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【摘 要】 本文首先介绍了建筑电气自动化技术和优势,然后分析了电气自动化在現代建筑中的应用,最后探讨了电气自动化在建筑领域的发展趋势以及未来建筑的发展方向。
【关键词】 电气自动化;现代建筑;应用;发展趋势
随着人们对建筑物功能要求的提高,消防、安保、空调以及照明等系统的自动控制水平已经成为衡量现代建筑品质的重要标志,作为现代建设核心技术的电气自动化技术也面临着新的挑战。建筑电气工程师应综合电气、信息、控制、管理、决策等多方面的技术,以节能、丰富、安全、个性化为目标,对自控系统进行进一步的探索,将我国建筑产业推向新的发展高度。
1 建筑电气自动化技术的简要介绍
1.1现代建筑中电气自动化的运用情况。
在我国城市现代化进程不断提速的今天,城市居民在选择住房时更加的青睐于高层建筑和智能化的建筑,而传统的电气技术也就无法满足现代化城市居民对于居住环境的要求了,并且传统的技术在一定程度上还会制约建筑功能的全方位的发展。城市居民对于建筑的基础设施、居住舒适程度以及信息沟通的便捷程度都提出了新的要求,而要想满足这些发展需求,电气设备都应全方位的发展,自动化技术也必将得到广泛应用。
1.2电气自动化技术的特点
在我国现代化的建筑中,常见的电子自动化系统主要有暖通空调系统、照明系统、电梯系统以及变配电系统等,而对于这些系统的安装和调试工作也已经成为技术性和专业性都很复杂的工作了,在电气自动化技术中包含了电工学、电子学、信息学以及自动化控制技术等多门复杂学科。而电气自动化系统的安装和使用以及电子自动化的控制工作不但大幅度的提高了电气设备以及整座建筑的安全性和可靠性,同时也增强了各个系统之间的有效联系,提高了优化决策的准确性。
2 建筑电气自动化的优势
2.1对建筑电气系统的高效监管
现代建筑的大型化趋向越来越明显。同时建筑的结构越来越复杂,功能也越来越多样,如果采用模拟和人工的控制方式将会出现对建筑电气系统的监管盲区,进而为事故和隐患埋下伏笔。建筑电气自动化的实现可以通过监控系统自动实现对建筑电气的信息采集、处理,达到不间断、实时的监管效果,能够有效避免建筑电气系统的问题,有利于建筑电气系统的稳定。
2.2提高建筑电气各系统的联动效应
建筑电气自动化是建立在网络和智能控制的基础上,通过自动化技术可以将现代建筑的空调、消防、照明等功能系统相互连接成为一个功能型和自动化的整体。例如出现建筑物火灾时,建筑电气自动化系统通过监测系统检测出火灾信号,经过判定确认后随即发出消防信号,这时建筑物空调系统会自动关闭,进而启动消防和喷淋系统对火灾进行控制,同时再开启逃生照明系统方便人群的疏散和逃生。通过建筑电气各部分的联动可以有效实现各功能系统的作用,为实现现代建筑的安全和功能,起到系统、功能上的支持作用。
2.3建筑电气的安全性
建筑电气在运行和待机的过程中会蕴含一定的风险,特别在出现环境变化、操作失误和设备问题时,会出现建筑电气的功能和安全问题。建筑电气自动化可以对系统和设备的异常问题做出正确而及时的反应,不但提高了建筑电气的安全性,而且也大大提高了建筑电气维修人员的工作效率。
3 电气自动化在现代建筑中的应用
3.1电气自动化与电力接地系统。
随着建筑物的越来越智能化,建筑物的用电安全被提到人们的生活日程中,电力接地系统关系到整个供电系统的安全性和可靠性。目前接地系统常用的接地方法有两种,一是TN-S系统,它是一种三相四线加PE线的接地系统,它的特点是保护接地线PE和中性线N在变压器中性点共同接地,两线在其他地方不再有连接。二是TN-C-S系统,它包括TN-系统和TN-S系统,其连接方法为,入户前采用TN-C系统,入户处重复接地,入户后使用TN-S系统。在该系统中,中性线N是带电的,不能将N线接到设备外壳上,否则容易引起点击或火灾事故的发生,保护地线PE不带电,与PE线连接的设备部也不会带电。相比较而言,TN-C-S系统包括TN-S所包含的功能,因此TN-C-S系统更为安全。
3.2电气自动化与电气保护系统。
