劉斯堃
(珠海市建筑設(shè)計(jì)院,廣東 珠海 519000)
智能建筑是在傳統(tǒng)建筑基礎(chǔ)之上通過(guò)對(duì)施工工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整、引入先進(jìn)的施工設(shè)備及提供更加人性化的服務(wù)來(lái)使建筑設(shè)施具有更多的功能,為人們的居住生活和辦公提供有利支持。在現(xiàn)階段的智能建筑建設(shè)中,計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信技術(shù)等有著重要的作用發(fā)揮,其中樓宇自控系統(tǒng)作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一個(gè)集成體,通過(guò)樓宇自控系統(tǒng)的應(yīng)用,將能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑設(shè)施內(nèi)供熱通風(fēng)、空調(diào)、機(jī)電設(shè)備等進(jìn)行自動(dòng)化控制,使設(shè)備具有更高的運(yùn)行效率。然而,在樓宇自控系統(tǒng)施工過(guò)程中卻因施工人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)缺乏、施工技術(shù)落后、智能設(shè)備配置不全等問(wèn)題使得自控系統(tǒng)施工要求難以滿足,通過(guò)對(duì)樓宇自控系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行探究并針對(duì)其技術(shù)要求制定相應(yīng)的施工技術(shù)方案,從而使建筑智能化水平得到進(jìn)一步提升。
智能化建筑是依據(jù)建筑作為平臺(tái),整合并優(yōu)化組合各種工程、建筑設(shè)備及服務(wù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備、辦公和通信的自動(dòng)化。智能化建筑相對(duì)傳統(tǒng)建筑有較大的優(yōu)勢(shì),其在建筑的利用率上有較大的提升,對(duì)建筑自身有較高的安全性,在人性化設(shè)計(jì)上也有較大的作用。目前,智能化建筑通過(guò)整合計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)等現(xiàn)代施工技術(shù),形成建筑的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化,進(jìn)而使建筑內(nèi)的各項(xiàng)資源得到最大化的利用,從而精準(zhǔn)地為建筑用戶提供各項(xiàng)信息收集及處理服務(wù)。另外,智能化建筑在完善建筑功能的基礎(chǔ)上,通過(guò)與藝術(shù)的相互結(jié)合,極大地提高了建筑的美觀性和審美價(jià)值。
建筑智能化系統(tǒng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑全面的控制,它是在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)信息技術(shù)連接建筑內(nèi)的各種電氣設(shè)備、門(mén)窗、燃?xì)夂桶踩揽叵到y(tǒng)。建筑智能化具體表現(xiàn)有:實(shí)現(xiàn)水表、電表等建筑內(nèi)部各種儀表設(shè)施的智能化;通過(guò)計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)對(duì)智能化設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)化控制,利用計(jì)算機(jī)中央控制系統(tǒng)對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、防火防盜系統(tǒng)等建筑安全防控系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制以及對(duì)這些系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)火情、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)消火處理的自動(dòng)化控制;對(duì)建筑內(nèi)的各種問(wèn)題可通過(guò)智能聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控,并及時(shí)處理,從而保障建筑內(nèi)的安防監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
