建筑电气与智能化范文

时间:2023-03-24 05:25:43

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建筑电气与智能化

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关键词:智能建筑、建筑电气

中图分类号:F407.6文献标识码:A 文章编号:

导言:随着现代化进程的加快,我国的建筑规模呈现出不断扩大的态势,人们的生活与工作环境对于建筑物的依赖程度越来越强,相应的对建筑物功能也提出了更高的要求。当前,建筑已经不仅仅是一种文化、艺术的具象,同时也是在表达着一个国家的先进科技,即以现代建筑智能化标准来对一个国家的高科技水平作出衡量。相关数据表明,我国智能化建筑数量在二十一世纪后期将占据世界总量的一半以上。当前,我国建筑电气已经完成了电气化阶段、自动化阶段,正在朝着智能化阶段迈进。智能化建筑技术的迅速发展,为我国建筑节能的发展带来了机遇。

一、智能化建筑内涵

所谓智能化建筑,是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术、现代通讯技术和现代控制技术所组成。智能建筑是信息时代的必然产物,建筑物智能化程度随科学技术的发展而逐步提高。当今世界科学技术发展的主要标志是4C技术(即Computer计算机技术、Control控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)。将4C技术综合应用于建筑物之中,在建筑物内建立一个计算机综合网络,使建筑物智能化。4C技术仅仅是智能建筑的结构化和系统化。修订版的国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006)对智能建筑定义为“以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。智能化建筑系统的中心,是以计算机为主体的控制管理中心,它通过结构化综合布线与各种终端(电话、电脑、传真和数据采集等)和传感器终端(如烟雾、压力、温度、湿度传感等)连接,“感知”建筑内各个空间的信息,并通过计算机加工,给出相应的对策,再通过通信终端或控制终端(如阀门、电子锁或开关等)作出相应的反应,使得建筑显示出“智能”,这样建筑物内所有设施都实行按需控制,提高了建筑的管理和使用效率,降低了能耗。

二、我国智能化建筑存在的突出问题及几点建议

1、我国智能化建筑中存在的突出问题

笔者认为,我国智能化建筑的发展中主要存在的突出问题是:正常运行率不高,存在盲目投资现象;缺乏配套设备,产品和技术主要依赖于国外进口;缺乏专业型的技术人才,难以保障施工质量;过热宣传,有误区存在;跟风现象严重,施工单位的档次不一、参差不齐;行业规范细化程度低,操作难度大。

2、促进我国智能化建筑发展的几点建议

第一,尽快普及智能化建筑知识。对当代建筑而言,自动控制与电驱动、自动检测与智能仪器、信息高速公路网、办公自动化、楼宇特种保安系统、自动消防报警与控制、水平及垂直电梯、空调无级自控及建筑综合自动化管理网络都是不可或缺的系统。但相对于传统建筑来说,智能化建筑更加强调软体系与软控制,更加强调来自性能的高可靠、高舒适、高便捷、高效性、高适应性、高服务功能的模式系统。

第二,尽快制定智能化建筑发展的规划。当前,我国已具备智能化建筑的发展条件,在国家相关课题中,已经有了智能化建筑发展的政策,但是切实可行的落实措施还比较欠缺。因此,智能化建筑的发展,不但需要真正的自控文化,更需要符合自身特点的产业建设。

第三,尽快完善符合实际的智能化建筑标准。比如,智能建筑中正常投运率较低的自动化系统,造成了大量能源和资源的浪费,这一现象已经引起了政府相关部门的关注,并成立了专门的智能化系统工程设计委员会。在市场经济背景下,制定什么样的标准,及制定后的有效执行都成为当前摆在人们面前的重要课题。无论以行业为依据划分标准,还是以建筑标记为依据制定标准,都需要结合实际来加以详细论证。制定智能化建筑标准时,应重视对市场经济发展的契合性,这是值得标准制定者高度重视的地方。

第四,尽快制定智能化建筑设计规范。在设计过程中,国家制定的设计规范就是设计单位与建设单位所必须遵循的法规。智能化建筑中,安全性的位置非常重要,它包括人身安全和设备安全。对于设备昂贵、人员集中的智能化建筑,其安全性尤为重要。因此,设计规范内容应成为智能化建筑必须考虑的内容,且其有效规范的制定将成为推动智能化建筑长足发展的强劲动力。

三、建筑电气系统是智能化建筑体系的核心和关键

建筑电气系统是实现现代建筑智能化体系的核心和关键。建筑电气系统决定着建筑结构和布局的选择、建筑物功能发挥、建筑物灵活性、安全性保证、建筑艺术体现等方面,离开了电气技术这个平台,就无法实现真正意义上智能化建筑。“建筑电气系统”主要包括:建筑供配电技术,建筑设备电气控制技术,电气照明技术,防雷、接地与电气安全技术,现代建筑电气自动化技术,现代建筑信息及传输技术等。随着信息化技术的发展,国民经济对数字化城市、绿色与智能建筑的要求越来越高,各行各业用信息技术来改造传统产业是大势所趋,而建筑智能化是与信息技术紧密结合的朝阳产业,社会对建筑电气专业化的要求也越来越高。

四、建筑电气系统的设计原则

建筑电气系统设计必须始终贯彻实施国家有关的法律和政策,符合现行的国家设计规程和标准。对于某些地区、行业和部门的工程设计任务,还应当遵循相关的规定。而规范的前提就是树立服务思想,尽可能地满足建设单位需要。归结起来,建筑电气体系设计一般应遵循以下几点原则。

第一,建筑电气设计应严格以国家规范为依据。为保证设计质量,强化对建筑工程设计文件的编制管理,我国进行了相关标准的制定。建筑电气施工与设计必须严格执行贯彻国家相关法令政策。所编制的设计文件应同国家现行设计规范、标准和制图标准相符合,且遵守设计工作的相关程序。

第二,兼顾近期规划与长期规划并强调近期,还应对远期扩建衔接适当考虑,从而便于节约宏观投资。必须以可靠的投资数额为依据来确定设计标准,如灯光设计标准等。而设备档次,如灯具装修标准、豪华程度等则由投资数额决定,以钱的多少来确定具体施工规划。

第三,结合实际进行建筑电气设计。对设计规范要正确掌握,根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统简单可靠,操作方便;对于节约能源、电气安全、环境保护等方面,应积极采用先进技术,切实采取有效措施。整个建筑工程设计中,建筑电气占据着重要的位置,其设计过程应同有关结构、建筑、暖通、给排水等相关专业进行密切的配合与协调。

五、结语

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【关键词】建筑业;智能化建筑;建筑电气

引言

随着计算机技术及网络技术的日益发展及普及应用,智能化建筑在信息时代得到了迅猛发展,智能化建筑在建筑行业中愈来愈显示其重要的核心的作用。与此同时,传统的建筑电气在市场中的地位发生了相应的变化,建筑电气已逐步向智能化方向发展。随着智能化系统和建筑电气的技术之间的关联性越来越紧密,两者之间最终会形成一个集合体,来进行建筑设备的支撑与维护。建筑电气技术是智能化建筑发展的基础,智能化系统在建筑电气中起着重要的关键作用,本文针对智能建筑和建筑电气进行分析研究,对建筑电气在智能化建筑中的作用以及未来的发展前景进行深入探讨。

1、智能化建筑和建筑电气的定义

随着高新技术越来越多的进入到平民百姓家庭, 智能化建筑的概念也逐渐被人所接受,但是大多人认为智能化建筑是利用高科技手段对建筑进行一定的控制, 从而达到一定阶段的智能化。其实这种定义是不够全面的。智能化建筑是通过遥感技术、电视技术、数字通信技术等一些高科技技术, 对建筑的结构、设备进行优化管理, 从而达到可以满足人的各种需求的目的, 使之创造出一套舒适、便捷的可以帮助人提高工作效率、生活品质的智能化建筑。而在当前的智能化建筑主要是通过自动化通信管理、楼宇自动化系统以及办公自动化这三大系统来完成的, 而支撑这些系统运行的就是建筑电气。建筑电气与人的生活息息相关, 它是以电气工程作为基础, 并且结合了计算机技术、电工基础和控制基础等综合性应用。虽然建筑电气本身具有电气工程的属性, 但是因为还涵盖了其他专业的知识属性, 因此就无法简单将其归类定义, 但是建筑电气具有非常广泛的前景,随着智能化建筑在人们生活中不断的应用, 建筑电气技术必然会发挥出越来越广泛的作用。建筑电气自身的功能性实现,除了依靠电气工程等相关的技术进行实现,还涉及到其他专业的相关知识。在信息化日益发展完善的时代中,建筑电气与人们的日常生活紧密相连。建筑电气在当今市场经济中具有重要的作用。

