论智能建筑的楼宇自动化系统
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作者: 黄金明
【摘要】本文以智能建筑的楼宇自动化系统的基本内涵为基础，着重对我国楼宇自动化系统的应用现状进行了分析，以实际为出发点对智能建筑的楼宇自动化系统的构成进行了探讨。
【关键词】智能建筑，楼宇自动化，系统
一、前言
智能建筑的楼宇自动化系统影响了人类生活的方方面面，它为人类提供了省时省力的新方法与新手段，智能建筑的楼宇自动化系统的实现，其效率之高给人们的生活带来了极大的方便。
二、智能建筑的楼宇自动化系统的基本内涵
1、环境能源管理系统
电力照明系统：电力需求控制；变压器台数控制；发动机负荷控制；停电复电控制，昼光利用照明控制；点灭调光控制。?空调卫生系统：新风取入、新风供冷控制；冷热源机器台数控制；二氧化碳浓度控制；冷热负荷预测控制；蓄热、热回收隔热控制，预冷预热运行最优控制；太阳能集热控制，蓄热槽管理；排水控制；节水控制和管理。
2、安保管理系统
防灾系统；火灾联动控制；防排烟控制；引导灯控制；消防控制；停电时间对应控制；防漏电防煤气泄漏控制。防范系统包括入退楼（室）管理；远距离监视；传感器报警管理；时间表管理；闭路电视管理，自动防范设备管理。数据系统是存取控制，IC卡管理，指纹管理；声纹管理；暗号管理，暗证指令管理；空间传送。
3、物业管理系统
计算系统；能量计量，租金管理，运行、操作数据编集和分析评价；系统异常诊断；节能诊断；报警信息记录编集。维护保养系统是机器维护时间表管理；机器劣化诊断；故障预知诊断；数据生成；自动清扫机管理；设备更新计划管理。
三、我国楼宇自动化系统的应用现状
1、楼控系统产品开发较少
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。
2、应用还不够深入
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。
3、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
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。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；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；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。
四、智能建筑的楼宇自动化系统的构成
楼宇自动化系统在计算机和通讯技术基础上，采用集散控制技术及智能化的调节和管理技术，不断监测大楼的各项设备，收集数据并分析信息，自动做出各种决定对设备进行控制：通过计算机系统及时启停各有关设备，并做出报告，避免设备不必要的运行，节省系统运行能耗；同时自动生成设备运行、维修报表，以保证设备运行可靠、安全。
1、空调系统（HVAC）
智能建筑中空调系统的任务是提供舒适环境，降低运行能耗。通过计算机控制空调机组向大楼各区域提供经过处理的空气，使大楼环境保持满意的温度、湿度和空气新鲜度。其控制是通过监测送风温湿度和大楼内外环境温湿度与设定值比较，控制空调机组的加热、加湿或冷却等处理来实现的。同时还根据大楼内外的负荷变化，自动调节空调机组的风机转速、新风回风比、阀门开度等，以节省运行能耗。
2、消防系统
智能建筑中消防系统是智能建筑楼字控制自动化中的重要部分。消防系统主要由消防系统与消防联动控制这两部分构成。自动化系统管理，按照某种运行模式运行；而当火灾发生时，则转换到消防模式。此时消防系统通过楼宇自动化系统，向空调、电梯等的控制系统发出向消防模式转换命令，由这些设备自身的控制系统来实现消防动作。
3、给排水系统
智能建筑中给排水系统的监控目标是保证建筑物中水系统的正常运行，基本功能是对各给水泵、排水泵、污水泵及饮用水泵运行状态的监测，对各种水箱及污水池的水位监测，给水系统压力监测以及根据这些水位及压力状态，启停相应的水泵。
4、变配电系统
智能建筑中变配电系统的监控目标是保证建筑物的供电安全可靠。主要是对各级电力开关设备、配电柜高压和低压侧状态的监测；主要回路的电流、电压及功率因数的监测；变压器及电缆的温度监测；发电机运行状态的监测。由于电力系统的状态变化和事故都是在瞬间发生，因此利用计算机进行监测时要求采样间隔非常小。
5、照明系统
智能建筑中照明系统的控制与节能有重要关系，对照明协调的控制水平反映了楼宇自动化系统的水平。在智能建筑中它的电耗是相当大的，仅次于空调系统。与常规管理相比，采用楼宇自动化系统可省电30%一50%。这主要是对门厅、走廊、庭院和停车场等处照明的按程序启停控制、对照明回路分组控制、对用电过大时自动切断以及对厅堂及至办公室等地的“无人熄灯”控制。这些控制可以通过计算机设定启停时间表、值班人员远动等方式来进行，也可采用门锁、红外线等方式探测是否无人从而自动熄灯的控制方式。
五、结束语
在现阶段，要想以高效率方法进行建筑管理的工作，就必需以科技利用为重点，以提供方便和效率为突破口，全面智能建筑的楼宇自动化系统的应用，从而推进建筑的现代化进程。
参考文献
[1]刘显成. 智能建筑的发展与展望[J]. 河南建材， 2008
[2]李旭. 智能建筑浅谈[J]. 中国科技信息， 2005
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