1、探讨智能建筑电气自动化的设计和技术摘要：智能建筑设备电气自动化系统作为智能控制系统，其运作方式是使用智能管理代替人工管理，这就使得人工管理的费用得到大大节省，因此有着低碳、环保、节能的特点。该系统以自动控制系统控制管理的方式对设备实行全程监控和管理，设备运行的可靠性和舒适性得到很大提高，并且使用寿命得到了延长。本文即重点阐述了智能建筑设备电气自动化系统的设计应遵原则及设计要点。 关键词：智能建筑；电气自动化；照明与动力；布线方式 中图分类号：TU2 文献标识码：A 一、智能建筑电气自动化系统概述 智能化的供配电系统除了具备常规的供配电系统应有的所有功能外，还具有以下这些功能：远程自动监测变、配
2、电设备的运行状态和运行参数；远程控制、自动控制变、配电设备的运行；自动存储并管理变、配电设备的运行状态、运行参数；供配电系统出现各种故障和参数超限等告警事件时立即报警并实时存储和打印；与楼宇自控系统或建筑设备监控系统通信联网等。这些智能化供配电系统 在一些高档办公楼、机场、医院、体育场馆、剧场、大型商业中心等许多场合得到了广泛的应用。 二、智能建筑设备电气自动化系统的设计应遵原则及设计要点 （一）智能建筑设备电气自动化系统的设计原则 一是先进的技术和实用的功能；二是高系数的可靠性、安全性和开放性；三是高程度的系统集成性和互操作性。 智能建筑设备电气自动化系统的设计有着行业的标准，一是遵循建设方
3、招标文件中的技术参数与要求；二是遵循国内相关文件要求；三是遵循国际相关标准。 （二）电气自动化的设计要点 1、中央控制室选址及室内设备布置 中央控制室应尽量靠近控制负荷中心，应离变电所、电梯机房、水泵房等会产生强电磁干扰的场所 15m 以上。上方及毗邻无用水和潮湿的机房及房间；室内控制台前应有 1.5m 的操作距离，控制台离墙布置时，台后应有大于 1m 的检修距离，并注意避免阳光直射；当控制台横向排列总长度超过 7m 时，应在两端各各留大于 1m 的通道；中央控制室宜采用抗静电架空活动地板，高度不小于 20m。 2、给水排水系统 现代建筑中给水系统一般有水泵直接给水、高位水箱给水和气压罐给水三
4、种方式，室内排水一般采用重力流直接排放的方式，有泵房时设置集水坑，通过潜污泵排出室外，水泵直接给水控制系统在缓冲池中装有三个液位传感器，用来检测溢流，最低报警水位和允许的启泵液位，还设有检测水压的传感器，主要用来完成恒压供水工频泵启停控制，检测和报警以及设备运行管理功能。高位水箱给水控制系统能够通过完成检测生活泵启停控制及报警设备运行时间累计和用电量累计等功能。气压罐给水控制系统可以完成生活泵启停控制检测及报警设备运行管理等功能，排水控制系统依靠排水泵、生活水池、污水池、集水坑等设备能够完成潜污泵启停控制检测及报警等功能。 3、变配电控制系统 智能建筑对于供电系统的要求很高，需要设置备用电源，
5、以防止突发停电时备用电源能够继续工作，智能建筑变配电控制系统能够完成参数检测设备状态监视与故障报警电量计量等功能，智能建筑设备电气自动化系统中有几个比较重要的元件，一是现场控制器，该元件控制着智能建筑内的各种设备，受控于中央监控计算机的管理，但是如果中央监控计算机出现故障，该元件也能够独立进行运作。二是执行器，该元件属于系统中的末端主控元件，常见的有电动执行器即电磁阀、以电动机为动力元件的电动调节阀和通过叶片的面积来改变风量的电动风门等。三是传感器，该元件有很多类别，例如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量传感器和变送器等。 4、照明与动力控制系统 智能楼宇的照明用电量很大，因此，既保证照
6、明质量，又做到节能设计是控制系统的关键。由于智能建筑一般都是高层建筑，电梯等动力系统也是一个重要的系统，出于安全性考虑，动力系统都自带有一个完善的计算机控制系统，对于动力系统实现完好的控制。对于走廊楼梯照明，下班时间关掉一般照明；投光灯等的动力控制系统，同电梯控制箱的电气触点相连，完成监视系统的运行状态和故障情况检查的功能。 5、通风与空调控制系统 空调系统按空气处理设备的设置不同分为集中式空调系统、半集中式空调系统和局部空调系统三类。空调系统由冷源、热源和前端设备三大部分组成 通风系统将室内的污染空气净化排除，吸入室外的新鲜空气，分为局部通风和全面通风两种空调控制系统。通过制冷系统实现设备启