2、智能化建筑和建筑电气的关系

对于智能化建筑和建筑电气的两者之间的关联性,很多人对此并不是十分了解。从这两个概念的字面含义来分析,这两个概念是两个完全独立的个体。但是,在建筑领域中,智能化建筑和建筑电气两者之间具有直接的关联性。具体来说,智能化建筑的核心作用若想得到有效的发挥,需要依建筑电气技术;相反的,建筑电气技术的深入发展,需要智能化系统进行支撑和维护,两者之间相互影响、相互作用、紧密相连,在建筑业中,智能化系统和建筑电气这两个技术缺一不可。传统模式下,建筑电气技术主要负责建筑业中的电力供应、光电照明、闭路电视等综合性的电力支撑,这属于传统的电气工程和电气控制技术。信息时代中的智能化建筑,需要依靠计算机技术、电气系统控制技术、网络通信技术等综合性的应用进行支撑,建筑电气是上述这些技术的前提基础。这些技术的需要有建筑电气技术来支撑,如果没有建筑电气技术的应用,建筑智能化就无法实现。在建筑业中,建筑电气技术是智能化建筑发展的基础,随着智能化系统和建筑电气的技术之间的关联性越来越紧密,两者之间最终会形成一个集合体进行建筑设备的支撑与维护。

3、建筑电气在智能建筑中发挥的作用

智能化建筑能够得到有效的发挥和应用,要依赖于建筑电气的良好支撑, 因此可以说建筑电气是智能化建筑的基础, 也是智能化建筑中的信息技术和建筑电气技术的有利保证。智能化建筑要想达到人们所需要的理想状态, 就需要各种各样的自己设备的正常运行, 而这些设备的使用和维护都需要防雷、接地、布线、信号屏蔽等各种电气技术的有效支撑。这些电气技术实际上也就是建筑电气中的一种, 因此,建筑电气技术是保证智能化建筑发挥其功效的基础和前提。智能化建筑要想发挥其“ 智能化” , 就需要在建筑中植入数量众多的弱电系统的设备,这些设备的设计和安装过程中都需要建筑电气给予足够的技术支持。众所周知, 弱电设备因为物理属性的原因, 从而会存在干扰的现象,在智能化建筑运用中, 会需要数量众多的弱电设备, 如果将这些弱电设备都进行单独的安装,就会产生非常多的安装费用和人力费用, 更为重要的是, 这些设备因为存在着相互干扰的原因, 就无法保证这些弱电设备的正常使用。但是如果利用建筑电气的技术, 就可以对这些弱电设备的安装维护工作进行系统的、科学的管理和安排, 不仅可以避免设备的相互干扰, 保证设备的正常工作, 还能够大幅降低安装过程中带来的众多的安装成本, 此外, 建筑电气技术还可以在这些弱电设备运行时有效降低能源损耗, 提高工作效率值。不仅如此, 建筑电气技术在其他领域中也发挥着重要的作用, 例如在智能化建筑中进行智能化监控、在智能化建中中进行高速信息传输等。

4、未来的建筑电气技术应用趋势

随着科学技术的发展,建筑业中的电气设备在其功能和作用的实现方面得到了进一步的提高和完善,如电气设备功能的多样化、结构的精细化等,是未来建筑业的发展趋势。当今智能化建筑随着信息时代的发展受到更多专业领域专家学者的认可,并与人们的日常生活紧密关联,已逐步取代了传统模式下的建筑电气手段。在信息化日益完善的时代中,建筑电气与人们的日常生活紧密相连。电气工程是建筑电气的前提基础,主要通过计算机技术、电工信息基础、电力控制技术等综合性应用来实现建筑电气的核心作用。建筑电气自身的功能性实现,除了依靠电气工程等相关的技术进行实现,建筑电气在当今市场中具有非常的应用和深远的意义。随着智能化建筑被人们在日常生活中广泛应用,使得建筑电气技术在智能化建筑中发挥核心的作用。在科技日益发展的今天,智能化建筑需要将其核心作用进行发挥,即智能化技术的实现。建筑电气技术需要解决的问题是,对系统中的电气设备与应用设施进行有效的协调与设置,这就需要建筑电气技术在时展中进行不断更新与完善。当前,主要采用以太网络传输技术、总线控制技术、电力技术的综合性应用,对建筑电力进行技术支撑,随着信息时代的发展,日后会有更多的高科技在建筑业产生,确保智能化建筑的各个部件的功能得到有效的发挥与实现。

结束语

目前,随着我国的城市规划,建筑工程与日俱增,为了解决人们因为科技快速发展而对建设施工提出了更高的要求的问题,现在加快建筑工程智能化是首要任务和发展趋势。我国的建筑市场建筑智能化的竞争越来越激烈,为了推进建筑智能化的进一步发展,做好建筑电气是必要经过的一步。促使建筑产业向智能化的方向发展,可以为企业带来可观的经济利益,还能提高工作效率。因此建筑电气设备的集约化是提高我国建筑智能化市场竞争力的重要措施。

参考文献

[1]程大章,张俊.浅谈建筑智能化过程中的节能措施 [J].智能建筑与城市信息,2007.3

[2]卢日亮.智能建筑中建筑电气设备的设计与安装[J].装备制造技术,2009.2.

[3]郑芦笙,林少光.对智能建筑电气系统设计探讨[J].科技资讯,2009.16.

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【关键词】建筑电气;智能化;节能环保

一、建筑工程的电气节能简述

建筑工程施工较为复杂,主要包括土建施工、给排水施工和采暖通风专业施工等。在每一阶段的施工中,都会涉及到一部分电气节能,并且电气智能化发展及节能的复杂性与施工难度相对应。建筑工程的智能化发展及节能工作必须考虑其特点和功效,满足建筑管理的需求。

电气智能化发展及节能指针对建筑工程的需要反复推敲电气的创意、表达等。电气智能化发展及节能从开始到深入都必须围绕着建筑工程的实际需要展开。电气智能化发展及节能服务于是建筑工程业主的功能需要和施工企业的施工需要。在充分考虑我国电气智能化发展及节能有关规定的条件下,电气智能化发展及节能工作人员要以树立服务意识来要求自己,合作、敬业地进行施工,随时与施工单位工作人员进行沟通,以保证符合建筑工程的要求。

二、智能化在建筑领域的应用 及节能策略

随着社会的变迁和时代的进步,智能化系统早就已经渗透进生产生活的各个方面。建筑作为一个和社会生产力有着密切联系的行业,智能化发展已经成为必然趋势。

(一)智能化是建筑领域发展的必然选择

1、对建筑设备有效的进行监控是智能建筑实现和应用在电气专业的体现

选择高效、节能型的设备,对运行状态的设备进行有效合理的能耗监测,然后进行评估,通过对设备各项运行参数的调整来减少能源的浪费,降低能源损耗,能够充分展现建筑设备智能监控的环保节能功效。

2、建筑智能化的实质是信息产业的综合应用和体现

建筑智能化的实质是信息产业的综合应用和体现,其建设过程涉及多个专业领域,是综合的系统工程。因此实现众多智能化设备和产品的通信、联网,亦成为智能建筑发展中不可缺少的组成部分。智能建筑工程包括通信网络系统(通信系统、卫生数字电视及有线电视系统、公共广播及紧急呼叫系统及相关设施);信息网络系统;建筑设备监控系统;火灾自动报警系统和消防联动系统;安全防范系统[视频安防监视系统、入侵报警系统、出入口控制(门禁)系统、巡更管理系统、停车场(库)管理系统等各子系统];综合布线系统;智能化集成等。

3、建筑智能化还应该具备智能化照明控制系统

采用智能化照明控制系统,实现照明控制的智能化,可以使照明控制系统在全自动的工作状态下,正确地应用周围环境的资源来自动调整不同时间段、各种场合对照明强度的不同需求,使工作环境始终保持相对舒适,而且还能通过光线的智能化调节来实现节能。智能化照明系统降低了管理及维护的需求,这既减少了人为造成的能源的浪费,又减低了成本。

(二)节能型建筑电气

我国是消耗能源大国,智能化发展及节能将有更加迫切的需,为建筑施工中的一部分,建筑能耗中电能的消耗占有相当大的比重,数据显示,建筑中每年消耗电量为总发电量的一成以上,如果大量的应用节能型产品以及实施有效的措施,节约电能5%则可以节电60亿kWh,折合人民币30亿元,并能有效缓解温室效应,降低对生态的破坏。这便是智能化发展及节能尤为重要之处。但是也不能盲目节能,应综合各个方面的因素来考虑实际发生的情况,衡量投资和运行能耗,用发展的眼光兼顾投资和收益。

建筑行业的电气节能作为很系统的工程,节能措施的需要从以下方面考虑:

1、发电源头节能

电网供电已确定电源电压,线路上电流已无法改变,所以应选用电阻率小一些的材质(一般选择铜芯),减小线路的电阻,这样能降低线路的损耗。配电时电缆敷设尽量避免迂回,变压器尽量设置在负荷中心,供电距离减少,导线的长度变短,从而减少线路上的能量损耗。

条件允许时,选择节能变压器,尽量使变压器电阻绕组的电阻降低,以增加电流的通过量,并且合理的对电压讲行分配,应当保证配电变压器的负载率在七成以上之间,还要尽量避免配电变压器长时间处于空载或过负荷运行的状态,从而导致电力系统中的电能损耗的产生,减少配电变压器的使用率和使用寿命。

