智能建筑机电设备自动化技术

2021-12-08孙国庆张晓慧仁红淑吴川贵

智能建筑与智慧城市 2021年11期

孙国庆，张晓慧，仁红淑，吴川贵

（中建二局第一建筑工程有限公司）

1 引言

建筑工程逐步朝智能化的方向发展，依托于先进的自动化技术以及高度稳定可靠的机电设备，在软硬件协同作业的运行机制下，可改善智能建筑的综合使用效果，创设更为优质的人居环境以及工作环境。在智能化建设发展进程中，机电设备自动化技术为“中坚力量”，对该项技术予以高度的重视并以合理的方式应用至关重要。

2 自动化技术在智能建筑领域的应用优势

智能建筑是传统建筑行业实现突破式发展的重要标志，其在建设方法、建筑结构、功能服务等方面均有深度的变化，更侧重于用户的需求，以此为导向，通过自动化控制技术等先进技术的应用，加之机电设备的支持，切实提高建筑的智能化水平，更为全面地满足用户对建筑功能、安全、节能环保等多方面的要求。

自动化技术是智能建筑建设事业中需着重考虑的一项技术，能够提高机电设备的运行水平，综合应用效果突出。例如，依托自动化技术实现对机电设备的实时监控，根据实测数据判断其运行状态，若存在偏差则及时调整，确保机电设备始终维持稳定；解决传统模式下人工工作量较大、工作滞后性强等问题，全程可自动采集机电设备的数据，并以该数据为基础，执行读取、解析、反馈、响应、存储等一系列操作；改善机电设备的运行状态，从源头上消除安全隐患。

3 智能建筑机电设备自动化技术的特征

智能建筑机电设备自动化技术具有先进性、适应性、节能环保这三个特征。

1）先进性特征

科学技术水平日益提高，给建筑行业的发展创设了丰富的契机，一系列先进技术被应用于智能建筑领域，技术的优越性得以显现。其中，自动化技术颇具代表性，在其技术体系中涵盖了计算机网络技术、自动感应技术等多种形式，“技术合力”尤为突出。

2）适应性特征

依托于自动化技术可以改善机电设备的运行状态，满足用户的需求，也可根据实际环境灵活调控机电设备，适应能力较强，在相对苛刻的环境中依然能够发挥出自动化技术的应用优势。

3）节能环保特征

在以往的建筑工程中，机电设备普遍存在能耗较大的特点，而在自动化技术的深度应用之下，提高了机电设备的节能降耗水平，以太阳能、风能为代表的一系列清洁能源得以使用，减轻了对传统电力资源的依赖，在发挥出机电设备功能优势的同时减小资源浪费量，契合节能环保的发展理念[1]。

4 智能建筑机电设备自动化技术的应用分析

4.1 供电系统

以建筑整体的用电设施配置情况为出发点，核查运行功率以及用电负荷情况。综合考虑实际环境，从技术可行性的角度加以比选，确定合适的供电运行设备，再按照规范将其安装到位。根据自动化机电设备的运行特点，在供电系统的设计中需要合理配置变压器，在该设施的应用之下优化用电环境，避免电能损耗过量的情况，同时切实保证用电的安全性。

此外，按照特定的流程完成安装作业，动态把握用电过程，提高可控性水平，消除干扰因素，进而达到节能降耗的发展效果。在供电系统的配置中需细分为多个子系统，根据各子系统的运行特点做针对性优化，形成“子系统可独立运行、整体系统可协同运行”的良好工作模式。

4.2 远程处理机

在机电设备自动化的实现路径中，远程处理机是不容或缺的装置，其起到协调与控制的作用，在提高建筑整体品质方面具有重要作用。各子系统分别对应特定的操作机制，因此需在统一线路的基础上适配合适的重构处理单元，由此增强系统独立通信的稳定性。以智能建筑的暖通系统为例，在适配重构处理单元时较为适宜的是将其布设在机房或周边区域，一方面确保重构系统可稳定运行，另一方面使其他子系统与重构处理单元形成高效对接的关系。此外，智能建筑的功能需求具有持续变化的特点，鉴于此情况，在重构处理单元的设计工作中需注重可拓展延伸需求，预留适量的接口，以便在后期高效接入，在现有功能体系的基础上实现丰富与升级。

