當(dāng)今，高樓大廈像雨后春筍般一座座地矗起單體建筑面積不斷擴(kuò)大，從幾千平方米到十幾萬(wàn)平方米。為了滿足大樓的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，建筑物內(nèi)均安裝著各種各樣的設(shè)備，包括中央空調(diào)系統(tǒng)、照明、安防系統(tǒng)等。高樓大廈在為人們提供舒適優(yōu)美環(huán)境的同時(shí)，也是一個(gè)巨大的耗能體，所有的設(shè)備均需“電”才能開啟；電費(fèi)的開支占了大廈管理費(fèi)用的較大部分。大廈的管理者始終面臨一個(gè)如何節(jié)能的問(wèn)題，“節(jié)能”這個(gè)永恒的話題也就和高樓大廈連在了一起。樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，為大廈的節(jié)能提供了方便。
1樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介樓宇自動(dòng)化控制泛指建筑物內(nèi)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、感應(yīng)設(shè)備監(jiān)視環(huán)境情況，信號(hào)經(jīng)線路傳輸至中央控制室，由中央控制計(jì)算機(jī)對(duì)有關(guān)信號(hào)分析處理后，再經(jīng)線路傳輸給有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制的過(guò)程（見(jiàn)）樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)一般包括消防自動(dòng)化（fa），閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)，辦公自動(dòng)化（0a），樓宇建筑管理自動(dòng)化（ba）等，這里特指樓宇建筑管理自動(dòng)化。樓宇建筑管理自動(dòng)化控制的對(duì)象有：中央空調(diào)系統(tǒng)（冷、暖、通風(fēng)），照明系統(tǒng)（室內(nèi)照明、庭院照明、建筑物泛光照明等），給排水系統(tǒng)等。
樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意控制系統(tǒng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱ddc）采集有關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)線路上傳至中央計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算、比較，將有關(guān)信息返回現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字計(jì)算體機(jī)（ddc），輸出相應(yīng)信號(hào)（命令），通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（或稱控制器）執(zhí)行有關(guān)命令，以完成整個(gè)自動(dòng)控制過(guò)程。當(dāng)然，控制也可以由中央計(jì)算機(jī)直接通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制器完成比如照明系統(tǒng)可以由中央計(jì)算機(jī)按設(shè)定的時(shí)間段發(fā)出命令，由現(xiàn)場(chǎng)控制器直接投合電源。
設(shè)立樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的目的，是為樓宇提供安全、舒適、高效的辦公與生活環(huán)境，并保證樓宇自身運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性、減少管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
2樓宇自動(dòng)化控制過(guò)程與“節(jié)能”
早些年建造的高樓大廈，均沒(méi)有設(shè)置樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)，樓宇內(nèi)普遍存在著這樣一個(gè)現(xiàn)象：一些辦公室內(nèi)由于人為的因素，溫度設(shè)定過(guò)低，使得至鄰近dd0空調(diào)系統(tǒng)在不停地超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，哪怕辦公室內(nèi)沒(méi)有一個(gè)人；而一到晚上，物管人員面對(duì)一些辦公室內(nèi)的“長(zhǎng)明燈”只能望燈興嘆；公共場(chǎng)所的照明只能齊亮齊滅。所有這些均在造成大量的能源浪費(fèi)。近兩年來(lái)，各種“智能”樓宇已經(jīng)大量涌現(xiàn)。
以下針對(duì)一座高22層、面積3萬(wàn)m2綜合性建筑的樓宇自動(dòng)化控制過(guò)程，作一介紹。
