仲召亮
（江苏一鼎建设有限公司，江苏无锡214000）
摘要：智能建筑以其高度的信息化、自动化和人性化设计为住户提高生活品质提供了前所未有的全面服务，其市场需求量与日俱增。我国智能建筑的发展尚处于起步阶段，国家一直以政策鼓励和技术推广来助推智能建筑的发展，而楼宇自动化可谓是智能建筑的神经系统，具有无可替代的作用。本文系统介绍了智能建筑的含义、楼宇自动化的系统组成、基本功能和原理，并对智能建筑中楼宇自动化设计（硬件设计和软件设计）进行了分析阐述。
关键词：智能建筑；楼宇自动化；设计
前言
随着经济社会和科技的不断发展进步，人民生活水平的日益提高，城市建筑与信息科技越来越紧密相连，智能建筑中家居智能、安防智能等已成为建设智慧城市不可或缺的组成部分，拥有广阔的市场前景。但由于客观条件限制，智能建筑及其楼宇自动化的理念尚未在大众中普及开来，楼宇自动化设计以其较高的科技含量和专业水准正在成为房屋建筑中的新宠。
1智能建筑
智能建筑是将计算机和通讯技术通过系统集成方法借由建筑物作为平台对建筑物内的设备设施实施实时自动的监控，然后整合信息资源，从而给用户提供服务的新型建筑。通过合理把握建筑物的四大要素，即系统、结构、管理和服务，及其之间的内在联系，优化组合方式，使建筑物具备高度自动化和高度综合管理功能的特点，为住户提供更加安全、舒适、便利及人性化的居住环境。
智能建筑须同时满足以下两个要求：
对管理者而言，智能建筑需拥有一套完备的控制、通信、管理和养护设施，在降低资源消耗和管理成本的前提下，实现环境监测、安全监控和预警监视的高效实施，并能与城市相关管理部门取得及时联系。
对使用者而言，智能建筑最重要的是为其提供安全、便捷、舒适和高效的工作和生活环境。
2楼宇自动化
2.1系统组成
楼宇自动化管控系统由各个子系统组成，分别是：消防系统、照明系统、变配电系统、监控系统、空调系统、电梯系统、给排水系统以及其他相关子系统，各子系统间联系紧密，协同配合，作为楼宇自动化设计的主要内容，缺一不可。
2.2基本功能
楼宇自动化设计在智能建筑的各个分部工程中占据重要地位，其作用是可替代的，楼宇自动化的设计应以其系统组成为出发点，并注重其功能的有效发挥。简单来说，楼宇自动化系统主要具备实现以下功能：
（1）全方位管理和监控各项设备的运行状态；
（2）实时检测、记录设备的工作状况、技术参数，分析研判走势变化；
（3）依据外部环境的变化自动调控设备运行状态，使其处于最佳工况；
（4）有效监控并及时处理各类突发状况和意外事件，保存记录，通知有关
负责人；
（5）实现对水、电等能源计量收费的自动化管理；
（6）对建筑物内各项设备实现统一管控。
2.3基本原理
楼宇自动化的控制功能的实现以集散型微机控制系统为基础。特点是集中管理和分散控制同时实施，将微机控制设备布设在被控设备旁，对被控设备实施检测和控制，如此，计算机集中控制的危险性集中、传统仪表调控的功能单一，这些局限性都将不再存在。中央管理微机安装在中央调控室内，中央管理微机上安装的管理控制软件能对各关联设备进行系统管理，不断优化设备工作状态，调控设备运行时间，不仅能最大限度发挥整体潜能，有效延长设备寿命，还能降低能耗和人力投入。中央管理微机同时具有CRT显示、输出打印和强大的数字通信及软件管理功能，实现集中操作和优化控制，避免了传统仪表控制带来的人机经常脱离、联系困难等缺点，从而保障设备运行工况最佳，降低运行成本。
3智能建筑中楼宇自动化的设计要点
对智能建筑的楼宇自动化进行设计主要依靠BAS控制系统，以确保建筑内各项设备协调高效运行，尽量减少人力及资源方面的不必要消耗，降低运营管理费用。对建筑的高楼层而言，自动化要求和能源管理标准都偏高，优先考虑西门子公司的S-600结构系统，主要是为了实现空调系统、供排水系统、配变电系统及其他子系统整体功能的发挥，以保证智能建筑的正常有序运行。
在智能建筑中要使各控制器实现真正的分化管控，就要给自动化调控系统建立中央站结构，并配置室内工作站，有效控制各设备的工作状态，满足智能建筑的基本要求，实现对建筑内部有效调控的目的。智能建筑自动化框架图如图1所示。
图1 智能建筑自动化框架图
3.1硬件设计
