隨著建筑技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)于建筑設(shè)備提出了更高的要求,除了滿足基本的功能之外,還需要滿足安全節(jié)能的目的。建筑設(shè)備中的給排、供暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)、照明、安防等系統(tǒng)構(gòu)成了建筑結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容,智能化技術(shù)是將建筑內(nèi)的設(shè)備結(jié)合成為統(tǒng)一的系統(tǒng),從而根據(jù)內(nèi)外環(huán)境以及設(shè)備運(yùn)行情況,確保設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。智能化技術(shù)能夠有效控制建筑設(shè)備的運(yùn)行,調(diào)節(jié)設(shè)備參數(shù),并且實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)與監(jiān)控,及時(shí)開(kāi)展異常預(yù)警,實(shí)現(xiàn)智能化管理。智能化是建筑設(shè)備發(fā)展的主要趨勢(shì),也為人們提供了安全、節(jié)能、環(huán)保的保障。本文將智能化技術(shù)引入建筑結(jié)構(gòu)中,分析其中智能化在建筑結(jié)構(gòu)中的具體應(yīng)用,分析其應(yīng)用價(jià)值,期望能夠推動(dòng)相關(guān)建筑工程的發(fā)展,達(dá)到節(jié)能環(huán)保、安全便利的目標(biāo)和意義。
1 建筑智能化技術(shù)系統(tǒng)研究
1.1 智能化系統(tǒng)工作原理建筑結(jié)構(gòu)智能化系統(tǒng)是一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng),通過(guò)對(duì)建筑設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,從而設(shè)置電信號(hào),傳輸?shù)浇ㄖO(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng),從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)條件與管理運(yùn)行。從建筑結(jié)構(gòu)智能化系統(tǒng)來(lái)看,建筑結(jié)構(gòu)智能化系統(tǒng)主要由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)成:①兩級(jí)網(wǎng),主要是由一級(jí)網(wǎng)絡(luò)和二級(jí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,一級(jí)網(wǎng)絡(luò)是建筑結(jié)構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng),二級(jí)網(wǎng)是工業(yè)控制總線,主要承擔(dān)著數(shù)據(jù)采集和信息傳輸?shù)墓δ?②四級(jí)控制,第一級(jí)控制為建筑結(jié)構(gòu)的中央監(jiān)控,一級(jí)網(wǎng)和二級(jí)網(wǎng)之間的主控制器構(gòu)成第二級(jí)控制,承擔(dān)著協(xié)調(diào)第一級(jí)和第三級(jí)控制系統(tǒng)以及通信的功能,并且發(fā)出異常警報(bào); ③現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備為第三級(jí)控制系統(tǒng),能夠現(xiàn)場(chǎng)采集、處理以及控制信號(hào),包括空調(diào)控制、照明控制等;④第四級(jí)控制是安裝在建筑設(shè)備商的傳感器和執(zhí)行器,通過(guò)I/O設(shè)備進(jìn)行連接。
1.2 智能化技術(shù)系統(tǒng)常見(jiàn)設(shè)備建筑結(jié)構(gòu)智能化系統(tǒng)常見(jiàn)的設(shè)備包括現(xiàn)場(chǎng)控制器、傳感器、執(zhí)行器等設(shè)備,設(shè)備的作用如下:① 現(xiàn)場(chǎng)控制器,現(xiàn)場(chǎng)控制器是在安裝在各類建筑設(shè)備附近的設(shè)備,在智能化系統(tǒng)中,現(xiàn)場(chǎng)控制器通過(guò)與總線和建筑設(shè)備傳感器相連,接受中央監(jiān)控設(shè)備的控制,對(duì)建筑設(shè)備進(jìn)行控制管理,常用的現(xiàn)場(chǎng)控制器為直接數(shù)字控制器,通過(guò)內(nèi)部控制,從而確保被控參數(shù)符合要求;②傳感器,常見(jiàn)的建筑設(shè)備傳感器包括溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、流量傳感器等多種類型,溫度傳感器通過(guò)內(nèi)部測(cè)溫元件,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度、室外溫度的感應(yīng),壓力傳感器主要是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的水壓和風(fēng)壓進(jìn)行測(cè)試,并且控制其運(yùn)行情況;濕度傳感器主要是感應(yīng)周圍環(huán)境中的濕度變化,從而控制內(nèi)部濕度控制裝置的運(yùn)行;流量傳感器是對(duì)建筑內(nèi)部的水流量進(jìn)行測(cè)量,以實(shí)現(xiàn)有效控制[1] ;③執(zhí)行器,執(zhí)行器是智能控制系統(tǒng)的末端主控元件,常見(jiàn)的執(zhí)行器包括電動(dòng)風(fēng)門、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和電磁閥。
