章璇婭

摘 要：樓宇自控系統(tǒng)是智能建筑中最重要的組成部分之一，建筑物采用樓宇自控系統(tǒng)，可以有效地實(shí)現(xiàn)所有機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)，達(dá)到建筑節(jié)能的目的。伴隨建筑物數(shù)量的增多及建筑節(jié)能的必要性和緊迫性，樓宇自控系統(tǒng)的使用必須大力推廣。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能 樓宇自控系統(tǒng) 工作原理

中圖分類號(hào)：TU81 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）10（c）-0064-02

隨著社會(huì)的進(jìn)步及人民生活水平的提高，人們?cè)絹碓街匾暽罟ぷ鞯沫h(huán)境及空氣品質(zhì)問題，而隨之增長(zhǎng)的建筑數(shù)量與能源枯竭成鮮明對(duì)比。作為發(fā)展中國(guó)家，我國(guó)每年新建房屋面積超過所有發(fā)達(dá)國(guó)家每年建筑面積的總和，建筑行業(yè)迅猛發(fā)展的同時(shí)導(dǎo)致建筑能耗迅速增長(zhǎng)。如何有效地利用能源使其可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)又不影響人類居住的舒適度及便捷性，在建筑的設(shè)備上采取一定的措施是十分有效的。而中國(guó)的既有建筑，僅有1%為節(jié)能建筑，絕大多數(shù)建筑均屬于高能耗建筑。因此，在新建建筑或舊有建筑改造過程中推廣樓宇自控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，是一項(xiàng)非常必要的工作。在此，對(duì)樓宇自控系統(tǒng)及建筑節(jié)能作以簡(jiǎn)單論述。

1 樓宇自控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

對(duì)于一棟大樓，如果沒有安裝樓宇自控系統(tǒng)，那么它的控制、管理、維護(hù)及能耗問題都是比較復(fù)雜的?？刂频拈_關(guān)遍布于整棟大樓的各個(gè)角落，管理者需要對(duì)其進(jìn)行人為的控制，既不方便也不精準(zhǔn)。而采取樓宇自控系統(tǒng)，各傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以根據(jù)需要自動(dòng)地調(diào)節(jié)流量、溫度、濕度等各類參數(shù)的大小，大大提高效率。在管理維護(hù)方面，只需要專業(yè)的技術(shù)人員在電腦上進(jìn)行操作，便可集中控制整棟大樓的機(jī)電設(shè)備。而最重要的能耗方面，由于基于數(shù)學(xué)模型的設(shè)計(jì)，精準(zhǔn)度的提高和及時(shí)跟蹤調(diào)試，可降低部分能耗。

樓宇自控系統(tǒng)BAS全稱為Building Automation System，是各專業(yè)相結(jié)合的產(chǎn)物，包括建筑技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，樓宇自控系統(tǒng)是智能建筑標(biāo)志之一。當(dāng)前的建筑內(nèi)部有大量機(jī)電設(shè)備，數(shù)量多且分散。采用樓宇自控系統(tǒng)，就可以合理利用設(shè)備，節(jié)約能源和人力，提高經(jīng)濟(jì)效益。樓宇自控系統(tǒng)主要考慮對(duì)上述大樓的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理，所有機(jī)電設(shè)備由中央控制站統(tǒng)一管理，協(xié)調(diào)運(yùn)作。

2 樓宇自控系統(tǒng)分類及歸屬

樓宇自控系統(tǒng)又名建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)，在智能建筑“5A”中屬于工程量及工程造價(jià)較高的一個(gè)子系統(tǒng)。其分類可包含空調(diào)監(jiān)測(cè)與控制、風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)與控制、制冷監(jiān)測(cè)與控制、熱力監(jiān)測(cè)與控制、給排水監(jiān)測(cè)與控制、變配電監(jiān)測(cè)與控制、電梯監(jiān)測(cè)與控制等。而樓宇自控系統(tǒng)的歸屬也較為復(fù)雜。由于其控制最多的即是耗能量達(dá)到整個(gè)建筑60%的空調(diào)系統(tǒng)，所以在美國(guó)把它歸屬為“HVAC”暖通空調(diào)行業(yè)；而它的控制原理多來自工業(yè)控制領(lǐng)域，所以在某些高校又將其歸為自動(dòng)化專業(yè)；樓宇自控系統(tǒng)最終需要通過各級(jí)網(wǎng)絡(luò)和各類接口協(xié)議聯(lián)系成一個(gè)整體，在我國(guó)的工程領(lǐng)域又將其定義為計(jì)算機(jī)IT行業(yè)，吸引了各類計(jì)算機(jī)從業(yè)人員的參與。

