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摘要：在建筑工程中，智能建筑的楼宇自动化设计得到了快速的提升，其应用程度也越发加深。本文主要对智能建筑中的楼宇自动化设计及应用进行研究。首先总体分析智能建筑楼宇自动化系统的设计原理，接着从消防自动化控制系统、安全自动化控制系统、电力自动化控制系统、通风自动化控制系统、网络自动化控制系统、能源管理自动化控制系统、电梯自动化控制系统等角度入手，具体分析各个控制系统功能的情况；最后分析自动化系统对绿色建筑的影响。
关键词：智能建筑；楼宇自动化；设计；应用
引言：智能建筑技术得到开放，进而使得技术水平得到推广，有效规范政策支持已然成为系统性的工作内容。智能建筑领域的发展是未来建筑领域的发展趋势，并且在现阶段的探索中，已经能够初步的运用自动化的集成系统，满足可编程模块化控制器的基本要求。
1．智能建筑楼宇自动化的设计原理
1.1设计内容
关于智能建筑楼宇自动化的设计内容，专家一般认为包括六个主要部分：冷冻机设备的控制；空调调节机组的监视；通风设备的管理；配电设备的监控；照明系统的监控；供给和排水系统的控制等。
大厦内的各种设备协调有序的工作与BAS系统设计和实施的好坏直接相关。BAS系统的设计和实施如果比较合理，那么将会最大可能的减少相关的管理人员和最大限的节约能耗，因此选择性价比高的BAS设备供应商对大厦BAS系统是非常必要的。之所以最终采用了S-600系统是因为大厦的楼层相对于一般的楼层来说比较高。S-600系统主要由操作站级、网络控制级构等成。主要功能包括对空调组成体系、供给和排水系统、照明系统的控制等。S-600的系统构成及功能的齐全使大厦内部各种设备连成一个整体，在突发事件发生的时候尽量做到有序的处理，把损失缩小到最少。楼宇内部的中央站是一个集中的站，下面各层设控制器分别控制空调处理机组、照明系统、供配电系统、供给和排水系统等，这些系统在统一安排下共同起作用。
1.2设计系统
智能建筑中楼宇自动化系统的构成不仅仅包括了楼宇自动化设计的内容，还需要考虑到智能建筑中其它系统如建筑安保系统、小区停车场系统和建筑消防系统等系统的构成。我们以智能建筑的消防系统为例，建筑消防系统不仅对于建筑中火灾的发生可以做到有效的监视作用，而且对于危害比较轻的火灾可以起到及时的灭火消防工作，将火灾的发生扼杀在源头中，避免火灾给予建筑造成更大的危害。建筑消防系统能够及时的对建筑的火灾的发生状况进行监视和报警，对于火灾发生的实际状况，不仅可以直接的将火灾的情况反映到建筑消防控制中心，还能够直接的将火灾的具体情况直接的反映到智能建筑的楼宇控制室内。我国消防部门明确规定了建筑消防系统的火灾报警控制系统的实现必须要由火灾报警和消防自动控制系统协作完成。如果智能建筑的某一层发生了火灾隐患或者出现了小偷入室盗窃事件则可以迅速通过建筑的智能联动系统来开启建筑公用广播或者火灾事故广播然后迅速的转换到紧急事件广播，通过这样的方式就可以更迅速的发出通知，使建筑各楼层人员及时的收到警报，从而便于消防人员或者安保人员可以及时有序的组织楼层在场人员迅速撤离现场，尽可能降低火灾的危害，减少人员的伤亡。
2．楼宇自动化的具体设计分析
2.1消防自动化控制系统
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。
2.2安全自动化控制系统
安防监控系统是智能楼宇必不可少的部分，它为大厦提供了安全监视、侵入报警、出入门控制管理。采用微机控制矩阵系统，集中完成视频切换控制、水平、俯仰、变焦控制及自备检测功能。安防监控系统技术主要表现为：侵入报警系统通过各类传感器，如主被动红外探测器、红外微波双鉴探测器、玻璃破碎传感器，以及各类手动、脚动开关等，可获得大厦的主要通道、出入口、重要部位及周边的情况，以利于防范工作。