2、电机运行节能

根据实际的负载情况对距离供电地点较远的电机设备进行就地无功补偿,来降低线路因为输送超前无功而产生的有功损耗,并降低电机设备轻载和空载情况的运行状态。利用变换频率的方法在负载下降时的情况下自动调节电机转速来对应负载的变化,象这样可以增加电机在轻载运行时的效率,达到节能的目的。对于频繁启动的较大容量的电机设备可以利用软启动器让设备按启动时间一点一点调节至可控硅导通角来改变电压。因为电压可持续调节,所以启动平稳,启动完毕后即可全压运行。

(三)合理规划建筑电气的供配电系统

根据负荷容量、供电距离及用电设备分布特点等因素,合理制定供配电系统和选择供电电压。供配电系统应尽量简单可靠。同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级;合理选择供电电压。根据负荷情况合理选择变压器容量、台数,其接线应能适应负荷变化时,按经济运行原则灵活投切变压器。同等情况下,电压越高,损耗越小。民用建筑用电设备电压等级大部分为220/380 V,但一些大型或特大型的民用建筑的空调主机为了达到节能目的,可以选择10(6)kV的制冷设备;变电所应靠近负荷中心,低压配电间应靠近电气竖井,合理分布供电网络,使低压供电半径控制在100 m以内,供电线路的电压损失满足规范的允许值,减少线路电压损失,提高供电网络的供电质量及网络运行的经济效益;制定配电时尽量使三相负荷达到平衡,最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%,最小相负荷不小于平均值的85%。可采用移相平衡法或容抗平衡法来改善系统的平衡,以减少因不平衡带来的最大相的多余损耗。

(四)合理选择照明方式和节电型产品

照明方式分为:一般照明、局部照明和混合照明。在满足标准照度的条件下为节约电力,应视具体情况适当选用一般照明、局部照明或混合照明方式。根据照明使用频繁程度,可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。对病房、卧室、客厅等床点位置及餐厅、酒吧、舞厅,可考虑设置调光开关;旅店客房采用节电钥匙开关;公共场所及室外照明可采用程序控制式光电自控装置;路灯宜分组控制,推荐采用夜间节能控制方式;走道、楼梯、雨蓬、卫生间及其他人员停留时间较短可设置定时开关。 目前较常见的灯具定时开关有:触摸式延时开关、声光控延时开关、红外式延时开关等。灯具控制开关控制的光源数量不宜少于2个(单灯具除外),但控制控制的光源数量也不宜太多;灯具按与侧窗平行分别控制;对部分光源实施:声、光控制,或全夜、半夜控制。

结语

现今的日常生产、生活活动的过程是可持续发展,建筑在进行规划和施工时,应该坚持这种理念,用发展的眼光对待建筑工程生命周期的成本。未来社会发展的趋势必将是建筑智能化,建筑电气智能化发展及节能是建筑发展的最基本要求,合理运用智能化和节能措施,并将两者融合在一起,不仅能满足生活舒适性和功能性,同时还能减少投资,节约能源。

参考文献

[1] 刘纵博. 建筑电气照明智能化探讨[J]. 技术与市场. 2011(05)

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关键词:建筑电气与智能化;实践教学;实验;产学研

作者简介:牟淑志(1978-),女,山东潍坊人,金陵科技学院楼宇智能化系,讲师;鞠全勇(1964-),男,山东龙口人,金陵科技学院机电工程学院,教授。(江苏?南京?211169)

基金项目:本文系金陵科技学院教改基金资助项目(项目编号:2010JGXM-01-4)的研究成果。

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)23-0077-02

实践教学是培养大学生综合运用知识解决实际问题能力的重要环节,科学的实践教学体系更是培养应用型人才的基本保证。建筑电气与智能化是实践性要求很强的专业,为了培养建筑电气与智能化专业应用型人才,根据人才培养目标,需要特别重视学生工程实践能力的培养。因此,必须重视和加强实践教学,拓展实践教学内涵,构建新的实践教学体系。

本文首先对目前建筑电气与智能化专业实践教学现状及存在问题进行了深入剖析,并在此基础上结合金陵科技学院建筑电气与智能化专业建设实践,基于校企结合理念,提出了教学、科研和社会实践有机融合的以应用型人才为培养目标的建筑电气与智能化专业实践的整体思路和具体措施。

一、建筑电气与智能化专业实践教学现状及存在问题

建筑电气与智能化专业实践教学主要包括课内实验、课程设计、工程实习、毕业实习等方面,目前存在以下一些问题:

(1)实践教学培养模式不科学。目前,建筑电气与智能化专业缺乏系统完善的实践教学体系,实践教学课时比例较少,实践教学环节内容更新较慢,与企业生产脱节。

(2)课内实验、课程设计大多依附理论课程开设,实验内容以演示型和理论型为主,缺乏综合型、设计型和创新型实验,学生按照实验指导书上的步骤,被动完成实验操作,缺乏积极主动思考,效果差。

(3)实践教学师资力量薄弱,具备“双师”素质的实践教学人员比例不高,大部分课程实验教学由理论课教师兼任,教师对实践教学的重要性缺乏深层次的认识,重理论、轻实践;大量年轻教师缺乏实践教学环节的专门训练,难以胜任实践教学指导工作。

(4)工程实习、毕业实习多数以参观的方式进行,由于校外实习教学基地建设薄弱,学生缺乏现场操作,基本没有创新能力培养的内容,学生并未得到实质工程训练。

二、教学、科研和社会实践有机融合的整体思路和具体措施

1.整体思路

实践教学体系中,高校具备深厚的理论基础和人才优势,而企业则拥有实践的硬件条件及对专业技术创新的渴求。基于校企结合理念,教学、科研和社会实践有机融合的以应用型人才为培养目标的建筑电气与智能化专业实践教学改革的核心就是将工程实践带入课堂,将学生引领到工程现场。金陵科技学院以建筑电气与智能化“卓越工程师”应用型人才培养规格为标准,通过师资队伍的专业技能建设、实践教学内容的优化及方法手段的创新和产学研合作平台的构建,围绕建筑智能化工程设计、工程开发、工程实施及工程管理四条主线,构建分层式、模块化的实践教学新体系,提高学生的工程实践能力和创新能力。

2.具体措施与实践经验

(1)以建筑电气与智能化“卓越工程师”人才培养规格为标准,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。

深化教育教学研究,以建筑电气与智能化“卓越工程师”应用型人才培养规格为标准,贯穿系统认知、系统设计、系统开发、系统集成四大主线,重新整合教学内容,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。

校内培养:以省级实验教学示范中心为平台,构建了“时间、空间、内容”全面开放的“三维开放”实践教学环境;校内教师指导学生参加科技社团,激发学生创新潜能,培养学生创新意识;鼓励学生参与教师课题,提高学生科研能力。学生已在专业杂志上发表多篇论文,并发明多项专利。

企业培养:根据建筑电气与智能化职业岗位要求,校企双导师联合指导,培养学生独立解决工程实际问题的能力,培养建筑智能化企业工程技术人才素质;通过工程实践平台进行工程项目实训,提高工程能力。

(2)优化实验教学内容,精心设计实验教学方式。以建筑电气与智能化实际工程项目为背景,创立系列化综合性、设计性实验项目,模拟实际工程进行训练,理论与工程直接映射,开设中央空调系统组态集成控制设计综合实验、火灾报警控制器在线编程及联动控制设计综合实验、安全防范系统组态集成控制设计综合实验等典型实验项目。学生在实践教学中经历“构思—设计—实现—操作”的全过程,提高了学生工程项目开发能力、实施能力和团队合作能力。通过建筑电气创新实践、智能安防创新实践、智能照明创新实践、数字化设计与实现创新实践、智能系统控制创新实践、现场总线控制创新实践等设计性、综合性实践,培养学生工程创新意识与创新能力。

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关键词:PLC;建筑电气智能化

1 建筑电气智能化中PLC技术的概述

20世纪六七十年代,现代总线技术的出现和快速发展,形成了以现代计算机、通信和控制技术为主导的控制体系,可编程控制器(以下称为PLC)顺应时代的发展而诞生,并由电气向计算机控制一体化的发展方向迈进。PLC技术是将微处理器作为发展的基础,通过计算机、通信、互联网及自动控制技术的相互渗透、相互综合而产生的一种工业控制装置。在上世纪70年代PLC技术主要应用于汽车行业,到了90年代随着市场经济的不断发展,PLC技术的处理速度、运算和控制功能发展的水平越来越高,使其应用的范围也不断扩大。目前PLC技术还只是一个基层的控制系统,在今后的发展中要逐渐实现以智能传感、计算机控制、数字通讯等为主导的综合性技术,以开放式、新型全分布式控制系统为主要的表现形式,最终成为建筑电气智能化系统的前沿技术。

2 建筑电气智能化中PLC技术的特点

PLC技术在建筑电气智能化系统的广泛应用,不仅使继电器逻辑的复杂性大大降低了,还提高了控制系统的安全性、可靠性,同时优化了控制系统的操作结构,极大地降低了设备的生产成本。PLC技术的应用使设备的使用和维修都变的十分便捷,降低了工作人员的操作及维修的难度,其自身的优点和特性为PLC技术在电气行业的发展提供了有力的支撑。

