智能綠色建筑中樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)探討

李 斌

(太原市建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030002)

智能綠色建筑中樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)探討

李 斌

(太原市建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030002)

從智能綠色建筑中樓宇自控系統(tǒng)的構(gòu)成和功能分析入手，針對(duì)當(dāng)前智能綠色建筑自控技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)展開(kāi)討論，總結(jié)了樓宇自控系統(tǒng)在智能綠色建筑設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)，以設(shè)計(jì)出功能全面、管理便捷的樓宇自控系統(tǒng)。

智能綠色建筑，樓宇自控系統(tǒng)，設(shè)計(jì)

目前，智能建筑已在國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)非常普遍，隨著綠色建筑、建筑節(jié)能技術(shù)的推廣和應(yīng)用，樓宇自控系統(tǒng)在智能綠色建筑中的作用越來(lái)越重要。但是，如何建設(shè)一個(gè)功能完善的智能綠色建筑樓宇自控系統(tǒng)，并在建筑智能控制方面充分發(fā)揮其作用，已成為了設(shè)計(jì)、施工和業(yè)主各方所共同關(guān)注的問(wèn)題。

1 智能綠色建筑中的樓宇自控系統(tǒng)

1.1 智能綠色建筑中樓宇自控系統(tǒng)的組成及基本作用

樓宇自控系統(tǒng)是整個(gè)智能綠色建筑系統(tǒng)中，管理設(shè)備最多、涉及內(nèi)容豐富、系統(tǒng)復(fù)雜、涉及管理控制范圍最廣，是智能綠色建筑控制系統(tǒng)最重要的組成部分。綠色建筑的設(shè)備控制系統(tǒng)、消防報(bào)警控制系統(tǒng)和安防控制系統(tǒng)構(gòu)成了智能綠色建筑中樓宇自控系統(tǒng)的三大子系統(tǒng)。其中，綠色建筑設(shè)備控制系統(tǒng)由智能樓宇機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)、監(jiān)控巡更控制系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)及車場(chǎng)管理系統(tǒng)所組成。智能綠色建筑中的樓宇自控系統(tǒng)有如下基本功能：1)實(shí)時(shí)對(duì)智能綠色建筑各個(gè)子系統(tǒng)的重點(diǎn)設(shè)備節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，將較為分散的子系統(tǒng)集成起來(lái)，協(xié)同控制，并利用圖形、文字等直觀的方式將設(shè)備運(yùn)行情況傳送給管理員。 2)執(zhí)行管理員控制指令，管理受控設(shè)備的運(yùn)行。3)動(dòng)態(tài)反饋智能綠色建筑各設(shè)備子系統(tǒng)的狀態(tài)信息，并形成記錄報(bào)告。4)對(duì)智能綠色建筑設(shè)備的數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄，并為綜合信息數(shù)據(jù)管理研判提供數(shù)據(jù)支持。

