智能绿色建筑中楼宇自控系统的设计探讨论文_陈佳

智能绿色建筑中楼宇自控系统的设计探讨论文_陈佳

浙江大学建筑设计研究院有限公司 浙江杭州 310028

摘要:伴随着智能绿色建筑的普及,传统建筑也在逐渐被取代。本文从智能绿色建筑中楼宇自控系统的构成和功能分析入手,结合智能绿色建筑中楼宇自控系统的设计,对需要注意的问题及整体发展趋势进行研究讨论,以提高智能化建筑的自控系统整体水平。

关键词:绿色建筑;智能化;自控系统

当前智能建筑已逐渐取代传统建筑而在建筑行业中快速崛起,随着绿色建筑、建筑节能概念的普及和应用,楼宇自控系统在智能绿色建筑中的运用已成为业内主要讨论的焦点。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,这些问题仍然需要我们不断的改进和创新。使绿色智能化建筑不仅仅是外观别致,还要保证质量以及使用舒适。

(一)智能绿色建筑的概念

智能绿色建筑是指具有智能化、绿色化、自控系统化为一体的现代化新型建筑,通过内部结构的智能系统,对整体的建筑进行有效的管理和掌控。其相比较于传统的建筑,该类建筑具有很大的优势,能够在日常生活、工作中为人们提供一个投资合理又拥有高效率的舒适、便捷、安全的环境空间。其也是社会信息化发展的标志性产物。

相较于传统建筑在资源消耗的方面,智能绿色建筑相对的也更加的环保、绿色。无论是在建造过程中,还是今后投入使用中,其日常使用主要是以新能源为主,极大的减少污染物的排放,对可持续发展路线有着积极长远的影响。

(二)自控系统的概念

智能绿色建筑中的自控系统融合了多种科技手段,通过大量的计算机元件计算,真正达到了楼宇的自我控制。如照明、空调、配电、供暖、排水方面等。总体上来讲,当前楼宇是否真正智能化,首先就要看其是否配有自控系统以及自控系统的智能化程度和覆盖面。自控系统是楼宇智能化的重要标志之一。

而楼宇自控的优点也显而易见,举最明显的一点来讲,自控系统能将资源消耗控制到最低。如声控灯的使用,在需要的时候通过声音将其启动,短时间之后自动关闭。声控灯已经被广泛应用在各种楼宇之中,极大地减少了电力资源的消耗。因此从整体上来看,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系统更加智能化、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。

(三)智能绿色建筑中的自控结构

智能绿色建筑中楼宇自控系统一般分为集散式和现场总线式两种结构形式。1.(DCS)集散式,即集散控制系统的结构形式(DCS:Distributed Control System)是应用较为普及的一种自动化系统结构形式,具有集中管理、分散控制的特点,通过两层网络的结构形式,可对三个层级的设备进行控制,它是伴随计算机信息技术的发展而产生出的一种控制理论和结构形式。集散式控制系统是通过对智能绿色建筑现场设备信号的采集、分析、控制等,来实现设备现场的控制过程。设备现场控制器由人机交互平台和控制处理中心两部分组成,计算机和操作台构成了人机交互平台,集散式控制系统通过控制处理中心实现系统的离线配置和在线监视及控制。集散式控制系统有较强的可靠性,当受控设备出现问题时,仍能独立运行和控制。随着智能绿色建筑中楼宇自动化系统的快速发展,集散式控制系统已逐步被现场总线结构形式所取代。2.(FCS)现场总线式,即现场总线控制系统结构形式(FCS:Fidlebus Control System),智能绿色建筑中现场受控设备的仪器仪表、现场总线、控制计算机等三部分组成一个标准的现场总线式,其核心是现场总线控制技术。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于集散式系统来说,现场总线式具有实时、稳定、便捷、经济等特点,广泛应用于智能绿色建筑当中,弥补了集散式系统的不足,从信号、传输和标准等方面都有了新的变化。它是自动控制技术、仪器仪表技术和计算机信息技术融合的结果;主流的楼宇自动化系统中一般都采用了这种结构形式。现场总线式控制系统已成为建筑智能化系统重要组成部分,作为传统集散式控制系统的替代,将成为第5代楼宇自控的结构形式。

智能化自控系统在楼宇中的实际应用还要涉及到诸多方面的理论知识,具体实施手段要科学严谨。其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、煤气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。在实际应用过程中,自控系统取代人力系统,通过大量的信号运算,最快程度地完成各个指令。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。

(四)自控系统在智能化楼宇中现存问题

智能绿色建筑中的楼宇自控系统作用是对智能绿色建筑设备进行监控和管理。智能绿色建筑的水、电、暖类机电设备涵盖内容杂,关联技术多,各专业既独立成系统,又有相互交叉,为此,造成了智能绿色建筑中楼宇自控系统的多样性和复杂性,如何才能设计出功能全面、管理便捷的楼宇自控系统,成为了设计师眼中颇为麻烦的问题。

尽管眼下自控系统在整个楼宇中的应用已经比较完善了,但不可避免的依然存在着一些缺陷。就比如在配有自控系统的楼宇中,各个单位集体工作上并不能保证完全同一。由于自控系统自身的复杂程度,所以或多或少地会导致一些不同的工作单位不能保证自身的独立工作,在某些程度上会带动其他部门同时运转。这样的情况会导致能源上的浪费,以及设备的使用寿命的降低。虽然相比于传统的人力控制系统,这样的方式已经大大减少了资源的消耗,但是,只要存在这方面的不足,就需要在工作上加以改进。此外,因为其自身系统的智能性,所以很多故障是人为无法预测的。通常在自控系统发生故障时,对故障的排除所需花费的时间会更多,检测难度也会更大,而且对排修人员要求的专业素质也相对较高。总之,智能化的自控系统在改变建筑现状的同时,需要注意的内容也更多,在此方面的研究也要不断被增加。

因此想要更进一步优化我国的目前建筑中运用的自控系统,依然需要依靠大量相关专业的人才,这也就要求国家在此方面的人才进行着重培养。目前,智能化自控系统多应用于建筑领域,所以在建筑专业中大量融入智能化相关的知识也显得尤为重要。在建筑问题上,人才对于知识的掌握程度以及实践水平将直接影响整个建设工程的质量,这是保证建筑工程顺利进展的重要因素。自控系统专业知识的培养对于建筑行业的意义重大,也是关乎着未来国家总体智能化人才发展的重要一项。目前,我国对于此方面的教育投入相对薄弱,人才培养这一问题也是我国自控系统研究机构需要注意和提高的问题。

结语:综上所述,智能绿色建筑楼宇自控系统设计是一项综合各专业知识的复杂设计工作,建筑的绿色智能化不仅满足了人们的日常工作、生活所需,同时也将效率利用达到最大程度,控制了资源利用,也从侧面反映出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趋势,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:

[1] 全国智能建筑情报网,中国建筑设计研究院.建筑设备监控与管理系统应用手册[Z].2006.

[2] GB/T 50314-2015,智能建筑设计标准[S].

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[4] 施鉴诺.智能建筑的建筑设备自动化[D].北京:北京工业大学,2001.

[5] 孙景芝.建筑电气自动控制[M].北京:北京建筑工业出版社,1993.

论文作者:陈佳

论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期

论文发表时间:2019/9/5

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