1、PLC技术反应快

在PLC技术的内部结构中,采用的是辅助继电器,同时还除去了内部的一些连接导线,这种继电器的节点变位时间通常可以忽略不计,与传统的机械触电继电器相比,几乎不用考虑返回系数,使其在信息处理中速度更加快捷。

2、PLC技术安全性强

在建筑电气智能化中,PLC技术可以有效地提高电气设备自动化控制系统的抗干扰能力,在极其复杂的工作环境中,PLC技术的安全性、可靠性显得尤为重要。PLC技术安全性能的不断增强,为电气设备的正常运作提供了可靠的安全保障。

3、PLC技术操作简单

PLC技术在操作中,采用的是简单、直观的指令形式,这种形式可以有效地降低工作人员的操作难度,使一些专业素质差的工作人员也能正常操作,能够有效保障电气设备的顺利运行,提高电气设备的工作效率,促进企业的快速发展。

4、PLC技术功能完善

在建筑电气智能化中,作为其控制系统的重要组成部分,PLC技术不仅适应能力强,其配套设备也比较齐全,功能性较完善。PLC技术功能的完善可以与电气设备自动化控制系统合为一个整体,增强电气设备自动化的控制能力。

3 建筑电气智能化中PLC技术的应用

随着社会经济的不断发展,PLC技术在电气设备控制领域中应用的范围越来越广泛,目前在很多工业生产环节中,PLC技术甚至可以直接取代工业控制计算机的主控地位,来完成电气设备自动化的控制任务。随着科技水平的提升,PLC技术也在不断完善和更新,主要应用于以下几个方面:

1、PLC技术在顺序控制中的应用

顺序控制作为现阶段电气辅助系统的主要控制方式,PLC技术对其的影响越来越大。随着可持续发展观的确立,市场经济生产过程越来越重视能源消耗问题,在电气设备运作中,必须研发新技术,才能做到降低能源的消耗,提高企业及国家的经济效益。

PLC技术在顺序控制中的应用实现了对工艺流程的单项控制,并通过信息模块等方面的共同协作,极大地增强了电气设备自动化的控制能力。无论是早期的人力控制,还是现代的强电控制,都离不开计算机的自动化控制。如在电气设备运行过程中,PLC技术的优劣直接影响着电气设备自动化的控制能力,在PLC技术的应用中,主要是通过通信总线将系统集控室内部的主站层和远程IQ站进行有效连接,最终实现远程IQ站与其传感器的连接。在集控室内部操作员只需利用显示屏就能对PLC系统进行操作,就能实现整个电气设备自动化系统的有效控制。

2、PLC技术在开关量控制中的应用

设备运行中,传统的电气设备控制系统都采用的是电磁性电器,还存有接线复杂等问题,但在运行过程中会出现大量的触点事故,导致整个控制系统的稳定性和安全性大大降低。在电气设备自动化控制系统中采用PLC技术,只需要使用软继电器的实物软件就可以轻松地完成开关量控制的整个过程。这种技术的应用,不仅能够提升控制系统的安全性,还能完善整个电气设备自动化控制系统。在开关量控制中PLC技术的应用可以有效地减少开关的数量,将多台断路器显示的信号集中控制。在发电系统控制中,这项技术的应用可以提高控制系统的稳定性和安全性。

3、PLC技术在闭环控制中的应用

在控制系统中泵类电机启动方式多种多样,主要有自动启动、现场控制箱手启动及机旁手启动等。PLC技术在电气设备自动化控制系统的应用可以实现对泵类电机的自动启动。对现场开关进行调节可以采用机旁手启动的泵机启动模式,系统运行过程中要根据每台泵机的运行情况,来决定备用泵是否开启。目前采用最多的电气设备自动化控制方式就是将PLC技术与常规的传统控制系统综合使用的控制方式,其中常规的传统控制系统主要是对PLC技术的一种补充。在闭环控制中采用PLC技术,能够增强电气控制系统的可靠性和安全性,能够促进电气设备自动化控制系统的不断完善。

4 建筑电气智能化中PLC技术应用的发展方向

随着社会的发展,科技的进步,PLC技术在建筑电气智能化领域应用的范围越来越广泛。为适应市场经济的发展需求,PLC技术应用的范围扩大了,技术水平提高了,产品更加成熟了,在建筑电气智能化中发挥的作用也越来越大了。以下就是对建筑电气智能化中PLC技术应用的发展方向做出的几点诠释。

1、PLC技术的应用加快了建筑电气智能化的数字化进程

目前建筑电气智能化中使用最多的是集散型控制系统,经过时间的洗礼,集散型控制系统在技术上已经十分成熟,并拥有相当多的经验。但是随着社会的发展,技术的革新,这种控制系统已经跟不上时代的脚步,正逐渐退出历史的舞台。如何提高集散型控制系统的控制能力已经成为电气自动化发展过程中的关键问题。发展到现在,集散型控制系统已经发展到了第五代,主要是由集散控制系统和PLC技术共同发展而来,形成了新的控制系统――现场总线控制系统fcs,这项系统的革新,集中了集散型控制系统和PLC技术的所有优点,取得了电气自动化控制系统的革命性进步。

2、PLC技术的应用增强了建筑电气智能化的抗干扰能力

PLC技术作为建筑电气智能化中一门专业的自动化控制技术,如在生产条件差、电磁干扰性强或操作方法不当,都会导致信息输入错误和程序操作错误等,最终使PLC技术不能正常使用,生产设备运作不稳定等。提高PLC技术的抗干扰能力,不仅能够增强整个控制系统的稳定性和可靠性,还可以完善电气设备自动化的控制系统,提高电气设备的工作效率,增加企业的经济效益。

5 结束语

综上所述,随着电子信息技术的发展,声音、图像、数据通信得到迅速发展,建筑物中设备的自动化程度不断提高,正从分散的、个别的控制,发展到集中的综合自动化控制。智能建筑技术正是在这样的背景下得到蓬勃发展的,它包含的学科领域相当广阔,它的崛起是多种学科、多种技术综合应用的结果。

参考文献

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关键词:智能化;建筑电气;施工

随着城市文明的不断进步,科技的不断发展,我国的建筑电气智能化已备受大众关注。在装有智能化电气系统的建筑物中,人们利用智能化的设备很容易去控制建筑物内的电气设备。给人们的工作和生活带来了极大的便利条件。

一、我国智能化建筑电气施工的概况

近年来,我国的房地产行业发展非常迅速,智能化的建筑电气施工也是房地产建筑行业的施工部分之一,这使得房地产建筑行业的建筑水平得以提高。但是目前我国智能化的建筑施工体系还不健全,仍然存在很多问题亟待解决。

(一)智能化建筑电气施工的制度不规范

在智能化建筑电气施工的过程中,每个施工环节都应该有其相应的管理制度来制约和规范施工人员的施工行为。但是,目前智能化建筑电气的施工企业的施工制度不健全,没有严格的岗位责任制度和施工法则。这样使得施工人员工作效率偏低,工作散漫,不精益求精,不利于电气建筑智能化的实现。影响智能化建筑电气施工的进度和质量。

(二)智能化建筑电气的施工人员技术水平不足

目前,智能化建筑电气施工时,施工人员良莠不齐,施工队片面追求施工进度,忽略了施工质量和施工人员技术水平的对于电气建筑智能化的重要性。施工人员技术水平偏低,容易给智能化建筑电气施工带来很多问题,如工程物资的浪费,工程建筑成本的增加,建筑工程的质量不达标等等。

(三)智能化建筑电气的施工设备陈旧落后

在智能化建筑电气施工中,会使用很多先进的机械设备,然而,在现有的建筑电气施工中,正在使用很多陈旧落后的机械设备,这些旧的机械设备的功能不能够支撑整个智能化建筑电气的安装路程。影响智能化建筑电气施工的进度。

二、实现智能化建筑电气施工的有效方案

(一)提高建筑施工人员的技术水平

智能化建筑电气施工前,应配备一些专业的且技术水平较高的施工人员,并对施工人员进行施前的培训工作,提升施工人员的专业技能。使施工人员将智能化建筑电气的施工方案能够很好的应用到智能化的建筑电气施工中,提高智能化建筑电气施工的质量。

(二)制定行之有效的智能化建筑电气施工方案

智能化的建筑电气施工以施工方案为标杆,在整个施工过程中,施工人员严格按照施工方案进行施工。因此,智能化的建筑电气施工方案是建筑电气智能化的前提条件。在制定智能化建筑电气施工方案时,要结合当地的施工实际情况,因地制宜,充分利用施工地点的便利条件,收集重点信息进行施工方案的设计。在不影响工程质量和进度的前提下,节约工程的成本。建筑电气施工的管理人员应将该有效的施工方案作为建筑施工的主线进行施工,在施工中,如遇到不符合实际的施工情况,随时做出相应的调整,确保工程施工能够安全有序的进行。

