摘要:智能化技术已经成为建筑发展的主要趋势,也是实现建筑安全节能的关键。建筑结构中,水暖、机电、给排水等系统承担着提供建筑功能的作用,是建筑的血管和神经,而智能化技术作为建筑结构的大脑,能够控制建筑设备的运行情况,提升系统的管理效率,从而达到安全节能的目的。本文结合实际的建筑工程,探讨智能化技术在其中的应用,提出完善建筑设备智能化的路径,期望为相关研究提供参考。
随着建筑技术的发展,人们对于建筑设备提出了更高的要求,除了满足基本的功能之外,还需要满足安全节能的目的。建筑设备中的给排、供暖、通风、空气调节、照明、安防等系统构成了建筑结构的主要内容,智能化技术是将建筑内的设备结合成为统一的系统,从而根据内外环境以及设备运行情况,确保设备处于最佳运行状态。智能化技术能够有效控制建筑设备的运行,调节设备参数,并且实现在线监测与监控,及时开展异常预警,实现智能化管理。智能化是建筑设备发展的主要趋势,也为人们提供了安全、节能、环保的保障。本文将智能化技术引入建筑结构中,分析其中智能化在建筑结构中的具体应用,分析其应用价值,期望能够推动相关建筑工程的发展,达到节能环保、安全便利的目标和意义。
1、建筑智能化技术系统研究
1.1 智能化系统工作原理
建筑结构智能化系统是一个自动控制系统,通过对建筑设备状态进行监控,从而设置电信号,传输到建筑设备运行现场,从而实现自动条件与管理运行。从建筑结构智能化系统来看,建筑结构智能化系统主要由以下结构构成:①两级网,主要是由一级网络和二级网络构成,一级网络是建筑结构的物联网,二级网是工业控制总线,主要承担着数据采集和信息传输的功能;②四级控制,第一级控制为建筑结构的中央监控,一级网和二级网之间的主控制器构成第二级控制,承担着协调第一级和第三级控制系统以及通信的功能,并且发出异常警报;③现场控制设备为第三级控制系统,能够现场采集、处理以及控制信号,包括空调控制、照明控制等;④第四级控制是安装在建筑设备商的传感器和执行器,通过I/O设备进行连接。
1.2 智能化技术系统常见设备
建筑结构智能化系统常见的设备包括现场控制器、传感器、执行器等设备,设备的作用如下:①现场控制器,现场控制器是在安装在各类建筑设备附近的设备,在智能化系统中,现场控制器通过与总线和建筑设备传感器相连,接受中央监控设备的控制,对建筑设备进行控制管理,常用的现场控制器为直接数字控制器,通过内部控制,从而确保被控参数符合要求;②传感器,常见的建筑设备传感器包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器、流量传感器等多种类型,温度传感器通过内部测温元件,实现室内温度、室外温度的感应,压力传感器主要是对建筑结构的水压和风压进行测试,并且控制其运行情况;湿度传感器主要是感应周围环境中的湿度变化,从而控制内部湿度控制装置的运行;流量传感器是对建筑内部的水流量进行测量,以实现有效控制[1];③执行器,执行器是智能控制系统的末端主控元件,常见的执行器包括电动风门、电动调节阀和电磁阀。
1.3 智能化技术系统功能
通过建筑结构智能化系统,能够实现下列功能:①自动监视与控制机电设备,通过传感器感知设备的运行窗口,并且显示在中央监控器上,通过中央监控器能够了解设备的运行参数以及运行情况;②自动检测设备变化趋势,显示建筑设备的历史数据以及变化趋势,如果设备参数出现异常,则可以实现自动报警;③在线监测并且及时处理意外,系统能够实现在线监测,如果设备出现异常,智能化系统可以及时处理异常情况,选择开动或关闭以确保系统稳定运行[2];④自动调节,对设备的运行状态进行调节,确保设备处于最佳运行状态,为居民提供舒适的居住体验;⑤统一协调管理,智能化系统对建筑设备进行协调控制与统一管理,实现不同系统之间的协调运转,以达到整体最佳效果;⑥安全节能,通过对建筑设备进行控制,实现能源管理自动化,同时加强设备安全管理,以实现安全节能的效果。
2、建筑工程概述
2.1 工程概况
建筑工程为办公大厦,主要是由主楼和裙楼构成的建筑结构。办公大厦主楼共30层,地上建筑为28层,地下建筑为2层,主要是为办公、运动、餐饮、娱乐等提供场所。裙楼共4层,主要是为会议提供场所。建筑总面积为3.5万㎡,其中的建设设备包括空调、通风、给排水、照明和安防系统。空调系统为中央空调,包括空调机组、热交换站、冷冻站等设备;通风系统包括正压送风机以及排风机;给排水系统包括给排水管道、生活泵、高位水箱等设备。(详见表1)
2.2 智能化技术系统