电气保护系统主要包括交流工作站接地、安全保护接地、屏蔽接地、防静电接地、直流接地和防雷接地等。交流工作站接地是指将N线接地,N线接地的过程中,不能与安全保护接地、屏蔽接地、防静电接地、直流接地和防雷接地等混接,也不能与PE线连接。安全保护接地是指将不带电的电气设备的金属部分与接地体之间作良好的连接,但是需要注意的是不能将N线与PE线连接。屏蔽接地是指将外部设备与PE线连接,使外部设备不带电的一种连接方法。防静电接地是指通过保持环境的干燥,防止导静电体与大地构成回路而造成影响的一种防御方式。直流接地是通过一种绝缘材料如铜芯作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地而实现的。
3.3电气自动化与安全系统。
现代建筑的安全系统包括安装防盗门锁报警系统、消防自动报警系统、空气质量监督报警系统、紧急报警系统等等,它们都是以自动化技术为基础。随着科学技术水平的提高,自动化功能安全装置不断的涌现在人们的日常视野当中。防盗门锁报警系统可以通过自动化技术,在门上安装自动报警装置,当门锁被撬时发出警报声,防止楼主被盗。消防自动报警系统是通过安装自动报警装置实现的,这些自动化装置时采用自动化的技术原理,结合消防的需要而研究出来的,对消防安全又着重要的意义。目前,由于空气质量的原因例如煤气中毒等在生活中经常发上,在此,笔者提出一种系统叫空气质量监督报警系统,它的功能主要是检测空气的质量,发出警报。它的实现还需要更进一步的研究。
3.4电气自动化与暖通空调设备。
目前,在市场上出现的许多空调系统都具有调节室内温度的功能,它是根据人们的需要自动调节室内温度而实现的,热天可以把温度调低,冷天可以自动升高温度,在人们的日常生活中有着非常重要的作用。 3.5电气自动化与照明设备。
自动化设备在建筑照明领域的应用是非常广泛的,例如声控开关,它是用声光控延时开关代替普通开关而实现的,在白天,尽管有声音,灯也不会亮,在天黑以后,当有声音发出而且达到一定的强度后,灯泡会自动点亮,提供照明,当声音结束后,灯会自然延迟几分钟后会自动熄灭,可以达到节能的目的。声光控延时开关可以适用于住宅区的楼道、洗手间,也可用于车间、办公大楼、教学楼等公共场所。
3.6电气自动化与给排水设备。
自动化技术在给排水设备方面的重要应用,其代表性设备主要有感应水龙头、自动大便冲洗器、自动小便冲洗器、自动干手器、自动淋浴器等。它的原理是根据红外光反射原理而实现的,当人接近设备附近时,红外发射管发出的红外光信号经过人体反射到红外接收管,信号经接收、放大、译码并输出触发固态继电器,激活电磁阀打开放水。手离开设备时,红外光停止反射,电磁阀自动关闭。这些设备可以广泛应用于餐馆、公厕、医院、火车站、学校等公共场所。
4 电气自动化在建筑领域的发展趋势以及未来建筑的发展方向
随着科学技术的发展,自动化的技术应用也越来越广,自动化程度也越来越高,智能化将是未来建筑的发展趋势。智能建筑主要包括运作自动化、节能自动化、通信自动化、办公自动化、安全保卫自动化、设备自动化、防火自动化等等。智能化建筑通过对建筑物的结构、系统、服务和管理以及它们之间内在联系进行分析,将结构、系统、服务和管理的完美的结合起来,从而建设一个环保、和谐、高效、舒适、方便的居住环境。由于资源的不合理的开发和利用,导致资源和能源的紧缺,同时,由于环境的污染给环境带来了种种问题,要求建筑在未来向绿色、节能的方向的发展。因此,和谐、绿色等词也将被引入建筑设计当中,环保型建筑业将成为建筑未来发展的必然趨势。随着技术的发展,在不久的将来,智能和环保将成为衡量建筑质量的指标,智能型和环保型建筑将成为时代建筑的标志。
5 结语
随着人们对建筑物功能要求的提高,消防、安保、空调以及照明等系统的自动控制水平已经成为衡量现代建筑品质的重要标志,作为现代建设核心技术的电气自动化技术也面临着新的挑战。建筑电气工程师应综合电气、信息、控制、管理、决策等多方面的技术,以节能、丰富、安全、个性化为目标,对自控系统进行进一步的探索,将我国智能化建筑产业推向新的发展高度。
参考文献:
[1]赵瑞军.论楼宇自控系统的功能需求与技术发展[J].山西建筑,2008,(36).
[2]吴栋.关于智能建筑楼宇自控系统的研究[J].中国新技术新产品,2010,(6).