(三)智能化建筑电气的施工管理

因智能化建筑电气施工设计到改水改电等施工的工作,要实现智能化的电气建筑安装,还要将其他方面的施工配合好,才能实现智能化。因此,在智能化建筑电气安装时,要将需要配合的相关专业的施工进行匹配和调整,有利于实现智能化的建筑电气安装。

(四)智能化建筑电气施工工程的验收与审核

任何的建筑工程都应该进行验收和审核。管理人员在验收智能化建筑电气的施工工程时,要将施工图纸与验收工程相比对,是否按照施工方案来进行的施工,建筑电气的施工质量是否达标,建筑电气的施工是否达到智能化的标准等等。因此,在工程竣工验收时候,验收人员应审核与该工程有关的验收材料和工程施工记录,确保智能化的建筑电气施工工程的完整性和有效性。

(五)智能化建筑电气施工工程的防干扰措施

在智能化建筑电气施工中,受到很多干扰源的影响,如大型的变电器、空调机组、雷电或者控制电梯的设备等,这些设备的干扰元素给智能化建筑电气工程带来极大的不利条件。容易造成智能化设备的运转失调、数据乱码或者丢失,更严重的是造成智能系统的瘫痪。

因此,我们要顺利的实现建筑电气施工的智能化,就要针对干扰源制定一些电气建筑施工的防干扰的措施。如我们在安装建筑电气智能化系统时,就要找出干扰的源头和受到干扰的设备等,根据不同智能化的建筑工程制定出不同的抗干扰的施工方案,进行全面的考虑,对干扰设备进行有效的抑制。确保建筑电气智能化的有效实施和运行。

三、智能化建筑电气施工的重要性

智能化建筑电气施工工程是集科技于一体的现代化的建筑工程。建筑电气智能化的建筑电气是当代建筑物的重要结构之一,建筑电气的智能化有利于将建筑工程的功能得到的有效的发挥,使其使用效果达到最佳。建筑的电气智能化工程是一个由简单到复杂的过程我们应该全面地影响智能化建筑电气施工的因素使施工工作更加有序、高效、标准。

建筑电气的智能化有效的将电气的科技与建筑的功能完美的结合起来,使智能化的电气建筑便于人民大众。提高了建筑行业的建筑水平,使建筑行业更加智能化和信息化。与此同时,也给人们的生活和工作提供了便利条件。施工管理人员也应提高建筑电气施工的管理水平,监督施工人员的施工工作,确保智能化建筑电气施工的工作能够高效率、高质量、高智能的完成。

四、结论

随着我国经济的快速发展,我国的科学技术条件也在不断完善。智能化的建筑电气施工工程是我国房地产建筑行业的进步的体现。智能化的建筑电气有效的将社会的资源和人们的需求结合起来,从而将更加智能的建筑带到人们的生活中来,不仅丰富了人们的生活,也给人们的工作和生活带来了便利和惊喜。与此同时,建筑电气的智能化也为我国的建筑行业贡献了力量,促进我国建筑行业的经济发展,增强了我国的综合国力。

⒖嘉南祝

[1]肖凯文.探讨建筑电气工程的智能化技术应用[J].科技风,2015(7):168

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关键词:建筑智能化,电气节能;问题;措施

一、前言

在当前建筑中,智能化控制是必然的趋势,这就需要对相关电气设备进行调整,避免智能化带来不必要的浪费。要想对智能建筑电气实现节能,就要对电气控制环节进行节能设计或采用更加节能的能源进行代替,减少能源的浪费。

二、智能化建筑电气节能概述

智能建筑的技术基础主要涉及建筑技术、电脑技术、通讯技术和控制技术。作为一种新型的现代化楼宇,智能建筑通过对建筑物的结构、系统、服务和管理这四个基本要素以及它们之间的内在联系,以最优化的电气设计,为使用者提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间,使智能建筑物能够帮助楼宇业主,在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。显然智能建筑对智能控制提出了较高要求,而智能控制的根本取决于智能化建筑电气如何实现高效智能化节能,也取决于如何通过电气节能技术的革新来降低智能化建筑的电气耗能。

三、建筑电气节能技术原则分析

建筑电气节能是实现建筑节能的主要途径。建筑电气的节能首先要保证建筑正常的运转,不能影响到建筑的各项功能。同时也不能过多的增加建筑项目的成本。因此在建筑电气节能中首先要注重节能的适用性、建筑电气的安装和使用要满足照明的需求,保证建筑各个方向上的通道畅通、对于特殊要求的场所要进行重点设计和重点施工。例如儿童的游乐设施和其他特殊需求用电、电气设备既要适用,同时能够提供各项活动充足的电能,对于电气设备设施要进行优化设计。保证能源的充分利用、建筑电气节能技术也要满足实际条件。建筑电气的节能应当注重节能的实际效益、应当在不过多的增加建设项目资金的前提下,开展相应的建筑电气节能措施,同时建筑电气的节能技术应当注重电气的节能性,充分对建筑电气能量的消耗进行调研分析,找出对于建筑运转没有意义的能量消耗,进而采取相应的措施来减少建筑电气能量的损耗。

四、智能建筑电气设计中应注意的几个问题

1、综合布线系统

智能建筑主要的命脉系统便是综合布线系统。该系统主要负责传输数据和连接其他的各式终端,而在电气设计中如何将这些复杂错节的线路都安排整齐,并且达到高效化和经济性,需要认真研究每条线路的具体走向。线路的走向主要分为两种,即水平方向和垂直方向。水平方向的走线比较容易,布置的空间也比较大,而垂直方向走线布置于各个层间的设备小间内。智能建筑内部的设备小间主要布置网络设备和跳线架,因此需要在设计时注意在层面上留一些剩余空间,为垂直方向走线做准备。

2、层高设计

如今,智能建筑的层数逐步的增加,而为了让高层用户使用到优良的电气设施,在电气设计时需要格外注重布置管线的情况。由于智能建筑的生活功能较多,因此布置的管线也比传统建筑多,除了有一些普通的空间风管、强弱电电缆、电视天线、消防线路之外,还有一些布线的桥架和数据线。这些线路都需占据一些空间,因此,智能建筑的楼层也高于一般的建筑。在布置高层线路时,要注意线路的连接性和互扰性。

3、合理安设接线插座

目前,在智能建筑中,安设电气的接线插座有安放表面插座、配电系统墙这些方式。其中,安放表面插座适合墙置不变更的住宅,因此要根据建筑的类型合理选择。配电系统墙是一种固定的墙体,能够为设定配电设备而设置的局部墙体,可以保证智能建筑电气接线插座系统条理而利于控制。总之,在智能建筑电气设计时,要根据建筑的类型合理选择接线插座的类型。同时,在建筑物的洗手间、厨房等位置应使用安全插座,保证设计的安全性和实用性。

五、建筑智能化过程中电气节能的措施

1、供配电系统的节能

现如今高层建筑的用电量非常的大,如果在能够确定变电所位置的情况下,能尽量使高压深入负荷中心,这样对提高供电质量具有十分重要的意义。下面就供配电系统的节能提出如下建议。提高系统的功率因数:提高功率因数的意义在供配电系统中的用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性会产生滞后的无功电流。它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端增加了线路的功率损耗、采用合理的无功补偿可以提高功率因数减低电能损耗,改善电压质量。变压器的节能:变压器的节能是为了减少变压器的有功损耗,应尽量在变压器设备的选择上考虑,在用电负荷的电源配置上,尽量使三相电源的负载平衡,以减少变压器及其他电所设施的损耗。

2、照明系统的节能

想要提高电气节能,就必须考虑照明节能。目前,国家大力提倡开展绿色照明工程,就是为了让照明系统即安全又高效,还能达到保护环境的作用。选择高效节能的光源、在满足照度和显色性要求的前提下尽量选用发光效率高、污染低的电光源,提高照明质量,保护视力,提高劳动生产率和能源的有效利用率,从而达到节约能源的目的。选择有效的智能照明控制系统、按照每天的供电需求、供电用途、供电范围来进行自动照明、科学合理的照明方案,不仅能节能降耗,还能够提高使用效率。按活动目的不同分区控制,需要的时候就打开,不要的时候就关闭,比如在卫生间、走廊里,可以安装声控装置,需要的时候只需要发出点声音就可以,不需要的时候就自动关闭了。在活动集中的地方可以局部照明,这样不仅能满足照明需求,还可以节约能源。

六、建筑电气节能技术

1、充分利用天然光源

对于建筑工程的照明节能部分,我们需要重点分析如何充分利用太阳能这一重大节能技术。随着社会对于节能能源的广泛使用和关注,使得许多建筑商们开始思考如何使用太阳能在电气节能设计之中,而且太阳能属于典型的可再生资料,它具有无污染、无损耗的特点及优势。所以,建筑商在进行照明节能施工过程中,一定要将太阳能这一典型节能能源运用到淋漓尽致。在白天的时候,尽可能地利用太阳能,因此,就需要在建筑物中建立一个稳定的光照条件。同时,将太阳能引进室内,对于照明的节能降耗也能起到显著效果,而且也有利于提高室内的温度。太阳能的低消耗、无污染特点成就了建筑行业对于节能的客观需求。

