1、樓宇自控系統(tǒng)在現(xiàn)代智能建筑中的應(yīng)用摘要：現(xiàn)代建筑在高新技術(shù)的支持下朝著智能化方向不斷發(fā)展，在互聯(lián)網(wǎng)、 物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上智能建筑應(yīng)運(yùn)而生。樓宇自控系統(tǒng)（BAS）廣泛運(yùn)用，推廣了物 聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑物內(nèi)眾多機(jī)電設(shè)備的有效管理，提高建 筑安全性，實(shí)現(xiàn)了降本增效的目的。本文主要介紹樓宇自控系統(tǒng)組成，結(jié)合實(shí)際 案例分析樓宇自控系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)用。關(guān)鍵詞：智能建筑；樓宇自控系統(tǒng)近十幾年來(lái)，智能建筑的發(fā)展方興未艾。而智能建筑內(nèi)部眾多系統(tǒng)中，樓宇 自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)與智能建筑融為一體，在其中發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用，為智 能建筑內(nèi)部眾多的機(jī)電設(shè)備提供了優(yōu)質(zhì)而有效的管理。樓宇自控系統(tǒng)（BAS）通 過(guò)充

2、分運(yùn)用各種先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制的建筑內(nèi)部設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)配。隨著人 們物質(zhì)生活水平的提升對(duì)建筑功能提出了更嚴(yán)格需求，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)越發(fā)復(fù)雜， 利于自控系統(tǒng)的運(yùn)用可以實(shí)現(xiàn)建筑的集成化，降低管理成本，凸顯智能建筑的價(jià) 值?，F(xiàn)代智能建筑的BAS樓宇自控是現(xiàn)代建筑體現(xiàn)智能的主要核心部分。樓宇自控系統(tǒng)主要包括傳感 器、DDC現(xiàn)場(chǎng)控制器、中央監(jiān)控站等組成。傳感器主要負(fù)責(zé)收集系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi) 所有信息，將傳感器安裝在指定環(huán)境下監(jiān)控所需要監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)地 點(diǎn)參數(shù)變化情況，以及及時(shí)反饋所采集的數(shù)據(jù)信息，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綐怯钭钥叵到y(tǒng) 的中央系統(tǒng)。在整個(gè)系統(tǒng)中收集數(shù)據(jù)是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，因此在安裝傳感器的時(shí) 候要保

3、證安裝位置精準(zhǔn)，確?？梢允占侥繕?biāo)數(shù)據(jù)，傳感器性能良好?，F(xiàn)場(chǎng)控制 器多于設(shè)備監(jiān)控，該裝置有設(shè)備完整性和獨(dú)立性的特征，強(qiáng)調(diào)硬件和的軟件的獨(dú) 立運(yùn)行。因此智能建筑自控系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候現(xiàn)場(chǎng)控制器可以完成基礎(chǔ)控制操作，在獨(dú)立電源輔助下完成軟件的獨(dú)立運(yùn)行?，F(xiàn)場(chǎng)部分圖1 BAS系統(tǒng)構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)的DDC現(xiàn)場(chǎng)控制主要是運(yùn)用在樓宇自控程序控制與開(kāi)關(guān)啟停方面。中央 控制站作為整個(gè)系統(tǒng)的核心可以監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行情況，在系統(tǒng)外部裝置的使用下完 成人工交互。圖2 DDC控制器的基本組成樓宇自控系統(tǒng)在智能建筑中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)2.1節(jié)省人工成本和傳統(tǒng)的管理方式相比，樓宇自控系統(tǒng)可以運(yùn)用信息技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)樓宇 內(nèi)大量復(fù)雜的機(jī)電設(shè)備進(jìn)

