筑的高压系统中，采用中性点接地方式可以保护继电器并且消除单相接地过电压，另外可以防止零序电压发生漂移，避免对电网产生动荡。

2.4安全保护接地

安全保护接地主要是指将建筑中的用电设备用PE线连接起来，作为电气设备中不带电的金属部分与接地之间做良好的保护连接。在智能建筑中安装安全保护接地装置可以降低各种电气设备的接地电阻，当人们接触到设备外壳时，由于这时节点短路电流产生的压降较小，所以也不会有危险。安全保护接地系统不仅能保障建筑中的电气自动化系统安全运行，也保障了人们的人身安全。

2.5直流接地

在一幢智能化的建筑物中，会包含大量的计算机、空调、电梯、通讯设备等自动化设备。为了保证整个建筑中各种设备、各个系统的稳定运行，除了需要一个稳定的供电电源外，还需要与一个稳定的基准电位，智能建筑可以采用用绝缘铜芯线作为引线连接基准电位，另一端供用电设备直流接地。

2.6防雷接地

智能建筑中含有大量的电子设备，这些设备一般均属于耐压等级低、抗干扰能力差、不能遭受雷击设备，在极端天气时，电闪雷鸣容易使电子设备受到不同程度的干扰或者遭受损坏，所以在智能化的建筑物中，所有的设备和系统都要以防雷接地为基础，建立完善的防雷机制。

3结束语

智能建筑自动化篇(5)

关键词 智能建筑；楼宇自动化

中图分类号：TU198 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）19-0009-02

智能建筑系统是由计算机网络将各个不同的独立系统综合在一起的大系统，也就是说，计算机技术、通信技术、网络技术实现了楼宇内的各个物理设备的有机统一，可以高速地传输楼宇内的语音、图像、数据、视频数据。而楼宇自动化系统是整个建筑物的核心子系统，计算机技术、通信技术、网络技术也主要应用于这一子系统中。计算机技术、通信技术、网络技术在楼宇自动化系统中的应用，使其可以监控建筑物内的能源使用、交通、安全设施以及环境状况，给人提供一个安全可靠、节约能源、舒适宜人的生活和工作环境。

1 楼宇自动化系统的定义

楼宇自动化系统又叫建筑设备自动化系统，它主要包括暖通空调、供配电、照明、消防、给排水、电梯、安全防范等子系统。楼宇自动化系统通过最优化的控制手段分析、处理各种机电设备的信息，实现对各系统设备的集中监控与管理的目的，从而使各子系统能够高效、有序的运行，给人提供一个高效、安全、舒适的生活和工作环境。

2 楼宇自动化系统的组成、基本功能和原理

2.1 楼宇自动化系统的组成

建筑设备自动化系统即楼宇自动化系统一般由暖通空调、供配电、照明、消防、给排水、电梯、安全防范等子系统组成。楼宇自动化系统更够给客户提供一个安全、舒适、高效的生活和工作环境，并能保证建筑大系统经济的运行和智能化管理。广义的楼宇自动化系统应包括保安自动化和消防自动化，由于保安自动化与消防自动化是相对独立的，所以可以考虑独立设置保安与消防自动化子系统，但同时也要建立楼宇自动化系统监控中心与之的通信联系，以便发生灾情时，转移操作权，实现一体化的协调控制。

2.2 楼宇自动化系统的基本功能

楼宇自动化系统的主要目的是通过计算机技术实现对建筑内的各种机电设备的全面监控和集中管理，从而为建筑用户提供良好的生活与工作环境，方便建筑管理者进行管理，减少建筑物的能耗和减少管理费用。其基本功能包括：①对各种机电设备的运行状态进行监视控制，控制其起或停；②自动检测并显示各种机电设备的运行参数、变化趋势、历史数据，供管理者查询或打印；③外界条件、环境因素、负载情况发生变化时，自动调节各种设备运行状态，以保证其始终处于最佳的运行状态；④自动监测各种意外、突发事件，并进行及时有效的处理；⑤协调控制、统一管理建筑物内的各种机电设备，使之有条不紊地运行；⑥自动计量建筑物内用户的水、电、气等费用，实现能源管理的自动化；⑦对设备的档案、运行报表和维修等进行管理。

