浅谈建筑智能化下的楼宇自控系统

浅谈建筑智能化下的楼宇自控系统

胡松

关键词：智能建筑；楼宇自控

前言

楼宇自控系统其主要功能就是让整个建筑中的主要机电设备得以高效协调的进行运作。而建筑智能化就是使建筑、通信、计算机网络以及监控等各个方面的先进技术进行有效的融合统一，让这些得以优化，从而形成一个整体。

1楼宇自控系统的特点

1.1节省能源

现代建筑物消耗能源非常大，建筑物的能耗占整个能耗的三分之一以上。楼宇自控系统充分利用了先进的焙值最佳控制、自动照度控制、最优设备启停控制等有效节能措施后，极大的减少了建筑物的能耗。

1.2节省运营成本

楼宇自控系统是通过计算机集中控制的，可以大大减少操作人员和设备维护人员数量，而且很多控制都是系统根据预先设定好的编程程序进行，减少了管理人员的监督，节省了大量的人力。通过一些节能管理万案，在满足建筑环境舒适性的条件下，还可以进一步降低日常营运支出，节约建筑的运行成本，提高效益。

1.3延长设备的使用寿命

楼宇自控系统可实时监测建筑设备的运行状况，通过程序控制实现机电设备的使用时间，及时发现设备故障和定期提示维护、保养，从而延长设备的使用寿命，降低维护费用，进一步提高投资回报效果。

2智能建筑中的监控系统

楼宇自控系统可以对设备的运行情况、能量的变化动态进行及时的掌控。楼宇自控系统有很多综合功能，对建筑各个系统的监视和控制；对系统的即时运行参数通过图像表现出来；打印各系统的表格，对设备的运行时间、设备维护周期和保养管理情况进行统计等。系统是以中央管理工作站为核心，由网络控制器、现场控制器、传感器及执行机构等几个部分组成。

2.1定风量空调机组AHU控制策略

（1）温度控制：监测机组的回风温度，与预设温度比较，对水阀进行PID调节。通常夏季温度设定值为24～26℃，冬季温度设定值为20～22℃。

（2）湿度控制：根据湿度传感器的实测值对加湿阀开关进行自动控制，保证送风湿度达到湿度设定值。

（3）风机压差监测：监测送风机两端的压差，使风机运行在最佳的平衡点工作。

（4）过滤网报警：检测空气过滤器两侧压力变化，压差超限发生报警，提醒空气过滤器需清洗或更换。

（5）C02浓度控制：实时监测C02浓度，通过比例积分调节新风阀、回风阀的开度，使回风C02浓度保持在设定值。

（6）机组定时启停控制：根据事先排定的工作及节假日作息时间表，定时启停机组自动统计机组工作时间，提示定时维修。

（7）联锁保护：新风、回风调节风阀、调节水阀与风机启停联动。

2.2送排风系统监控策略

（1）自动控制：根据事先排定的工作及节假日作息时间表，启停机组，提示定时维修。

（2）C02浓度控制：地下室区域根据C02浓度，控制相应的送排风机的启停。

（3）保护要求：风机运行发生故障时自动报警并停机。

2.3给排水系统监测策略

（1）液位监测：自动监视生活水箱、消防水箱的高、低、超高、超低液位，当液位超限时，自动显示报警信号。

（2）监测变频装置运行情况、故障报警等，有报警时，在屏幕上显示停水泵并以声光报警形式显示，提示有关人员做检查粼己录下，以便维修。

（3）对排污系统监测集水坑的超高液位，同时监视水泵的运行状态、故障状态等。有故障时发出报警信号。

2.4公共照明系统监测策略

（1）照明控制：根据预设的时间程序表进行启停控制，在特殊情况下用户可在预先设定时间表之外在控制中心手动启停。

（2）系统的界面显示照明回路的开关以及手自动状态，显示的各路照明累积运行时间，以便及时对系统进行维护。

3建筑楼宇自控系统的问题

3.1建设单位为节约投资，不太注重这方面的问题。如有的开发商认为只要有这个智能建筑的概念就可以了，对于根本没有专业知识的购房大众可以夸张地宣传本建筑如何地智能化，而对于实际投入上则是越少越好，导致很多建筑的智能化系统是徒有其表。

3.2设计粗糙。楼宇自控系统只是建筑中一个小的子系统，设计单位的重心往往不在于此，很多都是生搬硬套将通用的或者其他建筑的模式搬过来而已，缺乏针对性和实用性。浪费投资，效果欠佳。

