基于建筑智能化的电气工程设计与应用研究

发表时间:2021/4/22   来源:《城镇建设》2020年第35期   作者:马绍怀
[导读] 随着我国现代化建设的快速推进,建筑行业取得了较快的发展,人们对建筑功能提出了更高的要求
        马绍怀
        新疆大学建筑设计研究院有限公司  新疆乌鲁木齐  830000
        
        摘要:随着我国现代化建设的快速推进,建筑行业取得了较快的发展,人们对建筑功能提出了更高的要求,建筑智能化技术应用更加成熟。要不断完善智能化建筑的电气工程设计,提高电气自动化操作效率,提高电气设备运行的稳定性,提高建筑性能。
        关键词:建筑;智能化;电气工程;设计
        引言
        智能化建筑是建筑技术与智能化技术结合的产物,为了充分满足人们的建筑使用需求,通过采用智能化技术对建筑功能进行优化,使其功能体系更加完善。但是由于电气设备的大量使用,也容易增加建筑运行能耗。因此,必须采取有效的电气节能优化设计措施,降低智能化建筑的整体能耗水平。
        1智能建筑电气设计的内容概述
        与传统建筑相比,智能建筑主要是在电气技术方面对建筑物进行相应的改造,使整个建筑物增加部分具有高智能化的功能。在进行具体的建筑智能化电气设计时,主要的设计内容包括对弱电和强电进行设计。在建筑物中,弱电能够对建筑物中的电器设备进行控制,同时也对各种信息进行传递。弱电的电流和电压都比较低,而且功率也低,与强电设计相比,弱电设计的设计复杂性和难度都更大,涉及的范围也更为广泛,设计过程中应重点解决电气设备和其他管线之间的配合问题。在建筑智能化电气设计过程中,弱电设计是其核心过程,是智能建筑具有智能化功能的重点。强电设计是建筑电气设计的基础部分,强电设计的主要内容包括对照明系统和配电系统设计,以实现整个智能建筑的节能减耗。
        2智能化技术应用的主要特征
        2.1无人化控制
        通过应用智能化技术设计控制器能够大大提高控制器的性能和优势,相比于传统的控制器,智能化控制器能够像人类一样具有思考和判断,能够自行完成任务。所以在自动化控制中将智能化控制器应用其中能够实现更好的控制作用。当对系统的控制程度进行判断时,需要使用到的相关参数有鲁棒性、响应时间和下降时间。于是通过对这些因素的调节,可以让所有工作正常运行,然后还能够实现有效的控制作用。将智能化技术应用到电气设备中,对电气设备进行合理的自我调节作用,于是有助于成本的降低,能够实现无人化操作目标。在某些工作上,即使没有人员经常操控,电气工程自动化控制还是能够实现自我调节的作用。所以无人化操作属于智能化技术的主要特征之一。
        2.2工作一致性高
        由于电气系统包含的设备部件线路存在着很大的差异性,因此对于电气工程的整体控制和把握就会有一定的难度,如果利用其他技术进行电气工程自动化的推动和融合,很难完全识别所有设备和数据类型,对于各种差异化数据的统一化处理很难实现。智能化技术的一致性则能够消除这个问题,即使应对不同的控制对象,不同的数据类型,也能够实现统一化的控制和处理,整个智能化技术处理的一致性较高,极大的降低了由于数据类型不一致所带来的系统性和结果误差,是提高电气系统监测效果和故障处理的一大优势和能力。
        3基于建筑智能化的电气工程设计与应用
        3.1消防设备线路设计
        在对建筑进行消防配电设计的过程当中,需要对消防设备的线路设计进行充分考虑,有效保证消防配电系统设备的安全运行,对消防系统的消防线路进行全方位的有效保护。消防线路明敷时,应穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护,金属导管或封闭式金属槽盒应采取防火保护措施;当采用阻燃或耐火电缆并敷设在消防专用电缆井内时,可采用封闭式金属槽盒保护;当消防线路与其他配电线路合用电缆井时,当采用矿物绝缘类不燃性电缆时,可直接明敷。消防线路暗敷时,应穿管并应敷设在不燃性结构内,且保护层厚度不应小于30mm。电线电缆根据其本身具有的燃烧特性,主要有普通电线电缆、阻燃电线电缆、耐火电线电缆、无卤低烟阻燃电线电缆、无卤低烟阻燃耐火电线电缆及矿物绝缘电缆。电线电缆敷设阻燃级别分为A、B、C、D四级,消防配电线路不采用普通电线电缆,根据不用建筑性质及使用场所,选择相应阻燃级别的耐火电线电缆。