2.3 楼宇自动化控制系统的原理

楼宇自动化控制系统采用了以现代控制理论为基础的集散型计算机控制系统，它也叫分布式控制系统，英文名为Distributed control systems，简称DCS。微型计算机控制装置分布在现场被空设备处，具有对被控设备进行实时的检测和控制的功能，分布式控制系统利用了微型计算机的这一功能，因此表现出“集中管理分散控制”的特征，克服了具有危险性高度集中的计算机集中控制的不足，此外，还克服了常规仪表控制功能单一的缺陷性。为了延长设备的使用寿命、提高设备的利用率、降低能源消耗，就要系统地管理有关联的设备，发挥设备的整体优势和潜力。基于这一点考虑，在中央控制的中央管理计算机上相应的安装了管理软件，从而减轻维护人员的劳动强度，降低所需的工时数量。另外，中央管理计算机还具有CRT显示、打印输出、软件管理和强大的数字通信功能，可以完成显示、打印、报警、优化控制等任务，克服了常规仪表控制下的人机联系困难的缺点，从而实现对机电设备的统一管理，使得设备始终处于最佳的运行状态，降低了设备运行成本。

3 我国楼宇自动化系统的应用现状与前景

3.1 我国楼宇自动化系统的应用现状

从我国楼宇自动化系统建设和应用的现状来看，我国智能建筑发展仍处于初始阶段，与国外相比，其应用水平相当低，系统的控制性能还没有得到优化，各系统接口处的系统还没有实现自动化操作，一些偏远地区，甚至还没有实现楼宇自动化系统的接通。主要表现在以下几个方面。

1）市场上流行的智能建筑楼控系统产品还是国外的一些著名品牌，我国的智能建筑楼控系统产品开发较少，没有占领智能建筑楼控系统的市场。除此之外，我国对空调系统的控制本质以及控制策略的研究深度不够，缺乏内涵。

2）随着经济的发展和技术的进步，我国有一些建筑引入了楼宇自动化控制系统技术，但只是实现了楼宇自控系统技术的应用的第一个层次，即只是简单地满足了人们对建筑物安全、舒适的要求。

我国公共建筑的发展水平分为三个阶段，第一阶段也是最低的层次是在建筑中接通楼宇自控系统，使建筑内的设备管理系统正常的运行，从而满足人们对建筑物安全、舒适的功能性需求。第二阶段要引进国外先进技术，优化楼宇自动化控制系统的性能，使得系统原设计的功能得到充分的发挥，达到降低能耗和设备运行成本的目的。第三阶段加大对楼宇自动化系统技术的科研投入，通过各领域科研人员的技术攻关，使智能建筑楼控系统产品国产化，拥有自主知识产权，达到占领国内市场的最终目的。

3）控制性能没有得到完全优化。相关数据显示，我国楼宇自动化系统的控制精度只能达到±2%，且阀门极易反复振荡。阀门反复振荡不仅会增加流体的阻力，增加能耗，而且会造成执行机构与阀门的磨损，增加了设备维护的成本。

4）传感器不能准确地反映建筑物和设备的运行参数与状态。传感器是自控系统的首要设备，直接作用与被测对象，所以，传感器必须具有高准确性、高稳定性和高灵敏度。但事实上，我国楼宇自控系统中至少有10%或更多的传感器准确性不高。另外，部分传感器安装位置有偏差，使得测量精度降低。

5）检测手段不足。①在热源检测方面，对燃料没有相应的智能检测手段，如对锅炉的用气或用油的检测。对用户的用气采用普通的表具；对用油没有计量表，只是靠每年的进油量来计算；②没有智能检测仪表对楼层空调的能耗情况进行计量，采用精度不足的酒精温度计测量空调供回水的温度，因此，无法准确计量水系统的能耗；③楼宇自动化系统中没有接入智能仪表，不能测量出冷却塔的运行能耗；④一些供应商常常忽略对冷源离心机组的寻叶开度的监测。

