浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统

王建平

摘要：在建筑行业的发展过程中，大量的相关科学技术成果被加以应用，智能建筑就是建筑行业将自身与科学技术进行整合的有效产物。智能建筑因其强大的先进性、快捷性、便利性与安全性，得到了社会的认可，并实现了快速的发展。

关键词：智能建筑；自动化系统；数学化；信息化

中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）29-0058-03

建筑的出现与发展，使更多的人认识到智能建筑这一新兴产物，越来越多的人对智能建筑抱有更高的期望。楼宇的自动化系统是智能建筑的重要部分，是促使建筑智能化的核心。智能建筑中的楼宇自动化系统将人性化的使用接口作为强调的重点，以建筑物的机电与消防、门禁与停车管理等系统的结合为方法，为建筑物使用者创造一个便利、舒适的生活与工作环境。随着建筑行业与建筑相关行业的发展，智能建筑所用的软件与设备都在不断更新，使得智能建筑设备的功能性得以再次提升。加强对智能建筑中的楼宇自动化系统的研究已经成为建筑行业人士的重要工作内容，因此，作为一名建筑工程工作人员，本人以智能建筑中的楼宇自动化系统为研究对象是有一定的社会价值的。

1 智能建筑与楼宇自动化系统分析

1.1 智能建筑的概念阐述

所谓的智能建筑，就是利用系统集成的方法，将现代的计算机技术与信息通讯技术相结合，将建筑物作为技术使用的平台，对建筑物内部的信息进行管理与利用，可以为建筑物使用者提供更多服务的建筑。智能建筑将建筑物的基本结构与自动化系统、人员服务与信息管理四个重要内容进行整合，使建筑物相关的各种资源得到优化配置，在合理的资金投入的前提之下，为建筑物使用者提供一个更加安全便利与舒适的生活与工作环境。在智能建筑物当中，人们可以进行高端通讯设备的使用，建筑物的综合性管理使得智能建筑成为了具有强大效率性、功能性与舒适度的现代化建筑。

笔者认为，能够被称为智能建筑的建筑物一定具有以下两点主要特征：第一，从建筑物管理人员的角度来讲，智能建筑的管理与控制设施、维护与通信设备一定具有完全性，可以在管理资金允许的范围之内，对建筑物实现整体的环境控制与安全管理，可以在第一时间进行监督与报警，与城市的相关建筑与安保管理部门进行有效沟通与交流。第二，从建筑物的使用者的角度来讲，智能建筑的舒适性必须要强大，可以促使建筑物的使用者提高生活情趣与工作效率，为建筑物使用者进行正能量的传播，保证建筑物使用者的积极态度。

1.2 楼宇自动化系统的概念分析

所谓的楼宇自动化系统，是智能建筑的重要组成部分，更是智能建筑物的核心。楼宇自动化系统是用来进行建筑内部自动控制的一套完整的系统，自动化系统利用传感器对建筑物内的数据进行收集，将数据转化为信号传递到智能设备当中，对建筑物内的实时情况进行分析与处理，再利用驱动执行器进行自动化的控制。楼宇自动化系统在一定意义上来说是一个较为庞大与复杂的系统，空调制冷系统、变电配电系统、照明系统与电梯监控系统等等都是楼宇自动化系统的重要组成部分。利用楼宇自动化系统，智能建筑物内部的设备与环境都可以得到整体的监控与管理，使建筑物使用者可以得到一个舒适的生活与工作环境，也为建筑物的管理者提供工作上的便利，使其在节约管理资金的前提下，尽量提高智能建筑物的智能化

水平。

在楼宇自动化系统发展的初级阶段，没有真实意义上地控制网络，当时所谓的控制网络就是利用多根电线组成的一种电气控制装置，这样的控制系统的功能性不强，敏捷度也不够。就初级的自动化系统来讲，它是一种封闭性的控制系统，其通信协议有很大的局限性。不一样的厂商所出产的通信协议是不同的，这些通信协议之间没有兼容性。随着科学技术的发展，固体物理技术试器与边线被逻辑电路所取代，气动的控制装置与电子仪表板被数字控制器所取代，但是这样的进步仍然无法解决缺乏的兼容性。随着我国科学技术的不断发展，传统的自动化系统已经不能满足智能建筑的发展与建设。一个开放的自动化控制系统被市场急切需要。现代化的楼宇自动化系统利用网络平台对控制技术进行升级，使开放性、操作性强大的自动化控制系统得以广泛应用。