樓宇自控系統(tǒng)能夠使整個(gè)建筑設(shè)施智能化功能更易于實(shí)現(xiàn),此外,它是建筑技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合后的產(chǎn)物。在現(xiàn)階段的智能建筑中,樓宇自控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)制冷、供熱、給排水、電梯系統(tǒng)等進(jìn)行一體化控制,給予用戶更加舒適的居住使用體驗(yàn)。在對(duì)建筑內(nèi)設(shè)施一體化控制下將使設(shè)備間的配合更加協(xié)調(diào),例如,通過(guò)對(duì)給排水系統(tǒng)和消防系統(tǒng)的一體化控制能夠在建筑設(shè)施內(nèi)出現(xiàn)消防事故后進(jìn)行自動(dòng)噴水滅火,避免過(guò)去建筑設(shè)施中獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元故障問(wèn)題的出現(xiàn)。一體化控制還能進(jìn)一步提高建筑內(nèi)電氣設(shè)施的運(yùn)行效率,在傳統(tǒng)的建筑照明系統(tǒng)中通常需要人工的方式來(lái)開(kāi)關(guān)照明系統(tǒng),當(dāng)管理人員工作出現(xiàn)延誤后建筑照明設(shè)施將不能正常啟用。
智能建筑樓宇自控系統(tǒng)的推廣普及將能有效降低開(kāi)發(fā)商在建筑設(shè)施運(yùn)營(yíng)中的成本投入。不同于傳統(tǒng)人工的管理模式,在樓宇自控系統(tǒng)中可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件控制的方式對(duì)建筑設(shè)施內(nèi)電氣設(shè)備、開(kāi)關(guān)設(shè)備等進(jìn)行系統(tǒng)控制,管理人員的工作負(fù)擔(dān)將會(huì)降低。另外,樓宇自控系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障停運(yùn)的情況較少,僅需通過(guò)定期維護(hù)對(duì)自控系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化升級(jí)即可提升自控系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
樓宇自控系統(tǒng)能夠有效獲取到建筑設(shè)施內(nèi)控制系統(tǒng)、電氣設(shè)備運(yùn)行參數(shù)信息,并通過(guò)系統(tǒng)分析軟件進(jìn)一步了解到設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)情況,從而為建筑設(shè)施維護(hù)檢修人員工作開(kāi)展提供有利支持。樓宇自控系統(tǒng)的信息化程度較高,不再需要人工查驗(yàn)的方式就能準(zhǔn)確掌握到建筑設(shè)施內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行情況,當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題后樓宇自控系統(tǒng)也能第一時(shí)間內(nèi)獲取到設(shè)備的故障信息并與維護(hù)檢修人員進(jìn)行聯(lián)系,確保設(shè)備故障問(wèn)題能夠得到及時(shí)有效的處理。在樓宇自控系統(tǒng)中還具有信息反饋功能,能夠通過(guò)多層的管理設(shè)備配置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的有效控制,使建筑設(shè)施內(nèi)設(shè)備的使用壽命得到有效延長(zhǎng)。
智能建筑樓宇自控系統(tǒng)施工方案應(yīng)從施工組織和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面出發(fā)展開(kāi)設(shè)計(jì),落實(shí)建筑智能化設(shè)施建設(shè)的同時(shí)又能確保施工項(xiàng)目合格達(dá)標(biāo)進(jìn)行交付。施工組織設(shè)計(jì)中應(yīng)從冷熱源、空調(diào)通風(fēng)、給排水、變配電和電梯系統(tǒng)五個(gè)方面展開(kāi),通過(guò)合理有序的施工環(huán)節(jié)開(kāi)展來(lái)進(jìn)一步提高智能建筑的舒適性。在施工組織設(shè)計(jì)中還需要落實(shí)節(jié)能降耗理念要求,通過(guò)對(duì)施工工藝、施工技術(shù)的優(yōu)化改善來(lái)降低智能化建筑施工過(guò)程中的資源消耗。此外,還應(yīng)通過(guò)引入新型環(huán)保材料,如,保溫隔熱材料、可降解材料等來(lái)減少建筑施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。而在樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中則需要通過(guò)合理的分層設(shè)計(jì)來(lái)提高樓宇自控系統(tǒng)的信息傳遞和處理效率。樓宇自控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以通過(guò)中央工作站、數(shù)字控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三層結(jié)構(gòu)的方式進(jìn)行建立,中央工作站中需要配置相應(yīng)的主機(jī)設(shè)備和顯示設(shè)備便于管理控制人員更好地進(jìn)行調(diào)控操作,數(shù)字控制器層面上主要是將控制系統(tǒng)與應(yīng)用設(shè)備進(jìn)行連接,確保通過(guò)樓宇自控系統(tǒng)能夠?qū)ㄖO(shè)施內(nèi)所有系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行一體化控制。而在執(zhí)行機(jī)構(gòu)層面上則主要是通過(guò)配置傳感器設(shè)備對(duì)自控系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和信息傳遞,確保自控系統(tǒng)的信息指令能夠有效傳遞到各個(gè)智能化設(shè)備中。