1.2 智能綠色建筑中樓宇自控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能綠色建筑中樓宇自控系統(tǒng)一般分為集散式和現(xiàn)場(chǎng)總線式兩種結(jié)構(gòu)形式。1)集散式(DCS)。集散式，即集散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式(DCS：Distributed Control System)是應(yīng)用較為普及的一種自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，具有集中管理、分散控制的特點(diǎn)，通過(guò)兩層網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式，可對(duì)三個(gè)層級(jí)的設(shè)備進(jìn)行控制，它是伴隨計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生出的一種控制理論和結(jié)構(gòu)形式。集散式控制系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)智能綠色建筑現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信號(hào)的采集、分析、控制等，來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的控制過(guò)程。設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)控制器由人機(jī)交互平臺(tái)和控制處理中心兩部分組成，計(jì)算機(jī)和操作臺(tái)構(gòu)成了人機(jī)交互平臺(tái)，集散式控制系統(tǒng)通過(guò)控制處理中心實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的離線配置和在線監(jiān)視及控制。集散式控制系統(tǒng)有較強(qiáng)的可靠性，當(dāng)受控設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，仍能獨(dú)立運(yùn)行和控制。隨著智能綠色建筑中樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的快速發(fā)展，集散式控制系統(tǒng)已逐步被現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)形式所取代。2)現(xiàn)場(chǎng)總線式(FCS)?，F(xiàn)場(chǎng)總線式，即現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式(FCS：Fidlebus Control System)，智能綠色建筑中現(xiàn)場(chǎng)受控設(shè)備的儀器儀表、現(xiàn)場(chǎng)總線、控制計(jì)算機(jī)等三部分組成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線式，其核心是現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)。對(duì)于集散式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)總線式具有實(shí)時(shí)、穩(wěn)定、便捷、低廉等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于智能綠色建筑受控現(xiàn)場(chǎng)，彌補(bǔ)了集散式系統(tǒng)的不足，從信號(hào)、傳輸和標(biāo)準(zhǔn)等方面都有了新的變化。它是自動(dòng)控制技術(shù)、儀器儀表技術(shù)和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)融合的結(jié)果；主流的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中一般都采用了這種結(jié)構(gòu)形式?，F(xiàn)場(chǎng)總線式控制系統(tǒng)已成為建筑智能化系統(tǒng)重要組成部分，作為傳統(tǒng)集散式控制系統(tǒng)的替代，將成為第5代樓宇自控的結(jié)構(gòu)形式。

2 如何才能設(shè)計(jì)好智能綠色建筑中的樓宇自控系統(tǒng)

智能綠色建筑中的樓宇自控系統(tǒng)作用是對(duì)智能綠色建筑設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理。智能綠色建筑的水、電、暖類機(jī)電設(shè)備涵蓋內(nèi)容雜，關(guān)聯(lián)技術(shù)多，各專業(yè)既獨(dú)立成系統(tǒng)，又有相互交叉，為此，造成了智能綠色建筑中樓宇自控系統(tǒng)的多樣性和復(fù)雜性，如何才能設(shè)計(jì)出功能全面、管理便捷的樓宇自控系統(tǒng)，成為了設(shè)計(jì)師較為棘手的問(wèn)題。

2.1 熟練掌握智能綠色建筑國(guó)家規(guī)范和樓宇自控系統(tǒng)的綜合知識(shí)

智能綠色建筑中樓宇自控系統(tǒng)所涉及的設(shè)計(jì)規(guī)范和綠色建筑系統(tǒng)知識(shí)，是設(shè)計(jì)師進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論依據(jù)。GB/T 50314-2006智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，GB 50339-2003智能建筑工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范，GB/T 50378-2014綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)建筑標(biāo)準(zhǔn)是重要設(shè)計(jì)規(guī)范參考。此外，樓宇自控系統(tǒng)是智能綠色建筑中最復(fù)雜的系統(tǒng)之一，綜合了各類智能綠色建筑設(shè)備，各專業(yè)知識(shí)以及相互發(fā)生關(guān)系的知識(shí)點(diǎn)和接口必須要掌握。只有這樣，設(shè)計(jì)者才能在設(shè)計(jì)時(shí)做到游刃有余。