3 樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工作原理

樓宇自控系統(tǒng)是將大廈內(nèi)的建筑設(shè)備管理與控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分散控制、集中監(jiān)測(cè)和管理，從而提供一個(gè)舒適、安全的工作和生活環(huán)境，通過優(yōu)化控制提高管理水平，從而達(dá)到節(jié)約能源和人工成本，并能方便地實(shí)現(xiàn)物業(yè)管理的優(yōu)化。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)需要先統(tǒng)計(jì)出整棟大樓的所有機(jī)電設(shè)備，再做出水暖電設(shè)備需要監(jiān)測(cè)和控制的點(diǎn)位，根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)位做出點(diǎn)表并配置相應(yīng)的DDC模塊，同時(shí)配置對(duì)應(yīng)的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在實(shí)施過程中，通過線纜連接DDC和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，再通過網(wǎng)絡(luò)連接所有的DDC并集成于管理中心。這樣即可在管理中心的軟件界面上方便地操作并且控制現(xiàn)場(chǎng)的所有設(shè)備了。

在具體的運(yùn)行過程中，如在過渡季節(jié)，可以大量使用新風(fēng)，在不犧牲舒適的前提下達(dá)到節(jié)能的目的。而在寒冷或炎熱的天氣，可對(duì)空調(diào)制定較為寬泛的溫度和濕度，一般對(duì)舒適性空調(diào)的控制目標(biāo)如下所示。

夏季溫度24 ℃～28 ℃，相對(duì)濕度40%～65%，風(fēng)速<0.3 m/s；

冬季溫度18 ℃～22 ℃，相對(duì)濕度40%～60%，風(fēng)速<0.2 m/s。

針對(duì)不同的室外環(huán)境，還可以相應(yīng)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的閥門，水泵等設(shè)備，使其工作穩(wěn)定，最大限度地保證人體舒適性，最高程度地節(jié)省能源。

另外，樓控系統(tǒng)的一個(gè)重要的作用是它可以采集很多的數(shù)據(jù)，如運(yùn)行數(shù)據(jù)、冷熱量計(jì)量及各種傳感器所采集的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)集成后可以進(jìn)行各種分析與處理，從而實(shí)現(xiàn)物業(yè)管理現(xiàn)代化、條理化，降低大廈后期運(yùn)行和維護(hù)成本。

在現(xiàn)場(chǎng)的所有設(shè)備實(shí)現(xiàn)直接式數(shù)字控制的前提下，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為二層，即管理層網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)，管理層網(wǎng)絡(luò)指上層服務(wù)器和管理計(jì)算機(jī)之間的通信，監(jiān)控層即指控制中心和DDC現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的通信，DDC能和控制中心直接通訊，DDC之間也能進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接通訊。

4 樓宇自控系統(tǒng)產(chǎn)生的實(shí)際效果

在建筑中采用樓宇自控系統(tǒng)后，可以更精確地控制空氣質(zhì)量、溫度、濕度、燈光照度等；可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行，從而減少人力及勞動(dòng)強(qiáng)度；可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)各類故障及迅速報(bào)警，使損失降到最低；可以及時(shí)提示維修和保養(yǎng)的周期，有利于延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命；可以與其他智能化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，既方便了使用者也方便了管理者。