控制室施工重點(diǎn)在于控制室設(shè)備安裝及控制器安裝。在控制室施工過(guò)程中要求施工技術(shù)人員按照項(xiàng)目安裝規(guī)范要求對(duì)控制室內(nèi)監(jiān)視器、信息通訊設(shè)備、主機(jī)設(shè)備等進(jìn)行安裝,設(shè)備間應(yīng)設(shè)置一定的間距,為施工安裝及后續(xù)維護(hù)檢修作業(yè)提供有利空間,確保設(shè)備安裝到位,并且在安裝過(guò)程中還需要做好電磁干擾屏蔽處理,避免控制室設(shè)備運(yùn)行效率受到影響。在進(jìn)行控制器安裝時(shí)需要利用鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備輔助進(jìn)行安裝測(cè)試,保障設(shè)備性能狀態(tài)良好??刂破靼惭b完成后還應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試操作,通過(guò)控制變電器、照明系統(tǒng)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)檢驗(yàn)方式確??刂破髟O(shè)備能夠按照預(yù)期要求完成控制操作。
4.2.1 線纜施工前的準(zhǔn)備
一般情況下,樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)是采用通芯聚氯乙烯絕緣線作為電源線,屏蔽雙絞線或同軸電纜是大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)通信線的主體,因此,在選擇網(wǎng)絡(luò)通信線時(shí),需要根據(jù)具體情況進(jìn)行,當(dāng)智能建筑在較強(qiáng)的干擾環(huán)境下,則應(yīng)使用光纜,而信號(hào)線的選擇則應(yīng)該是電纜或是銅芯導(dǎo)線。金屬線槽可作為線槽的選擇,能有效保護(hù)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的線路,通常分開(kāi)布置信號(hào)線、通信線及電源線。在施工之前,需要確定弱電豎井的具體位置,接著把金屬線槽鋪設(shè)在走廊吊頂和電梯內(nèi),之后再依次穿過(guò)鍍鋅鋼管進(jìn)而與房間相連接。室內(nèi)布線需要安裝在合適的位置,一般是安裝在地板下的金屬凹槽里。當(dāng)在地面和墻壁上施工就需要預(yù)埋管線。敷設(shè)電纜的時(shí)候,應(yīng)測(cè)量電纜的絕緣電阻。
4.2.2 管槽線安裝
線纜施工是智能建筑施工的重要內(nèi)容,要確保線纜施工安裝的規(guī)范性及線纜材料性能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,樓宇自控系統(tǒng)運(yùn)行才能更加穩(wěn)定可靠。目前,樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的電力線通常會(huì)選擇PVC(聚氯乙烯)的穿芯絕緣線,而在網(wǎng)絡(luò)通訊線路中則是采用帶有屏蔽功能的雙絞線和同軸電纜。進(jìn)行線纜施工前應(yīng)首先對(duì)弱電軸進(jìn)行準(zhǔn)確定位,并設(shè)置好金屬線槽確保線纜能夠安裝到位,對(duì)于墻面和地面的線纜施工時(shí)則需要采用預(yù)埋線的方式,避免施工過(guò)程對(duì)線纜設(shè)備造成損壞。在線纜施工中還應(yīng)做好接地線處理,使樓宇自控系統(tǒng)中的供應(yīng)電源具有一致性,避免多電源供應(yīng)下電壓異常變化而對(duì)電氣設(shè)備造成損壞。在布置電線的時(shí)候,需要做好清理電線槽或電線管工作,防止內(nèi)部有碎屑或水漬,最大限度減少對(duì)電線的損耗。為了減少線路被擠壓的風(fēng)險(xiǎn),需要布置好風(fēng)管及溝槽線。設(shè)備及電纜的安裝中,為了便于施工人員安裝弱電設(shè)備,通常是預(yù)留相應(yīng)的活動(dòng)空間。為了更好地將電纜直接放入導(dǎo)管中,應(yīng)分開(kāi)布置不同類(lèi)型的電纜,線槽內(nèi)的電纜應(yīng)該捆綁固定,從而確保彼此之間不會(huì)相互影響或干擾。交流線和信號(hào)線必須保持一定的距離,它們不能放在同一管道內(nèi)。此外,在對(duì)控制室設(shè)備進(jìn)行接地處理時(shí)需要選擇強(qiáng)電控制箱作為接地端子,減少電壓升高對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及工作人員的危害。在規(guī)范合理的線纜施工下,樓宇自控系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)要求將能得到有效滿足。
4.3.1 執(zhí)行器安裝與布置
在進(jìn)行執(zhí)行器的安裝過(guò)程中,需要根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境進(jìn)行分析。在電動(dòng)閥的安裝前,需要對(duì)其進(jìn)行模擬動(dòng)作,從而確保閥體的開(kāi)啟方向要與指示方向相互統(tǒng)一。對(duì)于電動(dòng)閥的安裝位置,則需要保證閥體的箭頭方向與水流方向相互一致,根據(jù)不同的設(shè)備而進(jìn)行有針對(duì)性的選擇。設(shè)備產(chǎn)品類(lèi)型的不同,需要根據(jù)產(chǎn)品的要求而選擇合理的輸入電壓,在完成安裝后則需要進(jìn)行模擬檢查。
