智能建筑中樓宇自控系統的應用

摘? 要：我國國民經濟和科學技術的快速發展，對智能建筑的發展起到了很大的推動作用。作為智能建筑的重要組成部分，樓宇自動化系統的廣泛應用不僅可以提高智能建筑的綜合性能，而且還能提高其后期使用效果，因此對我國智能建筑的發展具有重要意義?；诖?，本文分析了智能建筑中樓宇自控系統的應用，以期為相關應用提供參考。

關鍵詞：智能建筑;樓宇自控系統;應用

中圖分類號：TU855? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）11-0000-00

0 引言

智能建筑是以傳統建筑為依托，綜合應用各種智能化信息技術，同時能夠為人們提供安全、舒適的生活環境的一類新型建筑。我國自上世紀九十年代末引入智能建筑以來，其在我國一直在穩步發展;近年來，隨著我國信息化建設力度的不斷加大，智能建筑也進入了快速發展期。當前隨著新的技術和和產品的不斷涌現，新的規范和標準的制定，這為智能建筑的發展奠定了基礎。做為現代智能建筑中不可或缺的一部分，樓宇自控系統建設的重要性也越來越凸顯出來。

1 樓宇自控系統概述

樓宇自控系統是智能建筑體系中的重要組成部分，其在綜合運用自動控制技術、計算機技術、通信技術等的基礎上，實現對建筑內的機電設備的集中管理和有效控制，從而在確保各機電設備正常使用基礎上，減少建筑在使用過程中的能源消耗、減少維護以及運營成本，為建筑使用者提供了一個高效、舒適以及經濟的生活環境。

2 樓宇自控系統的基本構成及功能

樓宇自控系統通常包括供配電、暖通空調、給排水、照明、電梯等子系統，現場設備主要通過現場控制器或通信接口兩種方式與中央監控平臺進行通信，實現信號和指令的上傳下達。目前，國內樓宇自控系統主要有集散式和現場總線式兩種結構形式，集散式結構形式可以實現對子系統的集中管理、分散控制，是目前使用最多的一種結構形式。

我國智能建筑中所采用的樓宇控制系統一般是由監控管理設備、現場控制器以及傳感器與執行設備三部分構成。其中現場控制器能夠實現對所有傳感器以及對應設備運行信號的接收以及初步處理，通過設定相關程序與閾值，保障程序控制下的各個設備能夠處于良好運行狀態，該系統還可以通過跟中央處理器的雙向通信，協同進行建筑內各設備的管理工作。傳感器能夠就建筑內部的現場數據進行采集工作，具體包含有建筑物內部的溫度、濕度以及照度情況等，隨后將這些采集到的信號傳遞給中央處理器。執行設備在結合了中央處理器發送過來的具體信號指令后，再對建筑內部各設備發出對應控制指令，從而實現對各種設備的有效控制[1]。

3 樓宇自控系統在項目中的應用

3.1 項目背景

本項目位于上海某旅游度假區南大門，使用功能定位為辦公商業綜合樓。大樓總建筑面積94847m2，地上10層，地下3層。大樓以管理辦公為主，此外還包含綜合辦公、展覽會議中心、配套商業等綜合性功能;提供涵蓋從周邊居民、辦公人群、商務人群到園區游客的全方位服務。

對于像本項目這樣涵蓋多種業態的綜合性大樓，對樓宇自控系統的要求較高，系統除了要求安全、可靠、節能，還要根據不同功能區域的實際需求進行具體分析，制定合適的控制方案。比如對空調系統的控制，在滿足相關規范、標準要求的基礎上，還要根據每個區域的不同使用功能，分析該區域每天的人流分布及人員活動情況，制定不同的控制策略，既要保證環境的舒適，又要降低能耗。因此，在設計之初，對大樓不同區域的使用功能進行深入分析并形成一套經濟可行的控制策略。

3.2 設計概要

3.2.1 網絡架構

本項目樓宇自控系統由BAS服務器/工作站、網絡控制器、現場控制器以及傳感器、執行器等設備構成。系統采用集散式分布控制網絡結構，采用管理層和控制層兩層網絡結構，可以有效覆蓋建筑內各設備的自動化控制及管理。管理層設備通過Ethernet以太網通信協議進行實時通信，以實現網絡管理、數據的收集與匯總、報警管理以及指令下達等功能?？刂茖又械默F場控制器通過BACNET MS/TP協議進行通信，傳送中央工作站下達的指令，向中央工作站反饋建筑物內各種設備的實時信息;當現場控制器出現故障時可以自動脫開網絡，不影響網絡上其它設備的正常運行;同時，當上層網絡出現故障時，現場控制器可以繼續按預定的程序工作，從而保證系統的正常使用。