        3.2合理选择安装插座
        插座是我们生活不可缺少的电气设计元件之一,也较易被人们所忽略,很多安全事故都是由于插座的选择与设计安装不合理导致的。所以,我们应当合理选择并安装插座。在居民的家用配电箱中,应当设计安装具有短路保护、过负荷保护装置的进线回路保护电器,所选择的电器不管是可移动的还是固定的,都应当在电源插座的回路中设计安装剩余电流动作保护器。一般而言,家用配电箱的所设置的回路主要包括以下几种。其一,应根据住宅空间大小、户型以及空调安装数量确定空调插座回路的数量。其二,应当为住宅中的卫生间、厨房以及其中可能采用的电热水器设置独立的电源插座回路。其三,在家用配电箱中还应当设置弱电配线箱的电源插座回路,以保障居民用电安全。3.3智能家居技术
        计算机技术和互联网技术以及通信技术的发展,使物联网成为人们熟知的概念。智能家居在此基础上发展,人们即使不在家中,远离电气设备设施,也可以通过手机App等通信设备设施实现对家居用品的远程自动化控制,例如远程操控的监控摄像头有利于家庭安全性的提升,而电饭煲、热水器等设备设施的可以在人们返程途中提前开启,进门就可以使用,种种功能提高了人们生活的便利性。
        3.3落实科学节能设计
        根据研究可知,电气设计中的能源消耗是建筑设计中能源消耗的主要部分,所以必须对电气节能设计进行全方位的研究,了解其中可能会出现的线路损耗问题。线路是电气设计时期必须关注的重点,需要根据有关设计标准与要求优化与改善线路,尽可能缩短线路,科学减少电力系统运作时期导致的线路损耗。另外,要重视电气设施变频技术的使用,必须避免建筑内部电气能源损耗问题,根据整个项目的现实需求,科学地挑选变压器功率和数量,保障电力系统具有良好的节能效果。此外,改善与优化供配电体系,避免在电力系统运作时期出现无用线路传输,在达到现实供电标准时,得到良好的节能效果。
        3.4合理设置消防电源信号
        在建筑消防配电设计阶段,需要关注消防电源信号设计,了解消防控制室内部所需包含的消防设备,同时还需要确定相关设备的功能,掌握消防电源监控器的功能配置情况,了解建筑物内所有的消防系统,并收集设备运行阶段监测的信息,按照相关部门对消防控制室给出的技术文件要求需要,在消防安全管理信息下确定远程监控系统的结构设计以及相关配置参数,明确远程监控系统相应功能,了解消防用电设备、备用电源供电电源的工作情况,同时需要确保可以控制后台发出过、欠压、缺相、过流、中断供电等报警信号。除此之外,还需要规避常见问题,并加强各环节质量管控力度,通过科学的设计提升消防配电系统方案质量,保证建筑电气可以在科学的方案下稳定安全的运行。
        结语
        智能建筑是与时代发展相适应的建筑类型,具有信息化和智能化的特点。在智能化建筑中,电气系统无疑是其中重要的组成部分,更是建筑物实现智能化的关键所在。在电气系统设计中,需要应用智能化理念,利用现代化技术来实现电气系统的智能化设计,以此达到节约能耗的目的。


        参考文献
        [1]郭建强.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].工程建设与设计,2020(10):277-278.
        [2]何海成.建筑电气智能化设计对智能建筑发展的促进作用[J].城市建设理论研究,2019(13):164-165.
        [3]王琳,耿绪彬.论智能建筑电气技术的设计与施工[J].民营科技,2019(09):167-168.
