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摘要：当前我国经济技术不断更新发展，在建筑信息工程中智能化技术得到了十分广泛的应用，这在某种程度上不仅提高了建筑的使用功能，而且便捷了人们的生活。随着我国智慧城市发展步伐的不断迈进，信息化技术和三网融合技术的不断推进，在建筑楼宇建筑与发展过程中，楼宇自动化控制技术有着十分良好的应用前景，文章就重点对此进行分析论述。
关键词：智能化建筑；信息工程；应用及发展
一、智能化建筑楼宇自动化的综述
智能建筑是楼宇自动化系统（BA系统）、通信自动化系统（CAS）和办公自动化系统（OAS）三者的有机结合，楼宇自动化系统是整个系统的核心。智能建筑通过楼宇自动化系统实现建筑物内的设备与建筑环境的全面监控与管理，为使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作和生活环境，为管理者提供方便的管理手段，为经营者减少能耗并降低管理成本，为物业管理现代化提供物质基础。楼宇自动化系统又叫建筑设备自动化系统（BA系统），作为自动控制技术应用的一个分支，楼宇自控系统是伴随着自动控制技术的不断进步而发展起来的。在我国，楼宇自动化系统迄今为止大致经历了集中式控制系统、集散式控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS），网络集成系统4个阶段。一个完整的楼宇自动化系统的结构功能主要有：能全面监控和管理各种设备的运转状态；可以自动检测并记录设备的运行状态、参数以及分析变化趋势；可以根据外部条件的不断变化自动调节设备，使设备处于最佳运行状态；可以实时监控并处理各种意外情况以及突发事件并保存有关记录，通知相关责任人；可以实现能源管理的自动化，包括对水、电的计量收费；可以实现对建筑内部各种设备的统一协调管理。
二、智能化建筑楼宇自动化控制系统的应用现状
1、CCMS中央监控系统。在该阶段楼宇自动化系统由单纯的仪表系统演变成计算机系统。中央站点是由计算机键盘和CRT组成的，打印机起到了记录仪表的作用，在建筑物中分散设置的信息采集站通过总线与中央站点连接而构成中央监控型自动化系统。DGP分站点的作用是将系统设备运行信息上传，同时输出中央控制站点的控制信号。而中央站的核心计算机是整个系统的大脑，中央站点通过接受系统各个分站点的信号，经过处理然后做出控制决策，从而实现系统的控制。
2、DCS集散控制系统。在该阶段微处理技术得到了空前的发展，集散控制系统各分站都设置了直接数字控制器DDC。而这种配有微处理机芯片的DDC分站通过连接打印机、设置人机接口等实现控制和显示功能，从而可以进行节能管理工作，并能独立实现所有的控制工作。此时楼宇自动化系统由四个层级组成：现场、分站、中央站、管理系统。该阶段的特点是系统只有中央站和分站，中央站完成监视，分站完成控制，分站完全自治，与中央站无关，保证了系统的可靠性。
3、开放式集散系统。此时，现场总线布线技术得到了巨大的应用。系统的DDC分站通过连接传感器、执行器等的输入输出模块，利用ON现场总线布线方式直接在设备现场形成分布式输入输出现场网络层。所以，该系统的设置更灵活；同时，由于onworks技术的开放性，DDC分站也有了一定的开放性。在该阶段，楼宇自动化系统的主要特点是三层网络结构———管理层（中央站）、自动化层（DDC分站）和现场网络层（ON）。
4、网络集成系统。该阶段的楼宇自动化系统采用了WEB技术，通过在中央站点设置WEB服务器，兼容WEB的功能，以网页的形式使楼宇自动化系统与企业网实现一体化。在系统的软件功能中嵌入保安系统、机电设备系统和防火系统的管理软件，提供各种完善的开放技术，实现各个层次的集成，从现场层、自动化层到管理层。