6）缺乏能源管理，节能效果欠佳。尽管每个建筑楼控系统的投标书上都有节能管理的措施，但在实际运行中，没有一栋楼将节能管理措施落到实处。例如，锅炉没有在最佳效率区运行。每台锅炉都有一个运行的最佳效率区，锅炉在这种最佳效率区运行时，其产生的热效率会达到最高。而在低负荷区运行时，锅炉内的温度降低，虽然燃料的使用量有所减少，但燃烧工况较差，不完全燃烧也会增大，降低了燃烧效率。锅炉处于超负荷区运行时也会增加不完全燃烧，超负荷区设备运行速度加快，对燃料的需求也相应增加，短时间内，燃料无法充分燃烧，效率降低。另外，几乎所有智能建筑的冷热源没有在最佳时机被起动或停止，过早启动或过晚停止冷热源都会导致能源的浪费。

3.2 我国楼宇自动化系统的发展前景

现今我国95%的既有建筑都是高耗能建筑，每年要消耗大量的能源，不适合我国低碳社会的发展要求，建筑领域的节能减排势在必行。另外，21世纪智能建筑高新技术不断发展，信息网络技术、无线局域网技术、智能卡技术、可视化技术、控制网络技术、家庭智能化技术、流动办公技术、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等都将会被广泛地应用于智能建筑领域内。以上这些都给楼宇自动化系统带来了良好的发展机遇，楼宇自动化的内涵也必将随着技术的发展而不断变化，可以说，智能建筑中的楼宇自动化系统技术应用前景广阔。

4 结论

我国楼宇自动化系统满足了人们的建筑安全、舒适的需求，但在节能方面还有待于完善，在开发中国自己的智能化系统产品还有所欠缺。要想改善我国楼宇自动化系统必须紧跟国际主流技术，加大科研投入，研发具有自主知识产品的智能化系统产品，优化我国楼宇自动化系统，摆脱受制于外的局面，促进我国智能建筑的可持续发展。

参考文献

[1]徐岩.浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统[J].智能建筑电气技术，2010（6）.

[2]陈火根，杜立贤.智能建筑中的楼宇自动化控制系统[J].能源工程，2011（6）.

[3]赵炜.浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统技术[J].科技广场，2012（7）.

智能建筑自动化篇(6)

关键词：智能建筑；电气工程；自动化

Abstract: Intelligent building of the integrated system is a very complex and huge system with digital control for the system, the intelligent service automation, a living area, every mechanical equipment and power equipment network and a variety of information, which mainly includes: we in the building construction the mechanical and electrical equipment, intelligent, network information, system integration, automation and intelligence to prevent construction safety system, automation, residential housing intelligent control system, and the system etc.. This article is mainly discussing the electrical intelligent residential building and automation.

Keywords: intelligent building; electrical engineering; automation

中图分类号：TU741.3

依据中华人民共和国的规定，所谓智能住宅就是指我们采用比较先进的科学技术对建筑楼房进行控制、信息化的利用和管理等。在我国，智能化的楼房在进行使用中一般主要强调三方面的自动化功能，即：建筑房屋的各种电气设备必须要智能化、信息使用必须智能化还有就是自动化的办公系统。建筑房屋的各种设备的自动化控制我们通常有简称为自控系统。我们日常中所经常说的建筑上的设备一般就是指能为房屋提供服务、能为人们的基本生活提供保障的各种机电设备，比如：楼房中的照明设备、取暖和通风设备、变压器和给水和排水设备等等，我们就可以利用建筑房屋的智能化控制，以做到可以合理使用这些设备，这样做既可以节约了一些资源也可以节约一些劳动力，还可以有效的确保设备的安全运行。

一、电气的智能化设计有何重要作用

1.1在建筑工程中可以利用它。我们可以清楚的看到建筑物的智能化肯定离不开电子器械的自动化，伴随着我国社会主义市场经济的高速发展，还有就是数字化的高速发展，一些比较高档的自动化的住宅肯定会成为以后建筑发展的重点。我们要求做到必须合理利用设备，我们还必须要考虑节约资源，一切自动化都能够达到节省人工的目的。在现在的自动化楼宇中肯定会有极多的线缆和电子设备。他们都有一定的要求，一般情况下是要求耐压低一点，但是防干扰必须要高，因为这些东西一般是会怕雷击的。这些高档的建筑物一般情况下属于一级负荷，所以我们在设计时必须要把他们设计为一级防雷的房屋，这就要求我们要把他们建成多层屏蔽的笼形防雷系统。

