摘要：本文主要从笔者亲身参与的项目探讨了楼宇自动化发展集成化与我国楼宇自动化系统的应用现状与前景，旨在与同行探讨学习，共同进步。
关键词：智能建筑；楼宇自动化；控制
智能建筑系统是由计算机网络将各个不同的独立系统综合在一起的大系统，也就是说，计算机技术、通信技术、网络技术实现了楼宇内的各个物理设备的有机统一，可以高速地传输楼宇内的语音、图像、数据、视频数据。而楼宇自动化系统是整个建筑物的核心子系统，计算机技术、通信技术、网络技术也主要应用于这一子系统中。计算机技术、通信技术、网络技术在楼宇自动化系统中的应用，使其可以监控建筑物内的能源使用、交通、安全设施以及环境状况，给人提供一个安全可靠、节约能源、舒适宜人的生活和工作环境。
1.智能建筑综述
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。
2.楼宇自动化发展集成化
我国许多专家访问了欧美与亚洲发达国家，并与这些国家的专业人士就智能建筑技术进行交流，结果发现发达国家并没有如我们那样对智能建筑的热情,反而我国智能建筑的建设理念与建设目标并不低于国外,某些理念甚至超过了一些发达国家。而楼宇自动化系统不论国内外都是朝集成化发展,例如:国家标准《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）对智能建筑定义为”以建筑为平台，兼备建筑自动化设备BA、办公自动化OA及通信网络系统CA,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”。
楼宇自控系统为基础的系统集成方式,主要透过建筑综合布线系统和计算机网络技术,将智能建筑的各个主要子系统采用各种开放式结构、协议和接口都标准化和规范化。
集成的方式主要包括以下几个方面。
（1）硬件网络系统集成
智能建筑的系统集成结构大多采用二层网络形式,上层为以太网络,下层采用RS485、LonWorks等速率较低的标准工控总线方式集成串联各种硬设备。集成模式还可通过开发与第三方系统的网络接口(网关或网络控制器),将各种系统资料集成到网络主干上，实现集成目的。
（2）信息系统集成
各楼宇自动控制系统的厂家基本都依照以上的集成原理进行系统集成，而且自行开发系统集成的管理软件。楼宇自动控制系统的厂家所开发的系统集成管理软件，透过已经架设好的网络架构系统集成,连接所有与之相关的对象，将信息综合地相互作用，以实现整体的目标。可采用OPC技术和ODBC技术实现智能建筑的系统集成。
（3）远程系统集成
数字化建筑的最新的集成技术是将信息集成建立在建筑物在内部网Intranet的基础上再通过Web服务器和浏览器在整个网络上的信息交换、综合与共享，因此可以远程取得资料,或发出连动,可将各大型建筑群统一在同一平台做出实时且有效的的监控管理。
（4）实时数据与管理资料的集成
智能建筑中包括多个子系统，涉及实时控制和分时管理两个不同的信息处理领域。现场资料的收集与记录成为重要的系统集成对象,此必须透过现场资料收集器(例:DDC)来完成各个子系统集成连结成一个完整的大系统,实现对建筑物消防、保安、电梯控制、灯光控制、停车、周界防护、门禁等诸多子系统实时数据的集成，并完成各子系统之间的联动控制。
楼宇自动化发展数字化最近几年，新楼宇的兴建已经将各种各样的智能设备于规划之初就已设计整体楼宇网络数字化,整体的楼宇数字化概念已不是一个空谈,经楼宇自动控制厂商的不断研发更新,已经出现在建筑当中。这些厂商不但提供智能设备、楼宇自控子系统如门禁、闭路电视、电梯、空调暖通、安防、周界报警和消防等智能产品,也因为建筑业主集成度的要求越来越高,用以净化环境,陶冶情趣的数字化景观系统自动控制也加入楼宇自动控制的一环。
虽然这许许多多的智能产品正在导致楼宇子系统的逐渐更新,但真正的整体的楼宇数字化系统仍然少见。而评估楼宇数字化除了从系统集成来看,也可从监控软件的友善操作、子系统集成度来看外,亦可从远程监控及被控设备的智能程度来评估数字化的程度。
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3.我国楼宇自动化系统的应用现状与前景
（1）我国楼宇自动化系统的应用现状
从我国楼宇自动化系统建设和应用的现状来看，我国智能建筑发展仍处于初始阶段，与国外相比，其应用水平相当低，系统的控制性能还没有得到优化，各系统接口处的系统还没有实现自动化操作，一些偏远地区，甚至还没有实现楼宇自动化系统的接通。主要表现在以下几个方面。
