建筑电气自动化论文 篇1
智能建筑设备电气自动化系统有着很多优点，例如：节能、环保和低碳，利用智能化系统进行管理代替人工管理的模式，大量的节约人工费用，自动控制系统管理还能实现设备的远程监控和管理，提高设备的使用周期，提升设备运行的稳定性和舒适性。智能 3A 建筑的应用越来越广，投资规模也在增加，我国的楼宇智能化水平显着提升，但与国外发达国家相比还存在一定的差距，例如：管理水品的不足，工程技术人员的缺乏，系统集成性能的差距。为了提升我国智能建筑设备电气自动化系统设计的水平，本文进行了详细的分析和研究。
1 智能建筑设备电气自动化系统
作为智能化控制系统，集散装置由现场控制器、主控制器、两级网和通信网络等四级控制装置组成，自动化控制由现场控制器来实现，交流则通过中央控制计算机。智能建设设备电气自动化系统的应用具有以下功能：一是对于设备的运行参数、变化趋势和历史数据可自动获取，对于设备运行的故障可以及时发现并处理；二是电气自动化系统对机电设备的开启进行自动控制，并监测和显示数据；三是结合外界条件对设备运行进行调节，使设备运行达到最优状态，实现建筑内设备自动化管理控制和维护。
2 控制设备各子系统
明确各子系统功能作用
.1 供电系统
智能自动化系统需要电力的保证，对电力的要求较高，为了保证用电稳定需要配置备用电源，避免发生断电的情况影响设备的正常运行和损坏设备，使供电系统在特殊条件下仍可以对设备进行控制和监测，保证自动控制系统的正常工作。
.2 照明动力系统
照明动力系统由路灯照明系统、楼道照明系统、应急照明系统和家用照明系统构成，为了使自动化系统发挥其作用，要保证电力的稳定供应，并在设计时充分考虑设备的节能，应急照明系统应区别于其他照明系统，供电系统应独立分开，并配备应急电源，保证在特殊情况下应急照明系统正常工作，楼道照明应选用声控等形式控制，更大的节约能源。
.3 给排水系统
给水系统的给水形式有以下几种：高位水箱给水、气压罐给水和水泵给水，室内排水系统通常是由重力流进行，如有泵房则应加设集水坑及排水潜污泵。气压罐给水系统的功能有设备运行报警和泵的启停控制。排水控制系统是利用集水坑、污水池和排水等设备对其监控。水泵给水控制系统中，应配置 3 个液位传感器，分别监测三种不同情况的液位，包括报警液位、溢流液位和泵启停液位，还有传感器用于水压检测，对设备的运行情况进行监测。
.4 通风空调系统
通风系统是对空气中的一氧化碳和二氧化碳进行检测，如果浓度超过相应的标准，则开启风机，保证空气的质量达标；空调系统则是由制冷系统对机械设备进行合理的控制。
明确自动化系统布线方式
建筑设备电气自动化控制系统中包括：通讯线、信号线和电源线，不同线路的布线方式不同。电源线一般采用 BV-（500V）的铜芯聚氯乙烯绝缘线，网络通讯线的选择需要考虑计算机局域网、建筑设备自动化系统传输率，未来是否兼用和成本等，例如同轴电缆在远距离传输或强干扰下，需选择 ari 选用光缆。此外，电气设备自动化系统中的线路需用金属管保护，信号线与网络通讯线避免在同一电源统一管道埋设，如果必须需要平等敷设时，间距应大于 ,如果需要敷设在同一金属线槽内，需用金属隔离开，保证线路互不干扰。
3 智能建筑设备电气自动化系统的设计
设计原则和标准
智能建筑设备电气自动化系统设计时应遵循以下原则：系统的安全好、系统的设计应技术先进、功能稳定且集成性好，并具备良好的操作性和开放性。系统设计时首先应满足用户的实际需求和招标文件中规定的技术参数，并保证设计过程中满足国家对于智能电气自动化系统设计的相关标准和法规。
系统设计流程
智能建筑设备电气自动化系统设计步骤：一是先对用户进行分析，设计人员根据调查和设计任务书等方式，深入研究建筑内设备及自动化系统；二是功能子系统的方案设计，根据前期对情况的交接，制定合理的控制方案，明确各子系统数量及控制要求；三是 BA 系统监控点数表编制，设计人员根据功能子系统控制方案确定设备类型、性质和监控点；四是绘制施工图纸和系统配置。
设计要点分析