5 樓宇自控系統(tǒng)品牌

樓宇自控系統(tǒng)仍然以進(jìn)口品牌為主，民族品牌相對(duì)市場(chǎng)占有率不高。而在進(jìn)口品牌中常用的以江森、霍尼韋爾、西門子應(yīng)用最為廣泛，基本占到所有建筑物使用的70%以上。不同品牌都有其各自的優(yōu)勢(shì)，但品牌的不同，所使用的協(xié)議的不同，也使其在后期的使用過程中受到很大的約束限制。

6 建筑節(jié)能和樓宇自控系統(tǒng)的關(guān)系及發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)于一棟復(fù)雜的建筑實(shí)體，尤其目前城市小區(qū)及辦公建筑都屬于超高型建筑，樓宇自動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用是非常有必要的。所有的建筑物中都布滿了水暖電各類機(jī)電設(shè)備，但應(yīng)用樓宇自控系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控的業(yè)主卻只占了較少的百分比?？梢姡S著現(xiàn)階段越來越重視建筑節(jié)能的應(yīng)用，樓宇自控系統(tǒng)有較強(qiáng)的發(fā)展前景。但是，也有很多因素限制了它的發(fā)展，需要尋求更好的解決方式。

（1）開發(fā)商不愿在初投資上增加額外的費(fèi)用。雖然后期使用較為節(jié)能，但對(duì)于開發(fā)商而言，首先需要在初投資上增加一筆不小的費(fèi)用，對(duì)于自建自管的業(yè)主方也許愿意去投資，但對(duì)于部分只負(fù)責(zé)建造房屋的業(yè)主方來說無任何后期收益，這就需要政府職能部門對(duì)其進(jìn)行一定的要求或經(jīng)濟(jì)支持。另外，目前許多國(guó)產(chǎn)品牌的崛起，也可適當(dāng)降低成本。

（2）加大開發(fā)產(chǎn)品力度，盡量使用通用協(xié)議，可以使得更多的產(chǎn)品得到兼容。這對(duì)于后期的開發(fā)及建筑物的改造工程有著較大的需求。

（3）培養(yǎng)專門的樓控人才。在目前的行業(yè)就業(yè)人員中，極少有專門的樓控人才，許多從業(yè)人員都是由自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、暖通專業(yè)轉(zhuǎn)行而來。人才的發(fā)掘十分重要，設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)者不懂自控，自控設(shè)計(jì)者不懂運(yùn)行，沒有合作意識(shí)，同樣無法使得節(jié)能達(dá)到最高的效益。

（4）建筑設(shè)備的系統(tǒng)運(yùn)行效率普遍不高。系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化控制技術(shù)，尚未納入強(qiáng)制設(shè)計(jì)要求；建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化水平不高，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)（圖集）、施工方法有待普及。

（5）政府指導(dǎo)及支持力度需要加強(qiáng)。政府需要在政策方面給予支持，加大市場(chǎng)推廣力度。對(duì)于使用樓宇自控系統(tǒng)的企業(yè)，適當(dāng)給予電費(fèi)優(yōu)惠、補(bǔ)貼等，以促進(jìn)企業(yè)對(duì)樓控系統(tǒng)的使用與安裝。

（6）加大媒體宣傳。雖然樓宇自控系統(tǒng)具有一定的專業(yè)局限性，但在發(fā)達(dá)國(guó)家卻是如同空調(diào)、給排水系統(tǒng)一樣普遍使用的技術(shù)。加大大眾對(duì)其的認(rèn)知，可以更好地推廣樓宇自控系統(tǒng)，達(dá)到建筑節(jié)能的目的。

總之，在大型建筑物中采用樓宇自控系統(tǒng)，是建筑物在使用過程中節(jié)能的重要途徑。為更好地安裝及使用樓宇自控系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)在人才的輸出、技術(shù)的創(chuàng)新、政府的扶持等各個(gè)方面引起重視，從而使此項(xiàng)利國(guó)利民的高新技術(shù)得到更好的推廣和使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳偉峰.談智能建筑的智能化系統(tǒng)樓宇自控方案[J].建筑科學(xué)，2011（20）：90-91.

[2] 姚天舒，趙博宇.樓宇自控工程在實(shí)際工程中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新，2013（11）：112.