2.1中央空調(diào)系統(tǒng)的自控該大樓中央空調(diào)系統(tǒng)，夏季由冷凍機(jī)房向大樓空調(diào)系統(tǒng)供7c冷凍水；冬季供給60c熱水，冷熱水由水泵不斷循環(huán)。夏季總冷負(fù)荷為750冷噸，冬季空調(diào)熱負(fù)荷為699.8萬(wàn)k/h.采用800冷噸、400冷噸離心式冷水機(jī)組各一臺(tái)供冷，采用燃油鍋爐加汽水熱交換器供熱。獨(dú)立房間空調(diào)方式采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，較大公共場(chǎng)所采用組裝式空調(diào)機(jī)組作補(bǔ)充。其中央空調(diào)自動(dòng)化控制系統(tǒng)為：按樓層采集溫度信號(hào)，于空調(diào)系統(tǒng)的末端管路上設(shè)置電動(dòng)閥門；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字計(jì)算機(jī)輸入溫度信號(hào)、新風(fēng)閥的開啟信號(hào)，輸出電動(dòng)閥門的控制信號(hào)控制風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的冷熱水流量、以及空調(diào)風(fēng)機(jī)的速度信號(hào)，實(shí)現(xiàn)房間溫度的自控。控制方式見(jiàn)。
單臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管自動(dòng)控制原理該單臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管自動(dòng)控制系統(tǒng)以房間溫度及新風(fēng)控制閥為信號(hào)采集對(duì)象，通過(guò)采集新風(fēng)閥信號(hào)由系統(tǒng)對(duì)新風(fēng)進(jìn)行監(jiān)視、采集房間溫度和中央計(jì)算機(jī)對(duì)該房間的溫度設(shè)定值進(jìn)行比較，夏季通過(guò)改變電磁閥v的開度以控制冷凍水的流量，加以風(fēng)機(jī)風(fēng)速的控制，達(dá)到精確調(diào)節(jié)房間溫度的目的。冬季同樣通過(guò)改變電磁閥的開度來(lái)控制循環(huán)熱水的流量以調(diào)節(jié)房間的溫度。
空調(diào)系統(tǒng)的制冷機(jī)、鍋爐、管路、冷熱水的供應(yīng)同樣通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字計(jì)算機(jī)對(duì)制冷機(jī)、鍋爐的運(yùn)行、水泵的狀態(tài)等進(jìn)行聯(lián)鎖控制，降低整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中管理的人為性。
從上面我們可以看出：空調(diào)系統(tǒng)的控制基本上避開了“人”的因素。在值班室里，值班人員通過(guò)中央計(jì)算機(jī)設(shè)定房間的溫度，通過(guò)對(duì)大樓工作時(shí)間與非工作時(shí)間的區(qū)分，為大樓提供不同的工作環(huán)境。一般在工作時(shí)間段前30nin，自動(dòng)開啟中央空調(diào)系統(tǒng)；而在非工作時(shí)間段，采用備用機(jī)供冷或供熱，甚至可以關(guān)閉中央空調(diào)系統(tǒng)。在工作時(shí)間段，由于溫度只能由中央控制室設(shè)定，可以避免房間溫度由于人為的因素造成的過(guò)冷，甚至使系統(tǒng)不停地超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，從而有效避免能源的浪費(fèi)。
2.2照明系統(tǒng)的自控該大樓設(shè)有功能性照明，主要有普通照明、事故照明、疏散照明、裝飾照明、建筑立面高功率泛光照明、庭院照明、標(biāo)志照明等。
為了配合樓宇自動(dòng)控制，照明系統(tǒng)在設(shè)計(jì)階段就提出了目標(biāo)要求：對(duì)照明系統(tǒng)按功能、區(qū)塊分別設(shè)置不同的線路，在同一樓層內(nèi)又區(qū)分辦公室照明和公共場(chǎng)所照明，并且對(duì)照明等線路設(shè)置用電計(jì)量。針對(duì)泛光照明、庭院照明、標(biāo)志照明，系統(tǒng)引入了光敏傳感器，而針對(duì)樓梯、走廊等保安區(qū)域，系統(tǒng)引入了人體感應(yīng)式傳感器。自控系統(tǒng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字計(jì)算機(jī)輸入光敏信號(hào)、人體感應(yīng)信號(hào)，輸出對(duì)應(yīng)位置的照明電源投合信號(hào)。控制方式見(jiàn)。
計(jì)算機(jī)照明系統(tǒng)自動(dòng)控制原理該照明系統(tǒng)以中央計(jì)算機(jī)的設(shè)定信號(hào)為主要參數(shù)。根據(jù)各部門的工作時(shí)間表及日歷，由中央控制室值班人員設(shè)定工作時(shí)間和非工作時(shí)間。通過(guò)中央計(jì)算機(jī)下傳信號(hào)給現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字計(jì)算機(jī)，輸出電源投合信號(hào)，開啟相關(guān)樓層的照明電源。系統(tǒng)米集外界日光信號(hào)，自動(dòng)開啟庭院照明、建筑物夕卜立面泛光照明；接收人體感應(yīng)信號(hào)，自動(dòng)開啟相關(guān)區(qū)域公共場(chǎng)所的照明電源，比如樓梯間照明、樓層走道照明，并且延時(shí)關(guān)閉電源。
當(dāng)照，系統(tǒng)也可以由工作人員直接開啟有關(guān)樓層辦公區(qū)域的照明電源，滿足特殊需要。照明系統(tǒng)的自動(dòng)化控制基本上杜絕了夜間的“長(zhǎng)明燈”
現(xiàn)象，節(jié)能效果顯著。