智能建筑设备电气自动化系统设计要点有：中央控制室应与系统用电负荷较大的区域相临，还应远离噪音较大的区域并避免电磁干扰。现场控制器设置应首要考虑系统的管理和维护方便，布线时应选择最优线路，节省开支，遵循布线集中和靠近传感器、执行器的原则，接口需留 15% 的剩余量。传感器的输出形式包括：数字输出和模拟输出，输出应避免电磁干扰，如果存在应选择电流型传感器或电压传感器。
4 结语
总之，在建筑设备电气自动化系统设计中，需要明确各子系统的功能，并采用先进的技术和良好的实用性，保证系统运行的安全和稳定，并考虑到产品的运行可靠和稳定，布线合理，确保系统的正常运行。同时系统越来越复杂，投资也越来越大，运行维护成本在不断增长，因此在设计电气自动化系统时，应在符合实际情况的基础上，尽可能的降低成本和运行费用，并做好节能环保的工作，最大限度的发挥建筑设备电气自动化系统的先进性。
参考文献：
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[4] 毛菊英 . 电气自动化技术在现代建筑中的应用探讨 [J]. 科技创新导报 ,20xx（03）。
建筑电气自动化论文 篇2
随着我国经济的持续发展，能源短缺问题已经越来越突出，在我国的“十一五”发展纲要中，就把“节能减排”作为一个主要的约束性指标进行实施。除了工业方面的节能减排工作以外，民用建筑作为建设工程领域的重要组成部分，它的节能工作与每个人息息相关。在民用建筑的节能工作中，除了提倡使用清洁能源之外，最主要的还是在建筑的设计阶段和施工阶段，进行规范的节能设施的建设。这其中最主要的就是建筑的电气系统，它的节能设计和建设，对整个建筑的节能工作起到了决定性的作用。
1供配电系统的节能分析
供配电系统的节能主要是在满足电能的使用前提下，通过减少供配电设备本身的能耗来实现节能。为了达到这一目的，除了使用节能设备之外，还有就是要考虑整个配电系统的合理性，以采取行之有效的方法来减少设备能耗。供配电系统损耗主要是由线路损耗和变压器损耗两方面构成的，而依照损耗的变化情况，又可以细分为固定损耗和可变损耗两种。固定损耗主要是线路上的电器介质损耗和变压器的铁损，损耗大小跟整个系统的频率和电压相关，并且只要接通电源，固定损耗就会一直存在。所以降低固定损耗的方法就是选择合适的节能设备。可变损耗又可以称为铜损，是电流通过变压器和导体的时候所产生的损耗，它的大小与线路的阻抗有关。因此想要降低可变损耗，主要是通过降低线路阻抗来实现这一目的。
2供配电系统的节能措施
2．1合理配置系统变压器的容量和台数
实现系统变压器的容量和台数的合理配置，主要是通过负荷计算实现的，它是整个供配电系统中用来确定变压器的容量和台数的主要依据。根据我国的用电水平和相关标准，各类建筑类别的变压器的容量和台数应该按照《全国民用建筑工程设计技术措施—节能专篇》中的规定指标进行。变压器装配指标如表1所示。
2．2减少低压线路长度
减少低压线路长度，能够降低系统的线路损耗。而要实现这一目的，首要的就是要将变压器设置在负荷中心，并尽量采用高压线路。在一些民用建筑选择供电中心时，设计者往往只从减少设备房的面积、管理方便或者是减少投资等方面进行考虑，这样造成的结果就是供电中心的变压器容量大、台数多，不仅造成管理困难，而且也形成了能源浪费。
3照明系统的节能措施
照明系统是民用建筑工程中不可或缺的一部分，因此，实现民用建筑工程照明系统的有效节能是建筑节能工作中的决定性因素之一，而实现照明系统的节能工作，主要可以从以下几个方面入手。
3．1采用合理的照明灯具
选用高效的节能灯具是实现照明系统节能的手段之一，因为节能灯具的发光效率更高，可以实现电能的利用最大化，下面就对比白炽灯、节能灯和LED灯的功率大小和成本，以此来说明节能灯具选择的重要性。在不同的建筑场所中，灯具的选择也应该合理。比如在商业类的建筑中，为了实现有效节能，在一些楼层不高的场所中，应该使用直管型荧光灯;而在一些楼层较高的场所中，可以选择高压钠灯或者是大功率的细管径荧光灯。在居住类的建筑中，应该采用紧凑型荧光灯，不仅节能而且光通量是普通白炽灯的5倍，并且LED灯也开始逐渐由室外装饰照明发展为家用照明，所以还可以使用更加节能的LED灯。而在一些公共场所中，应该选择更加耐用的日光灯或者是荧光灯。除此之外，一些户外场所需要发光率更高的灯具，所以高压钠灯是很好的选择。