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三、智能化建筑楼宇工程的发展对策
节能是楼宇自动化系统发展的主要功能及目的，如何提高BA系统的节能效果是BA系统必须要面对和解决的难题，也是未来发展的主要方向。首先，必须要了解BA系统中各类设备的耗能比重，然后再根据所占比重高低，从占耗能比重高的建筑设备上寻找解决的办法。做好照明和空调设备的节能设计是提高楼宇自控系统节能效果的关键。
1、照明系统。设计时应尽可能用节能灯代替高能耗的白炽灯，荧光灯等。根据室内照明、公共区域照明和泛光照明三大类型设计的不同照明策略，比如：室内照明和公共区域照明可以根据人员活动情况进行开关灯智能管理，做到人走灯灭，按需开灯；一些公共区域如走道等需要某时间段固定开灯的，可以设计按时间段开关灯，按场景状况开灯，保证亮度需求的同时严格控制开关灯的数量来达到节能；而在泛光照明和部分照度受外界影响明显的区域，可以加入自动调光技术，在保证亮度的情况下全自动调光，降低灯具能耗；还可以结合一些控光设备如百叶窗之类，充分利用室外自然光补充室内亮度，配合自动调光控制达到减少灯源耗能的目的。
2、空调系统。空调系统是建筑的另一个耗能超级大户。目前，在大型建筑中一般多采用分层和分区的全空气集中式空调系统。一个中央空调系统主要由末端空气处理设备如新风机组、空调机组、变风量控制（VAV）以及冷热源系统组成。当前流行的新风系统节能设计，一般在室外焓值小于室内焓值（制热方式）、室外焓值高于室内焓值（制冷方式）时，根据二氧化碳浓度值控制风阀，其他情况下完全依靠室外和室内的焓值差来控制风阀，采用夜间扫风，间歇性控制策略等。这种设计充分考虑了建筑物所处的外部环境气候因素以及内部实际用风量，是目前最有效的节能手段。空调机组一般会通过采用优化的启停控制来节能，其通常的做法是，开启时提前启动进行预冷或预热，关闭时提前关闭空调机组。提前开启空调系统可以保证开始工作时环境的舒适度，由于室内温度是一个具有极强惯性的被控对象，提前关闭空调系统后一段时间室内温度变化也不大，这样可以在保证环境舒适度的情况下，缩短不必要的空调启停时间，达到节能目的。变风量控制（VAV）是一种新型的空调方式，它被证明与传统中央空调系统相比可节能40%左右。变风量控制的基本思路是，动态控制，按需提供风量，目前有变静压控制、总风量控制、定静压控制三种。
以上是当下在照明和空调系统设计中一般使用的节能方法，然而，按这样的方法设计使用后，却经常发现实际节能效果与预期理论效果相差甚远。原因是多方面的，但笔者认为，其中很关键也很容易被忽略的一点是传感器设备的选择。特别是系统集成商在做集成设计时，基于成本的考虑，经常会出现最先进的风机、空调机组设备与最落后的传感器设备搭配的情况，这往往会导致焓值或室内温度值的采集不准确。设计时，在各项技术参数达标的前提下，综合考虑成本因素后，因尽量选声誉好、品牌价值高的传感器设备。在欧美国家，对室内温湿度控制精度要求为：温度为±1.5℃，湿度为±5%的变化范围；在国内，虽然《建筑节能设计标准》要求2010年后新建建筑节能率要达到60%，但对于具体的相关设备还没有强制性的行业技术标准和要求。
结束语
总之，针对智能建筑楼宇自动化控制系统的应用及发展研究，要求在进行智能化建筑楼宇自动化在设计时，应该强调产品与系统开放性，使智能建筑自动化系统得以完善，满足系统联网信息共享要求，最终符合预期的指标。
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论文作者:关文福
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签：系统论文; 楼宇论文; 自动化系统论文; 中央论文; 设备论文; 节能论文; 建筑论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;