节能措施在楼宇自控系统中的应用

戴顺叶

摘  要：随着互联网时代的到来，城市楼宇建设的环保理念越来越受到人们的重视，物联网、自动化等新兴事物逐渐进入人们的生活。楼宇建设中的自控系统，如智能空调机组、热交换器、自动净水设备等一系列智能设备，在楼宇建设智能化方面日渐获得许多住户的青睐，同时这些设备的节能控制能力也是用户购买时考虑的重要因素。文章就节能措施在楼宇自控系统中的应用进行了深入分析，望能提供相应参考。

关键词：楼宇自控;智能系统;节能措施;控制

中图分类号：TU855        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）07-0166-02

Abstract： With the advent of the Internet era， people pay more and more attention to the environmental protection concept of urban building construction. the Internet of things， automation and other new things gradually enter people's lives. Automatic control systems in building construction， such as intelligent air conditioning units， heat exchangers， automatic water purification equipment and a series of intelligent equipment， are increasingly favored by many residents in the intelligent aspect of building construction. At the same time， the energy-saving control ability of these equipment is also an important factor to be considered when users buy. In this paper， the application of energy-saving measures in building automatic control system is deeply analyzed， and it is hoped that the corresponding reference can be provided.

Keywords： building automation; intelligent system; energy-saving measures; control

在現代智能建筑设计中，楼宇自控系统相比于传统楼宇设施，具有十分明显的优势，给人们的生活提供了很大的便利。并且楼宇自控系统不仅能够满足对各种智能化设备的分散控制，又能够针对各种用户的需求对设备进行集中管理。楼宇自控系统的设计和施工，能够节省较多的人力、物力，在管理上又具备很强的可靠性与信息集成优势。楼宇自控系统在节能性能上的措施主要体现在智能设备的信息管理上，但是在信息集成和分析能力上还存在着许多不足之处。在楼宇通风、排水、用电、空调设施等方面的节能措施应用正在逐步完善，但是依旧还有许多问题有待解决，本文就此问题展开系统的阐述。

1 通风系统智能节能措施的应用与不足

全热回收新风换气机组是楼宇自控系统中的重要节能措施，主要由排风机、送回风过滤网、交换器、送风机等主要设施组成。首先，通过中央管理站设定时间表程序，下载相应的DDC来控制全热回收新风换气机组工作，并且可以人为调控换风、通风设定的时间长短，可设定为临时性的通风换气系统，也可设定为永久性通风换气系统。新风换气系统的可调控机制能够让建筑设施的管理更加人性化、更加节能环保，因为管理者可以通过收集整理数据，分析出楼宇使用的高峰期和特殊时段，能够及时地进行智能化的换气措施，既可以避免过度消耗电能，又可以及时满足用户的需求，提高楼宇自控系统的智能化水平。

其次，通风系统中的风机过载继电器具有极好的监测能力，通过实时监测风机的用电荷载来感应风机故障，并且发送警报信号，做到实时监测的作用，降低风机系统故障的风险。楼宇自控系统通过对季节变化的感应，进行合理的新风换气措施，尤其是对夏冬两季的气温、空气、湿度等方面的感应是十分重要的。以夏天的气候为例，全热回收换气系统通过对温度、湿度、空气质量等方面的监测，智能化的控制新风换气的速率和换气的增量，一切措施以用户普遍的适应能力为标准，夏天室内外温差较大，用户进入室内时不能突然感觉室内温度太低，引起身体不适，尤其是对老人或者小孩。因此，夏天的室内换气主要在28-30度左右，既不能太低也不宜太高。而对于过渡季节，楼宇的自控系统可以大量使用新风换气，在节能的同时使用户不失舒适度。

最后，大功率的送排风机的使用模式可以根据回风质量变换频率或者定时间歇开关的工作模式，以此节约大量能源，避免排送风机长时间连续运行。楼宇排风节能措施也存在着一些缺憾，回收新风换气机组的使用还不算普及，节能性能还需要提高。

2 空调控制系统节能措施的应用与不足

楼宇自控系统的空调系统是一个非常耗能的系统，能源消耗时产生很大的热能，而空调系统的热能消耗过剩很有可能造成散热功能失调的风险。制冷空调系统的制冷效能如果降低或者失效，会让空调系统的运作能力受到非常大的损害，甚至可能完全丧失运作能力。空调系统的监控，主要体现在计算机网络技术的通讯水平上，通过对空调系统的网络系统连接，运用分散式直接数字控制、中央监控技术控制空调设备的制冷性能。楼宇空调系统的回路对空气处理的参数进行监测，定期将检测数据在计算机系统中进行分析，空调系统根据数据分析结果进行运行速度与精度的调整，使空调系统能够始终保持制冷或者保暖状态。空调监控系统的应用对于楼宇节能方面的作用也很显著。通常随着季节发生的变化，室内热量、湿度状况也在不断发生着变化，同时引起建筑楼宇冷热负荷的变化。空调的冷水机组与楼宇自控系统的监控系统与冷水机组的各个模块之间的接口进行加装连接，并且通过应用软件进行通讯。空调监控系统根据分析外部温度状况，得出所需的冷热负荷量，对冷水机组控制箱进行数据采集，再通过对空调电流运行情况和负载能力等参数的分析计算，保持冷水机组的节能性，使其耗电量始终在低耗能区段。空调在冬夏两季的使用需求是十分巨大的，因此不仅会消耗大量的能源，还会浪费许多经费支出，空调设备的多次、超负荷使用会使空调系统出现故障问题，而楼宇空调监控设计虽然能够为人们提供更加舒适的居住及工作环境，但是要解决空调耗能量大的问题还需要更好的、更加节能的监控设计方案。