4、行統(tǒng)一監(jiān)控、管理和控制，可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)無(wú)人 值守，自動(dòng)控制，這就降低了在建筑管理方面的資金投入，人員投入，以及增加 了建筑物管理的高效性、合理性和及時(shí)性，減少因?yàn)槿斯ぷ鳂I(yè)而存在的疏忽，降 低了人工管理成本。2.2方便設(shè)備的維修、保養(yǎng)建筑內(nèi)存在大量的機(jī)電設(shè)備，傳統(tǒng)的管理方式是通過(guò)人工完成，對(duì)人力素質(zhì)、 綜合能力各方面要求很高，而且由于人的因素存在很容易出現(xiàn)隱患沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)， 處理不及時(shí)等情況。智能建筑中設(shè)備直接與樓宇自動(dòng)系統(tǒng)相連接，當(dāng)設(shè)備完全處 于監(jiān)控系統(tǒng)之下，建筑樓宇自控系統(tǒng)可以有效控制人工管理方面存在的風(fēng)險(xiǎn)，增 強(qiáng)建筑設(shè)備管理的高效性和及時(shí)性，確保建筑設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這也為人員的生 命

5、安全提供了合理保證。2.3節(jié)省建筑資源近年來(lái)建筑能耗已經(jīng)是一個(gè)比較嚴(yán)肅的話(huà)題，建筑節(jié)能成為困擾我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā) 展的重要因素，節(jié)能是建筑智能化設(shè)計(jì)的重要原則，通過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)保證建筑正常 運(yùn)行，在這個(gè)前提下大幅度減少建筑的能耗，從而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。樓 宇自控系統(tǒng)可以通過(guò)增加建筑物內(nèi)設(shè)備的利用率來(lái)減少能源的消耗，達(dá)到節(jié)能減 排的目標(biāo)。由于樓宇自控系統(tǒng)具備的統(tǒng)一監(jiān)控統(tǒng)一管理的特征，可以?xún)?yōu)化設(shè)備的 內(nèi)部制冷管理、照明管理，增強(qiáng)建筑物運(yùn)轉(zhuǎn)的合理性。在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中節(jié)省了 大量資源能量，為我國(guó)的能源資源節(jié)約發(fā)揮了積極作用。樓宇自控系統(tǒng)在智能建筑中的應(yīng)用場(chǎng)合3.1新風(fēng)控制樓宇自控系統(tǒng)可以根據(jù)建筑外部環(huán)境變化

6、而進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)建筑外部環(huán)境燴值 高于內(nèi)部，則空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)損耗降低，將外部新風(fēng)轉(zhuǎn)移到內(nèi)部；反之新風(fēng)系統(tǒng) 正常運(yùn)行，能耗并沒(méi)有降低。樓宇自控系統(tǒng)可以根據(jù)內(nèi)外燴值的差異來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)， 在保證內(nèi)部環(huán)境舒適的基礎(chǔ)上通過(guò)控制風(fēng)量來(lái)降低系統(tǒng)消耗。目前這種方式在智 能建筑中使用最廣泛。據(jù)統(tǒng)計(jì)樓宇系統(tǒng)安裝新風(fēng)控制系統(tǒng)，能源損耗率可降低 40%。3.2變風(fēng)量控制在現(xiàn)代的智能建筑中變風(fēng)量系統(tǒng)主要是由風(fēng)閥尾端、變頻空調(diào)等組成，風(fēng)閥 尾端主要是控制風(fēng)量，在兩者的協(xié)調(diào)配合下監(jiān)控風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)管理人員可 以通過(guò)數(shù)據(jù)限制來(lái)控制室內(nèi)溫度。樓宇自控系統(tǒng)可調(diào)節(jié)新風(fēng)機(jī)組、送風(fēng)機(jī)組，分 析溫濕度、數(shù)據(jù)參數(shù)，控制二氧化碳濃度等，反饋過(guò)

7、濾網(wǎng)報(bào)警參數(shù)維持空調(diào)系統(tǒng) 的聯(lián)動(dòng)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。如果在調(diào)控過(guò)程中出現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警問(wèn)題，應(yīng)集中控制系統(tǒng)各項(xiàng)參 數(shù)，加強(qiáng)對(duì)溫度、風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的管控，以及在樓宇自控系統(tǒng)智能調(diào)節(jié)下啟停設(shè)備， 保證設(shè)備安全。3.3冷熱源控制建筑系統(tǒng)的冷熱源由；冷水機(jī)和熱交換器組成，樓宇自控系統(tǒng)可以對(duì)冷熱源 系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，輸入冷水機(jī)組啟停數(shù)據(jù)后開(kāi)始定時(shí)控制，根據(jù)冷凍水總管的回水 溫度、供水溫度、回流水計(jì)算建筑冷熱負(fù)荷情況，樓宇自控系統(tǒng)控制水泵實(shí)現(xiàn)實(shí) 時(shí)調(diào)節(jié)。DDC現(xiàn)場(chǎng)控制器顯示機(jī)組運(yùn)行時(shí)間且對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，設(shè)置機(jī)組運(yùn)行啟動(dòng) 的時(shí)候優(yōu)先開(kāi)啟運(yùn)行時(shí)間最短的機(jī)組，同時(shí)關(guān)閉的時(shí)候優(yōu)先關(guān)閉運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的 機(jī)組。樓宇自控系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)冷水機(jī)組測(cè)點(diǎn)的壓