1.2在洁净空调设备中也可以应用。洁净空调的智能化控制系统设备，我们既可以把它设计成单独的测量系统、监控体系，当然我们也可以把它设计成用数字化来控制的体系。另外，在温度控制方面，洁净空调的体系通常是利用DDC来控制。我们一般把温度传感器安装在回风管处，在此检测出来的温度往往就被送往DX一9100，同我们预先设置的地点作比较，我们再利用微分和比例加积分计算来进行控制，一定的电压信号被传出，用这个信号来控制电动调节阀门或者是冷水的电动调节阀门的运作，以此来保证回风的温度必须在18-16摄氏度之间，利用此来绝对保证室内的温度达到国家标准。同样，我们在检测湿度时，也是利用装在风管内的检测设备，将监测数据传回，利用数学计算来控制，从而传递信号来控制调节阀门控制湿度必须保持在45%-65%之间，以此达到国家要求。

二、自动化的楼宇内主要的设备

高档的自动化智能房屋不是什么特殊的房屋，它是在最大范围内调动人的积极性和创造性为主，再加上给房屋配备一些智能化、自动化的设备的房屋。这个过程及配置就叫做建筑房屋的智能化，它广泛应用了数字通信技术、控制技术、计算机网络技术、电视技术、光纤技术、传感器技术及数据库技术等高新技术。其结果构成了新型的建筑弱电系统，称为建筑智能化系统。就目前的系统应用情况来说，建筑智能化系统组成可归纳为3A+GCS+BMS。

智能建筑设备监控系统是以分布在建筑各处的远程处理机和中央处理系统设备，通过总线桥进行信息交换的，主要包括系统设备(包括主机、网关、通讯设备、DDC、控制屏等)系统输入设备(包括各类温、湿、压力、流量、电量传感器、水流开关等现场设备)和输出设备(包括各类风门、执行器、阀门及其执行机构等)等。按结构方式分成四大类。(1)中央处理机系统设备由操作键盘、彩色显示器、打印机、中央电脑、数字化仪等组成。(2)远程处理机智能建筑可以采用TA6711和TA6585两种型号的RPU设备，这两种型号的RPU功能基本一致，区别在于其输入输出接口的配置不同。RPU也可单独使用或通过各种设备组合经过总线桥接到M7中央系统，构成2级控制系统。(3)总线桥是一个用于2级控制系统的通信网微处理器。它有8条通信线路，每条通信线路可连接30个区域控制器及10个RPU。(4)测量元件和控制件通常采用的测量元件有各种型号的温度传感器、湿度传感器、液位传感器、压差传感器、流量传感器、功率变换器等。控制器件包括各种型号的带执行机构的二通阀、三通阀和直流24V的继电器。

三、智能建筑中的电气工程及其自动化技术

1.建筑设备自动化系统

（1）建筑房屋的管理子系统：这个系统就是把房屋中的照明、给水、排水、空调、取暖、消防、电气、电梯等等一切设备运行状况的监控、填表、启动和停止的控制、维护保养和事故发生后的分析体系。房屋建筑物的中心管理体系则是利用控制各个设备的控制分站来进行的。2）安保方面的分系统：我们知道现在有好多的办公室的信息化高度发达，所以对于信息的保护就显得尤为重要。安全保卫体系一般包括：门口的保安、消防、单位的防盗、防灾害、地下地上的车位管理以及单位的商业机密等等，这些方面在当今一般是利用身份证明卡片、电子监视、遥控管理、传感技术等等来实现安保工作的。3）能源方面的管理分系统：这个管理的要求就是在提高享受的同时，我们又必须考虑节能减排，保护环境。