[3]唐永红.智能建筑的电气设计[J].科技创新导报,2009(11).
【关键词】 电气自动化;现代建筑;应用;发展趋势
随着人们对建筑物功能要求的提高,消防、安保、空调以及照明等系统的自动控制水平已经成为衡量现代建筑品质的重要标志,作为现代建设核心技术的电气自动化技术也面临着新的挑战。建筑电气工程师应综合电气、信息、控制、管理、决策等多方面的技术,以节能、丰富、安全、个性化为目标,对自控系统进行进一步的探索,将我国建筑产业推向新的发展高度。
1 建筑电气自动化技术的简要介绍
1.1现代建筑中电气自动化的运用情况。
在我国城市现代化进程不断提速的今天,城市居民在选择住房时更加的青睐于高层建筑和智能化的建筑,而传统的电气技术也就无法满足现代化城市居民对于居住环境的要求了,并且传统的技术在一定程度上还会制约建筑功能的全方位的发展。城市居民对于建筑的基础设施、居住舒适程度以及信息沟通的便捷程度都提出了新的要求,而要想满足这些发展需求,电气设备都应全方位的发展,自动化技术也必将得到广泛应用。
1.2电气自动化技术的特点
在我国现代化的建筑中,常见的电子自动化系统主要有暖通空调系统、照明系统、电梯系统以及变配电系统等,而对于这些系统的安装和调试工作也已经成为技术性和专业性都很复杂的工作了,在电气自动化技术中包含了电工学、电子学、信息学以及自动化控制技术等多门复杂学科。而电气自动化系统的安装和使用以及电子自动化的控制工作不但大幅度的提高了电气设备以及整座建筑的安全性和可靠性,同时也增强了各个系统之间的有效联系,提高了优化决策的准确性。
2 建筑电气自动化的优势
2.1对建筑电气系统的高效监管
现代建筑的大型化趋向越来越明显。同时建筑的结构越来越复杂,功能也越来越多样,如果采用模拟和人工的控制方式将会出现对建筑电气系统的监管盲区,进而为事故和隐患埋下伏笔。建筑电气自动化的实现可以通过监控系统自动实现对建筑电气的信息采集、处理,达到不间断、实时的监管效果,能够有效避免建筑电气系统的问题,有利于建筑电气系统的稳定。
2.2提高建筑电气各系统的联动效应
建筑电气自动化是建立在网络和智能控制的基础上,通过自动化技术可以将现代建筑的空调、消防、照明等功能系统相互连接成为一个功能型和自动化的整体。例如出现建筑物火灾时,建筑电气自动化系统通过监测系统检测出火灾信号,经过判定确认后随即发出消防信号,这时建筑物空调系统会自动关闭,进而启动消防和喷淋系统对火灾进行控制,同时再开启逃生照明系统方便人群的疏散和逃生。通过建筑电气各部分的联动可以有效实现各功能系统的作用,为实现现代建筑的安全和功能,起到系统、功能上的支持作用。
2.3建筑电气的安全性
建筑电气在运行和待机的过程中会蕴含一定的风险,特别在出现环境变化、操作失误和设备问题时,会出现建筑电气的功能和安全问题。建筑电气自动化可以对系统和设备的异常问题做出正确而及时的反应,不但提高了建筑电气的安全性,而且也大大提高了建筑电气维修人员的工作效率。
3 电气自动化在现代建筑中的应用
3.1电气自动化与电力接地系统。
随着建筑物的越来越智能化,建筑物的用电安全被提到人们的生活日程中,电力接地系统关系到整个供电系统的安全性和可靠性。目前接地系统常用的接地方法有两种,一是TN-S系统,它是一种三相四线加PE线的接地系统,它的特点是保护接地线PE和中性线N在变压器中性点共同接地,两线在其他地方不再有连接。二是TN-C-S系统,它包括TN-系统和TN-S系统,其连接方法为,入户前采用TN-C系统,入户处重复接地,入户后使用TN-S系统。在该系统中,中性线N是带电的,不能将N线接到设备外壳上,否则容易引起点击或火灾事故的发生,保护地线PE不带电,与PE线连接的设备部也不会带电。相比较而言,TN-C-S系统包括TN-S所包含的功能,因此TN-C-S系统更为安全。
3.2电气自动化与电气保护系统。