建筑设备智能化系统主要是对建筑设备进行统一管理,从而实现不同设备的协调运作。为了达到安全节能的目的,建筑大厦选择基于LonWorks技术的现场总线系统,该系统主要是由传感器、执行机构以及模块化智能控制器构成,能够实现分布式监控管理。
3、建筑结构智能化技术应用
3.1 智能空调系统
传统的空调系统是利用红外遥控器控制的系统,但是控制距离较短,不利于现场控制。随着智能技术的发展,智能化控制手段也更加丰富。办公大厦的空调为重要空调,主要由4台空调机组构成,实现对建筑大厦内的空气和温度进行调节。
智能空调系统的控制与管理应用如下:①温湿度控制,通过系统的温湿度传感器,了解系统内的温湿度,将数据传输到DDC后,经过运算,输出相应的电压控制信号,从而调节温湿度的阀门开关,从而实现对温湿度的控制;②人性化便利控制,智能化空调系统根据环境变化、光照强度、大厦内人群数量、温度差距等进行自动调整,从而实现是温湿度的控制,确保设备处于最佳运行状态;③启停时间控制,利用压差开关对空调启停等进行控制,从节能的角度出发,控制风机启动和停止的时间,如果压差过低,发出故障信号,并且实现停机;④标准化数据管理平台,智能控制系统能够对接控制器模块,对空调系统进行远距离控制,并且分析空调运行数据,从而实现对空调系统的自动控制。相对于其他空调系统,智能空调系统能够在线监测空调运行状态,接入空调云服务,在对空调实时监测的基础上,开展自动控制与管理[3]。智能系统具有自动化调控的优势,能够达到节能效果。
3.2 智能安防系统
智能安防系统是通过网络传输安防业务数据,由管理平台对安放数据进行管理,记录安放数据并且下发决策,以实现安防管理。传统的安防系统依靠人工防范,需要耗费大量的人力物力,而且具有安防漏洞。智能安防系统利用智能化建筑监控设备,实现安防无人监控管理。
智能安防系统主要是由门禁管理系统、视频监管系统、入侵报警系统构成,具体的运行如下:①门禁管理系统,对进入建筑区域的人员进行管理,记录进出人员的信息,为后续的统计和查询提供便利;可以使用IC卡、人脸识别、二维码等方式开展门禁管理;②视频监管系统,主要是由高清摄影机、数据传送和现实、控制部分以及监管控制系统构成,对大厦的公共区域进行摄影管理,实现有效监管;③入侵报警系统,主要由无线红外探测器、报警终端主机、管理平台等构成,对于入侵大厦的异常情况进行报警;④其他系统,除了以上系统之外,还包括消防安全管理系统、电子巡更系统、车辆管理系统、公共广播系统。智能安防系统能够对建筑结构进行有效管理,并且能够利用智能化系统,开展无人化监管,以提升监控效率,预防重大安全事故。智能安防系统通常设置在大厦入口、大厦公共区域等区域,通过对重点区域进行识别,以实现对大厦内部安防情况进行全面监控管理。
3.3 智能给排水控制系统
建筑的给排水系统主要由4台生活水泵、4台排污泵、2个高位水箱和1个储水池构成,具体的控制如下:①生活水泵的自动控制,将高位水箱的数据传输到控制系统,由DDC发出信号,并且进行自动控制管理,如果高位水箱页面高于停泵水位则自动停止生活泵,如果低于启泵水位则自动启动生活泵;②液位检测与自动报警,对高位水箱的液位进行检测,如果水位低于报警水位,则启动自动报警;③排污泵的自动控制,对集水坑液面进行监控,管理系统对信号进行判断,自动控制污水泵的启停,实现对排污泵的自动控制。
4、智能通风系统
通风系统是由排风排烟机、正压送风机等构成的,智能通风系统的控制方案主要是通过监控通风情况,以完成正压送风机的启停、排风排烟机的启停等自动控制。通过在线监测,实现故障状态报警,为后续的维护管理提供参考。
5、结语
综上所述,将智能化技术应用于建筑结构中,能够对建筑设备进行有效管理,从而改善建筑设备运行情况,通过在线监控、自动化控制与管理,从而对建筑设备进行有效控制,确保建筑系统处于最佳状态,为人们带来安全舒适的体验,同时达到节能环保的目的。在建筑设备运行中,智能化通风系统可以控制温湿度、给排水控制系统可以控制给排水管理、安防系统能够提供安防监控、通风系统可以提供通风管理,通过综合各种系统,可以对建筑设备进行有效控制,实现统一控制,协调管理。智能化是建筑发展的主要趋势,对于建筑发展具有重要的意义,建筑安全节能方面起着重要的作用。为了推动建筑发展,需要进一步开展智能化应用研究。
参考文献:
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文章来源:唐飞,付慧.智能化技术在建筑中的安全节能应用[J].石河子科技,2022,(02):22-24.
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