摘要：在现代建筑设计的过程中，我们可以通过自动化系统的应用来满足人们的生活需求，提升人们的生活水平。
关键词：民用建筑；自动化控制；设计
1.前言
随着当前社会经济的快速发展，民用建筑中自动化控制系统被广泛的使用，极大的方便了人们的生活，也必将是建筑发展的方向。
民用智能建筑中所涉及的自动控制系统主要包含以下几个方面:
建筑自动化机电设备，主要用途是监控、管理及执行
电力监控系统，主要用途是合理、安全的为建筑提供能源
接地系统，作用是保护建筑内的人员及设备免受电力伤害和干扰。
消防控制系统，作用是尽早消灭火患以免引发更大的火灾。
下面分别简要介绍上述各部分内容。
2.建筑自动化机电设备
2.1概述
建筑自动化机电设备是现场设备、智能计算机、通信技术、信息技术以及建筑技术之间的系统集成，能够自动监控建筑内设备的运行情况，管理信息资源，并为用户提供信息服务，从而使建筑物具有更加智能化的使用功能，为用户提供更加舒适、安全、高效、节能的入住体验。建筑自动化机电设备是智能建筑系统的一部分，包括多功能可视电话、卫星通信、计算机国际通信、智能保安等多种现代技术。建筑使用功能和建筑机电设备密不可分，建筑机电设备功能强弱以及智能化水平是建筑工程现代化程度的重要标志。现代高层建筑使用功能主要包括空调、给排水、通风、消防、电梯、网络、水电、应急、防盗监控、出入、停车场等，建筑自动化机电设备能够按不同的使用功能根据结构、逻辑、服务以及管理关系，形成一个严密完整的建筑设备自动化管理系统，借助智能计算机将整个建筑所有的机电设备容纳在同一个管理体系中，形成智能建筑的统一管理网络。
2.2.建筑自动化机电设备安装及设计中常见的问题
2.2.1安装操作不规范。这是建筑自动化机电设备安装施工中最为常见的问题，一些安装工作人员没有遵循建筑机电设备安装施工规范，安装流程不正确，留下了故障与安全隐患。建筑自动化机电设备的安装工作对安全流程要求十分严格，正确的安装方案能够避免机电设备之间相互干扰，提高建筑机电设备之间的协调性。因此，建筑自动化机电设备安装操作需要遵循施工方案和规程规范逐步进行，不能野蛮施工。
2.2.2机电设备安装设计标准不统一。建筑功能更加丰富多样，建筑机电设备种类也是层出不穷，市面上充斥着标准规程上并没有给出明确要求的新型设备，导致机电设计安装施工缺乏统一的规范标准，施工操作随意性较大，留下了很多故障隐患，影响工程施工效率，也给施工人员的人身安全带来了威胁。
2.2.3设备安装、设计质量不高。一些建筑工程对机电工程施工缺乏监管，导致施工人员缺乏警惕性，对机电设备安装的美观度没有要求，认为功能正常即可，这种现象会导致一些问题，如机电设备和建筑功能要求不匹配。除此之外，也有一些建筑工程设计方案给出的机电设备安装图纸过于简单，机电设备走向、接线、位置没有明确标识出来，容易导致施工错误，造成工期延误和资源浪费。
3.电力监控系统构架设计
电力监控系统的拓扑结构一般采用分层、分布式结构，整个系统通常由现场监控层、网络管理层、系统管理层组成。
3.1.现场监控层主要由多功能继电保护装置、智能断路器的微机单元、多功能电力网络监控仪表、开关量输入/输出模块、可编程序控制器(ProgrammableLogicController，PLC)等监控单元设备组成。这些装置和模块与一次设备对应配置，就地安装于配电柜内。这些设备均带有ＲS-485网络通信接口，通过现场总线将相关设备连接起来，上传信息至通信管理层。部分监控单元不依赖网络而独立完成对监控对象(一次设备)的保护、控制、监测。另外视工程的需求，监控单元可配置开关状态显示、运行参数、保护整定值、故障信息和事故记录等功能。
3.2.网络管理层处于现场监控层与系统管理层之间，主要由现场管理机(数据采集器)、网络服务器、以太网交换机、通信处理器等设备组成，主要任务是完成现场监控层和网络管理层之间的网络连接、转换和数据、命令传输与交换，通过以太网还可以实现与火灾自动报警系统、建筑设备监控系统、安全防范系统等其他系统的网络通信，共享信息资源。
3.3.系统管理层通常配置高性能控制计算机、显示器、打印机、不间断电源(UninterruptiblePowerSupply，UPS)、报警器、动态模拟屏等，设置于电气总控制室或值班室内，计算机内安装专用控制软件，将中间层传来的现场控制设备数据通过人机界面的方式显示，控制人员可发送命令给现场控制层设备，完成相应的操作和整定设置。
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3.4电力监控系统的功能