电气保护系统主要包括交流工作站接地、安全保护接地、屏蔽接地、防静电接地、直流接地和防雷接地等。交流工作站接地是指将N线接地,N线接地的过程中,不能与安全保护接地、屏蔽接地、防静电接地、直流接地和防雷接地等混接,也不能与PE线连接。安全保护接地是指将不带电的电气设备的金属部分与接地体之间作良好的连接,但是需要注意的是不能将N线与PE线连接。屏蔽接地是指将外部设备与PE线连接,使外部设备不带电的一种连接方法。防静电接地是指通过保持环境的干燥,防止导静电体与大地构成回路而造成影响的一种防御方式。直流接地是通过一种绝缘材料如铜芯作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地而实现的。
3.3电气自动化与安全系统。
现代建筑的安全系统包括安装防盗门锁报警系统、消防自动报警系统、空气质量监督报警系统、紧急报警系统等等,它们都是以自动化技术为基础。随着科学技术水平的提高,自动化功能安全装置不断的涌现在人们的日常视野当中。防盗门锁报警系统可以通过自动化技术,在门上安装自动报警装置,当门锁被撬时发出警报声,防止楼主被盗。消防自动报警系统是通过安装自动报警装置实现的,这些自动化装置时采用自动化的技术原理,结合消防的需要而研究出来的,对消防安全又着重要的意义。目前,由于空气质量的原因例如煤气中毒等在生活中经常发上,在此,笔者提出一种系统叫空气质量监督报警系统,它的功能主要是检测空气的质量,发出警报。它的实现还需要更进一步的研究。
3.4电气自动化与暖通空调设备。
目前,在市场上出现的许多空调系统都具有调节室内温度的功能,它是根据人们的需要自动调节室内温度而实现的,热天可以把温度调低,冷天可以自动升高温度,在人们的日常生活中有着非常重要的作用。 3.5电气自动化与照明设备。
自动化设备在建筑照明领域的应用是非常广泛的,例如声控开关,它是用声光控延时开关代替普通开关而实现的,在白天,尽管有声音,灯也不会亮,在天黑以后,当有声音发出而且达到一定的强度后,灯泡会自动点亮,提供照明,当声音结束后,灯会自然延迟几分钟后会自动熄灭,可以达到节能的目的。声光控延时开关可以适用于住宅区的楼道、洗手间,也可用于车间、办公大楼、教学楼等公共场所。
3.6电气自动化与给排水设备。
自动化技术在给排水设备方面的重要应用,其代表性设备主要有感应水龙头、自动大便冲洗器、自动小便冲洗器、自动干手器、自动淋浴器等。它的原理是根据红外光反射原理而实现的,当人接近设备附近时,红外发射管发出的红外光信号经过人体反射到红外接收管,信号经接收、放大、译码并输出触发固态继电器,激活电磁阀打开放水。手离开设备时,红外光停止反射,电磁阀自动关闭。这些设备可以广泛应用于餐馆、公厕、医院、火车站、学校等公共场所。
4 电气自动化在建筑领域的发展趋势以及未来建筑的发展方向
随着科学技术的发展,自动化的技术应用也越来越广,自动化程度也越来越高,智能化将是未来建筑的发展趋势。智能建筑主要包括运作自动化、节能自动化、通信自动化、办公自动化、安全保卫自动化、设备自动化、防火自动化等等。智能化建筑通过对建筑物的结构、系统、服务和管理以及它们之间内在联系进行分析,将结构、系统、服务和管理的完美的结合起来,从而建设一个环保、和谐、高效、舒适、方便的居住环境。由于资源的不合理的开发和利用,导致资源和能源的紧缺,同时,由于环境的污染给环境带来了种种问题,要求建筑在未来向绿色、节能的方向的发展。因此,和谐、绿色等词也将被引入建筑设计当中,环保型建筑业将成为建筑未来发展的必然趨势。随着技术的发展,在不久的将来,智能和环保将成为衡量建筑质量的指标,智能型和环保型建筑将成为时代建筑的标志。
5 结语
随着人们对建筑物功能要求的提高,消防、安保、空调以及照明等系统的自动控制水平已经成为衡量现代建筑品质的重要标志,作为现代建设核心技术的电气自动化技术也面临着新的挑战。建筑电气工程师应综合电气、信息、控制、管理、决策等多方面的技术,以节能、丰富、安全、个性化为目标,对自控系统进行进一步的探索,将我国智能化建筑产业推向新的发展高度。
参考文献:
[1]赵瑞军.论楼宇自控系统的功能需求与技术发展[J].山西建筑,2008,(36).
[2]吴栋.关于智能建筑楼宇自控系统的研究[J].中国新技术新产品,2010,(6).
[3]唐永红.智能建筑的电气设计[J].科技创新导报,2009(11).