浅谈建筑电气系统自动控制技术.doc

1、浅谈建筑电气系统自动控制技术【摘 要】电气系统是建筑物中尤为重要的结构，其负责内部电能供应与分配工作，全面提升了建筑物的综合使用性能。早期建筑工程受到技术条件限制，无法设置多功能电气控制平台，限定了建筑物使用价值的提升。随着建筑行业科技的优化改进，新型建筑物项目得到了推广与应用，电气系统也开始朝着自动化方向转变。本次分析了传统电气系统控制的缺陷，结合信息科技提出建筑电气自动化控制方案。 【关键词】建筑物；电气系统；自动控；技术应用 按照国家设计标准，各种类型的建筑设施必须配备电气系统，用以调节电能供配电作业流程。基于社会经济产业的持续发展，投资方或购买方对建筑工程提出了更高的质量要求，不仅仅是

2、原建筑物结构性能必须达到标准，其配套设施也应符合常规使用需求。电气系统作为建筑工程的一部分，其同样要根据实际应用要求进行调整，以推动建筑控制系统功能的优化升级。 一、电气系统的调控功能 国家经济调控下，我国建筑业迎来了良好的发展时期，各类建筑项目数量维持了递增趋势，带动了项目施工收益的稳步增长。建筑性能决定着建筑价值，严格控制建筑设施作业质量是收益的保证。对于住宅建筑物而言，电气系统也有着多方面的实用性，特别是在电器用电调控方面的作用显著。众所周知，民用建筑物内安装了大量的电器设备，如：电视、空调、冰箱、洗衣机等，这些都是耗电量大的用电设施。如何科学地分配或使用电脑，这就依赖于电气系统的自动化

3、调控，以最小能耗系数完成设备的操作使用。因此，未来建筑项目要综合考虑电气系统的操作应用，全面提升供配电系统的可利用价值。 二、传统电气控制模式的缺陷 由于行业思想的约束，工程单位一直把项目作业重点集中于建筑物结构，对主体建筑工程质量控制比较严格，忽略了电气工程建造的规划管理。由于缺乏专业的技术指导，传统建筑电气系统存在着许多问题，大大影响了建筑内控系统的功能发挥。 1、能耗。能耗是所有建筑使用者普遍关心的问题，无论是商业或住宅建筑物，业主对电能消耗量大小都比较关注。建筑电气控制系统能耗量偏大，不仅增加了系统供输电能的承载量，并且也增大了建筑使用的成本造价，对商业收益额度的影响甚大。例如，暖通系

4、统与电气系统组合的方式不科学，正式启动空调设施之后，线路供电不足而阻碍了空调设备运行，同时增大了制冷制热时的能耗系数，这都是电气控制不足造成的问题。 2、事故。安全问题也是电气系统运行经常遇到的，从电气系统的组成来看，其包括用电设备、配电线路、保护装置等三大块，每个组成部分又可分为多种小元件。因结构形式相对复杂，建筑电气控制易发生多种安全事故，降低了电气系统自动化控制的安全系数。比如，电气系统线路连接受损，人员及设备面临着漏电、触电、短路等危险事故，严重破坏了建筑物的结构性能。 三、电气自动化常见形式 电气系统是一个比较特殊的调控模式，针对建筑用电需求自动执行供输电指令，确保各类用电设备达到预

5、期运行效果。为了加快新型建筑改造的作业进程，必须要对电气系统实施自动化升级，减小后期应用的调控难度。根据现有电气控制技术，自动化调度常见形式如图 1，这些均适用于建筑工程。 1、闭环控制。闭环（反馈）控制的方法多种多样，应用于不同领域和各个方面，这是一种比较先进的电气控制模式。当前广泛应用并快速发展的有：最优控制、自适应控制、专家控制、模糊控制、容错控制、智能控制等，均可应用于建筑系统调控。例如，最优控制中，供配电设施可根据建筑物用电情况，自动设定电流回路完成传输任务，减小了路径中电量的耗损率。 图 1 电气控制技术 2、开环控制。开环控制也叫程序控制，这是按照事先确定好的程序，依次发出信号去

