智能建筑电气控制技术的设计与应用研究

张福军

摘要：现如今，随着科技的发展，各种智能建筑不断发展与完善起来，而在应用建筑系统智能化技术的同时，有关电气控制技术的发展也完善起来。本文主要对智能建筑中有关电气控制技术的应用进行研究。

关键词：智能建筑;电气控制技术;设计;应用

引言

电气自动化技术作为当前控制技术和电气工程技术相互结合的产物在工业生产领域发挥着极大的作用，同时也在很大程度上影响了改变了人们的工作和思维方式，推动了人类文明的发展。电气自动控制技术和理念在建筑行业中的成功运用极大的满足了人们对于安全、舒适、绿色、环保建筑物的需求，对于提升人们的生活质量起着决定性的作用。

1智能建筑概述

建造绿色建筑是建筑行业的发展方向，因为绿色建筑既节约能源又可使用户获得舒适健康的生活环境。而智能化是使建筑达到绿色建筑标准的必要措施。通过智能化技术对建筑物的照明、家电、暖通、给排水系统的便捷管理，让用户对能源的使用可以进行实时的调控，运用现代的无线通信网络还可以进行远程控制，因此可以节约大量能源;现代人对居住和工作环境的要求已经从舒适、安全上升到高效、环保和个性化，智能化建筑可以让用户通过手持终端实现对工作、居住环境的个性化控制。因此，建筑的智能化得以迅速发展。

2电气控制技术在智能建筑中的应用

2.1电气系统设计

（1）TN-S系统。该系统是我们通过所说的低压配电系统，从实际应用的情况来分析，在实际操作中可以将中性线与保护接地线进行分析，是当前极为标准的三相四线PE线接地系统。在系统的正常工作过程中，保护地线不带电，只有中性线带电，基准电位极为稳定，对于地面并不存在高压。因为接地线不能使用不合格的地线，直接和外壳进行连接，所以其运行的安全性和稳定性比较高。在实践应用中，考虑如下几点：利用智能建筑内的单相用电负荷量大并且不是经常保持平衡的，而中性线接地会有随机电流;中性线带电，如果与保护地线连接一起之后将会直接连接到设备金属外壳，此时会存在较高的风险，各个设备也会出现多重干扰，正常运行受到严重影响。（2）TN-C-S系统。该系统主要由TN-C系统、TN-S系统构成，即为两个接地系统，将分界点直接设置到中性线与保护线的连接位置上。在智能建筑的应用实践中，供电区域外引电流的情况下多数都是采用该系统的形式。较之其他系统存在明显的区别，主要是系统在进入到TN-C系统时，进入位置应该进行重复接地，然后就能够使用TN-S系统，其运行的安全性非常高。（3）安全保护接地。由于智能建筑在应用的过程中，需要使用很多强电设备、弱电设备以及非带电体设备，因此在实际操作中需要根据实际情况采取必要的保护接地措施。如果没有设置相应的安全保护接地装置，在设备出现绝缘结构损坏、绝缘性能下降等问题，那么外壳就会直接带电，操作人员一旦触碰该设备，就会导致严重事故的发生。为此，智能建筑需要做好安全接地保护，可以直接将电气设备不带电的部分和接地体进行金属连接，并且需要将保护地点和智能建筑的用电设备进行稳定的连接，最后能够和金属构件进行连接，需要注意不能和中线连接。（4）直流与交流的工作接地。直流电工作接地中主要是考虑到系统中的计算机、多媒体等大型的设备，必须要保证电流运行更加的稳定和准确，能够达到信息大量传输、能量转化的需要。一般情况下，截面比较大的绝缘铜线作为引线，然后将设备直接接地，并且和基准相连接。

2.2绿色照明的应用

（1）应用绿色照明理念设计节能的室内外照明。充分地利用自然采光，科学设计、合理布置灯具，选用高效、节能光源，配合建筑设备监控系统配置智能环境节能控制，以达到节能的目的。（2）合理利用自然采光。公共照明区域采用电子自动控制装置，既保证有效照度要求，又达到节能的目的。室内照明环境采用可控遮阳装置，提供最佳舒适度，以达到降低能耗的目的。（3）光源的合理配置。根据照明使用环境的性质、功能需要，合理选择使用光效高、显色性好、寿命长的高效光导纤维、LED（发光二极管）灯等。（4）智能照明控制系统的使用。采用智能照明系统还可以有效抑制电压的波动，通过系统对电压的限定和滤波功能，避免过电压和谐波干扰对灯具的损害。

2.3智能建筑中对BACnet协议与现场总线技术的应用

（1）智能建筑对现场总线技术的应用：在生产现场主要应用现场总线，将智能建筑的数字控制系统、自动化监测仪表与智能现场设备连接起来，从而实现控制系统、检测仪表与这些设备的多分支与全数字化结构相互联系的数据通信网络体系。将网络中智能化、数字化以及分散化的控制与测量设备作为网络控制的节点，并采用总线方式进行连接，以实现自动化控制功能与信息的相互交换功能。智能建筑的自动控制系统是过程控制的一种，因此智能建筑可以适用那些适合过程控制的通信标准协议。如今电气控制中的现场总线技术在智能建筑中的应用最为广泛。（2）智能建筑对BACnet协议的应用：该协议主要为楼宇自动控制网络的一种数据通讯协议，应用在智能建筑中具有以下特点：具有较可靠并先进的技术，同时控制系统开放性比较良好，不需要任何专用的芯片，因此可以通过任何制造商来生产，基于这些制造商的生产支持，可以有效缩减整体自动化控制系统的应用投资;实际通信过程采用先进并统一的交换方法与数据表示;智能建筑产品具有一致严格的等级标准;智能产品具有较好的操作互动性，可以便于自动化控制系统的集成与扩展。总之该协议可以通过其系统集成性来将智能建筑中的所有子系统集成在统一控制平台，以便在统一的进行管理、控制与监视，提高设备质量与管理效率，降低智能建筑的运行与管理成本，这也是如今我国智能建筑中最常有应用价值的电气控制网络系统。

3结语

综上所述，随着经济技术的全面发展，智能建筑是今后建筑行业发展的必然趋势，为人民提供了一种更加舒适、安全和方便的居住和生活环境，同时自动化控制技术在智能建筑工程中的应用极大地提升了建筑物的智能化建设水平，在智能建筑中的应用也越来越广泛。随着电气控制技术的不断发展，智能建筑的发展空间会越来越广阔。

参考文献：

[1]张玉平，韩磊.电气自动化在智能建筑中的运用探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2018（11）：5406.

[2]王浩.淺析电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用[J].智能城市，2019，2（4）：21.

[3]蒋开林.浅析电气自动化控制中的人工智能技术[J].山东工业技术，2019（16）：132.

（作者单位：吉林松辽建筑设计院）