智能建筑是適應發展的必然產物,通過智能化技術可增強建筑功能、提高管理水平、節約建筑運營能耗、保障建筑及人身安全、提高建筑內環境舒適度。上述內容直接關系到建筑物未來幾十年的使用效果以及業主投資的回報。
樓宇自控(BA) 是建筑弱電工程的主要系統,集網絡、計算機、控制和檢測技術于一身,使得建筑內機電設備管理高效、環境獲得最佳舒適度、大幅度節約建筑運行能耗。采用先進的樓宇自控系統(即開放、實時控制結構) ,可為用戶提供樓宇自控系統的綜合解決方案。
1 樓宇自控系統需求分析
1. 1 樓宇自控被控對象分析
1. 1. 1 建筑物特點
1) 運營能耗大。2) 功能分區多。
1. 1. 2 機電設備特點
1) 機電設備種類繁多、位置分散。2) 能耗設備占的比率大。
1. 2 樓宇自控系統特點分析
1. 2. 1 系統結構復雜
1) 建筑無論是高層還是扁平結構,其設備機房都會縱橫分散,因此,BA 系統的網絡拓撲結構應滿足建筑結構的特點。為提高系統可靠性(即危險分散) ,將DDC 控制器和被控機組一對一進行配置才是最佳選擇。2) 在龐大建筑物內,DDC 控制器節點數目多、現場總線距離長, I/ O 容量大,為了保證網絡結構的合理性及系統實時性,應采用多個系統控制器(即主控制器) ,它們與工作站間采用以太網結構以提高傳輸速率(10 Mb) 。
1. 2. 2 監控要求高
1) 樓宇自控的主要功效之一是節約建筑運營能耗,為了提高計量及監控精度,主要現場DDC 控制器應選用位數為32 位的DDC 控制器。2) 對建筑中最大的耗能設備冷凍機組的控制,除滿足常規控制功能外,還應引入冷量負荷臺數控制,如果冷凍機組自身帶監控設備時,應通過網絡接口(網關) 納入BA 系統,以便監控機組內的運行參數,同時實現冷機群控。3) 有的建筑對電量參數監視要求高,點數相對也很多,為提高系統的可靠性且降低工程成本,選用傳感器、變送器、通訊為一體的多功能智能電計量產品為宜。4) 建議對所有納入BA 系統的送/ 排風機,都應同時納入消防的監控之下,而且消防的級別應高于樓控。消防、樓控和電氣的控制接口,可通過對電控箱線路的聯合設計實現。
1. 2. 3 產品選型的要點
1) 為便于用戶的維護,應對BA 系統所用各類現場設備,如傳感器、控制器、閥門、執行機構采用同一品牌的產品。2) 為使業主在選擇BA 產品和系統日后的擴展中有充分的自主權,且便于與第三方設備或系統集成,應選擇采用開放性、國際標準( ISO 1648425)BACnet 協議通訊的BA 產品為宜。3) 考慮BA 系統I/ O 的不確定性以及便于修改、調整等因素,應采用具備通用輸入/ 輸出功能,且可進行本地和遠程擴展的BA 產品為宜。
2 樓宇自控系統達到的目標
1) 創造舒適環境。2) 降低運營能耗。3) 保障設備安全。4)實現物業管理現代化。5) 為系統集成奠定基礎。
3 樓宇自控系統的選擇
[$page] 樓宇自控(BA) 系統的選擇要遵循“高性價比”原則,充分考慮其技術的先進性、系統的開放性、可靠性及擴展性(或靈活性) 。
在選用產品時,首先應從該智能建筑的要求出發,要充分分析和考慮市場可供商品的特性及其產品的市場定位,選擇適合于自己建筑特性的產品。業主在選擇樓宇自控系統產品時首先要對產品進行性能/ 價格比較,其次一定要與自控集成商和使用單位一起對建筑物的自控系統方案進行優化,根據自己的投資預算和實際需求,合理選擇最具有節能功能、方便管理的自控方案,使自控系統達到先進、完善、易用的水平。
4 樓宇自控系統設計范圍
樓宇自控系統要對建筑物內的各機電設備,包括暖通空調系統、送排風系統、給排水系統、變配電系統、照明系統、電梯系統等,采用集散系統進行自動監控和管理,以便于對各類機組提供可靠的、經濟的優化控制。
4. 1 暖通空調系統
通過樓宇自動化系統(BA) 實現對空調末端設備的節能自動控制。當空調負荷發生變化時,通過采集相關數值,經系統運算后改變冷水機組工作狀態、冷凍水和冷卻水流量以及冷卻塔風機的風量,確保冷水機組始終工作在效率最佳狀態,使主機始終處于高轉換效率的最佳運行工況。
另外,通過樓宇自控系統,對中央空調系統末端的新風機、空調機以及風機盤管等裝置進行狀態監視及“精細化”控制,以實現節能的目的,也就是通過DDC(直接數字控制器) ,將檢測的相關量值進行PID 運算,實現對上述設備的PID 控制,達到一定的節能效果,同時創造舒適性環境。
4. 2 送排風系統
根據時間表(日常和節假日) 合理啟停送排風,達到節能目的;監視風機的運行狀態和故障報警,記錄風機工作時間,及時維護、維修,達到延長設備使用壽命的目的。
4. 3 給排水系統
給排水系統的檢測控制功能主要體現在檢測生活水池、消防水池以及污水池等的水位,控制水泵的開關以及高低水位和水泵故障報警。系統主要通過對水泵的合理控制達到延長設備使用壽命和節省能源的目的。
4. 4 供配電系統
BA 系統對供配電系統只監不控,針對高/ 低壓回路檢測其電壓、電流、功率等參數。尤其是低壓供電部分,其每個供電回路的供電對象比較具體,因此,這些參數對于建筑物的管理人員非常有用,通過這些參數可以分析建筑物內各主要用電設備的用電情況,為更有效和科學地用電提供幫助。
4. 5 照明系統
照明控制系統可以將建筑物的照明設備按需分成若干組,以時間、區域程序來設定設備的開關,以達到節能的效果。另外,當有緊急事件發生時,照明設備可以做出相應的聯動配合,將相應的區域照明打開。
[$page] 4. 6 電梯系統
建筑物內的電梯是由專門的控制系統控制的,由電梯供應商提供。樓宇系統通常只是監視每部電梯的狀態,如:運行、故障、上/下行等參數,以便操作人員可隨時獲得這些信息,如遇緊急情況可以及時發現和處理。
4. 7 語音界面系統
當下班或假期時,許多設備已經按預先設定的時間程序關閉,