1.3 智能化技術(shù)系統(tǒng)功能通過(guò)建筑結(jié)構(gòu)智能化系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)下列功能:①自動(dòng)監(jiān)視與控制機(jī)電設(shè)備,通過(guò)傳感器感知設(shè)備的運(yùn)行窗口,并且顯示在中央監(jiān)控器上,通過(guò)中央監(jiān)控器能夠了解設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)以及運(yùn)行情況;②自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備變化趨勢(shì),顯示建筑設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)以及變化趨勢(shì),如果設(shè)備參數(shù)出現(xiàn)異常,則可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警;③在線監(jiān)測(cè)并且及時(shí)處理意外,系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在線監(jiān)測(cè),如果設(shè)備出現(xiàn)異常,智能化系統(tǒng)可以及時(shí)處理異常情況,選擇開(kāi)動(dòng)或關(guān)閉以確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行[2] ;④自動(dòng)調(diào)節(jié),對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié),確保設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài),為居民提供舒適的居住體驗(yàn);⑤統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理,智能化系統(tǒng)對(duì)建筑設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)控制與統(tǒng)一管理,實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn),以達(dá)到整體最佳效果;⑥ 安全節(jié)能,通過(guò)對(duì)建筑設(shè)備進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)能源管理自動(dòng)化,同時(shí)加強(qiáng)設(shè)備安全管理,以實(shí)現(xiàn)安全節(jié)能的效果。
2 建筑工程概述
2.1 工程概況建筑工程為辦公大廈,主要是由主樓和裙樓構(gòu)成的建筑結(jié)構(gòu)。辦公大廈主樓共30層,地上建筑為 28層,地下建筑為2層,主要是為辦公、運(yùn)動(dòng)、餐飲、娛樂(lè)等提供場(chǎng)所。裙樓共4層,主要是為會(huì)議提供場(chǎng)所。建筑總面積為 3.5 萬(wàn)㎡,其中的建設(shè)設(shè)備包括空調(diào)、通風(fēng)、給排水、照明和安防系統(tǒng)?照{(diào)系統(tǒng)為中央空調(diào),包括空調(diào)機(jī)組、熱交換站、冷凍站等設(shè)備;通風(fēng)系統(tǒng)包括正壓送風(fēng)機(jī)以及排風(fēng)機(jī);給排水系統(tǒng)包括給排水管道、生活泵、高位水箱等設(shè)備。(詳見(jiàn)表1)
2.2 智能化技術(shù)系統(tǒng)建筑設(shè)備智能化系統(tǒng)主要是對(duì)建筑設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理,從而實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備的協(xié)調(diào)運(yùn)作。為了達(dá)到安全節(jié)能的目的,建筑大廈選擇基于LonWorks技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng),該系統(tǒng)主要是由傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及模塊化智能控制器構(gòu)成,能夠?qū)崿F(xiàn)分布式監(jiān)控管理。
3 建筑結(jié)構(gòu)智能化技術(shù)應(yīng)用
3.1 智能空調(diào)系統(tǒng)傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)是利用紅外遙控器控制的系統(tǒng),但是控制距離較短,不利于現(xiàn)場(chǎng)控制。隨著智能技術(shù)的發(fā)展,智能化控制手段也更加豐富。辦公大廈的空調(diào)為重要空調(diào),主要由4臺(tái)空調(diào)機(jī)組構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑大廈內(nèi)的空氣和溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。