4.3.2 系統(tǒng)接地
在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的施工過(guò)程中,系統(tǒng)接地的工作十分關(guān)鍵,需要注意的是系統(tǒng)接地電阻聯(lián)合整個(gè)建筑的接地電阻都不能大于1Ω。為了確保系統(tǒng)的安全,系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備應(yīng)保持所選用電源的一致性,確保出自同一項(xiàng)電源。另外,強(qiáng)電電控箱接地端子則是現(xiàn)場(chǎng)控制室設(shè)備接地時(shí)的最優(yōu)選擇。
4.3.3 傳感器設(shè)置
傳感器設(shè)備在智能建筑中有著重要的作用發(fā)揮,合理的配置傳感器設(shè)備將更好地對(duì)建筑設(shè)施內(nèi)電氣設(shè)備、智能化設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行收集。在智能建筑智能化系統(tǒng)樓宇自控施工中,傳感器設(shè)備主要由液流開(kāi)關(guān)、溫度傳感器、濕度傳感器組成,因此在進(jìn)行傳感器配置安裝時(shí)需要嚴(yán)格按照不同類(lèi)型傳感器安裝規(guī)范要求,以進(jìn)一步提高傳感器設(shè)備的使用壽命。例如,在空調(diào)設(shè)備的溫控傳感器設(shè)置時(shí)應(yīng)控制好安裝高度及避免陽(yáng)光直射,而在水箱施工中則需要將傳感器進(jìn)行懸掛安裝并設(shè)置好控制接口。傳感器設(shè)備安裝過(guò)程中還需要做好電磁干擾屏蔽處理,減少環(huán)境對(duì)傳感器設(shè)備的干擾影響。
在空調(diào)設(shè)備調(diào)試過(guò)程中,需要進(jìn)行單點(diǎn)調(diào)試,即調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)控制器中的每一點(diǎn)都要進(jìn)行具體的調(diào)試。 調(diào)試人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制器攜帶的總線調(diào)試進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試記錄。為了保證有良好的調(diào)試結(jié)果及操作的正確性,需要在單點(diǎn)調(diào)試啟動(dòng)之前,對(duì)監(jiān)控點(diǎn)的具體類(lèi)型進(jìn)行再次確認(rèn)。在調(diào)試的工作過(guò)程中,需要對(duì)相關(guān)信號(hào)類(lèi)型進(jìn)行確認(rèn),無(wú)源干接點(diǎn)、電流信號(hào)、電壓信號(hào)、電流信號(hào)輸出、電壓信號(hào)輸出、繼電器輸出是確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)控制器的常用點(diǎn)的信號(hào)類(lèi)型。另外,還需要規(guī)范及限定常用點(diǎn)的信號(hào)類(lèi)型。標(biāo)準(zhǔn)電阻的轉(zhuǎn)換存在于信號(hào)之間,限定的額定電流又存在于各個(gè)信號(hào)類(lèi)型中,因此,不能超過(guò)額定電流,超過(guò)額定電流會(huì)導(dǎo)致電源及設(shè)備的損壞。
自動(dòng)狀態(tài)是調(diào)試設(shè)備必須要的狀態(tài),在聯(lián)動(dòng)調(diào)試的關(guān)鍵步驟中,主要是控制器的狀態(tài)需要進(jìn)行及時(shí)的檢查和分析,檢查及分析設(shè)定參數(shù)值與實(shí)際運(yùn)行參數(shù)值兩者的誤差范圍及對(duì)此作出的相關(guān)改進(jìn),檢查整體系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,系統(tǒng)是否能順利運(yùn)行以及每個(gè)功能的正常運(yùn)行。在聯(lián)動(dòng)調(diào)試狀態(tài)下,每個(gè)參數(shù)的設(shè)定都需要合理,這是為了更好地保證整體系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
綜上所述,智能建筑是現(xiàn)階段建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),加大對(duì)智能化技術(shù)的開(kāi)發(fā)與研究將能為建筑設(shè)施提供更加豐富多樣的功能應(yīng)用。建筑樓宇自控系統(tǒng)具有一體化控制、運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本低、信息反饋?zhàn)饔脧?qiáng)等優(yōu)勢(shì)。在進(jìn)行建筑樓宇自控施工時(shí)需要做好嚴(yán)格的施工管理和質(zhì)量控制,確??刂破髟O(shè)備安裝到位、做好線纜材料和接地處理工作及合理配置傳感器設(shè)備下樓宇自控系統(tǒng)的功能效果將能得到有效發(fā)揮。