2、高效的照明控制系统设计

照明设计中的照明控制是其中一项重要的内容,也是照明设计基本理论的重要组成部分,对于建筑电气工程中实施节能技术设计师不可缺少的。主要表现在以下两个方面。

(一)能营造良好的光环境

通过控制光环境来划分空间,相同的空间可以创造出不同的氛围,从而反映出照明环境的舒适度。

(二)可节能

用户在对照明系统进行使用的时候,一定要坚持用时才开灯的原则,尽可能的减少不需要的开灯损耗,从而进一步的节约照明所消耗的能源。当然了,我国政府没有明确的提出一些照明标准相关规定,也没有具体的照明控制内容,这也是政府没有重视其这一块的内容,但是,设计师在进行设计的时候一定要注意它的重要性。

3、科学合理地利用太阳能照明技术与产品

首先,对于太阳能技术而言,其存在着别的能源不可比拟的优势和特点,它属于可再生资源,而且对于环境没有丝毫的污染,能够充分满足节能需求,从而对于地球的环境得到进一步改善起到了促进作用。所以,如果能够合理的选择和使用太阳能技术,将其应用到电气设计之中,是完全能够满足当今对于环境保护和节能需求的。其次,对于太阳能转换为电能的技术而言,建筑施工商一般会采用光伏发电系统,这种系统可以完全将太阳能转换成电能,从而实现节能降耗的目的。

结束语

在智能建筑中我们要采取新能源、新措施、新工艺相关措施降低电气能源的消耗,减少资源的浪费。

参考文献:

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关键词:酒店智能化电气自动化 应用

中图分类号: F407 文献标识码: A

引言

城市现代化建设的脚步越来越快,楼宇的建设也越来越来多,电气自动化技术在楼宇智能化中的应用也越来越广泛。楼宇智能化主要是指楼宇电气自动化,即运用自动化技术对楼宇的电气设备进行控制和管理,从而提高整个楼宇的舒适性和安全性能[1]。智能化楼宇拥有一个良好的电气自动化系统已经成为了普遍的要求,而如何做好电气自动化在实际楼宇设计中的应用是楼宇智能化的关键。下面结合电气自动化系统在楼宇内的实际应用实例,对楼宇智能化中电气自动化的应用进行科学的探究。

一、建筑电气自动化系统的组成及功能实现

建筑电气自动化系统负责完成变配电系统、照明系统、空调制冷系统、安防监控系统、消防系统的计算机监控和管理。它的主要控制部件如下:

变配电监控系统。主要针对供配电系统中的变配电环节,利用现代计算机控制技术、通信技术和网络技术等,采用抗干扰能力强的通讯设备及智能电力仪表,经电力监控管理软件组态,实现的系统的监控和管理。配电监控系统通过连接智能电力监控仪表、带有智能接口的低压断路器、中压综合保护继电器、变压器、直流屏等对系统各种运行开关量状态和电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数等电量参数进行实时采集和显示,实现电气参数实时监测、事故异常报警、事件记录和打印、统计报表的整理和打印、电能量成本管理和负荷监控等综合功能,使设备按最佳工况运行,使供电系统更安全、合理、经济的运行,提高供配电系统可靠性。同时使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调度、远控合分闸、躲峰填谷,实现对变配电系统的现代化运行管理,达到节约能源的目的。

照明监控系统。照明监控系统主要解决三项重要任务。一是合理控制照明的启停,达到节约电能的目的;照明设备的启停控制主要通过声音、影像及光学传感器件进行监测使得照明设备所在场所有人活动且环境照度不满足基本要求时启动照明设备,如门厅、走道、停车场等公共场所,而办公、休息等具有规律作息时间的场所则按照时间程序控制照明。二是精确控制照度,给以符合工作或娱乐休息所需要的照明,建立舒适合理的照明环境;照度控制则主要通过光学传感器件与调光开关的配合使灯光的亮度随环境光的变化而平滑过渡,使人所处空间照度始终处于舒适区间。三是根据不同场景监控照明终端的状态,及时发现照明故障以便于维修。通过中央监控系统在每一个预定的时间开关控制,监控开关的状态并通过PLC进行逻辑判断,一旦出现异常则发出警示并指引维修人员准确到达故障地点及时进行维修。

空调监控系统。空调系统主要包括空调冷、热源系统,空气处理机系统,新风空调机系统,末端风机盘管系统以及连接设备间的风管和其他附件组成。而空调监控系统需要通过由敏感元件、控制器、执行机构、调节机构等几部分组成的微电脑自动控制系统来实现对空调冷、热源系统,空气处理机系统,新风空调机系统,末端风机盘管系统等各系统的监测,最终达到控制温度、湿度、空气质量、节约能源的目的。

空调冷、热源系统担负着整栋职能大厦各楼层及各房间的制冷和制热任务,并随着自动控制系统的自动调节,满足大厦内温度的舒适性。空调制冷的主要设备有冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、冷水机组及各种水阀,主要制冷方式有压缩式制冷、吸收式制冷和蓄冰式制冷。在制冷系统中,被调节和控制的参数主要是冷冻水总供水和总回水之间的压差和冷却塔的回水温度。相对而言,制热系统有两种方式:机内电加热方式和外部供热方式。机内电加热方式一般很少采用,主要的方式是采取与大厦供热系统相结合的外部供热方式。在制热系统中被控制和调节的参数主要有热水箱和热水器出口的压力和温度。

空气处理机系统利用直接数字控制DDC控制和手动控制相结合的方式对混合风进行温度和湿度处理,达到环境要求后,通过送风机送出,达到对各个室内温度、湿度进行调节的目的。由于温度和湿度均具有一定的延时性,为了达到节能效果一级满足房间的舒适性,在空气处理中常采用串级调节系统,送风管和回风管的温度、湿度检测串行进行。

新风空调机系统对空调系统中的新风量比例以及新风的温度和湿度进行控制,清除空气循环所积蓄的陈旧空气,保证大厦内的空气保持清新。此外,从卫生角度出发,大厦内没人都必须保证有一定的新风量,但新风量取得过多,将增加新风耗能量,新风量大小一般可根据二氧化碳的浓度来确定,因此对新风量大小的控制,通常采用二氧化碳浓度检测来实现。

安防监控系统。安防系统是智能建筑的重要组成部分,它提供了构建图像监控、探测报警、控制管理及自动化辅助四大部分。安防监控系统采用矩阵切换微机控制系统将四大部分整进行有机整合,形成一个相辅相成,互联互动的安防体系。图像监控主要通过各类摄像机、显示器、模拟或数字记录装置、照明装置实现对要害部门、重要设施、公共场所的视像监控、并在报警时显示记录报警现场实况,完成影像验证;而对于出入口的图像监控还包括图像识别系统,主要通过读卡机或以人体生物特征作为识别凭证通过图像扫描比对鉴定识别访客。探测报警则通过在不通场所安装双鉴移动、被动红外、玻璃破碎、声音、微波和主动红外等各种类型的探测器实现内部和周界防卫探测,并在异常情况发出报警信号。控制管理是通过中央处理器对来自各个终端的信号按照优先层级进行排序、比对、逻辑判断并发出控制信号,实现显示控制和操作控制。自动化辅助则是对主系统的一种完善和延伸,如通过内部、无线双向通信实现主控室与各终端的通信,更好地实行鉴定和控制功能,通过有线广播播放音乐

发送指令和广播紧急信息,通过电话拨打想外界传送救助信息,通过巡更管理检查巡更员是否到位等。进行门接触点及门锁状态指示专注于视频切换控制、水平/俯仰/缩放控制和自备检测。

消防监控系统。消防监控系统包括火灾自动报警系统和消防联动控制系统两大部分,主要通过接收火灾报警控制器发出的火灾报警信息,按预设逻辑对自动消防设备实现联动控制和状态监视。消防联动控制器可直接发出控制信号,通过驱动装置控制现场的受控设备,达到隔离火灾区域、延缓火灾蔓延、降低火灾损失的目的。

火灾自动报警系统是由火宅探测触发装置、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能装置组成,它是通过火灾探测器将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量变成电信号,传输到火灾报警控制器,并同时显示出火灾发生的部位、时间等,使人们能够及时发现火灾,并及时采取有效措施的预警系统。

消防联动控制系统包括消防联动控制器、消防控制室图形显示装置、传输设备、消防电气控制装置(防火卷帘控制器等)、消防设备应急电源、消防电动装置、消防联动模块、消火栓按钮、消防应急广播设备、消防电话等设备和组件。消防联动控制器的主控单元在系统程序的控制下,向回路控制单元发出对回路连接的消防联动模块等现场设备的巡检或动作执行指令,回路控制单元对来自主控单元的任务指令进行解释和调制,并通过现场回路发送出去;各种现场设备回馈的信息通过回路控制单元的解调转化和预处理,按照接口规约反馈到主控单元;主控单元应用其特定软件对通信控制单元、回路控制单元和直接手动控制单元反馈信息进行分析和判别,识别消防联动模块、专线设备和回路网络的各种状态,接收连接火灾报警控制器发出的火灾报警信号,经确认后,生成报警、联动信息和异常事件的指示和记录。