进出线回路均采用多功能电力仪表，其是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力监控需求而设计的网络电力仪表，它能测量所有常规电力参数，如：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度等多种电参量。并且本仪表带有光电隔离开关量输入接点和继电器控制输出接点，这些接点可以配合智能断路器实现断路器的遥信、遥控操作。
低压回路实时监测，主要监测运行设备的电参量，其中包括：线三相电压，电流，功率，功率因数，电能，频率等电参量及配出回路的三相电流;遥信功能实现显示现场设备的运行状态，主要包括：开关的分、合闸运行状态和通讯故障报警;断路器变位时会发出报警信号，提醒用户及时处理故障。
4.电气接地
电气接地对于电气保护至关重要，在智能建筑中，按作用划分，接地主要分为以下几类：
4.1工作接地
工作接地中的变压器一般采用中性线接地或中性点接地，中性线N一般采用通信绝缘线；在箱柜中设置辅助等电位的接线端子，避免混接及将接线端子暴露在外。中性点接地的接地方式在高压系统及低压系统中均适用，高压系统中，中心点接地可完全消除单相电弧的接地电压，准确地进行继电保护接地方式；低压系统中，中性点接地避免了零序电压的转移，保证了三相电压的平衡。
4.2直流接地
高层建筑中电子设备的自动化运行主要是通过微电流及互联网快速实现的，为保证设备的正常运行，应提高基准电位的稳定性，增大绝缘铜芯线的截面面积，将绝缘铜芯线分别于基准电位连接，对电子设备进行直流接地。
4.3安全保护接地
高层建筑中所采取的安全保护接地措施是用PE线将用电设备和设备周围的金属构件连接起来，保持一定的金属连接状态，以达到安全保护的目的。此外通过安全保护接地可降低接地电阻，保障建筑内工作人员的生命安全，保证电气系统的正常运行。
4.4防静电接地和屏蔽接地
防静电接地是将带有静电海或可能产生静电的物体通过导体与大地相连接，以形成电气回路，防止静电干扰；导线屏蔽接地应保证PE线与管路两端连接可靠，室内屏蔽接地应保证PE线与多点之间连接可靠，通过屏蔽接地可避免电磁对电气设备的干扰。
4.5防雷接地
高层建筑中的电气设备一旦遭受雷击，将会受到严重损坏，影响建筑电气系统的正常运行，为此应做好防雷接地工作，在保证所有功能接地的基础上建设完整的防雷系统，可采用避雷器、避雷针等防雷设备，在建筑屋顶设置避雷针网格，使之与屋顶金属构件和建筑中的钢筋进行电气连接，多层次、全方位地对建筑设备进行防雷保护。
5.消防控制系统
火灾一旦发生，火灾探测器将立即捕捉到信息，在自动拨打消防专用电话的同时，启动警报装置，实施消防联动措施，开启防排烟、挡烟垂壁、通风、防火门帘、空调等系统，并将火灾信息传递给消防部门，形成多方救援的综合性的消防控制系统。火灾自动报警系统并不是单一的，而是与多种消防设施联动，如自动喷水灭火、通风、防火门帘、挡烟垂壁以及空
调等系统，火灾发生时，指令自动或者手动发出，并启动联动设备。在火灾自动报警系统中，消防联动控制设备是其执行单位，消防控制室在第一时间收到火警信息后，通过自动或手动装置，应立即开启消防联动设备，并实时监控设备运行情况。智能建筑依照建筑防火设计规范，根据智能建筑防火灭火的各项要求，应设置下列消防联动设备，并配备相应的控制装置。
5.1.智能建筑应具有下列消防联动装置
消防和喷淋水泵；消防应急照明控制；防火阀、空调机、送风阀、防排烟风机，以及排烟阀和防火门帘等；管网气体、干粉以及泡沫等灭火系统：火灾警报设备、灭火专用电话以及应急广播。
5.2.智能建筑所装置的消防联动设备应包括下列设备：
室内消防栓系统，以及控制自动喷水灭火系统的装置；防排烟系统；控制火灾应急广播、应急照明和紧急疏散指示标志的装置；控制常开防火门帘的装置等。
6.结束语
自动化控制是一个服务性的专业，作为自动化专业的从业人员，我们有必要尽可能多的了解各行各业对自动化控制的潜在需求。如本文所述，在民用建筑设备设计的过程中，我们也能充分利用自动化控制技术，提升民用建筑的智能化水平，为自动化专业探索新的发展空间。
参考文献
[1]刘鸣.试述高层建筑电气自动化设计要点[J].华夏地理,2014(09): 138-139.
[2]黄友志.智能建筑机电设备自动化技术应用与研究［J］.科技创新与应用，2014，（28）.178-179
论文作者:苏琳
论文发表刊物:《基层建设》2016年31期
论文发表时间:2017/1/21
标签：建筑论文; 设备论文; 机电设备论文; 系统论文; 机电论文; 火灾论文; 功能论文; 《基层建设》2016年31期论文;