2.2 做好樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作

1)做好業(yè)主需求分析。樓宇自控系統(tǒng)最終是服務(wù)于建筑，不同的業(yè)主對(duì)于樓宇自控系統(tǒng)的理解以及功能定位是截然不同的，所以滿足業(yè)主的使用需要至關(guān)重要。而且樓宇自控系統(tǒng)對(duì)于大部分業(yè)主顯得過(guò)于專業(yè)，讓一個(gè)非專業(yè)人士提供專業(yè)的智能綠色建筑需求是不可能的，這就需要設(shè)計(jì)人員發(fā)揮主觀能動(dòng)性，不斷和業(yè)主方溝通，潛移默化的在智能綠色建筑、樓宇自控系統(tǒng)等基本建筑知識(shí)方面，對(duì)業(yè)主進(jìn)行知識(shí)普及，確保溝通有力，提高設(shè)計(jì)前期落實(shí)業(yè)主需求的工作效率。2)做好智能綠色建筑中可能應(yīng)用的各類機(jī)電設(shè)備需求分析。在智能綠色建筑的各類機(jī)電設(shè)備中，空調(diào)、動(dòng)力、照明、給排水設(shè)備等是主要機(jī)電設(shè)備，對(duì)此類設(shè)備的監(jiān)控和管理是十分重要的。進(jìn)行樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分理解水、電、暖通等專業(yè)的設(shè)計(jì)思路，這樣才能清楚整個(gè)樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)包括哪些內(nèi)容、達(dá)到何種深度、實(shí)現(xiàn)哪些功能等。3)做好前期配合協(xié)調(diào)。智能綠色建筑中的樓宇自控系統(tǒng)所涉及的機(jī)電設(shè)備種類繁雜，因此在進(jìn)行系統(tǒng)前期設(shè)計(jì)時(shí)，一定要與機(jī)電專業(yè)人員進(jìn)行充分溝通，詳細(xì)了解專業(yè)需求及設(shè)備功能，并在設(shè)計(jì)前期就要明確控制設(shè)備的配電箱二次回路、設(shè)備接口等需求，并確認(rèn)與其他專業(yè)的工作接口界面等。

2.3 抓好后期樓宇自控系統(tǒng)深化設(shè)計(jì)的及時(shí)跟進(jìn)

智能綠色建筑中樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)隨著工程項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)的進(jìn)行，是一個(gè)不斷變化的過(guò)程。設(shè)計(jì)人員要根據(jù)建筑、設(shè)備專業(yè)及其他因素的變化，對(duì)樓宇自控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡可能的跟上業(yè)主的需求變化，最大限度的滿足業(yè)主的功能要求。深化設(shè)計(jì)不僅在方案設(shè)計(jì)中應(yīng)積極開(kāi)展，而在后期項(xiàng)目施工圖設(shè)計(jì)中更應(yīng)作為重點(diǎn)認(rèn)真對(duì)待，使其系統(tǒng)的功能方案得到進(jìn)一步延續(xù)和貫徹，從而確保整個(gè)智能綠色建筑中樓宇自控系統(tǒng)的實(shí)用性和有效性。

3 結(jié)語(yǔ)

智能綠色建筑樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合各專業(yè)知識(shí)的復(fù)雜設(shè)計(jì)工作，它涉及工程技術(shù)、IT技術(shù)、綠色建筑技術(shù)、管理技術(shù)等眾多方面，且各個(gè)方面都有獨(dú)立的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，這就需要掌握好智能綠色建筑中綜合各專業(yè)的基本知識(shí)要點(diǎn)，并在日常設(shè)計(jì)中將這些專業(yè)的相互關(guān)系加以協(xié)調(diào)，這樣才能設(shè)計(jì)出適用、有效的樓宇自控系統(tǒng)。

[1] 全國(guó)智能建筑情報(bào)網(wǎng)，中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院.建筑設(shè)備監(jiān)控與管理系統(tǒng)應(yīng)用手冊(cè)[Z].2006.

[2] GB/T 50314-2006,智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] GB/T 50378-2014,綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] 施鑒諾.智能建筑的建筑設(shè)備自動(dòng)化[D].北京：北京工業(yè)大學(xué)，2001.

[5] 孫景芝.建筑電氣自動(dòng)控制[M].北京：北京建筑工業(yè)出版社，1993.

[6] 趙起升，朱靜孫，王 平.智能建筑中的樓宇自動(dòng)化設(shè)計(jì)及其應(yīng)用[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(城市科學(xué)版),2003,20(3)：37-38.

On exploration for design of building automatic control system in intelligent green buildings

LI Bin

(TaiyuanArchitecturalDesignandResearchInstitute,Taiyuan030002,China)

From the components and functions of the building automatic control system in the intelligent green buildings, the paper discusses the application technique of the current automatic control in intelligent green buildings in China, and sums up the main points and difficulties of the system in the design for intelligent green architectural design, so as to have the all-sided and simple management building automatic system.

intelligent green building, building automatic system, design

1009-6825(2014)30-0014-02

2014-08-18

李 斌(1975- )，男，工程師

TU201.5

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