（1）前端系统
前端设备包括：网络摄像机、编码器。前端摄像机，通过楼层水平弱电线槽，线槽连接到弱电间，编码器与楼层交换机等设备放置在楼层弱电间。监控资源在各楼层弱电间汇聚后，通过垂直干线汇聚到监控中心，在中心部署管理平台、磁盘阵列、解码上墙设备。
（2）楼宇监控的辅助系统
报警系统：前端摄像机、编码器提供报警通道，报警设备通过报警通道传到监控中心，在后台进行软件融合。报警发生时，进行联动，摄像头转到报警区域，报警区域主画面弹出，进行相关录像存储，管理平台进行实时告警。
门禁系统：门禁系统是一套相对独立的系统，其所有应用和功能均独立工作，但是管理计算机需要与监控管理平台实现信息的交互。
（3）监控中心
监控中心的核心设备包括视频管理服务器、数据管理服务器、网络存储设备、电视墙设备。视频管理服务器提供全系统的认证、管理、配置、控制、报警等服务，视频管理服务器同时作为系统的WEB服务器，供WEB客户端访问，需要支持全面完善的看、控、存、管、用业务。数据管理服务器主要提供对IPSAN等存储设备的统一管理、配置和提供VOD点播服务。
（4）网络组成
传统网络采用三级组网方式，虽然提高了核心设备端口利用率，但在形成带宽收敛的同时，也增加了网络延时节点，不符合安防监控网络级联数越少越好的需要。优秀的网络设备天然具有较强的组播复制能力，弃置不用，反而在监控系统中增加流媒体服务器去复制媒体流，既未充分利用资源、重复投资，又形成性能瓶颈、单点故障，得不偿失。
2.3电力自动化控制系统
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。
2.4通风自动化控制系统
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。
2.5电梯自动化控制系统
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。
2.6网络自动化控制系统
通信自动化已经被广泛的应用于智能楼宇的建设中，其主要应用于智能楼宇中的设备自动化、日常事务管理、安全管理等主要的系统。这些系统在应用了自动化技术之后，不仅实现了各个系统的独立运行，同时也加强了系统之间的沟通，因此其已经被广泛的应用于智能楼宇的建设中。
（1）三网融合技术
目前常见的三网融合传输技术主要有固话方式、交互电视方式、有线和无线等集中方式。而在这其中固话方式主要是以早起的以太网为基础，利用IPTV进行信号的传输；互动方式则是在实现有线电视信号双向分配的基础上，进行信息的交互和传输的；而有线和无线则主要是利用现代通信移动客户端进行信息的传输。而智能楼宇在设计上主要还是以有线传输的方式为主。所以，必须在现代建筑智能楼宇设计的过程中，给予有线传输充分的重视，才能促进传输效果和效率的稳步提高。
（2）交互式网络电视
所谓的交互式网络电视就是我们所说的IPTV其最大的特点就是交互，这一方式主要是以宽度的IP网络覆盖作为信息传输的基础，在各种先进技术的和管理体系的支撑下，为宽带IP提供实时的、可交互式的视频以及因特网服务等相关的内容。
此外，还包括能源管理自动化控制系统等其他控制系统，这些系统共同组成了楼宇的智能控制系统，为智能建筑提供了自动化控制功能，提升了楼宇的居住安全性、舒适性，同时也降低了居住能耗。
3．楼宇自动化系统的应用对绿色建筑的影响
绿色建筑与普通建筑的差别在于，它更加节能、环保，能够使人们工作和生活的空间更加舒适，更加健康，更加人性化。楼宇自动化系统可以有效提高建筑设备的管理水平，降低建筑设备的运行费用，延长建筑设备的使用寿命，使人们工作和生活的空间更加舒适、更加健康、更加人性化。所以，楼宇自动化系统也应是绿色建筑的必备内容。采用楼宇自动化系统对绿色建筑的影响包括以下几方面内容：
