楼宇自动化节能控制措施分析

王晓慧

摘要：随着社会经济和科学技术的发展和进步，人们对居住环境的公共条件、安全性和舒适性提出了更高的要求。建筑自动化控制系统的出现很好地满足了人们的需求，但是建筑自动化系统中的中央空调系统和照明系统通常是根据满负荷工作环境设计的，能量利用率相对较低，这两大系统消耗的能源占到整个建筑能耗的90%以上，在能源问题日益紧迫的今天，节能降耗已成为我国经济可持续发展的必要條件，为了解决能源供给与需求的矛盾，需要不断探索出更加合理的楼宇自动化节能控制措施。

关键词：楼宇自动化；节能控制；措施；分析

中图分类号：TU24 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）20-0165-01

1 楼宇自动化控制系统简介

建筑自动化控制是指通过现场监控和感应设备监控建筑环境的过程。这些信号通过线路传输到中央控制室，由中央控制计算机进行分析和处理，然后通过线路传输到相关的现场执行设备进行现场控制。

楼宇自动化控制系统一般包括消防自动化（FA），闭路电视监视系统，办公自动化（OA），楼宇建筑管理自动化（BA）等，这里特指楼宇建筑管理自动化。楼宇建筑管理自动化控制的对象有：中央空调系统（冷、暖、通风），照明系统（室内照明、庭院照明、建筑物泛光照明等），给排水系统等。控制系统通过现场数字计算机（简称DDC）采集有关数据，通过线路上传至中央计算机，经计算、比较，将有关信息返回现场数字计算体机（DDC），输出相应信号（命令），通过现场执行机构（或称控制器）执行有关命令，以完成整个自动控制过程。当然，控制也可以由中央计算机直接通过现场控制器完成，比如照明系统可以由中央计算机按设定的时间段发出命令，由现场控制器直接投合电源。

设立楼宇自动化控制系统的目的，是为楼宇提供安全、舒适、高效的办公与生活环境，并保证楼宇自身运转的经济性、减少管理人员的劳动强度。

2 DDC系统

2.1 DDC控制系统组成

（1）中央管理计算机（又称上位机），设置在中控室内，将现场设备的所有信息集中提供给工作人员，并可外接显示设备、记录设备、报警设备等。

（2）DDC，作为现场设备与系统的接口（又称下位机），通过分散设置在被控设备附近来收集相关信息，并能独立工作。

（3）通信网络，用于实现上位机和下位机之间的数据传送，小型系统可采用屏蔽双绞线作为传输介质，较大型的系统则一般通过成熟的工业总线进行数据通讯。

（4）传感器和执行器，位于整个系统最末端，直接安装在被控的传感元件或执行元件上，正是靠他们来采集信息或执行动作。

2.2 DDC控制系统主要功能

（1）根据预先设定的周期对数据采样设备进行数据采集和状态检测。

（2）对采集的数据进行A/D和D/A转换，设定转换的数值转换率及偏差值。

（3）对现场采集的数据进行分析，滤除波动值，以使系统显示正确读数，确定现场设备的运行状态。

（4）对现场设备运行状况进行检查，并对异常状态进行报警处理。将报警信息传送给中央管理系统。

（5）根据现场采集的数据执行预定的程序获得控制数据。

（6）通过预定控制程序完成各种控制功能，包括比例控制、比例加微分、积分控制、开关控制、最大最小值控制、平均值控制、逻辑运算控制、焓值计算控制和联锁控制等。

（7）向数据控制和执行设备输出控制和执行命令。

（8）通过网络控制器或数据网关连接第一层的设备，与各上级管理计算机进行数据交换，向上传送各项采集数据和设备运行状态信息，同时接收各上级计算机下达的参数的设定与修改指令或实时控制指令。

3 办公楼宇自动化系统节能控制措施

3.1 排水监控系统

针对大楼中的消防设施用水以及生活用水等排水设备实施监管以及关闭和启动控制。一般包含消防设施终端压力测试位置、液位测查位置和开启关闭的操控点，同时需要将每个检测数据显示出来、装备运转情况以及运转异常情况的问题报警，同时对一些有关装备的开关可启动实施控制。

