电气技术在智能建筑中的应用

2018-01-24柳溪

智能建筑与智慧城市 2018年2期

关键词：数控系统智能建筑电梯

柳溪

LIU Xi

（天津富力城房地产开发有限公司）

(Tianjin Fuli City Real Estate Development Co.)

1 前言

建筑行业作为传统行业，一直在积极寻找建筑项目电气化的方案。近年来，由于计算机和互联网技术的逐渐成熟，电气技术进步逐渐达到智能建筑方案的需求。未来，智能建筑将成为建筑项目发展的新兴领域，电气技术应用的研究对建筑行业的发展具有重要意义。

2 电气技术与智能建筑内涵

电气技术是一种复杂的技术门类，包含十余门学科，不仅涵盖了信息传输、电气化、电力资源等技术，还囊括了计算机应用和电能保障等领域的理论。作为一种综合性技术，通过灵活应用技术方案能够极大程度的调节建筑内部的各项系统和功能，提升建筑安全系数，有效调节建筑系统性能指标。智能建筑是通过将建筑物的结构、系统、服务和管理四项基本要求以及他们的内在关系进行优化,来提供一种投资合理,具有高效,舒适和便利环境的建筑物。智能建筑也是信息技术高速发展和电气技术进步的衍生产物，集数字监控、计算机、信息计算等多项领域共同发展而成的现代化设施，依据以人为本的原则，从建筑设计到应用都依照客户需取打造。现代智能建筑体系中，全部配备了完整的自动化数控系统，包括烟雾和火灾自动报警系统、防雷系统、信息互联化系统等，将成为未来建筑行业的发展方向[1]。

3 电气技术应用于建筑系统中的优势

智能建筑发展的前提是电气和计算机技术的进步，电气技术应用于建筑工程后带来的优势有三个方面：

1）由于电气技术的通用性，电气技术应用于建筑系统的过程中，可以将建筑物内的电气资源如配电器、电梯、空调、照明系统等连成一体。在资源分配过程中可依据传感器和摄像头监测建筑人员流量，根据数据库分析调节电力资源的分配状况；

2）由于传统建筑项目中，建筑物内部的电子设备都属于外接系统，电力系统独立性强，缺乏统筹调节能力，难以应对突发情况，当意外情况发生时，由于环境急剧变化或手动操作的失误，设备故障将危及到整个电力系统，严重时可能威胁到建筑内部人员的生命财产安全。智能建筑采用的信息化管理和新电气技术应用能够让控制系统自动识别风险，对电力设备进行统一管理，智能报警系统的安装也能够确保第一时间发出警报，从而整体提升智能建筑的安全系数；

3）电气技术的应用能够提升数据的处理效率，对建筑结构进行有效的监控，精确计算数据链，保障信息的传输。智能建筑内部的电力系统虽然复杂，但由于启用了数字监控，能够从多层次反馈数据传输情况和建筑内部的调试情况，将数据链及时发送到建筑监控中心，信息化系统对程序进行集成计算，获得一个精准的数据链，再将数据链及时发送到建筑监控中心，保障决策不受突发情况的干扰，提升系统优化能力[2]。

4 电气技术在智能建筑领域的应用

4.1 照明系统

智能建筑的照明系统相比传统建筑更加灵活，由于使用了新型电子科技技术，建筑内部的照明系统能够自动根据环境变化进行调整。这背后的原理在于智能建筑内安装的高级传感器，传感器安插在智能建筑内部各个部分，时刻收集四周环境数据，依据风力、光敏、声敏等系统反馈的环境变化自行调整建筑的照明结构。例如，天津滨海新区某五星级酒店在建筑施工过程中采用了国际新执行标准的LED灯，这种LED灯不仅相对于普通日光灯的闪烁次数更少，亮度更加柔和，可以有效降低视觉疲劳，保护视力。同等亮度下较传统LED灯耗能更低，极大程度的减少了耗电量。据统计，该建筑整体共安装近8000枚各型灯具，但耗电量仅是五星级酒店平均水平的一半。此外，建筑照明系统集中由AI控制，系统自动根据环境需要选择照明结构调整，可根据用户需求对照明系统进行开启和关闭操作，整体智能化程度显著提升[3]。

4.2 数控系统

智能建筑在设计时普遍会采用BAS信息控制系统，利用数据信息控制技术，集成各用电设备的小范围区域线路与综合控制线路相链接，组成全建筑监控体系。数控系统存在于各个线路内，大大提升了系统的容错率。例如，北京CBD某智能办公楼在施工过程中大量使用了数字摄影机，用于对智能建筑内部总体电路的运行和CPU运行情况进行监控，传感器和数控系统相连接，利用多媒体技术和现代计算机技术对可能影响施工进度的不稳定因素进行排查，提升报警系统和保安系统的安全性和稳定性，极大程度上改善了传统办公楼报警系统反应滞后，电子资源浪费的现象。为建筑行业与先进电气系统结合做出了表率作用，是数字监控系统在智能建筑领域实践的典范[4]。

4.3 防雷防静电系统

对于传统建筑而言，除了电气资源的合理应用，如何降低静电和雷电对建筑电气系统的影响，特别是防雷系统的建设都是传统建筑难以规避的技术难点。随着电气技术的进步，智能建筑在防静电系统建设方面采取的是屏蔽接地技术，铺设管线时将电子设备的保护接地线同设备外壳连接在一起。另设屏蔽管线，将管线正负极和保护接地线相连，室内电子设备的屏蔽也采用中性线和设备外壳多点连接的方式，以便于在相对干燥的室内环境中保障静电产生时能够第一时间被设备外端的接地线分导形成封闭回路，从而降低静电对电子设备的危害。例如，2010年落成的广州塔在防雷防静电领域采用了最新的屏蔽静电分流技术，由于广州塔高达600m，雷击风险很高，建筑施工时全部采用欧盟标准，引雷针和地面防雷系统统一采用自动化设计，开放使用至今近7a未出现任何一起因雷击导致电气系统紊乱的事故，确保了建筑质量的安全性[4]。

4.4 电梯系统

超高层建筑的电梯系统不同于一般建筑，最近十年来，除哈利法塔（迪拜塔）座落于西方国家，其余所有超高层建筑全部来自中国，而超高层建筑的电梯如果采用传统升降机和报警系统，将严重影响人员的运输效率和建筑安全系数，如今，在超高层建筑信息化和自动化趋势下，应用新电气技术已经是必然趋势。例如，上海中心的采用的是由日本三菱公司特殊订制的快速电梯，仅用55s就能将人员物资从楼底运送至119层观光平台，电梯使用加压舱设计和自动发电转换器，能耗相比传统快速电梯降低三成，是目前世界上最快的电梯系统。新兴电气技术的应用在保障电梯稳定运行的同时，利用计算机网络指令报警系统，可以有效降低电梯事故率，提升高速电梯系统安全系数。