智能建筑的楼宇自控系统探究

2016-08-04焦聚州

科技传播 2016年13期

关键词：自控楼宇智能建筑

焦聚州

天津城建大学控制与机械工程学院，天津　300384

智能建筑的楼宇自控系统探究

焦聚州

天津城建大学控制与机械工程学院，天津300384

为满足实际发展需求，建筑工程建设逐渐实现了智能化与功能化，且有更多新型技术被应用其中，对整个建筑工程功能系统进行完善。楼宇自控系统在智能建筑中的应用，可以提高各类设备运行稳定性与可靠性，减少各类故障的发生，同时还可以达到节能降耗的目的，对提高工程建设综合效率具有重要意义。为充分发挥楼宇自控系统功能性，需要掌握其所具有的特点，从技术角度进行分析优化，本文对此进行了简要分析。

智能建筑；楼宇工程；自控系统

城市建设中智能建筑数量不断增多，可以更好的满足实际生产生活需求。智能建筑功能更丰富，所需设备种类与数量更多，而为保证各项功能的正常运转，需要投入更多专业技术。其中楼宇自控系统的应用，可以提高智能建筑内设备运行可靠性，且在维持功能正常运转的同时，降低能源损耗，对提高智能建筑建设综合效果具有重要意义。

1　楼宇自控系统分析

1.1集散式

集散式是建筑楼宇自控系统比较常用的一种结构形式，具有集中管理、分散控制的特点，通过2层网络结构形式，控制3个层级设备，通过对现场设备运行状态信息进行采集、分析与控制，完成有效控制［1］。其中，设备现场控制器间分为人机交互平台与控制处理中心2部分，通过控制处理中心来达到离线配置与在线监控的目的。此种系统结构形式，在实际应用中具有较高的可靠性，一旦现场设备出现运行故障，可以及时发现且向管理人员传递信息，而其余设备可以继续运行且在被控状态。

1.2现场总线式

即现场总线控制系统结构形式，主要包括现场总线、仪器仪表、控制计算机3部分，系统核心为现场总线控制技术，在实际应用中具有稳定性高、成本低以及实时效果好等优点。现场总线式结构形式已经逐渐代替了传统集散式系统，可以提高对现场设备的控制管理效果，且对信号收集、传输等方面进行了优化［2］。其集合了自动控制技术、计算机信息技术与仪器仪表技术，是智能建筑的重要组成部分，对提高各项功能设备运行稳定性具有重要意义。

2　智能建筑楼宇自控系统设计原则

2.1舒适性原则

对智能建筑楼宇自控系统进行设计，本质上就是实现对各类设备的有效控制，确保可以维持基础功能的正常运行，满足日常生活需求。因此在设计时，需要遵循舒适性原则，自控系统可以根据室内外温度自动进行调控，形成一个科学的控制方案，为人们营造一个健康舒适的室内环境。

2.2节能性原则

智能建筑规模不断加大，结构设计更为复杂，为维持建筑基础功能的正常运行，势必需要更多资源作为支持。基于可持续发展理念，对楼宇自控系统进行设计时，需要遵循节能性原则，在保证基础功能正常运行的前提下，控制能源的损耗。应根据基础功能对建筑进行合理分区，并对相应的区域采取相应的设计方案，提高空调通风系统设计的合理性，保证该区域可以达到空调调节效果。而没有使用该系统的区域则不需要开空调，可降低空调运行成本，达到降低损耗目的［3］。另外，还需要针对各区域功能运行状态做好数据记录，分析系统运行效率，实现对系统内所有机电设备的统一管理。

2.3系统性原则

智能建筑功能不断完善，对其楼宇自控系统进行设计分析时，需要基于建筑系统性特点，以维持各项功能正常运行为目的，从技术角度出发做好各要点控制。遵循系统性原则，做好各细节控制，确定自控系统可以对所有设备运行参数进行采集、整理、分析，通过对不同阶段运行数据的对比，来确定优化措施。例如对水电系统设备维修时间、能源耗费以及运行参数等进行总结对比，然后根据实际需求进行自动调节，达到提高系统综合运行效率的目的。

3　智能建筑楼宇自控系统技术要点

3.1定风量空调机组

对定风量空调机组进行设计时，需要基于实际需求，做好每个基础功能细节的分析，确保可以满足实际生产生活需求。第一，温度控制。监测机组回风温度，并与设定温度进行对比，实现水阀PID调节。一般夏季温度可设定在24℃～26℃，冬季温度设定在20℃～22℃即可［4］；第二，湿度控制。可以根据室内湿度传感器测量值，自动控制加湿阀开关进行调整，确定送风湿度能够达到预定设计值；第三，CO2含量控制。有系统探测器来实时监控CO2浓度，然后通过比例积分调节新风阀/回风阀的开度，将CO2含量控制在允许范围内，可以满足正常需求，营造一个健康舒适的环境；第四，过滤网报警。检测空气过滤器两侧压力变化，当压差超限后系统发出警报，提醒管理人员对空气过滤器进行清洗或者换新；第五，机组定时控制。对于智能建筑工程来说，需要根据日常应用实际情况，结合事先安排的工作与节假日时间表，设定机组自动启停时间，既可以满足功能需求，又可以降低运行损耗。

3.2送排风系统

对送排风系统部分进行设计，需要从自动控制、CO2浓度控制以及保护要求3个方面来进行，保证系统可以正常运行。同样需要与智能建筑管理部门取得联系，获得作息时间安排表，合理确定机组启停与维修时间。通过送排风机组的运转，将建筑内CO2含量控制在合理状态下，尤其是对于地下室区域，需要根据专业标准，重点做好送排风机启停管理［5］。其中，风机为整个送排风系统运行的关键设备，需要重点研究其保护要求，确定其一旦出现运行故障，可以及时进行报警并自动停机，避免故障影响范围增大，为管理措施的实施争取时间。

3.3给排水系统

给排水系统为智能建筑工程重要组成部分，楼宇自动控系统对于此部分的设计，需要保证可良好进行液位监测、设备运行监控以及故障处理等。第一，液位监测。对生活水箱、消防水箱进行实时监控，确定水箱高、低、超高、超低液位状态信息，一旦液位超限，系统能够及时报警，提醒管理人员采取相应措施处理；第二，变频装置监控。对系统内设置的变频装置进行实时监控，如果存在运行异常情况，可以通过屏幕来显示停水泵运行状态，其通过声光形式进行报警，提醒管理人员及时检修，并根据实际运行状态进行管理；第三，水泵运行监控。监控排污系统集水坑超高液位，以及设备运行状态，在发现运行故障隐患时及时采取措施进行优化。

3.4公共照明系统

针对公共照明系统进行设计时，可以从2个方面来进行，保证系统运行稳定性与可靠性。一方面，照明控制。根据提前设定的时间程序表进行启停控制，并对于特殊情况，用户可以根据实际需求另外设置手动启停程序，在故障发生后能够及时采取措施处理，保证系统运行安全性；另一方面，系统维护。智能建筑照明系统比较复杂，且设计施工时与其他专业产生大量的交叉作业。为保证系统正常运行，在设计时需要重点做好维护管理研究，采用开关与手自动结合方式控制，且要自动记录各路照明子系统累积运行时间，便于后期系统的有效维护。