2.信息通讯的智能化

自动化、智能化是智能化建筑房屋的中心，但是，信息和通讯方面的智能化则被称为房屋智能化的神经系统。它的功能则是把智能化的建筑物内外的种种语言、文字、相片及数据这些不同形式的东西之间沟通。卫星通信系统突破了传统的地域观念，实现了相距万里的国际信息交往联系，起到了零距离、零时差交换信息的重要作用。图文通信系统可实现传真通信、可视数据检索等图像通信、文字邮件、电视会议通信业务等。数据通信系统可供用户建立局域网，以联接办公区内计算机及其他外部设备完成电子数据交换业务。多功能自动交换系统还可使不同售主的计算机相互之间进行通讯。

3.办公自动化系统

办公自动化(OA)是利用先进的科学技术，不断使人的部分办公业务活动物化于人以外的各种设备中，并由这些设备与办公人员构成服务于某种目标的人机信息处理系统。其目的是尽可能充分利用信息资源，提高劳动生产率和工作质量，辅助决策，求得更好的效果，以达到既定目标。即在办公室工作中，以微型计算机为中心，采用传真机、复印机、打印机、电子信箱等一系列现代化办公及通讯设备，全面、广泛、迅速收集、整理、加工、使用信息，为科学管理和科学决策提供服务。办公自动化是用高新技术支撑的，辅助办公的先进手段，从它的业务性质来看，主要有三项任务：1、事务处理：办公中常见的大量繁琐的事务性工

作如：发送通知、打印文件、汇总表格、组织会议等，若将这些繁杂的事务性工作交给机器来完成，可达到节省人力、提高工作效率的目的。2、信息管理：对信息流的控制管理是每个部门最本质的工作。办公自动化是信息管理的最佳手段，它把各项独立的事务处理，通过信息交换和资源共享联系起来，以获得准确、快捷、及时、优质的功效。3、辅助决策：决策是根据预定目标做出的行动决定，是高层次的管理工作。决策过程由提出问题、收集资料、拟定方案、分析评价、最后选定等一系列活动环节所组成。办公自动化系统的建立，能自动分析、采集信息，提供各种优化方案，辅助决策者做出正确、迅速的决定。

总之，近年来，智能建筑在我国已成为建筑市场的大趋势，也是建筑业中新的“经济增长点”。前些年人们提到楼宇自控系统，主要所指仅仅是建筑物内暖通空调设备的自动化控制系统，近年来已含盖了建筑中的所有可控的电气设备，而且电气自动化已成为楼宇自控系统不可缺少的基本环节。在楼宇自控系统中，电气自动化系统设计占有重要的地位。

参考文献：

[1]刘洪涛.关于智能建筑中电气施工技术的探讨[J].黑龙江科技信息，2010(35).

[2]刘安香.浅析智能建筑中电气施工存在的问题及解决对策[J].民营科技，2011(07).

[3]李燕.信息化建筑安装新技术分析[J].黑龙江科技信息，2009(20).

智能建筑自动化篇(7)

关键词：电气自动化 智能建筑 应用

智能建筑是指通过将建筑物的整体结构、各项设备以及服务管理依据用户的具体需求进行对比优化组合，为用户提供一个舒适、方便的人性化家居环境。智能建筑行业是在现代信息产业发展的基础上逐步发展形成的一个新兴产业，其集结了自动化控制方式、电子技术、传感技术以及网络通讯等先进技术与一体，将建筑作为平台，为用户提供通讯网络化、办公自动化等人性化服务。而智能建筑中应用的电气技术也经历了电气化、自动化以及智能化三个不同的发展阶段，现已成为智能化建筑不可缺少的一部分。

1.电气自动化在智能建筑中的应用

1.1 电气系统设计

1.1.1 TN-C-S 系统

该系统由两部分组成 ，一部分是 TN-C 系统 ，第二部分是TN-S 系统 ，采用了两个接地系统 ，其分界点在中性线和保护地线的连接点上。在智能建筑中 ，当供电由区域外引电流的时候 ，常选用该系统。与一般的系统不同 ，该系统在进入使用前采用 TN-C 系统 ，进入处则需要重复接地 ，进入后变为采用TN-S 系统。该系统明显提高了线路对人员的安全性保证。但此类系统为了使得电子设备共同获得一个等电位基准点 ，要求系统各自从接地线一点引出 ，并选择正确的接地电阻值。