硬件设计在楼宇自动化设计中处于重要地位，主要是传输网络和持续电源设备等的设计。BAS基础性能的发挥，主要靠中央处理器来完成，在此基础上建立若干数量的数字控制系统（DDC），实现对控制器、传感器和传输线路的有效控制。同时，各个调控设备和控制系统都在中央控制器的监控范围内，一旦设备运行异常，即可被实时检测出并发出警报，并且同步生成检测和维修记录。
传输网通常采用标准的输出和输入信号线，有效阻绝外界的干扰因素，在DDC和BAS之间实现内部信息的有效传递和处理器交换。且DDC的检测功能可对CPU进行信息检测，避免指令错误和操作失误。
设置持续电源主要是为了使系统工作不间断，处于连续运营状态。BAS控制系统的持续电源，以贡献时间大于等于半小时作为衡量标准，容量要求需保证不低于800VA。智能建筑内持续电源的输入电压稳定在交流220V（允许误差±10%），频率50Hz（允许误差±4%），CPU涵盖了充电器、电池组和交流输出逆变器及自动转换运行电路。若智能建筑内部发生供电中断，可自动及时切换为应急电源以满足正常用电需求。在持续电源的操作界面中，指示灯可准确显示设备工作状态，有效保护电源，防止损坏。
3.2软件设计
智能建筑中楼宇自动化设计的另一个重要方面是软件设计，包括图2所示的各项内容。
图2 智能建筑中自动化软件设计框架
在工作站设计中，需提供中文形式的操作指南，以便于操作人员自行学习并掌握操作方法，减少操作培训投入，其主要包括以下几个功能；有效控制工作环境，楼宇的各项职能操作可实现自动化预约和制定，实时有效地记录存储历史数据并科学分析，准确记录系统故障信息和风险因素，编写控制器的数据。
就DDC控制器来讲，在智能建筑中往往通过具体计划的实施对空调系统等各项设备进行有效调控，主要包括冷凝水和热水的分别复位、风机转速调整和冷机复位等，上述程序的执行都在自动调控范围内。假如用户相对自动化运行程序有更改需求，就需要重新设置应用规范加以调整。
DDC控制器系统的独立有效调控，用户可通过特殊的自定义操作在自动化范畴中实现。每个DDC均作用于相对独立的控制范围，独自分析报警信息，并准确过滤，有效避免非临界报警的干扰，创造优良的控制环境。
楼宇自动化设计是为了使智能建筑的各子系统实现有机联动，这就要求各子系统的通信协议保持一致，畅通通信渠道，避免不必要的运行障碍。承包商和各个参与施工的员工都应该对信息的一致性负责。除此之外，在标准气象条件以下时，若室内温度在18摄氏度左右，供热管和锅炉都应注意做好相关的节能措施，节能效果显著时甚至可节能75%，非常符合建设管理部门规定的建筑节能要求。
4结语
随着社会发展、科技加速，我国建筑行业的发展日新月异，其趋势是绿色环保和智能化，在保障人类生活工作便捷舒适的前提下，越来越考虑环境友好和可持续发展的要求，智能建筑要同时满足人居和环境的双重要求，就要十分注重楼宇自动化的科学合理设计，关键是实现自动化控制系统的有效联动，楼宇自动化设计、应用及设备承包商三者间必须紧密高效配合，明确设计目标，精心组织施工，注重产品与系统的开放性，不断完善自动化控制系统，提高联网信息的共享程度，完善突发事件的应急处置措施，才能使智能建筑中各项设备的运行得到真实有效的调控，达到预期目标。
参考文献：
[1]赵起升，朱静孙，王平.智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用[J].华中科技大学学报（城市科学版），2003（03）
[2]石高建.关于智能建筑中楼宇自动化的设计及其应用[J].中华民居，2014（6）
[3]王海涛.智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用[J].现代物业，2015（6）
[4]郭子健.关于智能建筑中楼宇自动化的设计及其应用[J].信息通信，2013（9）
论文作者:仲召亮
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年9月上
论文发表时间:2016/8/31
标签：智能建筑论文; 楼宇自动化论文; 设备论文; 系统论文; 功能论文; 控制器论文; 电源论文; 《建筑建材装饰》2015年9月上论文;