2001④能源工程一47建鞏節(jié)匕3樓宇管理的節(jié)能措施樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的建設(shè)為節(jié)能創(chuàng)造了條件。一般中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗占整個(gè)大樓能耗的60% ~70%而照明系統(tǒng)的能耗占整個(gè)大樓能耗的30%左右。節(jié)能的許多措施也是從這兩方面入手的。
3.1中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施為了使系統(tǒng)能節(jié)能地運(yùn)行，應(yīng)從系統(tǒng)建設(shè)開始階段就加以考慮；比如制冷機(jī)容量的選擇應(yīng)選擇一大一小，以滿足不同的需要；循環(huán)水泵的選型應(yīng)盡量選擇比例變量水泵，空調(diào)機(jī)組也應(yīng)選擇變風(fēng)量機(jī)組。系統(tǒng)的管理也應(yīng)從制冷機(jī)、管路、末端的控制對(duì)象分別情況不同處理；除此外，還有整個(gè)管路的保溫效果問(wèn)題，平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)系統(tǒng)的維護(hù)管理工作。具體有如下措施：盡量縮短鍋爐、冷凍機(jī)等耗能多的冷、熱源設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間與輸出功率，減少設(shè)備的無(wú)功運(yùn)行，使源系統(tǒng)處于節(jié)能狀態(tài)。
空氣處理過(guò)程中，盡量避免冷熱量的相互抵消。經(jīng)常定期檢查新風(fēng)系統(tǒng)，最大限度地利用新風(fēng)，采用新、回風(fēng)比方法實(shí)現(xiàn)新風(fēng)供冷供熱的控制。
利用變量控制技術(shù)采用變風(fēng)量、變水量設(shè)備，實(shí)現(xiàn)水泵、風(fēng)機(jī)的最佳狀態(tài)點(diǎn)控制和最佳啟停時(shí)間的控制，減少送、回機(jī)和水泵等傳輸設(shè)備的能耗。
對(duì)自連續(xù)工作的空調(diào)對(duì)象，由人工改變工作時(shí)間與非工作時(shí)間的設(shè)定值及控制目標(biāo)值；通過(guò)降低運(yùn)行參數(shù)值實(shí)現(xiàn)最佳節(jié)能控制。
對(duì)于舒適性空調(diào)系統(tǒng)，在滿足舒適度與衛(wèi)生要求的前提下、自動(dòng)改變室內(nèi)溫度、濕度的設(shè)定值，盡量擴(kuò)大空調(diào)對(duì)象的溫、濕度控制范圍；例如，夏季溫度設(shè)定值每上升1大約可以節(jié)省8%的冷量，對(duì)于減少投資與節(jié)約能源均有重大意義。
采用控制系統(tǒng)的最新技術(shù)，比如采用自適應(yīng)控制與模糊控制軟件，提高控制精度，從而進(jìn)一步擴(kuò)大溫、濕度允許控制范圍，達(dá)到優(yōu)化節(jié)能的目的。比如將控制精度從1c提高到0.5可以使空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)定值提高，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。
充分利用室外氣象條件，綜合室內(nèi)溫、濕度負(fù)荷，確定最佳溫、濕度控制方案和最佳空氣處理過(guò)程。
在充分依靠樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)值班人員的巡查工作，確保中央空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
3.2照明系統(tǒng)的節(jié)能措施同樣，照明系統(tǒng)也應(yīng)從建設(shè)階段開始考慮節(jié)能的問(wèn)題，具體節(jié)能措施如下：在照明設(shè)計(jì)階段，合理地估算大樓的用電負(fù)荷，確定變壓器的容量；加強(qiáng)調(diào)備的選型工作，選擇自身空載損耗低的變壓器；降低變壓器運(yùn)行過(guò)程中的空載損耗。
對(duì)照明系統(tǒng)按區(qū)域、功能分別設(shè)計(jì)、安裝照明線路，以解決照明控制范圍過(guò)大的問(wèn)題。
合理地選取照度標(biāo)準(zhǔn)，一般辦公室的照度選擇500lx.合理地選擇光源，優(yōu)先選擇熒光燈、節(jié)能燈；采用節(jié)能燈具可以節(jié)能15%以上。
在設(shè)計(jì)、安裝階段合理地配置樓層用電計(jì)量裝置，加強(qiáng)用電管理，以控制各租用單位的用電量。
嚴(yán)格設(shè)定工作時(shí)間和非工作時(shí)間，控制照明電源的投合時(shí)間；特別是庭院照明和泛光照明應(yīng)根據(jù)日歷時(shí)間的變化，隨時(shí)調(diào)整庭院燈、泛光燈的投合時(shí)間。
當(dāng)然，節(jié)能措施還有很多，關(guān)鍵還是在樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確運(yùn)行下充分發(fā)揮“人”的作用；使系統(tǒng)節(jié)能、健康地運(yùn)轉(zhuǎn)。
大樓現(xiàn)已投入使用，從樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況來(lái)看，節(jié)能效果是十分明顯的，受到了用戶和物業(yè)管理人員的一致好評(píng)。
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