6、控制对象。按信号产生的条件，开环控制有时限控制、次序控制、条件控制。20 世纪 80 年代以来，用微电子技术生产的可编程序控制器在工业控制中得到广泛应用，这为智能建筑电气控制提供了多方面的技术保障。随着物质条件的综合改善，人们对于电气系统调控模式的要求更加严格， “智能建筑”是行业发展的标志。利用开环控制作为调度方案，加快了电气设备的自动化进程。 3、联合控制。随着电子计算机技术和其他高技术的发展，自动控制技术的水平越来越高，应用越来越广泛，作用越来越重要。尤其是在生产过程的自动化、工厂自动化、机器人技术、综合管理工程、航天工程、军事技术等领域，自动控制技术起到了关键作用。针对上述已有的两种控

7、制，现代建筑可以采用更加综合式的调控模式，以方便电气系统的多功能调度。比如，对大型商用建筑物，可配备开环、闭环等联用模式，两者之间建立自动转换器，根据指令要求进行智能化调节。 四、建筑电气系统自动控制技术应用 科学技术是时代发展的主流，任何一个行业都在倡导科技创新机制，以此来推动行业经济的可持续发展。建筑行业采用高科技为支撑，创建了诸多高性能的自动化控制平台，满足了建筑物日常使用的控制要求。基于上述几种自动控制形式，现结合建筑电气系统的主要构成，对自动控制技术应用进一步介绍。主要包括： 1、供电系统。从电源装置向用电设备提供电能，这是电气系统工作的基本内容，也是自动化改造的重点。基于信息科技平

8、台，自动控制系统能够实现多方面操作，具体包括：用电负荷的性质、总设备容量和计算负荷；变配电所的数量、容量、位置和主接线；无功功率的补偿容量和补偿前后的功率因数；备用容量和备用电源供电的方式；继电保护的配置、整定和计量仪表的配置。 2、照明系统。良好的照明条件是衡量建筑性能的标准之一，照明系统自动化改善了建筑物内的空间环境，为办公、生产、销售等活动提供了优越的保障。电气自动化控制条件下，电气照明包括设计说明、光源选择、照度计算、灯具造型、灯具布置、安装方式、眩光控制、调光控制、线路截面、敷设方法和设备材料表等。在自动化控制中应与建筑师密切配合，以期达到使用功能和建筑效果的统一。 3、信号系统。信

9、号传输是电气设备获取指令信号的依据，自动化信号系统降低了识别的失误率，准确地指示电气装置执行任务。建筑电气系统自动化控制中，其自动控制与调节是主要的技术应用，主要包括：根据工艺要求而采用的自动、手动、远程控制、连锁等要求；集中控制或分散控制的原则；信号装置、各类仪表和控制设备的选择等。楼宇自控是智能建筑的基本要求，也是建筑物功能发展的时代产物。 4、抗灾系统。建筑安全是电气系统改造需考虑的方面，这是由于现代建筑遭受雷击的事故率较高，既损害了建筑电气设备，也威胁着人们的用电安全。例如，雷击是一个概率事件，设置接闪器等防雷装置增大了落雷的概率，但可以有效地控制雷击灾害。常规的防雷方法是采用避雷针、

10、避雷带等，近年来用过的有消雷器和放射式避雷针，用电子感应器对雷击现象自动化感应，发现异常情况后立即报警处理。 结论 建筑工程改造是行业的必然趋势，应当以实际使用需求改造电气系统，引用自动控制技术提升系统功能是不可缺少的。为了保证建筑内安装电气设备的安全性，工程单位要编制与建筑结构相配套的自动控制系统，对供输电、照明、暖通等系统执行智能化升级，这才是整个行业改革的趋势。 参考文献： 1郑文逊.新时期建筑电气自动化控制系统设计与应用J.建筑技术，2011，20（10）：67-69. 2卢军飞.传统建筑物节能改造思想的应用与实现J.中国建筑导报，2012，17（9）：30-32. 3陆玉晓.基于电子传感器的电气自动化改造趋势研究J.扬州大学学报（综合版） ，2012，40（22）：53-55.