电气自动化技术在智能建筑中的应用

蒲红星

摘要：智能建筑在应用中凭借自动化和智能化技术越来越受高端消费群体的关注，这为智能建筑的发展提供了新动力。智能建筑是利用多种先进技术通过有机结合的一种系统化的新型建筑物，是以计算机技术为基础，结合通信技术、信息技术以及建筑工程艺术为一体的综合性艺术工程，为高端消费者和上流人群提供更加便利、舒适和人性化的生活方式。

关键词：智能建筑;电气自动化;应用

1 电气自动化的概念和优点

电气自动化是研究与电气工程相关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析、研制开发以及电子与计算机等领域的一门科学。进入新世纪后，随着电力电子技术、微电子技术的迅猛发展，使其发展日趋多元。电气自动化技术的身影已出现在我们身边的各个领域。

电气自动化的优点包括：1. 优化供配电设计，提高供电可靠性;2. 提高设备运行效率，减少电能的直接或间接损耗;3. 合理调整负荷，提高设备利用率。在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率节约电能。

2 智能建筑概述

计算机技术在当今社会，已经在生产和生活的方方面面都得到了渗透，计算机编程技术的日新月异催生自动化生产、运输、传播的快速发展。

2.1 智能建筑内涵

用物理鏈路，通过计算机技术将各单独的工作站、单个的主机连接在一起，实现资源共享，为达到通信目的而组成数据链路，从而使得信息化快速发展。智能建筑，是在建筑物内部，将信息技术与建筑技术，依托现代高科技相联合起来的建筑。智能建筑，是将建筑物内的设备，在计算机技术的支配下，实现自动控制的一种先进居住环境。是建筑技术与现代社会信息化有机结合的成果。实现对信息资源在用户中的信息共享。

2.2 智能化建筑的主要特征

有完整的控制、管理、维护和通信设施，方便于进行环境控制、安全管理、监视报警，并方便于提升工作效率，刺激引发人们的创造性。

2.3 智能化建筑的要求

建筑智能化要求有自动化的设备设施，高性能的通信系统及友好的人物交互，成为富有柔性化的建筑和自动化的建筑。建筑智能化是电气与信息技术，在人类从电气时代走向信息时代整个过程中相互融合的成果，具有先进的信息接收和动作反馈能力，综合节省设备运行维护费用，可以满足高效节能、可以提升工作效率和灵活性，提升建筑物的安全、高效便捷性和智能化水平。建筑智能化是电气自动化技术得以发展延伸的产物，高新技术的运用，满足用户对不一样环境功能的需求，从而可以使工作效率大大提升，人员体验更加友好。

3 电气自动化在智能建筑中的应用

3.1 电气系统设计

3.1.1 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。

3.1.2 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。

3.1.3安全保护接地

在智能建筑中，由于有很多强电设备、弱电设备和非带电导电设备及构件的存在，所以需要严格的安全保护接地措施。如果没有安全保护接地，当设备的绝缘损坏的时候，其外壳很容易带电，人不小心触碰到此类电气设备的时候，很有可能被电击伤甚至造成危害生命的事故。因此，智能建筑中必须采用安全保护接地设备。其主要是将电气设备不带电的技术部分与接地体之间进行金属连接，将保护地线与智能建筑中的用电设备进行连接，最好将其附近区域的金属构件也进行连接，但严禁与中线相连接。

3.1.4 直流与交流的工作接地

直流电工作接地主要考虑到智能建筑内有很多计算机、多媒体等大型设备，其要求电流稳定性好、准确度高，以满足大量信息的传输、能量转化等要求。通常采用较大截面的绝缘铜线做引线，将电子设备直流电接地，并与基准点相连接。变流电工作接地主要是将变压器中性点或者中性线接地。其中中性线需采用铜芯绝缘线，并保证其不会外露、不能与其他接地系统混接。

3.1.5 屏蔽接地与防静电接地

智能建筑中大都需要进行防电磁干扰工作，通常采用屏蔽和正确接地等手段进行。一般将设备的外壳与保护地线进行连接，要求与保护地线连接的屏蔽管路两端均进行连接，并尽可能的使室内屏蔽多点与保护地线进行连接。除此之外，因进行大量防静电工作，对室内和电气设备进行除尘清洁工作。

3.2通信自动化

智能建筑的信息通信系统通过与外部如电话公网、数据网、物联网、卫星网以及广电网相连，保证建筑物内外部实现语音、数据、图像等等的传输。通信自动化能为使用者提供快捷、有效、安全及可靠的信息通信服务，包括语言文本，图形、图象及计算机数据等多种媒体的通信服务。通信网络系统一般包括：固定电话通信系统、声讯服务通信系统、无线通信系统、卫星通信系统、多媒体通信系统、视讯服务系统、电视通讯系统，客户可自行定义服务通信方式.调整通信服务功能。

3.3楼宇自动化

楼宇自动化是智能建筑的主要组成部分之一，智能建筑通过楼宇自动化系统实现建筑物内设备与建筑环境的全面监控与管理，为使用者营造一个安全、舒适、高效、经济、便捷的生活工作环境。楼字自动化系统对整个建筑的所有公用机电设备，包括建筑的中央空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统，进行集中监测和遥控来提高建筑的管理水平，降低设备故障率，减少维护及营运成本。

楼宇自动化系统涉及建筑的空调、通风、电力、照明、防灾、安全，给排水、车库管理等设备与系统，是智能建筑中涉及面最广、设计任务和工程施工量最大的子系统，它的设计水平和建设质量对智能建筑功能的实现有直接的影响。设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行归类、分析、采用最优化的控制手段，对各机电设备进行集中监控和管理，使设备始终高效、有序的状态下运行，创造安全、舒适、高效的工作环境，尽量节省能耗和日常管理费用，从而提高了智能建筑的现代化管理和服务水平。

4 结语

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]李孔华.建筑电气自动化设计及发展趋势的探讨【J】.城市建设，2010

[2]于涛，郭洪柱.关于在现代楼宇建筑中电气自动化作用的探讨【J】.中国科技博览，2011