3.2 用电监测系统

包括低压配电、计算机房双电源和消防双电源，以及电梯双电源系统、变压器、高压系统和高压二次线，主要包括电流、电压、有功功率、无功功率、温度以及停机和启动控制的测试。同时，有必要随时测量和监控整个供电系统的运行数据，对整个系统中的每个开关位置和问题发出警报，同时对出现的问题进行有序记录，在事后能够查到问题的原因，同时制作表格，而且能够画出精准的负荷曲线。照明监控系统：由中央监控系统按每天预定的时间顺序进行开关控制，监视其开关状态。

3.3 空调、照明监控系统

其监控要求为：温度控制、开启时间控制、设置温度控制、新风、排风的控制、过滤器的状态监测、各风机的状态及故障报警。大楼各个房间空调的工作状态，集中控制整个大楼空调的转换（制冷/制热）、开关时间及最低、最高温度设定、各个房间空调的开启和停运。各个办公室及公共区域的照明、动力系统的控制。整个系统体现了智能节约能源资源控制的核心目的。

3.3.1 空调（照明）控制系统

为防止办公室人走空调（照明）仍然开启，大楼在办公室门锁上设计安装了锁门空调（照明）控制器，当门反锁上时，空调（照明）停运（门关上但没有锁上系统认为人没走不关闭空调），回办公室后需重新本地开启空调。

3.3.2 照明控制系统

对大楼公共区域的照明实行分区、分类集中和单独控制。当白天照明条件足够时关闭，晚上除应急照明外普通照明集中关闭（本地开关处于初始状态“关闭”），但个别地方需要开启照明可以在本地开关上实行开启和关闭。照明控制和空调控制原理相同，下班后集中控制定时开启关闭一次（此时本地开关控制处于关闭状态）。这种控制的好处在于当整个系统出现问题后不会影响大楼照明系统的正常运行。

3.4 楼宇照明系统的节能控制措施

3.4.1 按需提供照明

据实际要求提供照明，必要时打开照明，不需要时关闭照明。例如，地下配电间、水泵房、电梯房和建筑物内的其他位置通常不需要照明，因此这些区域的照明通常会关闭，但是应该提供传感器，以便在人们经过一段时间后自动打开照明，并关闭照明。

3.4.2 维持照明装置的最小光通量

维持照明装置的最小光通量水平，使照明装置既能提供照明，又能最大限度的减少能耗。通过合理运用感光设备控制光的接受，控制自然光，将自然光引入到建筑物中，可以使改善室内人员的心情，进而提高人们的工作效率，同时降低照明系统的能源消耗。

3.4.3 照明时间控制

背景光的照明时间可以根据建筑商的活动规则合理控制。例如，建筑中的工作区会在工人下班一小时后自动关闭背景灯。为了降低功耗，智能传感技术被用来自动打开和关闭人们经过的区域的背景光。台灯和背景照明的结合可以自动调节夜间台灯的亮度，以减少消耗。根据不同区域布设地下室车库的照明，在車位和车道设置照明，按照明时间表自动控制各区域的照明系统，如，白天开启车道照明，晚上开启全部照明，半夜逐步关闭车位照明，留下一半的车道照明装置用于提供基本照明。

4 结束语

总的来说，在建筑施工的现阶段，建筑自动控制系统设备的设置，可以有效地提高整个建筑的安全管理效率，也可以有效地减少设备使用时的资源浪费。因此，自动化控制系统是现代社会建筑发展的关键建设工作，也可以为企业节省大量的人力和物力。自动控制系统已经成为衡量建筑质量的重要标准。所以，在大楼或大厦前期设计阶段一定要重点考虑到自控节能系统的设计，达到人们生活需求的情况下最大限度降低能源消耗，进而有效发挥楼宇自控系统作用。

参考文献

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