智能電氣集成優(yōu)化方法
時(shí)間:2022-08-06 09:12:29
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智能建筑支持平臺(tái)的建設(shè)需要適用的建筑電氣技術(shù)做支撐,隨著智能建筑概念的推廣,建筑電氣技術(shù)得到了極大的發(fā)展。已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)學(xué)科的范疇,在內(nèi)涵與外延方面得到了深入地發(fā)展。現(xiàn)代建筑電氣技術(shù)關(guān)注的焦點(diǎn)領(lǐng)域包括如下方面:弱電系統(tǒng)的安全保護(hù),如屏蔽、防雷、濾波、接地等技術(shù);建筑照明系統(tǒng)的發(fā)展和完善;電、熱、水、暖等供應(yīng)設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝和監(jiān)控;智能建筑電氣技術(shù)是設(shè)計(jì)弱電系統(tǒng)設(shè)備的前提,是智能建筑平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),這些技術(shù)包括抗干擾技術(shù)、電源技術(shù)、防諧波技術(shù)、防雷與接地技術(shù)、防靜電技術(shù)、屏蔽技術(shù)、布線技術(shù)等諸多方面。作為智能建筑的核心技術(shù)之一,建筑供配電系統(tǒng)對(duì)電壓穩(wěn)定有效、電流容量大、電路安全等標(biāo)準(zhǔn)要求較高,為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),近年來,建筑供配電系統(tǒng)技術(shù)不斷更新,也引進(jìn)了很多新的設(shè)計(jì)理念。比如,智能建筑使用的光源擁有多種技術(shù),光色好、發(fā)光效率高以及顯色指數(shù)高是目前建筑光源發(fā)展的新趨勢(shì),為了應(yīng)用于不同場合,推出了場致發(fā)光器和節(jié)能型氣體放電光源。考慮智能建筑配電系統(tǒng),比如安全防范系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、有線電視與衛(wèi)星電視系統(tǒng)等容易受到電火花、雷電、電網(wǎng)瞬變和電磁脈沖的干擾,所以各種抗干擾技術(shù),如接地、防雷和濾波技術(shù)取得了長足進(jìn)展,推出了諸如漏電保護(hù)器、剩余電流監(jiān)視系統(tǒng)等抗干擾設(shè)備,極大地保護(hù)了智能建筑中的人身安全,提高了智能建筑供配電系統(tǒng)的安全性和可靠性。
2智能建筑中體現(xiàn)電氣技術(shù)的重要性
智能建筑離不開建筑平臺(tái),需要集成各種電氣技術(shù),諸如防諧波技術(shù)、電源技術(shù)、抗干擾技術(shù)、防需與接地技術(shù)、防靜電技術(shù)、布線技術(shù)、屏蔽技術(shù)等。電子和和微電設(shè)備復(fù)雜是智能建筑弱電系統(tǒng)的最大特點(diǎn),智能建筑弱電系統(tǒng)設(shè)備過電壓、過電流的能力差,如微電子設(shè)備耐受電壓通常不到1.5V,而電子設(shè)備耐受電壓為最大也為5V。當(dāng)纜線等智能弱電子設(shè)備遭到電磁干擾或遭受雷害時(shí),智能建筑弱電子設(shè)備、布線和網(wǎng)絡(luò)必然會(huì)遭到電磁干擾和過電壓和的危害;大量的經(jīng)驗(yàn)案例表明,諧波和電磁干擾和對(duì)智能建筑布線系統(tǒng)的影響應(yīng)引起足夠重視,需要諸多電氣的技術(shù)的綜合集成。以河北省秦皇島市廣播電視中心大樓為例,電視中心大樓具有典型智能建筑的特征,樓高21層,地下1層為10kV配電室,包括有線電視網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、微波發(fā)射機(jī)房、電視播出機(jī)房等重要設(shè)備,同時(shí)為各層辦公設(shè)備、辦公室照明、電梯、空調(diào)等供電。大樓采取聯(lián)合接地方式的配電系統(tǒng),從下一層配電室通過電纜引出至各樓層配電間,保證通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
3職能建筑電氣設(shè)備優(yōu)化技術(shù)
(1)電氣設(shè)備整體優(yōu)化。
智能建筑中的電氣設(shè)備主要是由中央空調(diào)末端設(shè)備、中央空調(diào)冷熱源機(jī)組、發(fā)電機(jī)組、高低壓配電設(shè)備、綜合布線系統(tǒng)、給排水設(shè)備、照明設(shè)備、電梯等樓宇電氣系統(tǒng)和樓控系統(tǒng)平臺(tái)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、多媒體會(huì)議系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)、程控電話交換系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。集成優(yōu)化是智能建筑的核心和關(guān)鍵,首先在設(shè)計(jì)階段,就應(yīng)將集成優(yōu)化考慮到整體方案設(shè)計(jì)中,通過系統(tǒng)集成,將智能建筑的各個(gè)子系統(tǒng)有機(jī)整合在一起,改變傳統(tǒng)獨(dú)立設(shè)計(jì)各子系統(tǒng)的弊端和不足,從而節(jié)省建設(shè)投資和降低運(yùn)行費(fèi)用,最終為業(yè)主提供高效服務(wù)。
(2)集成優(yōu)化的技術(shù)。
