广东省建筑设计研究院 广东深圳 518000
摘要：近年来随着科技的不断发展，智能建筑在我国的建筑设计行业中以势不可挡的力量迅速发展。人们在工作、生活中对于智能化的需求也与日俱增。智能建筑是基于对各类智能化信息的综合应用，集架构、系统、应用、管理、优化设计为一体，形成以人、建筑、环境相互协调，为业主提供安全可靠、高效率且便捷的建筑环境。
关键词：智能建筑；楼宇自动控制；节能
1、智能建筑
智能建筑主要是由三大系统组成：楼宇自控系统、通信自动化系统、办公自动化系统。主要通过完善3A系统及优化结构化布线系统，对现代建筑中的各个系统高度集成，使人们能够通过信息管理平台将建筑物内设备管理、办公自动化、停车管理以及一卡通等诸多子系统集成为一体化的综合计算机管理系统。
2、楼宇自动控制系统
2.1概述及结构
楼宇自动控制系统在智能建筑的所有子系统中最显效益的一个系统，其自动化程度的高低直接关系到整个建筑运行的好坏以及业主对该系统投入是否能在短期内迅速得到回报的关键所在。
楼宇自控系统集成换热站、空调、风机盘管、风机、给排水、电梯及自动扶梯、电力系统的监控管理功能。系统采用一套服务器软件平台，对于独立运行的单台设备，通过现场控制器（DDC）、传感器、执行机构实现常规监控功能（如空调水泵、给排水水泵、送、排风机、空调器、扶梯的运行状态、故障状态等）；对于本身自成控制网络系统运行的设备（主要是制冷主机、电梯群控系统、风机盘管数字温控子系统、电力监控系统），由设备供应商配套提供数据接口和通信网络，开放协议并设定好独立地址，各通过一个网关接受系统的监控。两种监控方式统一在同一台监控服务器及软件界面上，采用同一个数据库，构成楼宇自控系统。
2.2 系统主要功能
楼宇自控系统的监控内容根据业主对建筑环境的要求不同而有所差异。现结合实际工程对楼宇自控系统监控内容进行分析。项目总建筑面积约70万平米，地下4层，为包含办公、商业、酒店及居住功能的综合体建筑。
区域供冷系统监控原理图
2.2.1区域供冷系统监控
项目采用区域供冷系统，区域冷站内换热系统控制由市政建设、监控及管理。区域冷站外接入用户侧换热站由用户自行建设、监控及管理。主要监控功能：1、联锁控制：板式换热器、冷冻水泵、电动水阀联锁运行。2、板式换热器台数控制：监测冷冻水供、回水温度和供水流量值，自动计算建筑空调实际所需冷负荷量；根据系统冷负荷变化，自动或手动控制板式换热器的投入运转台数（同时控制相应的冷冻水泵运转）。3、冷冻水泵变频控制：采用变流量运行，根据冷量控制水泵变频运行;泵组变频运行策略由厂家提供,冷水系统台数控制优先冷冻水泵变频控制。4、水泵保护控制：水泵启动后，监测水流开关的水流状态，如发生故障则报警，提示值班人员手动投入或自动投入备用水泵。5、机组定时启停控制。6、系统运行参数：监测系统内各检测点的温度、压力、流量等参数，自动显示，定时打印及故障报警。7、电动水阀的监控：根据系统冷负荷变化，自动或手动控制板式换热器的投入运转台数,同时控制相应的电动水阀的开关。板式换热器外网侧电动水阀与用户侧水流开关联动；用户侧换热系统与区域供冷系统之间预留通信接口以方便开放信息接口，共享监测数据。
2.2.2多层商业中庭的带新风、风机变频控制的空调器
空调器为1F~4F商业中庭区域服务。BAS的主要监控功能：1、送风温度自动控制：根据送风温度自动控制冷水阀的开度,使送风温度为设定值。2、回风温度自动控制：根据顶层回风温度控制风机的变频频率。空调季：若回风温度<设定温度时，通过变频器减小风量；若回风温度>设定温度时，通过变频器加大风量。过渡季：当室外焓值优于室内焓值时，自动关闭调节水阀，停止供冷。冷水阀的开度控制优先于风机的变频控制。3、新风阀、回风阀自动控制：根据室内污染物浓度控制新风阀开度。空调季时回风阀保持全开状态，过渡季时调节新、回风阀比例开度保证50%的新风量。新风阀应有最小开度值，当阀位位于最小开度值时，新风阀停止动作。4、送风阀自动控制：根据每层回风温度控制相应楼层送风阀的开度值。5、过滤器堵塞报警：空气过滤器两端压差过大时报警。6、根据事先排定的工作及节假日作息时间表，定时启停机组。
空调器监控原理图
2.2.3变风量空调器
