摘要:目前,智能建筑已在国内建筑行业非常普遍,随着绿色建筑、建筑节能技术的推广和应用,楼宇自控系统在智能绿色建筑中的作用越来越重要。但是,如何建设一个功能完善的智能绿色建筑楼宇自控系统,并在建筑智能控制方面充分发挥其作用,已成为了设计、施工和业主各方所共同关注的问题。
关键词:智能绿色建筑;楼宇自控系统;设计
1自控系统的概念
1.1具体作用
楼宇中的自控系统融合多种科技手段,通过大量计算机元件计算,达到楼宇设备的自我控制。总体上来讲,当前楼宇是否真正智能化,首先就要看是否配有自控系统以及自控系统的覆盖面和智能化程度。自控系统的设置是楼宇智能化的重要标志之一。
1.2自控系统的优点
自控优点的优势极为明显,且在各个方面都能得以体现。从最明显的一点来看,自控系统能优化设备的启停,将资源消耗控制到最低。如对公共照明的控制,通过时间、亮度的感知,对灯光照明自动启停或亮度调节,从而极大地减少了电力资源的消耗,并提升用户使用的舒适体验。从整体上来看,自控系统在各个控制领域都能有效节约相应资源,对环保有极大的意义。在其他方面,自控系统相对于人为操作更加智能化、简约化,少了很多不必要的步骤,减少了大量的人力消耗;整体的成本投入上更小,且能将效率发挥到最大化,延长设备的使用寿命。
1.3自控系统在智能化楼宇中的实际应用
自控系统的实际应用要涉及到诸多方面的理论知识,具体实施手段要科学严谨。自控系统的实质就是对智能化楼宇的各个工作单位进行严格的监控与管理。各个方面的内容都要通过系统本身自定的严格关卡。因其对水、电、空调以及供暖等方面的管理所涉及的内容极为复杂,所以设计好系统对整个建筑物的质量至关重要。想要在实际应用中彻底掌握自控系统的运行机理,需大量掌握相关方面的信息,在设计整个系统时要严谨对待。
2智能绿色建筑楼宇自控系统设计分析
2.1模块化的智能化系统设计
智能绿色建筑系统在设计方面尤为重要,主要是由于其直接关系着智能建筑各项功能的正常运转。同时,因为智能绿色建筑的设备系统结构极其复杂,所以控制控制设计的规模也就十分的庞大。但若片面的增大规模,那么在实际操作的过程中就极易出现控制不当的情况,同时还会对后期维修维护以及运行管理等带来巨大的经济负担。因此,智能绿色建筑系统需避免采用集中控制的模式,而是应结合不同楼层、不同区域的实际情况来予以区分,采用集散式控制结构,将建筑物当成是一个整体通过模块化的设计方式来对其予以拆分,将体系相似或相同的由一个统一的模块来予以管理。以此来缩减系统规模、降低资源投入以及减少后期维护花费在物力与人力等方面的资金,确保系统可靠性能够得到提升。其次,模块化的系统设计,除了能够在第一时间处理部分楼层或设备存在的问题之外,还能够将相关处理信息传输到整个系统当中,实现了信息的互通。
2.2自控系统的节能作用
建筑物内的能源消耗是智能绿色建筑最为关心的一个问题。因此,除了要重视建筑质量之外,还应重视对建材的节约以及对资源的利用效率。特别是楼宇建筑,其在智能化方面的需要较高,所以对于能源的需求量也较为巨大。这也使得延长智能系统的生命周期、节约能源、提升经济价值以及降低耗材成为了智能绿色建筑楼宇自控系统在设计方面的主要理念。楼宇自控系统主要的功能就是尽可能地节约能源,针对不同的受控设备,采用相应的节能控制技术或控制策略实现节能运行。
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2.3自控系统监控对象设计
对于智能绿色建筑,楼宇自控系统主要对以下设备子系统进行设备运行和建筑节能的监测与控制,包括采暖通风及空气调节系统、给排水系统、公共照明系统、供配电系统和电梯系统。其中,采暖通风及空气调节系统包括冷热源、空调机、新风机、全热交换器等空气处理设备;给排水系统包括水泵、水箱、集水井和热交换器等。
2.4自控系统的节能控制措施
采暖通风及空气调节系统是建筑中的能耗大户。要最大可能的实现系统的节能效率,需要自控系统根据空调系统的工艺要求,采用一定的节能控制策略,合理地控制空调设备的运行,在保证建筑物内舒适环境的前提下最大程度地降低能耗。主要的节能控制措施如下:
(1)设备最优启停控制。对空调系统进行启停控制时,通过相应设备的电气联锁启停,优化设备启动顺序,以便在最短的时间内达到所需要的舒适度。根据工作区域的负荷,优化控制停止停止空调设备的运转,保持最低的舒适度要求,从而使设备系统工作时间最短、能耗最低。
(2)室内温度浮动控制。一般来讲,维持室内恒定的温湿度不变,往往导致室内外较大的温差。人一进门会感觉不适,容易产生“空调病”,且同时空调系统的运行能耗也会大大的提高。采用室外新风温度补偿调节策略,随着室外空气温度的变化适当提高夏季室内空气温度和降低冬季的室内空气温度,可以为室内提供健康、舒适的动态热环境,同时为空调制冷系统带来显著的节能效果。
(3)水泵、风机变频控制。绿色智能建筑一般都采用集中供冷方式。风机、水泵的选型往往是根据系统的最大负荷来选择的,使用时不能根据气温变化及末端负荷变化调节负载,这样就导致了能量浪费。为使风量、水量与负荷变化相适应,风机、冷冻泵、冷却泵变频控制系统充分考虑建筑负荷状况、管网状况、室外气象参数等多种变化的因素,对风机、水泵采用变频处理,调节风机、水泵转速,使风机、水泵的流量与实际负荷相适应,达到降低能耗、提高空调品质的目的。
(4)设备台数控制。在空调系统设计过程中,会有一定的设备容量冗余。用人工简单的启停制势必造成能源的浪费。而运用自控系统节能控制算法和群控模式,根据末端实际所需冷负荷,动态调整设备运行时间和投入台数,可保证冷量供求平衡,让冷源设备运行在最高效率特性上,有效克服因设备容量冗余而造成的能源浪费。
(5)新风控制。根据季节变化,合理进行新风控制是节能的另一个措施。在夏季午夜室外温度最低时,开启新风机,将室外低温空气充盈室内,然后关闭风门,从而减少第二天上班前空调系统的预冷时间;根据室内空气质量来控制新风机的启停,以减少新风机的开启时间和冷负荷损失。如在午餐时间室内人员较少时,可减少新风机的开启数;在过渡性季节,尽量使用室外新风,以减少冷负荷损失。
3结束语
在经济不断发展的背景之下,人们在各方面的追求程度也在不断提高。建筑的绿色智能化满足了各方面人群的工作、生活需求,同时也将效率利用达到最大程度,控制了资源利用,也代表了我国在建筑行业中的进步。所以,绿色建筑中楼宇自控系统的设计与应用程度,关乎着我国经济发展的进度,是我国建筑行业应大力开发完善的项目之一。控制好自控系统的设计,并合理使用将对我国总体建设有着重要的意义。
参考文献:
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[3]刘兵,贾淑红.智能建筑中楼宇自控系统的节能模式研究[J].科技信息,2011(17):24-25.
论文作者:刘朝达
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第10期
论文发表时间:2018/11/27
标签:系统论文; 自控论文; 楼宇论文; 建筑论文; 设备论文; 风机论文; 智能论文; 《建筑细部》2018年第10期论文;