二、建筑电气自动化系统集成

上述系统在现代建筑中均起着举足轻重的作用,而且能够独立运行以完成不通的功能,但要实现真正的自动化、智能化,还需要进行系统集成,将建筑内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上和功能上连接在一起,以实现信息综合、资源共享。系统实现集成以后,原本各自独立的子系统在集成的角度来看,就如同一个系统一样,无论信息点和受控点是否在一个子系统内都可以建立联动关系,这种跨系统的控制流程,大大提高了建筑的自动化水平。

智能建筑系统总体功能集成通常划分为三个层次:设备级集成、系统级集成和经营管理级集成。设备级集成完成系统的硬件资源连接,实现最底层设备的联动和各种基本控制功能等;系统级集成完成各分、子系统内部的集成及各分、子系统间的互联,实现系统间的数据通信和资源共享,同时在互联的基础上完善它们之间功能上的协调控制;经营管理级集成是面向用户的高层次功能集成,是在实现系统基本功能的基础上,满足建筑物综合服务管理的需要,使系统的楼宇设备控制管理、信息通信和信息管理等基本功能与建筑物的经营管理有机地融合为一体,最终实现智能建筑的最优化目标。

系统集成的解决方案主要采取IBMS即智能建筑管理系统,其主要思想是借助于计算机网络和结构化布线技术建立系统集成管理网络,将各子系统视为下层现场控制网,并都以平等方式集成,系统集成管理网络运行系统集成高性能实时数据库,各子系统的实时数据,通过开放的工业标准接口,主要利用OPC接口转换成统一的格式存储在系统集成数据库中,系统集成管理网络通过IBMS系统核心调度程序对各子系统实行统一管理、监控和信息交换。

IBMS系统集成最核心的技术在于信息域,即在一个共同的软件平台上实现各个子系统之间的信息交换,对各子系统实现统一的管理和监控。主要体现在通过计算机局域网技术和开放式数据库技术实现不同系统所产生的数据的共享。因此,系统集成首先应关注信息域,即各子系统的互联性和互操作性问题,它是一个多厂商、多协议、面向各种系统的体系结构,需要解决各类设备、子系统之间的接口、协议、系统平台、应用软件、建筑环境、运行管理等各类面向集成的问题。

三、应用实例介绍

本文依托笔者参与实施的内蒙古乌海市某酒店采用的电气自动化系统总结而成。本工程总建筑面积22800平方米,地上十层地下一层,总高度45米。地下设机房、设备用房和车库,首层为酒店大厅和中控室,二层为酒店餐厅,三层为多功能会议厅、办公室,四至十层为酒店客房。本工程按照五星级标准设计、建造,其智能化设计内容包括变配电、照明、空调、安防、消防五个大类,19个子系统:变配电、照明、电梯、冷热源、空调、给排水、闭路监控、防盗报警、巡更、通道监控、火灾报警、灭火联动、电视会议、有线电视、公共广播、数字电话、计算机网络、会议中心、停车场管理,近2000个控制点。

在工程设计中,我们根据高标准酒店应实现的智能化功能,从先进性、合理性和经济性方面进行了综合考虑,确定了IBMS系统的组成设计,采用OPC技术进行了系统集成设计,根据系统集成技术要求对供应厂商提出了具体的接口标准,供应厂商根据接口要求开发并提供接口形式和接口协议,同时编制接口开发及系统调试实施方案。

在工程施工及调试过程中,要求设计及设备供应厂商派出驻场技术负责人对各系统安装、调试进行全程盯控,并及时解决出现的各种技术问题,最大程度低规避了因系统复杂、涉及厂商多、专业领域广而造成的工序不合理、系统接口不兼容,甚至大量返工的问题,确保了工程质量,同时保证了工程安全、有序地进行,实现了很好的进度、质量、安全和成本控制。

结束语:

随着社会科学技术的发展,建筑的智能化、自动化要求也将进入一个新的高度,势必会带动电气自动化和人工智能的高速发展。楼宇智能化中的电气自动化系统已成为现代楼宇的核心技术和管理系统,也将得到空前的发展,电气自动化在未来也将有其新的内涵和意义。而酒店智能化实现的目的主要是为使用者创造一个安全、方便、舒适的投资合理,能耗低、维护成本低的具有普遍市场意义的环境。我们在建筑内装设的任何系统与设施均要为这个目标而服务,偏离这个目标而一味地追求智能化、集成化及电气自动化是毫无意义的。作为一个能够跟随时代进展的电气工程师,更应该深入了解电气自动化的本质和其发展方向,坚持不懈地学习,为社会做出自己的贡献。

参考文献:

[1].中华人民共和国建设部.智能建筑设计标准.GB/T50314-2006. 中国计划出版社出版社,2007.

[2].章云,许锦标.建筑智能化系统.清华大学出版社,2007.

篇9

关键词 智能建筑;电气工程;自动化;设计;发展

中图分类号 TU2 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2013)011-0178-02

近年来,智能建筑在我国已成为建筑市场的大趋势,也是建筑业中新的“经济增长点”。根据我国的定义,利用先进的技术对楼宇进行控制、通信和管理,即为智能建筑。使用中强调实现楼宇三方面自动化的功能,即建筑设备电气自动化、通信自动化、办公自动化。自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称。建筑设备主要是指为建筑服务的、那些提供人们基本生存环境(风、水、电)所需的大量机电设备,如暖通空调设备、照明设备、变配电设备以及给排水设备等,通过实现建筑设备自动化控制,以达到合理利用设备,节省能源、节省人力,确保设备安全运行之目的。前些年人们提到楼宇自控系统,主要所指仅仅是建筑物内暖通空调设备的自动化控制系统,近年来已含盖了建筑中的所有可控的电气设备,而且电气自动化已成为楼宇自控系统不可缺少的基本环节。在楼宇自控系统中,电气自动化系统设计占有重要的地位。

1 电气工程及其自动化设计的重要性

它可应用于建筑。智能化建筑的发展必然离不开电气自动化,随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展,高档智能化建筑无疑已经成为当今建筑界的主要发展方向。自然达到合理利用设备,在资源方面,人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低,防干扰要求高,是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷,应该设计为一级防雷建筑物,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。

2 现代智能建筑中自动化系统的组成以及功能的实现

2.1 自动控制系统的工作原理的三个步骤

1)实时的数据采集。即对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。2)实时的控制决策。对采集到的被控量与给定量进行加法运算,其运算结果即作为控制器需要调整的方向和量值的输入。3)实时的控制输出。根据控制决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。

系统主要由自控空调机组、自控给排水系统、照明控制系统、供配电系统以及消防安全系统与综合布线系统等组成。空气调节控制系统一般包括空气加热设备、空气减湿冷却设备、及空气加湿设备等。系统常采用DDC控制,将装设在回风管内的温度传感器所检测的温度送往控制器与设定点温度比较, 并控制装在回水管上的电动调节阀的动作,使回风温度保持在所需要的范围内。给排水系统一般包括生活给水子系统、生活排水子系统和消防子系统。给水子系统的控制多采用高位水箱给水方式、水泵直接给水方式、气压给水方式等,通过监控各集水坑高液位、水泵运行状态、过载报警、高水位报警的方式,手动/自动控制启停,并实现故障复位。智能建筑对电力与照明系统的控制包括对配电系统运行参数的实时检侧、对建筑物内用电量的自动统计与管理、对各种电气设备的检修保养、照明系统的节能监控、应急照明的启停控制等。消防控制系统由火灾探测器、火灾报警控制器、火灾自动报警系统、消防联动控制系统、消防专用电话系统等组成。安全防范控制系统则包括防盗报警系统、闭路电视监控系统、出入口监控系统,以及对讲系统等。

2.2 根据单元机组运行和电气控制的特点

应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能为:

1)发变组出口220 kV/500 kV断路器、隔离开关的控制及操作。

2)发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。

3)发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,PSS(电力系统稳定器)的投退。

4)220 kV/500 kV开关自动同期并网及手动同期并网。

5)6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。

6)380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。

7)高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。

8)柴油发电机组和保安电源控制和操作。

9)直流系统和LPS系统的监视。

3 建筑电气自动化设备系统的设计思路

建筑设备自动化系统是智能建筑弱电系统工程中较为复杂的系统之一,现将该系统的设计要点介绍如下:

3.1 中央控制室选址及室内设备布置

中央控制室应尽量靠近控制负荷中心,应离变电所、电梯机房、水泵房等会产生强电磁干扰的场所15 m以上。上方及毗邻无用水和潮湿的机房及房间;室内控制台前应有1.5 m的操作距离,控制台离墙布置时,台后应有大于1 m的检修距离,并注意避免阳光直射;当控制台横向排列总长度超过7 m时,应在两端各各留大于1 m的通道;中央控制室宜采用抗静电架空活动地板,高度不小于20 m。

