智能技术在建筑电气工程设计中的应用论文_许锦雄

智能技术在建筑电气工程设计中的应用论文_许锦雄

广州市番禺建筑设计院有限公司 511400

摘要:在建筑设计水平迅速提高的今天,智能化建筑以其具有的高效、灵活、低耗能的特点,成为建筑设计的创新“黑马”,它将信息技术与建筑艺术融合在一起给建筑创造了新的活力。本文主要撰写的就是关于智能技术在建筑电气工程设计中的应用。

关键词:智能建筑;系统;智能建筑设计;应用

引言:

智能建筑是现代高新技术的综合结晶。所以,其使用功能和技术性能较传统建筑业产生了深刻的变化。长期以来,建筑更多地被当作是艺术学科而对它从属于技术领域的特性有所淡化。人们对建筑的关系往往是它的外在表现,而忽视其内在的许多因素。但智能建筑的出现改变了这一观念。建筑不再单单是一个用来遮风避雨的壳体,而是成为能够参与人类办公,生产,生活活动的具有“生命”特性的实体。

1.智能建筑

1.1 智能建筑的定义

人类的生活居住环境由山洞,逐步发展为茅草屋,石筑房屋等等。人类的生活方式也由群居演变为分阶级等级居住。各种用途的建筑物也在逐步发展。社会的进步也演化出不同风格的建筑方向。量变的积累,引发质变。建筑设计的不断发展进步,智能建筑设计的出现是必然的。智能建筑是建筑的一个质的飞跃。它将建筑的定义提高了一个层面。

如果用人体作一个形象的比喻,那么传统建筑只是具备了外在的骨骼和肌肉,而智能建筑则是在此基础上加上聪明的“头脑”和灵敏的“神经系统”的完整的“人”。

2.智能建筑的构成

现代“智能建筑系统”(IBS)通常配有通信自动化系统,办公自动化系统与建筑楼宇自动化系统这三大系统,它可以将这三大系统结合在一个综合平台上,使建筑成为具有高效舒适的办公和活动场所,这就是平常大家说的 3A系统。

在社会上,人们常常把服务于建筑的上述自动化的多少,用来表明该建筑物的自动化(智能化)程度,由于“自动化”一词的英文字头是“A”,所以往往有该建筑物是“3A”建筑或“5A”建筑甚至“7A”之类的建筑。智能大厦的控制系统可以在几乎不用人为操作和控制的条件下,实现多种多样的管理和服务功能,包括火警和盗警的自动报警响应及电子巡更、闭路电视监控,对室内温度、湿度、亮度、通风度进行最优调控等,因此它一出现,便成为建筑业界的焦点、地产开发商的新宠。

3.智能电气技术应用于建筑中的实例研究

现在以一栋综合性的建筑为例,来研究建筑智能化系统的设计应用。该建筑是一座现代化的综合性大楼,总占地面积 8000m2,地下 2 层,地上 28 层,平均每层建筑面积约 2800m2,整栋大楼建筑面积约 7.8 万 m2。以自主办公使用为主,并兼有商场、餐饮、酒店和出租部分。作为一座这样功能全面的大楼,必须要以一套较高标准的智能型大楼模式去进行规划。

随着微机技术的不断发展和成熟,针对传统弱电系统的缺点,一种新型的建筑智能弱电系统应运而生,它利用现代计算机技术、通信技术和控制技术,来对建筑物进行统一管理。下面主要对电气系统系统的应用设计进行说明。

3.1综合布线系统的应用设计

3.1.1综合布线系统需求分析

工作人员就可以在自己桌面的计算机上即以网络为基础的一套电子化的信息通信系统。其具体可分成三部分或三步走:一、结构化综合布线系统。二、网络系统设备及系统软件平台。三、具体设备及应用终端。

在智能建筑的项目建设过程中,此三部分可实行分期投资的实施方法。因此,要建立一套优良的楼宇弱电智能化系统,首先应以较长远的眼光去规划大楼内的结构化综合布线(SCS)。