3.1降低建筑能耗
现代建筑物能源消耗巨大。据发达国家统计，建筑物的能耗达整个国家能耗总量的30%，建筑物的能耗则体现在建筑设备的能耗上。据有关资料记载，楼宇自动化系统在充分采用了最优设备投运台数控制、最优启停控制、焓值控制、工作面照度自动控制、公共区域分区照明控制、供水系统压力控制、温度自适应设定控制等有效节能措施后，建筑物可以减少约20%左右的能耗。
3.2环保
首先，由于降低了建筑设备的运行能耗，自然就减少了三废排放，不但利于节能，更利于环保。其二，采用楼宇自动化系统能够有效地减少设备运行时间，降低设备的磨损与事故发生率，大大延长了设备的寿命，不但减少了设备维护与更新费用，同时也减少了生产建筑设备的工业污染。以建筑物的给水泵控制为例，为了保证不间断供水，建筑物一般均采用两台给水泵，他们的运行方式是一备一用，不同时运行，由同一个控制箱控制。在采用楼宇自动化系统之前，常常将一个给水泵指定为主泵，另一个为备用泵，正常情况下，只要主泵正常，则需要启泵时均是启动主泵，只有主泵出现异常情况时，控制箱才会自动关停主泵，启动备用泵。如果设备维护人员不去人为变动两个泵的主备关系，主泵就会永远地运行下去直到“累死”，而备泵则一直闲置。采用楼宇自动化系统，会累加两个设备的运行时间，自动地调整其主备关系，以使他们的运行时间接近，同时根据设备的累加运行时间及时提醒维护人员对设备进行保养。这大大降低了设备的人为故障率，延长了设备的使用寿命，以利于环保。
3.3提高舒适性
随着生活水平的不断提高，人们对建筑物环境的舒适性要求也越来越高，对温度、湿度、洁净度、照度等等一些环境指标的要求也越发苛刻，很多已非人力所及。采用楼宇自动化系统不仅能够避免人为控制所带来的指标波动，使环境空间更加舒适，而且通过时间设定，可以在上班前的某个时间开启大楼空调系统，点亮公共区域的照明，这不但避免了黑暗中在走廊墙壁上摸开关的窘境，而且，在人们走进办公室时环境参数已达到了我们要求的指标，从而使人们能够尽早进入工作状态，提高工作效率。不但提高了环境的舒适性，而且使建筑物更加人性化。
3.4实现多方联动
如今，建筑物的规模不断增大，一幢建筑物内又常常划分为许多不同的使用功能，为了满足使用功能与众多服务要求，必须在建筑物内设置空调设备、冷热源设备、通风设备、给水设备、排水设备、污水处理设备、变配电设备、应急供电设备、照明设备、电梯、电动扶梯等建筑设备，这些建筑设备的数量庞大，分布区域广，需要实时监视与控制的参数成千上万，这就造成了运行操作与管理的困难，而且，各类设备运行工艺复杂程度不一，当多台设备构成一个系统时，运行状态往往产生互相影响与关联，如空调系统末端的负荷变化时要造成系统的水压、水量、风压、冷量等的波动，导致相关设备如水泵、风机、调节阀、风阀等的状态变化。一些系统在正常运行与应急操作时，往往要和其他系统进行联动，如消防系统与门禁系统的联动，防盗系统与监控系统的联动等等。由此可见，对大型建筑物及建筑群的设备使用人工方式进行控制与管理已不可能，因而采用楼宇自动化系统已是必然的趋势。
结束语：
综上所述，实现智能建筑中楼宇自动化作用最大化中最关键的就是对建筑楼宇自控系统的联动设计。本文通过对智能建筑楼宇自动化进行分析，通过实例应用探讨了其在现代建筑中应用，为此类工程的设计应用提供一定的借鉴。
参考文献：
[1]朱爱林.智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用[J].科技风，2013，（11）:171-171.
[2]王娜.智能建筑中的楼宇自动化系统(BAS)及其设计[J].西北建筑工程学院学报(自然科学版)，2015(02):58-62.