8、力、溫度、流量等，根據(jù)總管壓 差調(diào)節(jié)通閥開(kāi)度來(lái)維持壓力穩(wěn)定。自控系統(tǒng)可以通過(guò)監(jiān)控?zé)峤粨Q器控制現(xiàn)場(chǎng)，了 解循環(huán)泵的運(yùn)行狀態(tài)，結(jié)合實(shí)際情況切換主備泵，讀取數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)控制。3.4給排水系統(tǒng)監(jiān)控給排水系統(tǒng)監(jiān)控是智能樓宇中的重要系統(tǒng)，在智能建筑中，自控系統(tǒng)所監(jiān)測(cè) 給排水系統(tǒng)主要是水池、水箱的水位變動(dòng)情況，各類(lèi)水泵的工作狀態(tài)包括水泵的 啟停、水泵故障報(bào)警等。通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，達(dá)到供水量與需水量、 來(lái)水量和排水量之間的平衡，從而保證水泵處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)高效率與低 能耗的優(yōu)化控制。3.5照明系統(tǒng)控制照明系統(tǒng)在現(xiàn)代智能建筑中造成的損耗非常大，而且燈具損壞會(huì)增加成本。 在當(dāng)前的建筑中普遍使用LED

9、燈具，和傳統(tǒng)燈具相比壽命延長(zhǎng)，節(jié)能于20%，節(jié) 能效果顯著。近年來(lái)建筑行業(yè)致力于貫徹節(jié)能環(huán)保理念，在建筑設(shè)計(jì)與施工中滲 透低碳理念，強(qiáng)調(diào)能源節(jié)約，樓宇自控可以最大程度激發(fā)LED燈具的節(jié)能效果。 在樓宇自控系統(tǒng)中通過(guò)接觸器模塊完成自控系統(tǒng)與照明體系的連接，通過(guò)智能建 筑中不同樓層的智能接觸器來(lái)了解設(shè)備運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制，提高設(shè)備的智 能控制效果，借助樓宇自控來(lái)控制照明開(kāi)關(guān)。該系統(tǒng)也可以設(shè)置在公共區(qū)域內(nèi)， 將開(kāi)啟與關(guān)閉時(shí)間段輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)即可自動(dòng)調(diào)節(jié)。3.6其他機(jī)電設(shè)備控制建筑內(nèi)部有大量機(jī)電設(shè)備，可在樓宇自控系統(tǒng)的幫助下實(shí)現(xiàn)智能化管理，將 各個(gè)機(jī)電設(shè)備與自控系統(tǒng)相連接，設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)會(huì)自動(dòng)傳輸?shù)?/p>

10、系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān) 控。當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)異常參數(shù)的時(shí)候樓宇自控系統(tǒng)立即發(fā)出信號(hào)，判斷設(shè)備是否 出現(xiàn)故障，判斷出現(xiàn)故障的原因，為維修人員提供幫助。另外，自控系統(tǒng)還可以 根據(jù)建筑內(nèi)外環(huán)境的變動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，為用戶(hù)營(yíng)造更舒適環(huán)境，推動(dòng) 建筑的集成化控制。4工程運(yùn)用實(shí)例解析某建筑為商業(yè)大樓，設(shè)計(jì)目標(biāo)是比傳統(tǒng)的HVAC系統(tǒng)更有效的冷熱循環(huán)系統(tǒng)， 要求建筑能量使用效率高于常規(guī)剪胡子的33%，而且室內(nèi)空氣監(jiān)控系統(tǒng)可以提供 更優(yōu)勢(shì)控制。該建筑樓宇自控系統(tǒng)選擇安裝LonWorks自動(dòng)化系統(tǒng)，該建筑的HVAC系統(tǒng)包 括大量節(jié)能設(shè)計(jì)，其中最主要部分是水源熱泵，主要是通過(guò)地下水源通過(guò)封閉管 道為冷凝器、蒸發(fā)器供水