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3.1.2 设计依据

1、设计标准

(1)IEEE 802.3 10-BASE-T

(2)IEEE 802.5 TOKEN RING

(3)EIA/TIA 568 EIA/TIA 569 EIA/TIA-TIA-TSB 36/40 工业标准及国际商务建

筑布线标准

(4)ISO/IEC JTC1/SC25/WG3

(5)ANSI FDDI/TPDDI 100M bps

(6)CCITT ATM 155 M bps/622Mbps

2、安装与设计规范

(1)中国建筑电气设计规范 JGJ/T 16-92

(2)工业企业通信设计规范(3)Commscope Technologies SYSTIMAX 结构化布线系统设计总则

(4)市内电话线路工程施工及验收技术规范

(5)EIA/TIA 568 商业建筑布线标准

(6)性能测试符合 UNDERWRITER LABORATORY(UL)的局域网缆线规划

3.1.3 系统设计规划

1、系统规划原则

结构化综合布线是在传统布线方法上的一次重大革新,其线缆的传输能力百倍于旧的传输线缆,接口模式已成为国际通用的标准,并把旧的各种标准兼容在内。它采取了模块化结构,配置灵活、设备搬迁、扩充都非常方便,从根本上改变了以往建筑物布线的死板、混乱状况。

布线是信息系统的物理传输基础,其选材、结构及规模配置直接影响计算机网络的传输性能、管理方式和扩充能力。结构化综合布线系统除了提供标准非屏蔽双绞线(UTP)及光纤外,系统元件还包括连接器、适配器、跳线、交叉、分线箱、信息出口等,布线标准及器件性能指标已成为国际的工业标准。

按照现代商用大楼通讯网络规范 EIA/TIA568,对办公平面进行设计施工;根据用户提供的结构功能、装修布局,规划系统的结构和分布。

2、信息点的分布规划

按照要求,话音、数据信息点的选取是根据应用环境而定的,大楼地面主体楼高,主题结构,功能应用等等情况而定。鉴于发展商甲方对大楼使用功能的初步分配,大楼信息点的大致规划即可根据需求及设计原则规划出来,主要节能措施如下:

1、空调系统:空调系统的能耗一般达到整个大楼总用电量的 50-60%,在夏天更大,因此空调系统的节能设计是楼宇设备自动监控系统的重点。

(1)对制冷及空调系统设计时应综合考虑,应对不同使用时期的冷量总需求量进行分析,参照所需冷量来调节机组数量及出水设定点,因为设定点温差将影响冷机用电量,在特定冷量时,平衡各机组的温差,保持机组的效率均在高水平,这可通过室外焓值作参考季节参数,大楼使用情况和对历史记录参数进行分析。

(2)整个建筑冷量可从参照实际温度到达水平及阀门开启比作参照,当整个大楼都到达要求温度时,参考阀门开启度保持在 80-90%范围,如果冷水阀完全打开,温度仍达不到设定点的死区范围时,系统将自动提高冷冻水温差设定值,以保持舒适环境。相反,减少温差值或流量,这样可减少水泵及制冷机的总使用能量。

(3)在空调机及新风机组节能控制方面,首先应保证舒适环境,但系统可每 5 分钟(平均时间)作温度重设功能。

(4)大楼分区确定后,以电动阀作分区按时供应冷冻水,防止不使用区浪费能源及过时供冷的问题。

2、供电/配电监控节能

(1)对每个总供电量作范围监察,保持三相用电量平衡。

(2)对高峰期用电量进行分析,减少高峰用电水平,这样可通过重新设定一些机组之开/关时间。

(3)由于生活水泵采用变频控制,系统将对变频水泵进行软起动及停机,防止水泵起动/停止时产生超动力问题及超电现象。

3、照明系统

(1)提议有关进/出口与室外光度作连锁调节,保持在平衡之状态,充分采用室外光,避免产生太大之光度差,造成对使用人员产生不舒适影响及节省能源。

(2)室外之照明(泛光照明、节日照明、夜空障碍照明)与阳光度作连锁,自动作开/关时间控制,减少不必要之照明浪费。

(3)对未使用地区进行最低照明控制。

(4)空调机与各设备进行联锁控制:空调机停止时,关闭各二通阀。

(5)显示不同的状态和报警,显示每个参数值,通过修改设定值,以求达到最佳工况。

(6)通过远程工作站,机组的每一点都有列表汇报,趋势显示图,报警显示和警铃。

(7)远程工作站打印机自动记录空调机的连续运行状态。

(8)达到最佳的节能效果和营运环境。

(9)风机开关和风门实现连动控制。

4.总结语

由于智能电气建筑涉及面太广,且篇幅有限,本文只能进行泛泛而谈,本文的建筑是一座现代化的综合性大楼,以办公使用为主,并兼有商场、餐饮、酒店和出租部分。作为一座功能全面的大楼,必须要以一套较高标准的智能型大楼模式去进行规划。

参考文献

[1] 杨绍胤主编.智能建筑工程及其设计[M].北京:电子工业出版社,2009

[2] 张永坚,周培祥等.智能建筑技术[M].北京:中国水利水电出版社,2007

论文作者:许锦雄

论文发表刊物:《探索科学》2016年9期

论文发表时间:2017/5/8

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