1.1.2 TN-S 系统

该系统属于低压配电系统 ，严格的将中性线和保护接地线分开 ，是标准的三相四线 PE 线的接地系统。其中中线和保护地线只在变压器中性点有共同接地。该系统正常运行过程中 ，保护地线不带电 ，只有中性线带电 ，具备可靠的基准电位 ，对地面没有电压。但接地线不允许短线 ，其接在金属外壳的设备上是安全、可靠的。采用该系统的原因主要考虑的以下几点 ：（1）通常智能建筑中单相用电设备多、负荷大、而其经常又是不平衡的 ，而且中性线带有随机电流 ；（2）由于中性线带电 ，如果将其与保护地线连接在一起然后接到金属外壳的设备上 ，会有很大的危险性，并且会使电子设备相互干扰，导致无法工作 ；（3）由于智能建筑中有很多精密的电子设备易受到电磁波干扰、要求考虑防静电接地等原因 ，所以采用上述连接方式。

1.2安全保护接地

安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件，用 PE 线连接起来，但严禁将 PE 线与 N 线连接。在现代建筑内，要求安全保护接地的设备非常多，有强电设备，弱电设备，以及一些非带电导电设备与构件，均必须采取安全保护接地措施。当没有做安全保护接地的电气设备的绝缘损坏时，其外壳有可能带电。如果人体触及此电气设备的外壳就可能被电击伤或造成生命危险。在一个并联电路中，通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比，即，接地电阻越小，流经人体的电流越小，通常人体电阻要比接地电阻大数百倍，经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时，流过人体的电流几乎等于零。实际上，由于接地电阻很小，接地短路电流流过时所产生的压降很小，所以设备外壳对大地的电压是不高的。人站在大地上去碰触设备的外壳时，人体所承受的电压很低，不会有危险。加装保护接地装置并且降低它的接地电阻，不仅是保障智能建筑电气系统安全，有效运行的有效措施，也是保障非智能建筑内设备及人身安全的必要手段。

1.3交流工作接地

工作接地主要指的是变压器中性点或中性线（N 线）接地。N 线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意，该接线端子不能外露；不能与其它接地系统，如直流接地，屏蔽接地，防静电接地等混接；也不能与 PE 线连接。在高压系统里，采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移，保持三相电压基本平衡，这对于低压系统很有意义，可以方便使用单相电源。

1.4防雷接地

智能化楼宇内有大量的电子设备与布线系统，如通信自动化系统、火灾报警及消防联动控制系统、楼宇自动化系统、保安监控系统、办公自动化系统、闭路电视系统以及他们相应的布线系统。这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低、防干扰要求高、最怕受到雷击的部分。不管是直击、串击、反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此，智能化楼宇的所有功能接地，必须以防雷接地系统为基础，并建立严密、完整的防雷结构。智能建筑多属于一级负荷，应按一级防雷建筑物的保护措施设计，接闪器采用针带组合接闪器，避雷带采用 25×4（mm）镀锌扁钢在屋顶组成≤10×10（m）的网格，该网格与屋面金属构件作电气连接，与大楼柱头钢筋作电气连接，引下线利用柱头中钢筋、圈梁钢筋、楼层钢筋与防雷系统连接，外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接，柱头钢筋与接地体连接，组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备，而且还能防止外来的电磁干扰。

1.5直流接地

在一幢智能化楼宇内，包含有大量的计算机、通讯设备和带有电脑的大楼自动化设备。在这些电子设备在进行输入信息、传输信息、转换能量、放大信号、逻辑动作及输出信息等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行，且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高，稳定性好，除了需有一个稳定的供电电源外，还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线，一端直接与基准电位连接，另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与 PE 线连接，严禁与 N 线连接。

2.结束语

电气自动化在智能建筑的应用在我国还是一个新兴的技术领域，随着更多智能建筑的出现，将有更加先进的技术补充到这一领域中，使这一技术更加成熟、完善。

参考文献：

[1]李坤.电气自动化在楼宇智能化中的应用[J].商品储运与养护，2008（01）.