3.2.2 控制策略

本項目的樓宇自控系統主要用于實現對大樓內的冷熱源系統、空調系統、新風系統、送排風機系統、給排水系統及其他機電設備的集中監視、管理和最佳節能控制，具體控制策略如下[2，3]：

（1）冷熱源系統控制策略：通過對溫度、壓力等的監測，對板式換熱器、冷/熱水循環泵等相關設備進行連鎖順序控制;使設備盡可能高效運行，相同型號設備運行時間盡可能保持相同的運行壽命，滿足用戶對低負荷運行的需求。（2）空調系統控制策略：餐廳人流分布比較規律，熱負荷也呈規律性變化，樓宇自控系統可以根據負荷曲線對控制狀態進行提前調整，以保證環境溫度的舒適;二層以上大樓辦公區域，人員活動差異性很大，樓宇自控系統可以分樓層分區域對空調設備進行獨立控制，以減少能源的無謂損耗。對大開間辦公室、展覽展示廳等送風回路存在干擾的區域，采用溫度串級控制，其中以回風回路為主，送風回路為輔，最大限度的克服送風回路的干擾，從而改善調節品質。（3）新風系統控制策略：商場商鋪、大空間辦公室等處，采用新風需求控制。根據風管CO2濃度檢測值，調節新風閥的開度，增加或減少新風量，使CO2濃度始終保持在衛生標準規定的限值內。（4）送排風系統控制策略：在地下車庫安裝CO濃度傳感器，實時監測地下車庫CO濃度。當CO濃度超過設計設定值時，開啟相應區域的排風機組，而平時排風機組可不開啟，從而達到節能的控制效果。（5）給排水系統控制策略：對給排水系統的運行情況進行實時監控，在生活水箱、集水井等設施內安裝液位傳感器，在發生低水位或超水位報警時，及時啟動水泵進行補水或排水，一旦發現水泵出現運行故障，及時進行主備水泵的切換處理，保障整個給排水系統的整體可靠運行。

3.3 實施效果

經過對系統建成后的運行情況進行分析，該系統控制策略得當，達到了預期的監控效果，配合人性化的軟件操作界面，可以實現既定的建設目標。此外，該系統設計了一套圖形化軟件操作界面，可以實時、動態的顯示現場設備的運行情況及報警信息，也可以進行參數設置、控制方式切換、強制啟停等操作。系統可以自動記錄各種受控設備的運行參數、運行狀態及報警信號等相關數據，并可隨時調閱。系統建成后，可以通過現場總線進行拓展，增加現場控制器和相關設備，不影響其它設備的正常運行。系統采用了開放性、可擴充性、標準化的通信協議，既可以向上集成到IBMS系統，也可以通過通信接口向下對其它子系統進行集成，形成一個一體化的管理平臺，方便對建筑內設備的統一管理。

4 結語

綜上所述，樓宇自控系統是智能建筑中比較復雜的一個系統，是多種技術結合的產物，樓宇自控系統的建設，能夠實現建筑物功能的完善與優化，為人們生活工作提供更加人性化的服務。近年來，樓宇自控系統的應用逐漸走向成熟，系統的穩定性得到不斷提高，但隨著科學技術的快速發展，樓宇自控系統在新技術的應用方面仍有所落后，因此我們應加強樓宇自控系統新產品、新技術的研發力度，不斷提升樓宇自控系統的應用水平，確保我國智能建筑行業的可持續發展。

參考文獻

[1] 張建濤，張繼慶.建筑智能化中樓宇自控系統的應用研究[J].山西建筑，2020（9）：193-194.

[2] 趙慧，李昊明.智能綠色建筑中樓宇自控系統的設計[J].工程技術研究，2020（13）：210-211.

[3] 錢昱.樓宇自控系統集成技術及發展方向[J].智能建筑與智慧城市，2020（8）：34-35.

收稿日期：2020-10-09

作者簡介：陳向陽（1976—），男，山東青島人，本科，工程師，研究方向：建筑智能化。