市场上流行的智能建筑楼控系统产品还是国外的一些著名品牌，我国的智能建筑楼控系统产品开发较少，没有占领智能建筑楼控系统的市场。除此之外，我国对空调系统的控制本质以及控制策略的研究深度不够，缺乏内涵。
随着经济的发展和技术的进步，我国有一些建筑引入了楼宇自动化控制系统技术，但只是实现了楼宇自控系统技术的应用的第一个层次，即只是简单地满足了人们对建筑物安全、舒适的要求。
我国公共建筑的发展水平分为三个阶段，第一阶段也是最低的层次是在建筑中接通楼宇自控系统，使建筑内的设备管理系统正常的运行，从而满足人们对建筑物安全、舒适的功能性需求。第二阶段要引进国外先进技术，优化楼宇自动化控制系统的性能，使得系统原设计的功能得到充分的发挥，达到降低能耗和设备运行成本的目的。第三阶段加大对楼宇自动化系统技术的科研投入，通过各领域科研人员的技术攻关，使智能建筑楼控系统产品国产化，拥有自主知识产权，达到占领国内市场的最终目的。
控制性能没有得到完全优化。相关数据显示，我国楼宇自动化系统的控制精度只能达到±2%，且阀门极易反复振荡。阀门反复振荡不仅会增加流体的阻力，增加能耗，而且会造成执行机构与阀门的磨损，增加了设备维护的成本。
④ 传感器不能准确地反映建筑物和设备的运行参数与状态。传感器是自控系统的首要设备，直接作用与被测对象，所以，传感器必须具有高准确性、高稳定性和高灵敏度。但事实上，我国楼宇自控系统中至少有10%或更多的传感器准确性不高。另外，部分传感器安装位置有偏差，使得测量精度降低。
⑤ 检测手段不足。1）在热源检测方面，对燃料没有相应的智能检测手段，如对锅炉的用气或用油的检测。对用户的用气采用普通的表具；对用油没有计量表，只是靠每年的进油量来计算；2）没有智能检测仪表对楼层空调的能耗情况进行计量，采用精度不足的酒精温度计测量空调供回水的温度，因此，无法准确计量水系统的能耗；3）楼宇自动化系统中没有接入智能仪表，不能测量出冷却塔的运行能耗；4）一些供应商常常忽略对冷源离心机组的寻叶开度的监测。
⑥ 缺乏能源管理，节能效果欠佳。尽管每个建筑楼控系统的投标书上都有节能管理的措施，但在实际运行中，没有一栋楼将节能管理措施落到实处。例如，锅炉没有在最佳效率区运行。每台锅炉都有一个运行的最佳效率区，锅炉在这种最佳效率区运行时，其产生的热效率会达到最高。而在低负荷区运行时，锅炉内的温度降低，虽然燃料的使用量有所减少，但燃烧工况较差，不完全燃烧也会增大，降低了燃烧效率。锅炉处于超负荷区运行时也会增加不完全燃烧，超负荷区设备运行速度加快，对燃料的需求也相应增加，短时间内，燃料无法充分燃烧，效率降低。另外，几乎所有智能建筑的冷热源没有在最佳时机被起动或停止，过早启动或过晚停止冷热源都会导致能源的浪费。
（2）我国楼宇自动化系统的发展前景
现今我国95%的既有建筑都是高耗能建筑，每年要消耗大量的能源，不适合我国低碳社会的发展要求，建筑领域的节能减排势在必行。另外，21世纪智能建筑高新技术不断发展，信息网络技术、无线局域网技术、智能卡技术、可视化技术、控制网络技术、家庭智能化技术、流动办公技术、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等都将会被广泛地应用于智能建筑领域内。以上这些都给楼宇自动化系统带来了良好的发展机遇，楼宇自动化的内涵也必将随着技术的发展而不断变化，可以说，智能建筑中的楼宇自动化系统技术应用前景广阔。
结 语：楼宇自动化系统是智能建筑的核心,我国市场正蓬勃发展,由于我国经济发展的不同,各地区的智能建筑建设速度及水平也有所不同。然而,真正楼宇自动化系统的智能与数字元化程度需要被真正的鉴定,各厂家提供的水平差异悬殊须慎选,因应市场的发展,订定管理楼宇自动化规范将是非常重要的一个课题。
参考文献：
[1]对智能建筑楼宇自动化控制系统的探讨_胡新
[2]浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统_徐岩
[3]智能建筑中的楼宇自动化控制系统分析_王叙
[4]智能建筑中的楼宇自动化控制系统分析_曾益保
[5]智能建筑中的楼宇自动化系统分析_王贯安
[6]智能建筑中楼宇自动化系统的发展与未来_牟翔
论文作者:龚厘全
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/29
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