3．2更加科学的灯具控制方式
根据不同的建筑场所，灯具的控制方式也应该不同，但是总的原则是科学合理，避免造成能源浪费。在走廊、楼梯间等公共场所的照明，应该采用集中控制，或者是按照建筑的自然采光和不同季节，来进行合理的分区和控制。在较大的公共场所中，也应该采取集中控制的方式，方便人员管理。而像酒店宾馆的客房电源就应该设置成节能控制型的总开关，以保证旅客离开后客房能够自动切断电源，避免了电能浪费。
3．3使用智能灯光节电器
智能灯光节电器主要是利用微电子技术对照明系统的电能质量进行优化处理，它是在不影响照明设备正常使用的前提下，输出一个最优照明度，以实现节约用电和延长照明设备的使用寿命的目的。根据我国变配线路长，距离远的现状，为了减少输电线路中的损耗，供电部门的初始供电电压都高于额定电压，这样才能保证供电线路末端能够达到额定电压，但是过高的电压不仅会缩短设备的使用寿命，而且还会产生额外的电费开支，因此使用智能灯光节电器就非常有必要。
4配电线路的节能设计
在经济条件允许的情况下，配电线路一般推荐高导电率的导体，也就是铜芯电线比铝芯电线更好。因为铝芯电缆的电阻率比铜芯电缆约高1．68倍，因此铜芯电线比铝芯电线允许通过的最大电流高30%左右。并且由于铜芯电线的电阻率低，在同截面流过相同电流的情况下，铜芯电缆的电压较小。因此，同样的输电距离，能保证更高的电压质量;或者说，在允许的电压条件下，铜芯电线的输送电能能达到更远的距离，也就是供电的覆盖面积更大，有利于供电网络的规划，减少供电点的设置数量，达到节约资源的目的。而在配电线路的设计中，应该尽量走直线，以减少配电线路的长度，提高功率因数。这样的设计不仅能够降低线路损耗，而且还能提高供电质量。另外在电线界面的选择上也适宜按经济电流来进行，这种方法能够减少配电线路中的电能损耗，延长电线的使用寿命，达到节能目的。当然，除了以上的一些节能措施之外，民用建筑的配电线路设计还应该遵循以下原则:1)要充分满足建筑物的功能要求，即不同建筑场所的显色指数、照度和色温要求;满足医疗建筑、体育场馆、餐饮娱乐场所和酒店的电气设备的用电需求;2)要充分考虑实际的经济效益，不能因为要节能降耗，就不考虑必要的投资消耗。所以节能也要进行有效的经济效益评估，经过合理的比较分析，科学的选择节能设备，这样才能达到真正的节能目的;3)减少无谓的能量消耗，这是节能的关键。
5其他设备的节能措施
在民用建筑供电中，空调用电占了很大的一部分，因此设计出更加节能环保的空调系统也非常重要。一般来说，假如民用建筑采用的是中央空调系统，那么就可以采用自控管理系统来进行控制，从而达到节能的目的;如果采用的是分体式空调，那么应该设计一个专用开关，来控制它的用电插座回路，减少空调的待机损耗，从而达到节能目的。除了空调以外，在民用建筑中，冰箱、电视等等常用的家用电器也可以使用插座回路来减少其待机损耗。另外，在不少的公共建筑中风机和水泵设备的使用范围也是比较广泛的，并且据有关的数据显示，风机和水泵的节流损失费占到了整个维修成本的7%，所以对于这类设备也应该进行节能降耗。
6结语
节能降耗是经济可持续发展战略的重要目标之一，作为能耗大户，民用建筑也应该进行节能降耗工作，而电气节能就是主要的措施之一。据估算，到20xx年所节约的建筑电气能源可以媲美4座～5座三峡发电站的发电量，因此这笔资源是非常可观的。现在，国家正在大力发展节能设计，所以建筑电气节能设计的发展潜力很大，这也为所有的建筑电气工程人员提供了机遇。
作者:程青 单位:山西一建集团有限公司
建筑电气自动化论文 篇3
消防联动控制方式存在的不足及建议
