智能建筑中楼宇自控系统的节能应用

■ 尹喜峰 张齐飞

大连方舟工程监理咨询有限公司

作为楼宇自控系统设计的要点，节能也是其设置的目的，它基于软件优化来实现，并需要随时检测与控制。绝大多数的建筑物耗能较大的就是空调系统与照明系统，其中照明系统能通过楼宇自控系统实现节能的部分包括照明分区，分时段照明控制等，而空调系统则较多，例如，冷冻站内冷水机组台数的启停控制方式；冷冻水供水的预测控制(变温差、变压差)和冷却水随机控制(注：主要采用冷冻和冷却水泵的变频控制方式)以及最小新风量控制等。

1 建筑物照明系统的节能

目前，照明系统的节能方式主要有两种：一种是通过合理控制光源的通断，对光源进行保护，延长光源的使用寿命，并且使光源能够在合理的时间段开通和关断，充分降低电能的浪费，达到节能的目的。另一种是通过控制光源的电压以改变光源的发光亮度，使光源发出的光线与周围环境的光线配合，最大限度地利用自然光，从而达到节约电能的作用。

1.1 合理控制光源开断

通过合理设置开通和关断条件，能够使照明系统根据时间和周围环境的条件（亮度、有没人活动等）自动开通或者关断，使光源能够在合理的时间开通，保证电能的充分利用。同时，智能照明系统一般都具有较好的保护功能，可以有效避免过电压和欠电压对光源的不利影响，从而延长光源的使用寿命。

我们将建筑物分为室内公共区域与室外公共区域。在室外公共区域可以借用停车场工作照明、广告照明以及标识牌照明等，采用ABB公司的i-bas系统进行工作照明分区以及分时段控制，实现时间控制、集中控制、分散控制和应急控制。

集中控制：在特殊情况下可以使用触摸屏中央控制电脑进行操作，比如阴雨大雾等特殊天气，可以及时更改预制的开闭时间，可监控系统实际的开闭情况、次数和时间。室外公共区域使用光线感应器适时监控，如某天天亮得较早，通过光线感应器的信息反馈关闭照明可有效地节能，反之开启照明，利于节能。

分散控制：在相应的操作区域我们也安置了智能控制面板，服务人员可以通过它进行现场操作，比如夜间紧急开启检查等，智能控制面板也提供锁定功能避免他人误操作，可以任意设定锁定方式也可以就地触锁定或通过触摸屏中央控制电脑开锁关锁。智能控制面板是低压智能设备，内部没有强电接入，工作电压是21V～30V直流电，所以任何形式的损坏或人为破坏都不会造成伤人事故，同时通过总线耦合器的过滤也不会造成系统的其他器件的损坏，这是极其安全的。

应急控制：同时也提供了消防联动模块，方式是由消防系统输出一组或多组24V有源信号（低于1.5A），系统可与消防系统连接，在遇突发事件时系统可关闭周边照明，开启走道照明引导疏散。

1.2 自动调节光源亮度

研究表明，人的眼睛对光强的感受是非线性的。利用这个原理，如果把照明亮度适当降低而人却不能觉察亮度的变化，这样就可以节省电能。主控制器里存放着根据眼睛对光强的非线性关系编写的程序，亮度传感器采集亮度数据送给主控制器，主控制器根据程序来自动调节照明，可以保持较好的照明效果，同时也达到节能的效果。

2 空调系统的节能

空调系统也是建筑物内部消耗能源最大的系统，虽然空调系统能够大大地提高人们日常生活的舒适性，但在正常运行过程中也造成了大量的能源消耗。相关数据调查表明，建筑物内部空调系统的能源消耗率是最大的，并且正在呈现不断上升的趋势，加重了能源短缺的程度。因此使空调设备更加节能是非常有必要的，而将楼宇自动技术与节能控制措施完美地结合，不仅能够充分保证建筑物室内的舒适性，还能在空调设备正常运行的情况下大大减少电能的消耗，延长空调设备的使用寿命，节省不必要的人力和资金的投入。

新风系统主要功能是根据楼层的面积大小，输送一定温度的新鲜空气量保证房间的空气质量。当室外空气烙值大于室内空气烙值时，新风风机采用最小新风，当室外空气烙值小于室内空气烙值时，新风风机采用全新风运行，因为这样能减少整个空调的能耗，而且还能有效改善室内空气品质。

楼宇自控系统不仅具有丰富的控制功能，而且有强大的管理功能化的界面设计。过滤网堵塞和风机过障会发出声光报警，提醒管理人员落实清洗和维护，定期进行设备的保养。在使用过程中可以充分利用楼控系统的功能以及新风机组空调机组的特点，根据时间程序进行节能启/停运行。具体体现在间歇运行使设备合理间歇启停，但不影响环境舒适程度和工艺要求最佳启动，根据人员使用情况或生产工艺情况预先开启空调设备。夏天采取大风量低温度，冬天采取大风量高温度，房间温度稳定以后在低风量下运行。最佳关机根据人员下班情况或生产工艺情况提前停止空调设备。

变风量控制(VAV)是一种新型的空调方式，在智能楼宇的空调中被越来越多地应用。当室内环境温度发生变化时，改变送风的温度和改变送风量大小两种控制方式都可以达到相同结果。采用变风量系统的中央空调系统可节能40%，而且系统只在冷热负荷达到峰值时才使用最大风量，因此可以大大降低能耗。VAV系统一般由带变频调节电机的空调机组和变风量可调风阀末端装置组成。监控内容包括控制风机的启停并监视风机的运行状态，根据室内温度的大小启动调节新回风门的大小和水阀的开度，来实现对温度的控制，使室温保持稳定。

总而言之，楼宇自控在建筑节能方面起着功不可没的作用，也有力地推动了我国建筑节能的实施。我们相信，在节能减排的大趋势下，楼宇自控也会将自己的功能发挥到更高境界，期待国内楼宇自控技术能有更高层次的提升，全力打造一个建筑节能新时代。