7、停顺序的控制、冷水机组开启台数控制、压差旁通控制、水流检测水泵控制、冷却水温度控制、工作状态显示与 打印、水箱补水控制等功能；通过热水控制系统来实现交换器二次热水出口温度控制、热水泵控制及连锁工作状态显示与打印等功能；通过空气处理监控系统来实现回风温度控制、回风湿度控制、焓值控制、启停时间控制、联锁控制、过滤器堵塞报警、工作状态显示与打印等功能；通过风机盘管监控系统实现控制风机的风速、控制风机盘管、电动阀门的开启或关闭定时启停控制等功能。 通风系统通过检测空气中一氧化碳二氧化碳的浓度来运行风机启停，以保证空气质量。 6、防雷接地系统 智能建筑内部有许多布线系统以及电子设备，比如通信化系统、火灾
8、报警控制系统、消防控制系统、建筑自动化系统、安全监控系统、办公自动化、闭路电视系统及其他相应布线系统。这些电子仪器设备以及布线系统所处的部分，耐压等级都比较低，防电磁干扰要求较高，承受雷击能力较低。不管是反击、直击还是串击都会对电子设备造成不同程度的严重干扰或损坏。因此，智能化建筑的全部功能接地必须建立在防雷接地系统的基础上，并建立一个完整、严密的防雷系统结构。多数智能化楼宇均属于一级负荷，所以应按照一级防雷建筑楼房的保护措施进行设计，接闪仪器选用针带组合模式的接闪器，避雷带选用 425（mm）镀锌扁状钢质在楼顶组合成小于 1010 米的网格形状。该网格结构域楼面金属构件进行电气连接，并与建筑
9、柱头钢筋也进行电气连接，引出下线并利用柱头中钢筋、楼层钢筋以及圈梁钢筋与防雷系统作连接，外部墙面上所有金属构件也需要与防雷系统进行连接，柱头钢筋还应与接地体相互连接，组合成具有多层屏蔽保护的笼状防雷体系。这样不仅能防止雷击对楼房设备造成损坏，还能有效防止外来电磁波干扰。 三、智能建筑电气自动化系统的技术 （一）建筑设备自动化系统的电源要求 中央控制室应由变配电所引出专用回路供电，中央控制室内设专用配电盘。负荷等级不低于所处建筑中最高负荷等级；通常要求系统的供电电源的电压不大于10，频率变化不大于1Hz，波形失真率不大于 20；中央管理计算机应配置 UPS 不间断供电设备，其容量应包括建筑设备自
10、动化系统内用电设备总和并考虑预计的扩展容量，供电时间不低于 30 分钟。现场控制器的电源应满足下述要求： 1、类系统（650 点4999 点） ，当中央控制室设有 UPS 不间断供电设备时，现场的电源由 UPS 不间断电源以放射式或树干式集中供给。 2、类系统（1 点649 点） ，现场控制器的电源可由就地邻近动力盘专路供给。 3、含有 CPU 的现场控制器，必须设置备用电池组，并能支持现场控制器运行不少于 72 小时，保证停电时不间断供电。 （二）现场控制器设置原则 1、现场控制器的设置应主要考虑系统管理方式、安装调试维护方便和经济性。一般按机电系统平面布置进行划分。 2、现场控制器要远离有
11、输水管道，以免管道、阀门跑水，殃及控制盘。在潮湿、蒸汽场所，应采取防潮、防结露等措施。 3、现场控制器要离电机、大电流母线、电缆 1.5m 以上，以避免电磁干扰。在无法满足要求时，应采取可靠屏蔽和接地措施。 4、现场控制器位置选择宜相对集中，一般设在机房或弱电小间内，以达到末端元件距离较短为原则（一般不超过 50m） 。 5、现场控制器一般可选用壁挂式结构，在设备集中的机房控制模块较多时，可选落地柜式结构，柜前操作净距不小于 1.5m。 6、每台现场控制器输入输出接口数量与种类应与所控制的设备要求相适应，并留有 1020的余量。 （三）建筑设备自动化系统的布线方式 建筑设备自动化系统线路包括：
12、电源线、网络通讯线和信号线。 1、电源线一般 BV（500V）2.5mm2 铜芯聚氯乙烯绝缘线。 2、网络通讯线需由采用何种计算机局域网及建筑设备自动化系统在数据传输率、未来可兼容性和硬件成本等多方面综合考虑确定。一般有同轴电缆（不同厂商的产品不尽相同） ；有的系统采用屏蔽双绞线或非屏蔽双绞线（分 3、4、5 三个级别） ；在强干扰环境中和远距离传输时，宜选用光缆。 3、信号线一般采用线芯截面 1.0mm2 或 1.5mm2 的普通铜芯导线或控制电缆，对信号线是否需要采用软线及屏蔽线应根据具体控制系统与控制要求确定。 建筑设备自动化系统线路均采用金属管或金属线槽保护，网络通讯线和信号线不得与电源线共管敷设，当其必须作无屏蔽平等敷设时，间距不小于 0.3m，如敷于同一金属线槽，需设金属分隔。 参考文献 1曹云峰，王耀才，孟凡芹，等.基于现场总线控制网络和数据网络的互联J.煤矿机械，2012.9. 2樊耀华.电气自动化在智能建筑中的应用J.理论研究，2012.5. 3吕智慧，唐明.电气自动化在智能建筑中的应用J.民营科技，2011.3.