2 智能建筑中的楼宇自动化应用价值分析

楼宇自动化系统是智能建筑的重要系统，也是众多楼宇系统中投资最大的，并且还具有技术上的复杂性，其所具有的闭环功能是极为少见的。另外，楼宇中的自动化系统具有一定的节能功能，可以节约大量的资金与人力，是一个技术过硬、经济实惠的自动控制系统。

笔者通过在工作中对楼宇自动化系统的观察，认为楼宇自动化系统具备以下四种功能：首先，楼宇自动化系统可以为建筑物使用者提供一个功能性强大、环境优雅与舒适的生活与工作环境，满足建筑物使用者对于环境与安全的要求。其次，利用楼宇自动化系统可以实现对建筑物内部各设备运用参数的观察与其运行状态的检测，进行有效的监督与管理，使设备的控制性能得到提升。再次，楼宇自动化系统为建筑物的管理人员提供了一个经济实惠并且具有较高效率的建筑物检测方法，使其对建筑物所利用的能源进行有效的管理，达到节能减排的目标。最后，楼宇自动化系统可以使建筑物内各个运行设备的费用减少，并使系统对自身进行全面的自动评估与诊断，促进系统的优化与升级。

3 楼宇自动化系统的构成

现代化的计算机系统与通信技术是楼宇自动化系统的基础，加之集散控制技术与先进智能的管理技术、调节技术的应用，使智能建筑中每一个设备的监测力度大大提高，通过建筑物内数据的收集与整理，自动进行运营决断，对建筑物内的各使用设备进行自行控制。自动化系统中的计算机系统可以操纵有关设备的启动与关闭，并给出相应的报告，保证各设备的正确运行，实现节能目的。另外，在设备运行之时，会自动生成设备的运行报告与维修保养报告，确保楼宇自动化系统的可靠性与安全性。

3.1 空调系统

中央空调系统在智能建筑物中的主要作用就是保持环境的舒适度，并保证其运行能耗降低。楼宇中的空调机组是通过计算机进行控制的，从而为建筑物内的各个区域提高空气的处理服务，使大楼内的温度与湿度都保持在良好的状态。其工作原理为监测设备通过对建筑物内的温度与湿度的监测，使其与外部环境的湿度与温度进行比较，从而使计算机控制空调机组对建筑物内部空气进行加热与加湿的处理，使大楼内的环境适宜人们的生存与活动。另外，空调系统还要根据建筑部内部与外部的负荷变化，进行机组的风机的转速的调整以及新风回风比与阀门开度的重新设置，使空调系统在最节能的状态下保证建筑物的舒

适度。

3.2 消防系统

消防系统在智能建筑的楼宇自动化系统中占有重要的位置，对进行楼宇自动化控制有着重要作用。消防系统与消防联动控制系统是消防系统的主要构成部分。消防系统的运行是有运行模式的规定的。通常消防系统是正常的状态进行运行，如果发生火灾，会自动转换为消防模式，保证楼宇的安全。在火灾发生之时，消防系统以楼宇自动化系统为中介，向空调系统与电梯系统等发送消防的信息与报警，使建筑物内的设备可以进行自主消防，将火灾的损失降到最低。

3.3 变配电系统

变配电系统，顾名思义，就是保证建筑物供电与用电安全的系统，实现建筑物正常用电运行是变配电系统的主要监控目标。首先，变配电系统通过对建筑物各类型的电力开关设备进行监测，对配电柜高压与低压的运行状态进行控制来实现对建筑物内部电力供应与使用的监督与管理。其次，变配电系统还会对建筑物电路回路的电流与电压、功率因数这些电力关键参考值进行监测。变压器与电缆的温度、发电机的运行状态的好坏都是变配电系统的重要监督。电力系统本身具有一定的特殊性，其可以在瞬间发生很多的变化，所以在利用计算机系统对电力系统进行控制之时，其监测的频率是很高的，在监测的同时，要对这些监测中设备开关的状态与参数的变化进行准确且连续的记录，只有这样，变配电系统才能够准确地预测事故发生的机率，在自动状态下对变电系统事故地点进行分析。