①中央空調(diào)能量自動(dòng)調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的中央空調(diào)主機(jī)的調(diào)節(jié)性能較差,無法根據(jù)環(huán)境溫度以及空調(diào)使用面積做出相應(yīng)調(diào)節(jié)。中央空調(diào)系統(tǒng)的輸出能量應(yīng)隨著外部環(huán)境的變化隨時(shí)調(diào)整,通過智能化的中央空調(diào)能量調(diào)節(jié)系統(tǒng),可以根據(jù)使用面積、環(huán)境溫度和內(nèi)外溫差自動(dòng)調(diào)整最佳的輸出能源。如果外部環(huán)境溫度穩(wěn)定或室內(nèi)空調(diào)使用面積減少時(shí),可以自動(dòng)設(shè)定輸出能量,這樣可以極大地節(jié)約了、電能。在換季過程中,通過智能化中央空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能,可以極大地節(jié)省運(yùn)行能耗,加大對(duì)自然冷熱源的利用效率,根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),智能化中央空調(diào)系統(tǒng)可以節(jié)能30%以上。
②中央空調(diào)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)組和配電設(shè)備的優(yōu)化配置。在一幢建筑中,電氣設(shè)備主要由中央空調(diào)末端設(shè)備、中央空調(diào)冷熱源機(jī)組、高低壓配電設(shè)備、照明設(shè)備、發(fā)電機(jī)組、給排水設(shè)備和電梯等組成。有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,通常建筑電氣投資在智能建筑總投資中占將近40%,而中央空調(diào)系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)和發(fā)配電系統(tǒng)則占了智能化建筑電氣系統(tǒng)總投資的絕大部分。所以,合理配置這部分的資源,能極大降低建筑電氣設(shè)備的投資和成本。
③建筑電氣設(shè)備和智能化系統(tǒng)的無縫集成。新型的智能建筑電氣系統(tǒng)通過建筑電氣設(shè)備與智能化系統(tǒng)的集成,使建筑電氣設(shè)備除了具備傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)備的一般功能外,更重要的是使得建筑電氣設(shè)備內(nèi)置了智能化控制系統(tǒng),并具備開放式現(xiàn)場總線的接口,成為真正的智能建筑電氣設(shè)備。這種集成優(yōu)化給系統(tǒng)帶來的好處,首先是建設(shè)過程簡化。在采用了這種集成優(yōu)化的方法后,只要完成了建筑電氣設(shè)備的安裝,也就完成了智能建筑電氣設(shè)備的管理系統(tǒng)的安裝,不需要在施工現(xiàn)場二次安裝傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器等,只需要將網(wǎng)絡(luò)接通即可進(jìn)行集中管理,從而有效降低了系統(tǒng)的造價(jià)。更重要的是,由于智能化系統(tǒng)和建筑電氣系統(tǒng)是由同一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的,并采用建筑電氣總包方式完成,因此,自控系統(tǒng)對(duì)建筑電氣設(shè)備的運(yùn)行需求和工作程序以及對(duì)建筑電氣系統(tǒng)的管理和控制等方面符合設(shè)備的運(yùn)行要求,使建筑電氣設(shè)備的運(yùn)行始終保持在最優(yōu)化的狀態(tài)。
④智能建筑電氣設(shè)備集成化建設(shè)。要使智能建筑有較高的智能化水平和投資效率,對(duì)智能建筑做整體的規(guī)劃設(shè)計(jì)和對(duì)建設(shè)過程的全面綜合管理是非常重要的。傳統(tǒng)的智能建筑由于各專業(yè)和各子系統(tǒng)分步建設(shè),存在著質(zhì)量難以控制、協(xié)調(diào)難、周期長、浪費(fèi)大等問題。新型的智能建筑的集成優(yōu)化規(guī)劃和建設(shè)方式,打破了各自為政的建設(shè)方式,將整個(gè)建筑的各個(gè)機(jī)電系統(tǒng)和智能化系統(tǒng)視為一個(gè)大系統(tǒng)進(jìn)行全面的規(guī)劃設(shè)計(jì),并對(duì)系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)行全面綜合管理。這種建設(shè)方式在各系統(tǒng)安裝工程管理、進(jìn)度協(xié)調(diào)、管線綜合管理、工作面協(xié)調(diào)等方面具有很大的優(yōu)勢(shì),大大減少了協(xié)調(diào)的工作量、工作周期和工作中的浪費(fèi),使工程可以順利進(jìn)行。
⑤智能建筑電氣設(shè)備優(yōu)化節(jié)能。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),精確控制溫度所帶來的電能的節(jié)約在總能耗的18%以上,如果再加以優(yōu)化運(yùn)行方式以及對(duì)照明、電梯等系統(tǒng)的自動(dòng)控制,由此所帶來的能源的節(jié)約將是一個(gè)十分可觀的數(shù)字。我國是一個(gè)人均資源相對(duì)缺乏的國家,通過這種方式,不僅會(huì)給國家和用戶帶來較大的利益,同時(shí)也為智能化建筑電氣產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域帶來更好的發(fā)展空間。