        [4]韩萍.建筑电气工程设计的节能措施探析[J].安徽建筑,2020(14):144-145.
        马绍怀
新疆大学建筑设计研究院有限公司  新疆乌鲁木齐  830000
        
        摘要:随着我国现代化建设的快速推进,建筑行业取得了较快的发展,人们对建筑功能提出了更高的要求,建筑智能化技术应用更加成熟。要不断完善智能化建筑的电气工程设计,提高电气自动化操作效率,提高电气设备运行的稳定性,提高建筑性能。
        关键词:建筑;智能化;电气工程;设计
        引言
        智能化建筑是建筑技术与智能化技术结合的产物,为了充分满足人们的建筑使用需求,通过采用智能化技术对建筑功能进行优化,使其功能体系更加完善。但是由于电气设备的大量使用,也容易增加建筑运行能耗。因此,必须采取有效的电气节能优化设计措施,降低智能化建筑的整体能耗水平。
        1智能建筑电气设计的内容概述
        与传统建筑相比,智能建筑主要是在电气技术方面对建筑物进行相应的改造,使整个建筑物增加部分具有高智能化的功能。在进行具体的建筑智能化电气设计时,主要的设计内容包括对弱电和强电进行设计。在建筑物中,弱电能够对建筑物中的电器设备进行控制,同时也对各种信息进行传递。弱电的电流和电压都比较低,而且功率也低,与强电设计相比,弱电设计的设计复杂性和难度都更大,涉及的范围也更为广泛,设计过程中应重点解决电气设备和其他管线之间的配合问题。在建筑智能化电气设计过程中,弱电设计是其核心过程,是智能建筑具有智能化功能的重点。强电设计是建筑电气设计的基础部分,强电设计的主要内容包括对照明系统和配电系统设计,以实现整个智能建筑的节能减耗。
        2智能化技术应用的主要特征
        2.1无人化控制
        通过应用智能化技术设计控制器能够大大提高控制器的性能和优势,相比于传统的控制器,智能化控制器能够像人类一样具有思考和判断,能够自行完成任务。所以在自动化控制中将智能化控制器应用其中能够实现更好的控制作用。当对系统的控制程度进行判断时,需要使用到的相关参数有鲁棒性、响应时间和下降时间。于是通过对这些因素的调节,可以让所有工作正常运行,然后还能够实现有效的控制作用。将智能化技术应用到电气设备中,对电气设备进行合理的自我调节作用,于是有助于成本的降低,能够实现无人化操作目标。在某些工作上,即使没有人员经常操控,电气工程自动化控制还是能够实现自我调节的作用。所以无人化操作属于智能化技术的主要特征之一。
        2.2工作一致性高
        由于电气系统包含的设备部件线路存在着很大的差异性,因此对于电气工程的整体控制和把握就会有一定的难度,如果利用其他技术进行电气工程自动化的推动和融合,很难完全识别所有设备和数据类型,对于各种差异化数据的统一化处理很难实现。智能化技术的一致性则能够消除这个问题,即使应对不同的控制对象,不同的数据类型,也能够实现统一化的控制和处理,整个智能化技术处理的一致性较高,极大的降低了由于数据类型不一致所带来的系统性和结果误差,是提高电气系统监测效果和故障处理的一大优势和能力。
        3基于建筑智能化的电气工程设计与应用
        3.1消防设备线路设计
        在对建筑进行消防配电设计的过程当中,需要对消防设备的线路设计进行充分考虑,有效保证消防配电系统设备的安全运行,对消防系统的消防线路进行全方位的有效保护。消防线路明敷时,应穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护,金属导管或封闭式金属槽盒应采取防火保护措施;当采用阻燃或耐火电缆并敷设在消防专用电缆井内时,可采用封闭式金属槽盒保护;当消防线路与其他配电线路合用电缆井时,当采用矿物绝缘类不燃性电缆时,可直接明敷。消防线路暗敷时,应穿管并应敷设在不燃性结构内,且保护层厚度不应小于30mm。电线电缆根据其本身具有的燃烧特性,主要有普通电线电缆、阻燃电线电缆、耐火电线电缆、无卤低烟阻燃电线电缆、无卤低烟阻燃耐火电线电缆及矿物绝缘电缆。电线电缆敷设阻燃级别分为A、B、C、D四级,消防配电线路不采用普通电线电缆,根据不用建筑性质及使用场所,选择相应阻燃级别的耐火电线电缆。
