楼宇自动控制技术的发展对建筑节能的影响

赵德财 尹 旭

天津市詹佛斯科技发展有限公司

楼宇自动控制技术的发展对建筑节能的影响

赵德财 尹 旭

天津市詹佛斯科技发展有限公司

楼宇自动化控制系统作为智能建筑的重要组成部分，它在对建筑屋内的设备以及环境监测与管理方面发挥着十分重要的作用，可以通过对医用建筑设备运行的优化与管理，能够有效的降低医院的运营成本，为建筑的使用者营造一种舒适、安全、便捷、经济、高效的生活、工作环境。

医院；自动化控制系统；节能

1 医院楼宇自动化控制系统的功能

对于一所现代化的医院来说，楼宇自动化控制系统应该具备以下基本功能。

(1)通过硬软件的配置，实现各类工艺、设备状态的 参数测量，自动监视并控制各种机电设备的启、停，并能够 显示、打印目前运行状态;

(2)自动检测、显示、打印各种机电设备的变化趋势 和历史数据，实现故障实时自动报警;

(3)根据外界环境和条件、负载变化等情况，对各种 设备进行自动调控，使之始终运行于最佳状态;

(4)通过设备档案、设备运行报表和设备维修管理报 表，实现大楼内各种机电设备的统一管理和协调控制;

(5)设计优化和预测工具，用于系统操作参数的优化 组合，对设备进行优化使用;

(6)实现自动化控制系统与楼宇内其他智能系统的数 据交换。总的来说，楼宇自动化控制系统将楼宇中包括空调、 变配电、给排水、电梯、照明等系统进行监视和最优控制。 因此，与人工控制系统比较具有节省能源、减少管理费用、 延长设备使用寿命、提高管理可靠性等优点。

2 现代化医疗类建筑对楼宇自动化控制系统的特 殊要求

作为现代化医院的建筑，对楼宇自动化控制系统的应用 有着特殊的要求。医院的空调通风系统主要由用于冷却的水 泵、冷水的机组、用于冷冻的水泵、冷却塔等设备组成。自 控系统中的控制器要求能够对医院空调冷源系统进行控制，能够进行负荷的分析、TOD的设定以及调节 PID 等。医院的 空气处理系统要求具备能够进行空气处理的空调相关机组 和新风机组，它的控制器应该既可以进行独立的工作，又可 以联网进行远程控制，具有调节 PID 控制特点或对工作站进 行监控和维护的功能，也可以在本地进行监控和维护。如果 出现阻塞或其他使用问题，应能够及时将问题反映给维护的 操作人员并及时提醒进行保养和检修。

3 楼宇自动化控制系统的节能模式

在现代化医院的能源消耗总量中，空调与照明系统约占 医院总能耗的 70%，在这其中，空调、制冷与供热设备大约 占到 40%左右，可以说是能耗“大户”。因此，要最大限度地 减少能耗，需要对空调系统采用变风量、变水量等多种控制 方法，既能满足使用者对环境的要求，又能使空调系统保持 最佳节能状态。此外，对于照明系统的优化，可以节约 30%～ 40%的照明用电。正是基于此种考虑，建立一套完善的楼宇 自动化控制节能系统，对于能源的合理利用、调度以及节能 综合管理有着十分重要的意义。

3.1 中央空调机组的自动控制模式

在空调系统中，空调机组的耗电量在整个系统的能耗中 居主要部分。由于中央空调系统庞大而且反应速度较慢，滞 后现象非常严重，给机组的节能运行增加了很多困难。传统 的控制方式，如单机比例调节或通过模块化机组对开停机进 行控制等，控制精度很差，能效比较低。随着技术的进步，空调机组设备的生产厂家己经普遍使用微机，利用自带的控制系统，使传统的模拟控制提升为数字控制和智能控制。其 中压缩机能量控制由传统的双位元控制发展到多台联动控 制和变速控制等，使得能量调节更为精确。机组的负荷调节 由单变量送风温度控制、回风温度控制发展到多变量输入模 糊控制，使得机组的运行效率大大提高。

3.2 变流节能控制模式

在实际使用的大多数时间里，暖通空调系统处于部分负 荷下，基于节能的考量，变流量系统的应用在实际工作中越 来越广泛。而变流量系统的正常运行完全依赖于系统控制，以达到在保证舒适的环境下节约能源的目标。变风节能控制 模式是当房间的热负荷低于设计值时，保持送风参数不变的 情况下通过减少送风量来保持室内的温度不变。一个好的变 风量控制系统，除了精确的设计，合理的计算，恰当的施工 安装外，选择最佳的控制方法至关重要。变水量系统是通过 一定的水温供应空调机的方式来提高热源机器的工作性能，而特殊水泵的使用可以改变送水量，以达成节约水泵用电的 效果。中央空调控制也就是把管路、管件、或阀门等集中设 定控制流体的方式来提供冷气，因此中央空调控制方式的组 合可以有效控制耗能，利于设计出合乎节能的空调系统。

3.3 医院照明自控系统的优化管理

作为医院正常工作、运转的主要组成部分，照明系统的 节能优化管理显得非常重要，尤其是对于夜间的突发手术而 言。针对医院照明自控系统的节能优化管理，目前主要有以 下两种措施：第一，严格控制公共区域照明，避免严重能量 浪费现象。具体方法有：1)根据季节轮回编制照明状态运 行时间表;2)夜间照明系统只运行最低的供电回路;3)增 加公共区域照明回路设计;4)根据光电感应等方式控制照 明回路。第二，加强办公区用电管理及安全控制。由于医院行政管理的特殊性，下班后行政人员常有加班等情况，所以 无法直接关闭办公区的电源总闸。有效解决办法之一就是分 区进行电量检测和控制。比如下班后且无加班人员工作，便 可远程关掉电源，实现办公室节能管理。此外，对于灯具的 参数自动配置，以及智能控制照明灯具的开启，是照明自控 系统节能设计的两大着力点。

4 结语

随着我国医疗投入的不断增长，卫生保健的投入与产出 之间的差距也在持续拉大，因此迫切需要进行节能方面的研 究。楼宇自动化控制系统在建筑节能中占据重要的位置，对 于新时期的医院工程建设起着重要的作用。运用科学理念和 决策建设节能型的绿色医院不仅仅能够降低医院的运行成 本，也可以减轻社会对医疗卫生的运行投入。这无论对医院、 设计者、乃至整个社会来说都具有现实意义。

[1]宋文军，刘正钢.计算机自动化控制系统的构建与临床应 用[J].医学信息(中旬刊)，2011，24(6).

[2]詹永.浅析楼宇自控系统在医院中的应用[J].黑龙江科 技信息，2010(2).

[3]张志斌，彭望清，李跃进，等.浅谈楼宇自控系统在医院 建筑中的应用[J].中国医疗前沿，2009，4(16).

赵德财，身份证号：220181199001035316

尹旭，身份证号：211322198912292298