4.3 照明系统

照明是建筑的基础功能需求，应当适配丰富的自动化设备，共同构筑完善的照明系统（见图1），为建筑内部的用户提供优质的光照条件，以满足日常生活和生产的需求。

图1 智能照明系统

在照明系统的机电设备安装中，基础考虑内容在于设备的操控性，即用户可根据需求灵活调控。同时，在节能发展的背景下，考虑到照明系统的节能降耗问题，一方面应选择能耗较低的设备（不可影响正常照明），遵循因地制宜的原则，在合适的位置适配特定的灯具；另一方面则注重对清洁能源的高效使用。在自动化技术的应用中，照明设备需要自适应实际环境，即根据照明覆盖范围内的环境亮度决定是否启用灯具，并控制照明亮度以及色温等基础参数，给建筑内部的用户提供无微不至的照明服务[2]。

4.4 设备布线

较之传统建筑形式，智能化建筑的机电设备类型愈发丰富，数量也有所增加，部分设备间存在密切的联系，由此加大布线的难度。除了常规的布线方式外，诸如温湿度传感器、流量计等各类特殊的线路也应当成为重点考虑对象，为之适配专门的屏蔽导线，并合理敷设各分管和分槽。

在电气布线的接地工作中，套管或桥架需得到跨接处理，设置多个接地。在各类电子设备的安装工作中要着重考虑各自的工作特性，例如，运行频率、现场的干扰因素等，进而采取针对性接地措施。同时，灵活调整数据显示通道、网络控制器等接地路径，使其适应实际运行环境，给对应设备的运行提供安全层面的保障。

4.5 火灾报警系统

智能化建筑逐步具有规模化、高层化的特征，为之适配的电子设备也更为丰富，在设备运行期间产生大量的热源，加之现场温度等环境因子的影响，容易诱发火灾事故，严重影响智能建筑的正常使用（见图2）。

图2 火灾自动报警结构图

可见，适配自动化火灾报警系统至关重要，具体需拆分为若干个子系统，包含但不限于监测系统、报警系统、灭火系统，根据各子系统的运行需求配套自动化设备，彼此间联合应用，共同参与到智能建筑的安全防护工作中。在配套设备时要考虑其运行稳定性特征，即在火灾发生后依然可维持正常运行的状态。在构筑火灾安全防护屏障后可以增强建筑的安全性，若建筑使用过程中存在火灾危险因素，系统将及时感应并做出警示，视实际情况采取相应的处理措施，从源头上规避火灾事故，为建筑内部人员提供安全保障，并避免建筑内部各类设施因火灾而受损的情况。

5 智能建筑机电设备自动化技术的优化策略

以自动化技术在应用中所暴露出的问题为立足点，做深入的分析，明确成因后采取合适的解决措施，在“发现问题—分析问题—解决问题”的循环工作机制下，持续提高机电设备自动化技术的应用水平。

在明确具体的优化策略和改进策略后，需要由专员将其逐步落实到位。在方案设计阶段合理规划各项工作，达到统筹兼顾的效果。在机电设备自动化技术的优化阶段，一方面关注机电自动化技术的基本特征，另一方面紧扣实际，根据实际情况做灵活调整，充分发挥前沿自动化技术的应用优势。

工作人员详细分析机电设备，对其结构特点、运行特性等方面形成准确的认识，此举对于机电设备自动化技术的优化具有重要作用。现阶段，建筑智能机电设备施工领域仍存在诸多层面的不足，各类问题均要得到工作人员的高度重视，需将技术优化作为突破口，持续改进技术，提高技术的应用水平，给机电设备安装工作的开展提供可靠的技术支撑。