探析智能建筑中楼宇自动化设计应用

沈雪琴 林迪 刘庆林

摘要：随着技术水平的提升，更多现代化技术被应用到建筑行业之中，特别是人工智能技术在建筑行业中的应用，有效提升了建筑物的智能程度，为楼宇自动化发展提供了较为有利条件作为支持，带给了用户更加优质的居住体验。智能建筑已经成为了今后建筑行业发展的重要内容，可以科学合理的对于资源进行应用，满足人们的使用需要。因此，建筑企业必须要认识到智能建筑设计的关键作用，推动智能建筑自动化发展，为建筑行业的可持续发展提供支持。

关键词：智能建筑;楼宇自动化设计;应用

将智能技术应用到工程之中，推动了工程的发展。并且，智能建筑可以较为有效的降低能源消耗，提高资源利用率，是使建筑行业发展符合我国战略规划的必经之路，因此相关人员必须要注重智能建筑，并将其和自动化技术相结合，从而推动楼宇自动化发展，带给人们更加优质的居住体验。

一、智能建筑中楼宇自动化设计原理

（一）楼宇自动化设计原理

在推动建筑智能化发展的过程中，楼宇自动化设计有着非常重要的作用。其能够将空调设备、火灾报警系统等统一的开展管理工作，并借助于现代监控技术分析在建筑施工过程中可能出现的安全问题，降低出现建筑火灾的概率。在将各个子系统进行衔接的基础上，楼宇自动化控制系统能够将异常数据及时上传至控制室，并对于现场设备进行控制，及时的进行报警，在较短的时间内实现人员疏散目标，保障人员的安全[1]。开展机电设备一体化管理工作，可以改善建筑设备的性能，防止设备在经营运转过程中出现问题，提升建筑物的安全性。开展自动化设备，能够将节能环保目标作为立足点，科学的对于建筑进行布局，选择最为适宜的空调和采暖设备，制定行之有效的运行规划，在提高用户使用感受的基础上，从整体角度出发避免能源的不必要消耗，提升建筑能源的利用率，将成本控制在一定范围内，防止不必要资金的投入。借助于自动化设计可以集中的开展楼宇系统管理工作，减轻物业工作人员的负担，尽可能的避免由于人为操作不当所引发的问题，为用户提供适宜的环境[2]。

（二）楼宇自动化设计思维

通常情况下，楼宇自动化设计需要考虑到空调系统、电梯系统、消防系统、变配电系统等，并且需要借助于太网加强工作站和控制单元的联系，使其形成交互关系，分层开展控制工作。在将现场控制和管理设计相联系时，需要运用传感器和执行器及时的对于信息进行传递。借助于互联网，可以使各个控制单元被集中管理，降低楼宇控制工作的困难程度，为管理人员提供充足的数据作为保障。从用户的角度来进行分析，可以在結束权限设置之后，进入客户端开展访问，并借助于用户数据协议构建专门的服务器，将其应用到楼宇自动控制系统之中，取代功能站开展工作。想要将系统自动化功能落实到位，需要运用智能系统动态实时的监管不同设备使用情况，并运用设备搜集数据将其传输到工作站中进行存储，提升数据管理工作的科学性、合理性。通过数据分析结果借助于执行器进行控制，统一的对于多种不同子系统进行管理。其和人工管理存在较大区别，可以第一时间了解到设备的应用情况并进行优化，确保系统的稳定运转，能够在源头上对于事故进行处理，提升建筑物的安全程度[3]。

（三）结构设计

对于自动化控制系统结构分析发现，自动化设计工作的开展需要构建央站，分层次的对于建筑系统进行管理工作，保障自动化控制系统的稳定运转。需要从现实需求出发优化不同类型工作站，实时监管各种不同子系统，达成建筑控制目标。在自动化控制系统中所包含的监控系统复杂程度比较高，存在异构系统，复杂程度较高。想要达成现场设备管理工作，对其进行处理，就必须要协调管理不同类型系统，确保自动化控制系统是兼容的，能够进行移动。通常情况下，需要借助以三层集散控制结构，将其分为管理层、监控层、现场层是哪个方面来进行操作，这能够较为有效的提升设备安全性。

二、智能建筑楼宇自动化设计与应用

（一）空调系统

在进行智能建筑楼宇自动化系统设计时需要从整体角度出发分析空调系统的能源消耗情况，并明确对于空调能源消耗产生影响的因素，有针对性的优化空调系统，确保空调系统可以稳定的运转，降低在应用空调系统过程中对于周围环境造成的不利影响[4]。借助于监控系统可以实时监测空调系统的应用情况，并做好控制，如果在这个过程中出现不足，要第一时间警报，并交由相关专业人员进行处理。