3.3配置不合理，产品质量不过关。楼宇自控系统包括中央管理操作站、下设系统操作分站、数字控制器（DDC）及末端输入输出设备。控制设备和末端输入输出设备的配置必须合理。实际应用中末端设备为节约投资降低产品等级的，导致系统整体控制功能不理想。还有部分项目末端设备和控制设备非由一家集成商提供而导致产品不匹配，配置不理想而影响系统整体性能的。例如空调系统中的电动阀很多是由空调厂家提供，如不能很好地了解楼控的整体功能而导致提供的阀门不符合要求。

3.4施工质量欠佳，维护不到位。施工质量直接关系到今后系统运行的稳定性，可靠性。很多系统由于施工质量的问题导致后期问题不断。维护不到位，使系统故障频发。高昂的维修费用和不断检修停运带来的负面影响最终使业主放弃其自动功能，转而采用手动控制的方式的例子也为数不少。

4对楼宇自控系统的合理应用

针对以上问题，对于楼宇自控系统的应用必须做好以下工作，才能真正体现智能建筑的优越性来。

4.1对建设单位或业主来说，看重的往往是投资效益。部分业主并不重视自控系统的配置，甚至认为可有可无。究其原因是系统效率无法直观确认。一个智能化的系统到底有多节能、有多方便、有多安全并没有一个直观的测量方法。而系统的负面的影响则往往是显见的。业主并不愿多投资也就可以理解。要改变建设单位或业主的态度就必须要有科学细致的计算及解释工作要做，同时每一个成功的系统都是一个推动，整个行业的认知度的提高才会逐渐改变这种窘境。

4.2从设计上来说，一定要有针对性、实用性。什么样的建筑配置什么样的系统。比如商场和学校则有不同的应用需求，控制系统的配置当然会有不同。另外，自控系统是对暖通给排水电气等其他专业系统的控制，因此自控系统与其他专业配置协调就显得尤为重要。例如定风量空调系统和变风量空调系统的控制模式则截然不同。控制系统所能达到的最终效果受其他专业设计的影响。控制分区的细化跟其他专业细化的程度密切相关。如大空间建筑如果空调分区的划分比较粗的话，则自控分区的划分就不可能太细，盲目追求理想化的智能效果就不切实际。所以说自控系统的设计必须要有全面的系统知识，不仅要了解本系统专业知识，更要全面了解暖通、给排水、电气、消防等相关专业的系统原理。

4.3楼宇自控系统因其复杂性，在最终实施前必须由专业单位进行深化，确定详细配置和施工图纸。这一步十分重要，很多项目并没有进行细致的深化，照搬设计院的配置往往会令系统并不理想。同时楼控系统包含有记录显示设备、中央管理设备、现场控制设备、传感设备、执行设备等。这些设备必须互相匹配。现实中部分执行设备往往由其他专业比如暖通专业厂家提供，就难免会出现问题。比如电动调节水阀的开度控制，只有阀体、执行器和控制器的完美匹配才能达到理想的控制效果。实际中往往由于不匹配而造成阀门开度控制不精确导致系统不稳定，过于频繁开闭阀门导致执行机构寿命减少且不能满足温度控制要求。克服这一难题的关键是楼控系统的系列设备，最好由一家集成单位供应，统一设计配置。同时对于产品本身的质量必须足够重视。控制系统因其启停频繁而要求所有的设备具备高可靠性、长使用寿命的基本性能。

4.4施工质量对于系统的整体性能的发挥起着决定性的作用。施工质量出了问题，以前所有的努力都可能白费。现实中这样的例子很多，因此严格控制施工质量，执行较高标准，精益求精的施工方案是确保系统成功的重要条件。其次，自控系统运行后维护的工作也必须重视。自控系统不是钢筋水泥相对静止不动，从控制器的数万亿次计算的工作量到执行机构的开闭动作的频繁都证明其是一个不停剧烈运动的机组。因此其维护保养工作极为重要。就像一辆车没有好的保养就可能使得其性能急剧下降甚至报废。楼宇自控系统必须重视其日常维护保养，制定科学合理的维保程序，确保系统稳定长期有效运行。

5结语

目前，在业内多个厂商与企业的一同努力之下，在建筑智能化下的楼宇自控系统已经逐渐完善与迅速的发展。伴随着人民生活水平的提升，对于楼宇自控的发展显得越来越重要。而楼宇自控的发展同建筑物的设计及管理有着极为密切的关系，他有效的促进了建筑向更为智能、更为完善的方向迸发。总而言之，建筑智能化的楼宇自控系统的完善与发展是人们对建筑更高要求的表现，它最大化的满足了新时代下人们对建筑物的想象。

参考文献：

[1]吴恒之．智能大厦中楼宇自控系统的设计与实现[D]．长沙：湖南大学，2013：1-68

[2]徐会真．基于BACnet协议的楼宇自控系统的设计与研究[D]．天津：天津科技大学，2014：1-68

[3]李斌．智能绿色建筑中楼宇自控系统的设计探讨[J]．山西建筑，2014（30）