智能電氣集成優化方法

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1智能建筑電氣技術概述

智能建筑支持平臺的建設需要適用的建筑電氣技術做支撐,隨著智能建筑概念的推廣,建筑電氣技術得到了極大的發展。已經遠遠超出了傳統學科的范疇,在內涵與外延方面得到了深入地發展?，F代建筑電氣技術關注的焦點領域包括如下方面:弱電系統的安全保護,如屏蔽、防雷、濾波、接地等技術;建筑照明系統的發展和完善;電、熱、水、暖等供應設備的設計、安裝和監控;智能建筑電氣技術是設計弱電系統設備的前提,是智能建筑平臺實現的基礎,這些技術包括抗干擾技術、電源技術、防諧波技術、防雷與接地技術、防靜電技術、屏蔽技術、布線技術等諸多方面。作為智能建筑的核心技術之一,建筑供配電系統對電壓穩定有效、電流容量大、電路安全等標準要求較高,為了實現這些目標,近年來,建筑供配電系統技術不斷更新,也引進了很多新的設計理念。比如,智能建筑使用的光源擁有多種技術,光色好、發光效率高以及顯色指數高是目前建筑光源發展的新趨勢,為了應用于不同場合,推出了場致發光器和節能型氣體放電光源?？紤]智能建筑配電系統,比如安全防范系統、計算機網絡系統、火災自動報警系統、有線電視與衛星電視系統等容易受到電火花、雷電、電網瞬變和電磁脈沖的干擾,所以各種抗干擾技術,如接地、防雷和濾波技術取得了長足進展,推出了諸如漏電保護器、剩余電流監視系統等抗干擾設備,極大地保護了智能建筑中的人身安全,提高了智能建筑供配電系統的安全性和可靠性。

2智能建筑中體現電氣技術的重要性

智能建筑離不開建筑平臺,需要集成各種電氣技術,諸如防諧波技術、電源技術、抗干擾技術、防需與接地技術、防靜電技術、布線技術、屏蔽技術等。電子和和微電設備復雜是智能建筑弱電系統的最大特點,智能建筑弱電系統設備過電壓、過電流的能力差,如微電子設備耐受電壓通常不到1.5V,而電子設備耐受電壓為最大也為5V。當纜線等智能弱電子設備遭到電磁干擾或遭受雷害時,智能建筑弱電子設備、布線和網絡必然會遭到電磁干擾和過電壓和的危害;大量的經驗案例表明,諧波和電磁干擾和對智能建筑布線系統的影響應引起足夠重視,需要諸多電氣的技術的綜合集成。以河北省秦皇島市廣播電視中心大樓為例,電視中心大樓具有典型智能建筑的特征,樓高21層,地下1層為10kV配電室,包括有線電視網絡機房、微波發射機房、電視播出機房等重要設備,同時為各層辦公設備、辦公室照明、電梯、空調等供電。大樓采取聯合接地方式的配電系統,從下一層配電室通過電纜引出至各樓層配電間,保證通信網絡系統、火災報警系統和計算網絡系統的正常運行。

3職能建筑電氣設備優化技術

(1)電氣設備整體優化。

智能建筑中的電氣設備主要是由中央空調末端設備、中央空調冷熱源機組、發電機組、高低壓配電設備、綜合布線系統、給排水設備、照明設備、電梯等樓宇電氣系統和樓控系統平臺、安全監控系統、多媒體會議系統、一卡通系統、有線電視系統、計算機信息系統、程控電話交換系統等子系統組成。集成優化是智能建筑的核心和關鍵,首先在設計階段,就應將集成優化考慮到整體方案設計中,通過系統集成,將智能建筑的各個子系統有機整合在一起,改變傳統獨立設計各子系統的弊端和不足,從而節省建設投資和降低運行費用,最終為業主提供高效服務。

(2)集成優化的技術。

①中央空調能量自動調節。傳統的中央空調主機的調節性能較差,無法根據環境溫度以及空調使用面積做出相應調節。中央空調系統的輸出能量應隨著外部環境的變化隨時調整,通過智能化的中央空調能量調節系統,可以根據使用面積、環境溫度和內外溫差自動調整最佳的輸出能源。如果外部環境溫度穩定或室內空調使用面積減少時,可以自動設定輸出能量,這樣可以極大地節約了、電能。在換季過程中,通過智能化中央空調系統的自動調節功能,可以極大地節省運行能耗,加大對自然冷熱源的利用效率,根據有關統計,智能化中央空調系統可以節能30%以上。

②中央空調系統、發電機組和配電設備的優化配置。在一幢建筑中,電氣設備主要由中央空調末端設備、中央空調冷熱源機組、高低壓配電設備、照明設備、發電機組、給排水設備和電梯等組成。有關統計數據表明,通常建筑電氣投資在智能建筑總投資中占將近40%,而中央空調系統、弱電系統和發配電系統則占了智能化建筑電氣系統總投資的絕大部分。所以,合理配置這部分的資源,能極大降低建筑電氣設備的投資和成本。

③建筑電氣設備和智能化系統的無縫集成。新型的智能建筑電氣系統通過建筑電氣設備與智能化系統的集成,使建筑電氣設備除了具備傳統建筑電氣設備的一般功能外,更重要的是使得建筑電氣設備內置了智能化控制系統,并具備開放式現場總線的接口,成為真正的智能建筑電氣設備。這種集成優化給系統帶來的好處,首先是建設過程簡化。在采用了這種集成優化的方法后,只要完成了建筑電氣設備的安裝,也就完成了智能建筑電氣設備的管理系統的安裝,不需要在施工現場二次安裝傳感器、執行機構、控制器等,只需要將網絡接通即可進行集中管理,從而有效降低了系統的造價。更重要的是,由于智能化系統和建筑電氣系統是由同一標準設置的,并采用建筑電氣總包方式完成,因此,自控系統對建筑電氣設備的運行需求和工作程序以及對建筑電氣系統的管理和控制等方面符合設備的運行要求,使建筑電氣設備的運行始終保持在最優化的狀態。

④智能建筑電氣設備集成化建設。要使智能建筑有較高的智能化水平和投資效率,對智能建筑做整體的規劃設計和對建設過程的全面綜合管理是非常重要的。傳統的智能建筑由于各專業和各子系統分步建設,存在著質量難以控制、協調難、周期長、浪費大等問題。新型的智能建筑的集成優化規劃和建設方式,打破了各自為政的建設方式,將整個建筑的各個機電系統和智能化系統視為一個大系統進行全面的規劃設計,并對系統的建設進行全面綜合管理。這種建設方式在各系統安裝工程管理、進度協調、管線綜合管理、工作面協調等方面具有很大的優勢,大大減少了協調的工作量、工作周期和工作中的浪費,使工程可以順利進行。

⑤智能建筑電氣設備優化節能。根據有關統計,精確控制溫度所帶來的電能的節約在總能耗的18%以上,如果再加以優化運行方式以及對照明、電梯等系統的自動控制,由此所帶來的能源的節約將是一個十分可觀的數字。我國是一個人均資源相對缺乏的國家,通過這種方式,不僅會給國家和用戶帶來較大的利益,同時也為智能化建筑電氣產業領域帶來更好的發展空間。