智能空調(diào)系統(tǒng)的控制與管理應(yīng)用如下:①溫濕度控制,通過(guò)系統(tǒng)的溫濕度傳感器,了解系統(tǒng)內(nèi)的溫濕度,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紻DC后,經(jīng)過(guò)運(yùn)算,輸出相應(yīng)的電壓控制信號(hào),從而調(diào)節(jié)溫濕度的閥門開(kāi)關(guān),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度的控制;②人性化便利控制,智能化空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境變化、光照強(qiáng)度、大廈內(nèi)人群數(shù)量、溫度差距等進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)是溫濕度的控制,確保設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài);③啟停時(shí)間控制,利用壓差開(kāi)關(guān)對(duì)空調(diào)啟停等進(jìn)行控制,從節(jié)能的角度出發(fā),控制風(fēng)機(jī)啟動(dòng)和停止的時(shí)間,如果壓差過(guò)低,發(fā)出故障信號(hào),并且實(shí)現(xiàn)停機(jī);④標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)管理平臺(tái),智能控制系統(tǒng)能夠?qū)涌刂破髂K,對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制,并且分析空調(diào)運(yùn)行數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。相對(duì)于其他空調(diào)系統(tǒng),智能空調(diào)系統(tǒng)能夠在線監(jiān)測(cè)空調(diào)運(yùn)行狀態(tài),接入空調(diào)云服務(wù),在對(duì)空調(diào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,開(kāi)展自動(dòng)控制與管理[3] 。智能系統(tǒng)具有自動(dòng)化調(diào)控的優(yōu)勢(shì),能夠達(dá)到節(jié)能效果。
3.2 智能安防系統(tǒng)智能安防系統(tǒng)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸安防業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),由管理平臺(tái)對(duì)安放數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,記錄安放數(shù)據(jù)并且下發(fā)決策,以實(shí)現(xiàn)安防管理。傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)依靠人工防范,需要耗費(fèi)大量的人力物力,而且具有安防漏洞。智能安防系統(tǒng)利用智能化建筑監(jiān)控設(shè)備,實(shí)現(xiàn)安防無(wú)人監(jiān)控管理。
3.3 智能給排水控制系統(tǒng)建筑的給排水系統(tǒng)主要由 4 臺(tái)生活水泵、4 臺(tái)排污泵、2個(gè)高位水箱和1個(gè)儲(chǔ)水池構(gòu)成,具體的控制如下:①生活水泵的自動(dòng)控制,將高位水箱的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng),由DDC發(fā)出信號(hào),并且進(jìn)行自動(dòng)控制管理,如果高位水箱頁(yè)面高于停泵水位則自動(dòng)停止生活泵,如果低于啟泵水位則自動(dòng)啟動(dòng)生活泵;②液位檢測(cè)與自動(dòng)報(bào)警,對(duì)高位水箱的液位進(jìn)行檢測(cè),如果水位低于報(bào)警水位,則啟動(dòng)自動(dòng)報(bào)警; ③排污泵的自動(dòng)控制,對(duì)集水坑液面進(jìn)行監(jiān)控,管理系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行判斷,自動(dòng)控制污水泵的啟停,實(shí)現(xiàn)對(duì)排污泵的自動(dòng)控制。
4 智能通風(fēng)系統(tǒng)
通風(fēng)系統(tǒng)是由排風(fēng)排煙機(jī)、正壓送風(fēng)機(jī)等構(gòu)成的,智能通風(fēng)系統(tǒng)的控制方案主要是通過(guò)監(jiān)控通風(fēng)情況,以完成正壓送風(fēng)機(jī)的啟停、排風(fēng)排煙機(jī)的啟停等自動(dòng)控制。通過(guò)在線監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)故障狀態(tài)報(bào)警,為后續(xù)的維護(hù)管理提供參考。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,將智能化技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中,能夠?qū)ㄖO(shè)備進(jìn)行有效管理,從而改善建筑設(shè)備運(yùn)行情況,通過(guò)在線監(jiān)控、自動(dòng)化控制與管理,從而對(duì)建筑設(shè)備進(jìn)行有效控制,確保建筑系統(tǒng)處于最佳狀態(tài),為人們帶來(lái)安全舒適的體驗(yàn),同時(shí)達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。在建筑設(shè)備運(yùn)行中,智能化通風(fēng)系統(tǒng)可以控制溫濕度、給排水控制系統(tǒng)可以控制給排水管理、安防系統(tǒng)能夠提供安防監(jiān)控、通風(fēng)系統(tǒng)可以提供通風(fēng)管理,通過(guò)綜合各種系統(tǒng),可以對(duì)建筑設(shè)備進(jìn)行有效控制,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一控制,協(xié)調(diào)管理。智能化是建筑發(fā)展的主要趨勢(shì),對(duì)于建筑發(fā)展具有重要的意義,建筑安全節(jié)能方面起著重要的作用。為了推動(dòng)建筑發(fā)展,需要進(jìn)一步開(kāi)展智能化應(yīng)用研究。
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《智能化技術(shù)在建筑中的安全節(jié)能應(yīng)用》來(lái)源:《石河子科技》,作者:唐 飛 付 慧
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