项目超高层办公采用变风量（VAV）空调器。BAS主要监控内容：1、系统送风量自动控制：首先确定每个变风量末端装置调节风阀的阀位，根据各末端装置调节风阀的阀位开度，分析比较找出所有VAV box中阀位开度最大值POSmax；当POSmax>90%，表示阀位开度最大的末端，其送风量刚好能够满足其所控制的空调区域的负荷需求，系统静压处在较低的情况下，因此需要适度增加系统静压的设定值，提高风机转速，确保每个末端装置得到足够的需求风量；当POSmax<70%，表示阀位开度最大的末端的开度很小，其它末端调节风阀的开度更小，系统静压值偏大，可降低静压设定值，节省少风机能耗，降低噪音；当70%<POSmax<90%，表示当前系统静压合适，无须改变静压设定值，风机保持在某一转速不变；、当某个风阀持续在最大位置流量或末端有故障无法控制时，变静压控制系统应能自动忽略该末端，并以其他正常工作的末端为参考。2、冷冻水回水阀自动控制：依据送风实测温度与送风设定温度的偏差，自动调节水路电动调节阀的开度，使实测温度达到设定温度。3、新风、回风风阀自动控制：根据室内污染物浓度控制新风/回风风阀开度比，按需供应新风量，减少新风处理能耗；新风阀与回风阀动作相反。新风阀应有最小开度值，当阀位位于最小开度值时，新风阀停止动作；在清晨室外温度较低，室外焓值明显优于室内焓值时，自动启动换风模式，使用室外新风置换室内空气，减少上午预冷能耗，保证新风量。4、空气过滤器两端压差过大时报警。5、监测风机运行、故障、手自动状态及变频反馈。6、机组可根据事先安排的时间定时启停机组。
2.2.4送、排风机（平时/消防共用送排风机）
按设定时间自动控制启停风机或根据一氧化碳浓度传感器信号启停风机；监测风机运行与故障状态。
2.2.5末端空调监控功能
系统平台通过现场控制器（DDC）实现对空调器、风机的运行监控；通过数字温控器实现对末端空调的运行控制。
变风量空调器监控原理图
2.2.6给排水监控系统
给排水监控系统主要是对生活给水系统、中水系统、潜污泵进行监控。
（1）生活给水、中水系统：自动监测水泵运行、故障状态，提示定时维修。监测生活水箱液位，达到超高水位时报警。
（2）潜污泵：监测其运行与故障状态，提示定时维修；集水井溢流水位报警。设于水泵房等机房内部的潜污泵，机房门口设声光报警器，超高水位时报警。
2.2.7电梯及扶梯监控系统
电梯、扶梯设置群控系统，通过网关读取上传数据。
2.2.8环境监测系统
（1）监测室外温湿度及室内各楼层温湿度数据，用作能源管理优化运行的基本参数，并可同时将数据发往信息发布系统进行实时显示。
（2）监测办公大堂及会议层等人员密集且变化大的公共区域室内污染物浓度（CO₂,甲醛，TVOC，颗粒物），过高时启动新风机组。
2.2.9照明控制系统
项目采用智能照明系统，通过网关与楼宇自控系统连接。
2.2.10变配电监测系统
监测系统中设备运行状态及运行参数。
3、建议
3.1信号线易受电磁信号干扰，因此建议选用屏蔽型信号线。
3.2暖通专业设计冷热水阀门一般为开关控制，根据项目需求建议选用可调节开度的水阀执行器。
3.3考虑项目的后期发展需求，每个DDC需预留10~15%的冗余。
3.4传统楼宇自控系统是封闭式，造成安装、维修成本高且不利于将来的增减。在系统集成上都具有局限性，建议选用开放协议产品，以利于楼宇自动化系统的集成。
4、结束语
楼宇自控系统在智能建筑行业中发挥着越来越重要的作用。充分、合理的利用楼宇自动控制系统将会大幅度的提高人们的生活水平、便利人们的生活。
参考文献：
【1】《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008，中国建筑工业出版社.
【2】《智能建筑设计标准》GB50314-2015，中国计划出版社.
【3】李百战《供热、通风、空调和制冷工程》，重庆大学出版社2008.
【4】李炎锋《建筑设备自动控制原理》，机械工业出版社2011.
论文作者:钟莹
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/28
标签：系统论文; 风机论文; 新风论文; 楼宇论文; 自动控制论文; 温度论文; 水泵论文; 《基层建设》2017年第36期论文;