11、，每一個(gè)水源熱泵均有LON恒溫器或者是Techcon EasyControlsTMEC-FCC設(shè)備作為熱泵的控制器。該建筑大樓屋頂裝置能量回收設(shè) 備，由兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器主要，主要用來(lái)控制送風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)，還有回轉(zhuǎn)式熱交換器， 主要運(yùn)用在進(jìn)入大樓的新風(fēng)預(yù)處理、排風(fēng)回收熱量中。大樓地下室安裝兩個(gè)熱泵， 一個(gè)為能量回收裝置提供加熱、冷卻后隨，保證送進(jìn)系統(tǒng)的空氣溫度是以，另一 個(gè)主要是給加熱系統(tǒng)提供能量，這是空間設(shè)計(jì)師基于系統(tǒng)實(shí)際需要而特別設(shè)計(jì)的 備份加熱系統(tǒng)。大樓內(nèi)還有控制器、二氧化碳傳感器，用于監(jiān)控新風(fēng)恒溫系統(tǒng)來(lái) 減少能量損耗。在方案中使用邏輯語(yǔ)言編輯程序與控制器，通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì) 節(jié)、程序的精準(zhǔn)控制，

12、這些控制器還監(jiān)控安裝在屋頂?shù)牟煌嵌葷M(mǎn)足溫度監(jiān)測(cè)需 要。屋頂表面安裝傳感器，一個(gè)涂抹成黑色，一個(gè)涂抹成白色，另外一個(gè)被屋頂 花園所覆蓋。系統(tǒng)覆蓋整個(gè)屋頂，從而檢測(cè)屋頂花園的能量效率，不同屋頂區(qū)域 能量效率通過(guò)電量表檢測(cè)。通過(guò)Techcon EasyControls系統(tǒng)檢測(cè)整個(gè)大樓，使用LonWatcher實(shí)現(xiàn)管理，甚至還提供瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)界面的Web Watcher服務(wù)。為 方便服務(wù)在內(nèi)部安裝了觸屏電腦，電腦與大樓的豫劇網(wǎng)連接到LonWatcher的數(shù) 據(jù)庫(kù)，參觀(guān)人員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)管理。圖3 LonWorks自動(dòng)化系統(tǒng)該系統(tǒng)的運(yùn)用提供了最大的能源利用效率，保證了最好的空氣質(zhì)量，為用戶(hù)

13、節(jié)省了大量資源，軟件的集中管理監(jiān)控系統(tǒng)避免出現(xiàn)多系統(tǒng)信息傳遞的現(xiàn)象。而 且通過(guò)瀏覽器監(jiān)控軟件，可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的系統(tǒng)監(jiān)控。在實(shí)際使用中該系統(tǒng)的 使用不僅僅降低了運(yùn)營(yíng)成本，提高了集成管理健康系統(tǒng)，還為當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jié)能與 環(huán)保作出了巨大貢獻(xiàn)，也成為目前綠色建筑技術(shù)發(fā)展所借鑒的典范。結(jié)語(yǔ)在現(xiàn)代智能建筑發(fā)展中借助樓宇自控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以實(shí)現(xiàn) 對(duì)機(jī)電設(shè)備的有效控制，降低管理和人力成本，同時(shí)通過(guò)運(yùn)用樓宇自控系統(tǒng)。結(jié) 合建筑內(nèi)外部、人體舒適指數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)部環(huán)境的智能調(diào)節(jié)，根據(jù)參數(shù)變化調(diào) 節(jié)各方面以及控制碳排放量，降低能源資源消耗為用戶(hù)營(yíng)造舒適健康的居住環(huán)境， 最大程度實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。參考文獻(xiàn)：張建濤，張繼慶.建筑智能化中樓宇自控系