消防联动的控制方式有两种方法，一种是总线制的控制方式，一种是多线制的控制方式。在第一种方式中，主要依靠计算机，在设计一定的控制程序后，通过电源驱动线和信号线分时复用的形式，通过计算机的自动化程序，实现24小时的随时监控制。这种控制方式又可以分为二总线制与三总线制，在布线方面少于多线制，需要多台监控设备，是目前应用较多的工程消防控制方式。对于第二种控制方式，其技术是将信号线和电源驱动线分开，线路设置上分别设置检测线、电源线以及控制导线，一般有四线制与五线制。虽然第二种方式相比第一种方式利用率较低，但是这两种方式各有优缺点，设计人员应该根据实际应用状况，选择恰当的控制方式。
消防水泵启停控制存在的不足及建议
在消防灭火中，主要依靠消防水泵这一消火措施，消防水泵又可以分为喷淋泵、消火栓泵，根据消火栓系统要求，在安装位置选择上应该选择能够直接启动的位置上安装。按照“报警规范”的相关要求，对于消防控制室，要求也要可以直接手动管控消火栓泵，使其能够顺利进行启动或者停止。
另外，水泵房的消火栓泵周围，还需要安装可以直接能够控制水泵电机的开动、停止的控制箱，以便能够全方位的操控消火栓泵的开启与停止。但是，在操控消防水泵开始或者停止过程中，还存在以下两个方面的不足。第一，由谁来控制消防水泵的开始和停止问题，即这个操控权谁来掌握；第二，消防水泵的开启方式。目前通常由消防控制室、控制箱以及消防栓的控制按钮来控制消火栓泵的开始或停止，而且主要以消防控制室为主要掌控者。现在，大部分高层建筑对于消防栓的控制，大都将自动及手动的转换开关设置于泵房的控制柜上，并将其设置为自动状态。这种方法的优点是当自动控制系统失灵时，其他工作人员可以在水泵房把开关调整为手动形式，然后开动消防泵，而且有利于日常的维修或检查。这种方式对工作人员较为方便，但是也存在一定的不足。
即在在水泵房中设置转换按钮，很容易因为人为错误导致重大失误。因为一般来说，没有人看管水泵房，如果工作人员将开关转换为自动式的状态，但消防控制室在不知情的情况下，再加上消火栓的按钮没有及时开启消防泵，那将会带来较为严重的消防安全问题。因而，为了避免上述问题，在设计消防泵时，可以把控制室的手动操作启停按钮设计为可以直接开启消防泵的状态，略去转换这一环节，这样就可以避免消防泵的启停问题，有利于消防中心实施全方位监控。
一般来说，消防栓泵的开启主要有以下两种办法：第一，在第一种控制方式下即总线制的控制方式下，可以使用灭火栓附近的联动接口模块，把灭火栓的启动或停止信号传输到控制室的控制系统，由控制系统输出给消火栓具体的开关量，以启动灭火栓按钮，开启灭火功能。第二，可以通过消火栓泵的启动箱把启动或停止信号发送到消火栓的开关量触点，从而启动灭火栓按钮。对于这两种方法都可以应用于具体实践中，相比较来说第一种可以节约成本，但需要在总线制的控制方式下，才可以使用。
消火栓泵和喷淋泵的工作状态信号获取问题
消防水泵在开启后需要返回其工作的相关信号，通常有以下两种办法：第一，是取电路信号，也就是接触器的合闸辅助接点通过这个节点传送工作信号；第二是取物理量信号，也就是数据主要依赖供水管网上的水流压力传感器传出的信号，但第二种目前应用较少。对于故障信号的获取，相对来说电源断电故障信号的反应较为清晰，对于其他类型的故障信号应该如何获得还需要研究和探讨。
防火阀、排烟阀的信号控制及返回问题
在实际应用过程中，大都选择280℃易熔环熔断的防火阀，一般来说最好将防火阀设计为电磁阀的形式，当然对于信号的返回是采用一对一的返回方式，还是采用成组返回的方式，还需要根据具体的实际情况来确定。通常用什么方式启动排烟阀也需要值得研究和讨论，大部分排烟阀均能安装编码接口联动模块，让消防控制室的联动控制器来对排烟阀进行开启或关闭的控制。另外可以让附近的感烟探测器构成的控制线路来进行启动，消防控制室仅接受感烟探测器工作后的相关信号即可。
结束语
综上所述，在高层建筑电气的设计中，需要设计人员在考虑现场工程状况的基础上，根据实际需要选择恰当的方法，重视消防问题，以建设有效的消防系统，保障建筑物的安全使用。