        3.2合理选择安装插座
        插座是我们生活不可缺少的电气设计元件之一,也较易被人们所忽略,很多安全事故都是由于插座的选择与设计安装不合理导致的。所以,我们应当合理选择并安装插座。在居民的家用配电箱中,应当设计安装具有短路保护、过负荷保护装置的进线回路保护电器,所选择的电器不管是可移动的还是固定的,都应当在电源插座的回路中设计安装剩余电流动作保护器。一般而言,家用配电箱的所设置的回路主要包括以下几种。其一,应根据住宅空间大小、户型以及空调安装数量确定空调插座回路的数量。其二,应当为住宅中的卫生间、厨房以及其中可能采用的电热水器设置独立的电源插座回路。其三,在家用配电箱中还应当设置弱电配线箱的电源插座回路,以保障居民用电安全。3.3智能家居技术
        计算机技术和互联网技术以及通信技术的发展,使物联网成为人们熟知的概念。智能家居在此基础上发展,人们即使不在家中,远离电气设备设施,也可以通过手机App等通信设备设施实现对家居用品的远程自动化控制,例如远程操控的监控摄像头有利于家庭安全性的提升,而电饭煲、热水器等设备设施的可以在人们返程途中提前开启,进门就可以使用,种种功能提高了人们生活的便利性。
        3.3落实科学节能设计
        根据研究可知,电气设计中的能源消耗是建筑设计中能源消耗的主要部分,所以必须对电气节能设计进行全方位的研究,了解其中可能会出现的线路损耗问题。线路是电气设计时期必须关注的重点,需要根据有关设计标准与要求优化与改善线路,尽可能缩短线路,科学减少电力系统运作时期导致的线路损耗。另外,要重视电气设施变频技术的使用,必须避免建筑内部电气能源损耗问题,根据整个项目的现实需求,科学地挑选变压器功率和数量,保障电力系统具有良好的节能效果。此外,改善与优化供配电体系,避免在电力系统运作时期出现无用线路传输,在达到现实供电标准时,得到良好的节能效果。
        3.4合理设置消防电源信号
        在建筑消防配电设计阶段,需要关注消防电源信号设计,了解消防控制室内部所需包含的消防设备,同时还需要确定相关设备的功能,掌握消防电源监控器的功能配置情况,了解建筑物内所有的消防系统,并收集设备运行阶段监测的信息,按照相关部门对消防控制室给出的技术文件要求需要,在消防安全管理信息下确定远程监控系统的结构设计以及相关配置参数,明确远程监控系统相应功能,了解消防用电设备、备用电源供电电源的工作情况,同时需要确保可以控制后台发出过、欠压、缺相、过流、中断供电等报警信号。除此之外,还需要规避常见问题,并加强各环节质量管控力度,通过科学的设计提升消防配电系统方案质量,保证建筑电气可以在科学的方案下稳定安全的运行。
        结语
        智能建筑是与时代发展相适应的建筑类型,具有信息化和智能化的特点。在智能化建筑中,电气系统无疑是其中重要的组成部分,更是建筑物实现智能化的关键所在。在电气系统设计中,需要应用智能化理念,利用现代化技术来实现电气系统的智能化设计,以此达到节约能耗的目的。
        参考文献
        [1]郭建强.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].工程建设与设计,2020(10):277-278.
        [2]何海成.建筑电气智能化设计对智能建筑发展的促进作用[J].城市建设理论研究,2019(13):164-165.
        [3]王琳,耿绪彬.论智能建筑电气技术的设计与施工[J].民营科技,2019(09):167-168.
        [4]韩萍.建筑电气工程设计的节能措施探析[J].安徽建筑,2020(14):144-145.
       
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