3 照明系统节能措施的应用与不足

电气照明在楼宇建设中是必不可少的组成部分，楼宇照明控制系统越来越趋近于智能化、先进化。传统的照明控制设计主要是通过控制灯光回路的开关，一般是手动或者是声控，不能满足多样的居住、工作条件下的照明需求。而现在智能照明与物联网信息科技的结合，让楼宇系统对灯光的明暗程度、色彩分布、时间控制有了更加集中的把握，大大提高了人们对于照明环境的品质需求。

传统手动控制灯光只需简单控制开关，而后的自动控制则是主要通过对灯光的电、声、光三方面进行定时调控，再后来则是对照明系统的智能化控制。智能化控制不是简单地对一组灯光组合进行调控，而是以计算机网络技术与信息集成技术为核心对整个楼宇的灯光整体系统进行调整和控制，是集网络技术、计算机技术、自动控制技术、数据库技术、系统集成技术于一体的综合控制系统。智能化照明控制系统主要由输出、输入和系统单元组成。某些复杂的系统中还会存在辅助单元和系统软件。外界的控制信号通过输入单元转化成为系统能够识别的信号，作为控制依据，其中还有控制面板、智能传感器、时钟管理器等。通过接收总线的控制信号控制，输出单元分析出相应的负载回路，其中开关控制模块、调光控制模块等都能够起到分析输出的作用。而系統单元在系统控制软件的支持下，通过计算机对照明系统进行实时监控。同时智能化照明系统在进行楼宇照明控制时，采取控制信息图像化的信息采集模式，通过对信息的采集、分析、传输、整理最终进行反馈。应用智能传感器是智能化照明系统输入单元的重要组成原件，如使用时钟控制器来预设开启与关闭照明设备的时间将会有效地节约能源，还能够根据用户不同的需要提供不同的灯光布局。楼宇照明系统动静传感器，对楼宇各层、各区域的照明设备进行自动开关调控，在有人活动的区域，传感器能够及时检测出人员活动，并且及时将信息传递给控制器，再控制灯具设施的开关情况，从而不用造成不必要的资源浪费。活动区域通常可以是会议室、厕所、楼道、走廊等等。

4 楼宇自控系统节能措施的应用前景

随着智能建筑的兴起，空调控制技术、新风换气技术、照明技术也在不断发展，以此来满足实际用户新的生活、工作要求。现代化自控技术、计算机技术的进步，使楼宇控制系统的自控技术进入智能化控制的全新领域，对于行业设计人员来说，是机遇也是挑战。智能建筑是利用系统集成，将通信技术、计算机信息集成技术、网络技术与建筑艺术有机结合在一起，通过对楼宇各种智能化设备进行的自动监控，将信息资源的管理和对使用者的信息服务进行全方位的把控。进行合理投资、分析整合，创造出适合社会需求并且具备较好的安全性、高效性、便利性的建筑楼宇。楼宇自动化控制系统作为智能建筑必不可少的重要组成，其主要目的是为了将建筑物内部的能源消耗节省化、环境舒适化、设施智能化，能够随时进行检测、控制与管理。通过自控系统的实时监控，优质服务，为用户提供安全可靠、节能环保、舒适满意的工作和居住环境。全热新风换气系统、照明系统、空调系统、排水系统、供配电系统、电梯系统、消防系统、安防系统等等自控系统的有效控制对用户的生活、工作都起着一定作用。楼宇自动化控制将建筑物内的通风、给排水、变配电、照明、电梯、消防、空调等系统，进行集中监测、反馈、控制和管理，从而形成现代化综合自控系统。智能化控制能够实现设备的高层次智能管理，营造良好舒适的环境，提高工作效率，减少维护成本，节约能源。此外，随着建筑艺术的发展，智能化设备通过与建筑结合，设计师们也更加注重智能控制的艺术价值，进一步提高了楼宇环境质量和建筑价值，以及为节能和环保提供了更加可靠的途径。智能化控制是实现人居环境可持续发展的重要手段，具有十分广阔的发展前景。

综上，楼宇自动化控制系统节能措施的多方面应用，为未来楼宇建设的设计提供了更多可实施的方案，楼宇建筑的自控系统越来越具有科学性、环保性，相信在未来会有更大的发展空间。节能是每一个时代的永恒话题，可持续发展的发展理念与方向始终是当代优秀的建筑设计者们需要考虑和关注的设计要求。

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