楼宇自动化系统中的变配电系统可以利用计算机对供电设备的开关进行远程控制，在停电发生后，可以对开关进行自动的顺序控制。另外，变配电系统还可以对应急的发电设备进行运行状态的监测，使其在有应急需要之时可以正常运行，自动切断不主要的电路回路，保证应急发电机的负荷在合理的范围之内。

变配电系统除了对建筑物进行供电之外，还会对用电量进行计算，对每家每户的电费进行分析与计算，还可以对我国的供电政策进行有效的落实与执行，在供电高峰期超负荷的情况下对不主要的回路进行切断。

3.4 给排水系统

使建筑物内部的中水系统得到正常的运行是智能建筑中给排水系统的运行目标与任务，给排水系统的主要功能是将建筑物内水泵与排水泵、污水泵等运行状态进行监测与管理，使建筑内各水箱的水位保持在安全可靠的限制值当中。另外，给排水系统还会对给水系统的压力进行测量，使水位与压力保持在安全范围内，根据水位与压力的变化及时进行水泵的关闭与开启。

3.5 照明系统

智能建筑中的照明系统是建筑物内主要的节能系统，节能减排主要体现在照明系统的运行之中。照明系统的协调程度与运行力度是建筑物自动化与智能化的重要体现。在智能建筑中，电能是不可缺少的，照明系统是除了空调系统之外最大的电能消耗系统。与传统的建筑管理方法相比，智能建筑中的自动化系统可以实现40%左右电能的节省。照明系统的节能，主要利用于自动化系统对于停车场、走廊与对门厅等照明进行开启与关闭控制，对建筑物内的照明回路进行分组控制，使用电量过大、电路负荷过多时进行自动切断，对办公室与厅堂这些地方的照明系统进行无人熄灯的自动控制。这些控制的实现可以利用计算机中设定的开关开启与关闭时间进行远程控制，门锁与红外线也是比较好的照明系统控制手段。

3.6 电梯系统

电梯系统属于智能建筑中的交通系统，对电梯系统的自动化管理也是楼宇交通管理的重要内容。对于电梯而言，其本身具有全套的自动控制装置，但是，要使其成为智能建筑中楼宇自动化系统的一部分，要将电梯本身的控制装置与楼宇的自动化系统相联系，使其实现数据的共享，使建筑物的管理者可以对电梯的运行状况进行及时的掌握与分析，在有意外事故发生的时候，可以利用自动化系统对电梯进行有效的控制。

3.7 保安监控系统

保安监控系统主要由三部分组成，下面我们就来对智能建筑中的保安监控系统进行一一阐述：第一，闭路电视监视系统。闭路电视监视系统主要是利用摄像机完成的，管理人员将摄像机安放在需要进行监控的各个区域之间，利用电缆这一中介将图像传达到建筑控制中心，使建筑物的管理人员可以对大楼内部的实时情况进行观察与管理。还可以利用现代化的计算机技术对这些上传的图像进行分析，使影视中的物体与烟雾等不安全因素得到确认，为事故的处理提供证据。第二，出入口控制系统。对建筑物的出入口进行控制，就是利用电子锁或者是门磁开关这些设备对建筑物的人群进行控制。将读卡机等设备安装在建筑物当中，使建筑物的进入具有一定的权限性，对进入到建筑物的对象与建筑物的开放时间进行控制，随时掌握人员的出入情况。第三，防盗报警系统。防盗功能的实现，是利用各种敏感软件的安装实现对建筑物内部空间的控制，比如说红外线与震动传感器等等，将其安装在重要的防盗部位，如果监测区域内出现异常，报警系统可以做出相应的反应，通过建筑物管理人员对异常情况进行及时的

处理。

4 结语

随着我国国民经济与科学技术的快速发展，越来越多的科技成果成为了我国社会生产与生活的必需品。本文以智能建筑作为研究载体，对智能建筑中的楼宇自动化系统的含义与存在价值进行分析，详细阐述了楼宇自动化系统的构成与工作原理。希望社会大众可以对智能建筑与楼宇的自动化系统有更为深入的了解，使人民群众共同享受科学技术给社会发展带来的正面作用，以此来激发相关科研工作人员的创造力，使建筑工程行业的工作人员将科学成果大量运用于现代化建筑当中。

参考文献

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筑电气技术，2008，4（5）：10-11.

[2] 赵炜.浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统技术[J].科

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