（二）冷热源系统

在开展冷热源系统设计工作时，设计工作者可以借助于控制程序模块化这一手段来降低控制系统的应用难度，缩短控制系统流程。

冷冻系统启动、停止次序控制模块。在开展现实设计时，工作人员需要对于冷冻机系统现实情况进行分析，及时的优化冷水以及冷冻水蝶阀应用次序，在保障蝶阀接收到相关反馈之后才可以对于冷冻水泵及冷却水泵进行应用。在尚未进行温度控制时，需要确保有充足的冷却水泵运行信息作为支持。在对于冷冻机组进行启用之前，要进行延迟，从而确保机组可以稳定的运转。在结束工作时，需要按照反顺序开展，从而保障冷冻系统可以被稳定运用[5]。

冷却水系统温度有处在最优位置。这一模块能够使冷冻机冷却水的进水温度处在适宜的范围内，降低冷冻机组对于能源的不必要消耗。技术人员需要从现实出发控制冷却水稳定，并明确冷却范畴。通常情况下，冷却温度会被周围空气的温度和湿度所影响。因此，相关人员需要分析室内外温湿度有针对性的进行调控。

冷却塔风机台数最优化模块。要将冷却塔出水温度作为立足点明确对于冷却塔风机现实需求，将冷却塔风机台数控制在适宜范围内，避免能源浪费情况发生，使风机充分发挥作用。

冷冻机组台数最优化模块。一般情况下，如果冷却水系统回水温度高于回水设定温度1摄氏度左右时，并且维持时间较久，就可以认为这一系统难以满足负荷。为了对于冷冻机组进行调整，使其发挥最大化作用，设计人员需要从整体角度出发分析冷冻机组在使用过程中出现的不足之处，并运用行之有效的措施提升其应用效率，降低冷冻机组台数。

等时间最优化控制模块。在传统模式下冷冻机组运行需要花费较长的时间，并且开关机较慢，这在一定程度上导致了资源浪费。因此，在开启冷冻机组的过程中，可以运用开机较快的机组，关机时可以首先关停运行时间比较长的机组，这能够在降低能源消耗的同时，提升冷冻机组的应用时长。

故障切换控制模块。控制系统可以实时动态的检测不同冷却塔风机以及水泵的情况，如果出现故障第一时间报警，并关停设备，应用备用设备开展工作，降低其对于系统造成的不利影响。

（三）供排水系统

在进行智能建筑楼宇自动化设计时，设计人员要认识到供给水系统的重要作用。系统的分析不同功能和结构的建筑物，有针对性的选择供排水泵。一般情况下，供排水泵可以被分为生活泵、消防泵、回水泵三类。生活泵可以满足居民的用水需求，并且能够借助于变频器来对于水压进行控制，使其处在适宜的范围内。消防泵通常被应用于特殊用水之中，并且消防泵中需要安装通信接口控制器，从而确保消防用水控制工作的顺利开展。回水泵可以对于建筑应用过程中所出现的废水进行处理、加工，从而高效的对于水资源进行应用，降低出现污染的概率。

通过现场监控和集控中心远程调控手段可以合理的控制和管理供排水系统。自动化供排水系统能够对于运转的各个环节进行合理把控，如果在这个过程中出现问题，就要及时的发出警报，由专业人员对其进行维修。此外，自動化供排水系统可以动态的对于水位进行监管、控制[6]。

（四）照明系统

在开展智能建筑楼宇自动化设计工作时，需要从整体角度出发明确建筑物的照明是否正常，并从现实情况出发制定适宜的措施提升自然资源利用率，避免电力资源的浪费。在这个过程中，还可以安装定时开关的智能灯具，从而提升照明系统的智能化程度，降低在对其应用过程中出现问题概率。

（五）电梯系统

电梯系统可以搜集和电梯相关的信息，明确电梯的运行情况，并第一时间报警，分析不同电梯的应用频率，从而更有针对性的设计电梯维护时间。

三、总结

根据上文来进行分析，智能建筑已经成为了今后建筑行业发展的主要趋势，设计人员在进行工作时需要从整体角度出发，明确可能会对于智能建筑中楼宇自动化产生影响的因素，并从多个角度出发进行调整，确保楼宇自动化可以发挥最大化的作用，在确保建筑物功能的同时达成节能环保目标，从而实现建筑行业与生态环境的双赢。

参考文献：

[1]张建涛，张继庆. 建筑智能化中楼宇自控系统的应用研究[J]. 山西建筑，2020，46（09）

[2]周凤春. 浅析医用综合楼建筑楼宇自动化系统的设计与应用[J]. 城市建设理论研究（电子版），2019（30）

[3]焦阳. 智能楼宇技术在中央空调系统中的应用和推广[J]. 智能建筑，2018（09）

[4]闫雅婷. 首钢西十广场办公楼综合能效管理系统的设计与实现[D].华北理工大学，2019

[5]陶钰昕. 基于半实物仿真技术的智慧建筑系统软件设计与实现[D].北京工业大学，2019

[6]王天阳. 基于模糊自适应PID的空调系统控制研究与工程实践[D].沈阳建筑大学，2016