3.2 建筑设备自动化系统的电源要求

中央控制室应由变配电所引出专用回路供电,中央控制室内设专用配电盘。负荷等级不低于所处建筑中最高负荷等级;通常要求系统的供电电源的电压不大于±10%,频率变化不大于±1 Hz,波形失真率不大于20%;中央管理计算机应配置UPS不间断供电设备,其容量应包括建筑设备自动化系统内用电设备总和并考虑预计的扩展容量,供电时间不低于30分钟;现场控制器的电源应满足下述要求:

1)Ⅰ类系统(650点~4999点),当中央控制室设有UPS不间断供电设备时,现场的电源由UPS不间断电源以放射式或树干式集中供给。

2)Ⅱ类系统(1点~649点),现场控制器的电源可由就地邻近动力盘专路供给。

3)含有CPU的现场控制器,必须设置备用电池组,并能支持现场控制器运行不少于72小时,保证停电时不间断供电。

4 建筑电气自动化系统的布线方式

建筑设备自动化系统线路包括:电源线、网络通讯线和信号线。

1)电源线一般BV-(500 V)2.5 mm2铜芯聚氯乙烯绝缘线。

2)网络通讯线需由采用何种计算机局域网及建筑设备自动化系统在数据传输率、未来可兼容性和硬件成本等多方面综合考虑确定。一般有同轴电缆(不同厂商的产品不尽相同);有的系统采用屏蔽双绞线或非屏蔽双绞线(分3、4、5三个级别);在强干扰环境中和远距离传输时,宜选用光缆。

3)信号线一般采用线芯截面1.0 mm2或1.5 mm2的普通铜芯导线或控制电缆,对信号线是否需要采用软线及屏蔽线应根据具体控制系统与控制要求确定。

建筑设备自动化系统线路均采用金属管或金属线槽保护,网络通讯线和信号线不得与电源线共管敷设,当其必须作无屏蔽平等敷设时,间距不小于0.3m,如敷于同一金属线槽,需设金属分隔。

5 建筑电气设备自动化系统监控点统计

5.1 一般规定

根据各工设备的选型,核定对指定监控点的实施监控的技术可行性;

建筑设备自动化系统监控点可通过编制监控点总表来进行统计,较小型系统可编制一个监控点总表,中型以上系统应按不同对象系统编制多个监控点表,组成监控点总表;

编制监控点总表应满足下述要求:

1)为划分和确定现场控制提供依据;

2)为确定系统硬件和应用软件设置提供依据;

3)为规划通信道提供依据;

4)为系统能以简捷的键盘操作命令进行访问和调用具有标准格式显示报告与记录文件创造前提。

5.2 建筑设备自动化系统监控点总表格式

编制监控点总表,应以现场控制器为单位,按模拟输入、数字输入、模拟输出、数字输出等种类分别统计。

6 电气自动化控制系统的发展趋势

OPC(OIJE for Process Control)技术的出现,IEC61131的颁布,以及Microsoft的Windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc客户机/服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。Internet/Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。

7 结束语

电气自动化是工业现代化的重要标志和现代先进科学的核心技术,依靠科技进步是电气自动化发展适应个面建设小康社会要求的必然选择、对于电气自动化企业,自动化技术可以大大降低人工的劳动强度,提高测量检测的准确度和信息传输的实时性,为生产过程提供进一步的技术保障,可有效避免安全事故的发生,保证设备的安全运行。

参考文献

[1齐维贵,张立珠,燕飞,吕丽.基于Lonworks技术的空调系统设计[J].暖通空调,2002,04.

[2]曹云峰,王耀才,孟凡芹,王军威.基于现场总线控制网络和数据网络的互联[J].煤矿机械,2002,09.

[3]姚胜兴,王新辉,刘伯中.集散控制下楼宇自动化系统与设计[J].测控技术,1999,10.

作者简介

篇10

【关键词】智能化;电气设计;智能建筑;电气设备;自动化;信息处理

随着建筑行业的快速发展以及人民群众生活水平的逐步提升,智能化技术在建筑设计及建筑施工中的运用日益受到广泛的关注。其中,建筑电气设计中智能化可以发挥十分明显的作用,同时彰显电气设备在建筑设计中的运用价值。众所周知,智能化系统可以实现电气设备智能化运用与家居系统的智能化,从而为人们的工作和生活提供极大的便利。因此,建筑电气设计的智能化技术系统是当下建筑行业的一个研究热点,在实践应用中也十分普遍。对相关内容进行分析,无疑具备理论与现实的双重意义。

一、运用建筑电气设备自动化技术,提升建筑智能化水平

显然,当前建筑领域发生着巨大的变革,尤其是以智能化技术、自动化技术与信息化技术的运用为代表,一大批高精尖技术为建筑施工与建设施工提供了宽泛的技术选择,同时有效拓展了建筑物的使用范围及功能区间。在智能化处理系统的控制下,通过中央微处理机的数据信息处理,智能化电气系统可以为建筑物提供照明、给排水、配电、空气调节、消防、闭路电视、防盗、通讯等多种功能,可以满足一般的办公建筑、民用建筑的多重用途,简化建筑设计的程序和步骤,为建筑内的人群提供最大限度的便利与舒适度。所以,建筑电气设备自动化的根源是智能化技术平台的建设和完善,而智能化技术平台的建设基于计算机与网络技术的成熟并由此构建有效的中央信息处理系统,可以为建筑电气设备随时提供资源、信息的调配与处置。

因此,大凡此类的建筑电气设备的自动化模式在当前公用建筑尤其是办公建筑中运用的尤为广泛,而且日益渗透到民用建筑领域。未来,民用建筑的电气设备自动化与智能化是一个潜力巨大的发展市场,一方面与我国日益成熟的房地产市场息息相关,另一方面是由于我国人民对科技化、现代化水平品质的需要越来越高。因此,民用建筑领域的自动化电气设备发展与智能化处理系统的结合可以产生全新的利益点,而且庞大的市场必然催生着庞大的生产力及消费潜力。以简单的智能供电系统、空调系统为例,一个遥控器就可以智能控制这一切,在日常的家居生活中可谓运用广泛,必然引领起民用建筑领域的热潮。所以,建筑电气设备的自动化与智能化技术的运用是值得期待的,其蕴含的市场潜力也不可小视。

二、电气智能化技术运用于智能建筑,变革建筑电气的现状

智能化建筑早在上个世纪就被许多建筑家所提出,在现在科技发达的21世纪,真正意义上的智能化建筑早已不是什么新鲜事,而是成为“飞入寻常百姓家”的常态。其中,建筑电气智能化尤为受到各界的追捧,因为电气设备始终是建筑的核心要素之一,也是确保建筑良好体验与舒适度的重要载体。透过当前的电气智能化技术可以有效的实现建筑智能化,即智能建筑可以将电气设备、电气线路有机统一起来,让整个建筑物“智能化”,进而满足人们的不同需要。

例如,在一些公用大型建筑中,由于楼层建筑的复杂,电气系统组件的繁多,常常导致故障发生,无法及时有效的找出问题,给楼层管理工作带来了不少问题。现代智能建筑的智能化系统采用“采集―处理―反馈”的模式,对楼层的所有系统进行数字化信息化监控,能够及时将信息反馈到控制中心,并有效将指令下达到各个子系统,从而达到对整个建筑系统 24 小时不间断实时监控和有效的管理。另一方面,电气智能化系统将楼层配电、中央空调、排水、照明通风、通信等设备个统一起来,形成一个整体,提高了楼层管理的联动性,在火灾水管爆裂等紧急情况发生的时候,电气智能化自动判断,并能够进行自主调节,实现楼层的紧急预备系统。 所以,类似的电气智能化技术传递变革了建筑电气设计的现状,引领建筑走向智能化时代。

三、电气智能化系统逐渐成熟,引领智能建筑快速发展

建筑电气智能化技术的集成和运用,最后形成了完整的电气智能化系统,从而提升了整个建筑行业的智能化,尤以建筑物智能化为主。如,建筑电气智能化系统中运用智能配电技术可以有效位建筑物供电,而且实现配电的自动化与智能化。具体的,TN-S系统主要是把保护接地线 PE 和中性线 N 严格进行分开的低压配电系统,它是一个三相四线的另外加 PE 线的接地系统。保护职能建筑系统所有的电子设备路线,防静电、机房交换机、报警器等接地线的工作需求。在当前商务建筑、博物馆、戏剧院甚至民用建筑领域,TN-S系统都得到了普遍的追捧,其智能化趋势愈发明显。

以此为范本,加之我国房地产市场呈现出的方兴未艾的发展态势,以及人民群众对于高水平建筑物、智能建筑的需求与日俱增,推进智能建筑电气设计,引领智能建筑快速发展,取代传统的建筑设计与建设模式,已经成为当前不可逆转的大趋势。

综上所述,当前建筑电气设计中智能化技术的运用主要是通过智能化电气系统来完成,结合了自动化技术的优势,同时有所创新和提升,最终实现了智能建筑的设计与建设,满足各方的需求。

参考文献

[1] 娅. 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J]. 科技致富向导. 2012(27)

[2] 姚崇武. 浅析如何做好建筑电气工程中的质量管理[J]. 中华民居(下旬刊). 2012(06)