樓宇自控系統(tǒng)中節(jié)能控制的研究

沈淮勇

摘 要：在當(dāng)前，樓宇自控系統(tǒng)已經(jīng)是建筑工程建設(shè)中不可缺少的一部分。在本文中，筆者就將針對某地高層建筑進(jìn)行分析，以此探討樓宇自控系統(tǒng)中節(jié)能控制研究。

關(guān)鍵詞：樓宇；自控系統(tǒng)；節(jié)能控制；研究

中圖分類號：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0.引言

隨著當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)水平也在不斷地增長。在這樣的情況下，當(dāng)前國民自然而然對于自身的生活質(zhì)量有了新的要求。除了吃穿玩樂以外，當(dāng)前國民對于生活與工作的環(huán)境也有了更高的要求。同時，工業(yè)化程度的提高也帶來了許多的環(huán)境問題，無論是霧霾、赤潮、臭氧層空洞等，這些環(huán)境問題極大地威脅到人類的生命和財產(chǎn)安全。眾所周知，在目前我國有許多國民的日常生活和工作都是在樓宇建筑中進(jìn)行。因此，在這樣的情況下，筆者認(rèn)為有必要加強(qiáng)樓宇自控系統(tǒng)的中節(jié)能控制。通過這樣的方式，不僅可以為國民創(chuàng)造更加舒適、便捷的生活環(huán)境，同時也能夠減少高能耗建筑的施工建設(shè)，從而實現(xiàn)節(jié)能減排、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用，為我國可持續(xù)發(fā)展社會的建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

一、方案設(shè)計對象

在本文中，筆者主要針對某地高層建筑進(jìn)行討論。該建筑主樓共為16層，其中地下為1層，而副樓則是為3層。這棟建筑的作用主要是用于辦公，因此其中樓宇自控系統(tǒng)包括了機(jī)電設(shè)備、新風(fēng)機(jī)組、熱泵機(jī)組、冷凍機(jī)組、照明設(shè)施、污水處理系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、水池液壓等。由這些系統(tǒng)所組成的樓宇自控系統(tǒng)可以實現(xiàn)建筑的統(tǒng)一管理，從而創(chuàng)造一個更加舒適、高效以及便捷的工作環(huán)境，為建筑中辦公人員的工作開展提供幫助。

二、系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)想

在該棟建筑當(dāng)中，施工人員充分考慮到建筑的實際工作以及辦公人員需求，因此在進(jìn)行樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計中，決定采用Honeywell Excel 5000 EBI系統(tǒng)來完成整棟建筑的控制工作。在Honeywell Excel 5000 EBI系統(tǒng)當(dāng)中，主要的工作內(nèi)容包括了對冷熱源系統(tǒng)、空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)、新風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)以及安防門禁系統(tǒng)的監(jiān)視和管理工作。而要想完成Honeywell Excel 5000 EBI系統(tǒng)的搭建工作，所需要的硬件設(shè)備包括的中心設(shè)備、傳輸設(shè)備、現(xiàn)場控制設(shè)備以及分控設(shè)備等。通過這些設(shè)備的共同工作，才能更好地實現(xiàn)樓宇自控系統(tǒng)的管理，為樓宇中的工作人員創(chuàng)造更加優(yōu)質(zhì)的工作環(huán)境，以此提高工作人員的工作效率和質(zhì)量。

三、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖及主要設(shè)備指標(biāo)

（一）系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

在Honeywell Excel 5000 EBI系統(tǒng)的工作當(dāng)中，需要依靠中央管理工作站、現(xiàn)場控制器以及現(xiàn)場設(shè)備這三級來完成監(jiān)視和管理工作。其中，中央管理工作站可以與以太網(wǎng)進(jìn)行連接，通過這樣的方式可以實現(xiàn)不同現(xiàn)場控制器之間的點對點通信，從而實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置與共享，提高控制管理效率和精確度。當(dāng)然，在現(xiàn)場設(shè)備當(dāng)中，現(xiàn)場傳感器、執(zhí)行器與控制器需要進(jìn)行直接連接。整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

（二）主要技術(shù)性能和技術(shù)指標(biāo)

（1）主控計算機(jī)

主控計算機(jī)在整個系統(tǒng)中屬于核心地位，因此，主控計算機(jī)的配置絕對要嚴(yán)格進(jìn)行要求。從Honeywell Excel 5000 EBI系統(tǒng)的要求來看，內(nèi)存最好2G或以上、硬盤500GB或以上，具備驅(qū)動器、控制接口板1只，顯示器分辨率不得小于1280×1024。

（2）DDC功能及功能要求

根據(jù)本次Honeywell Excel 5000 EBI系統(tǒng)實際的搭建情況來看，DDC功能需要采用Excel5000系列控制器，同時需要確保不同部位的軟件和硬件能夠?qū)崿F(xiàn)獨立運行，達(dá)到控制分散的作用。而根據(jù)DDC的運行特點來說，能夠?qū)崿F(xiàn)分散多點控制，每一臺控制器最多可以設(shè)置128個監(jiān)控點，功能模塊能夠達(dá)到18個，并且根據(jù)設(shè)備、控制點性質(zhì)以及數(shù)量的不同來進(jìn)行挑選，有效提高樓宇自控系統(tǒng)的工作效率和工作質(zhì)量。同時，DDC控制器采用鋰電池保護(hù)RAM數(shù)據(jù)，能夠有效預(yù)防掉電、通信終端以及錯誤操作等問題，避免在工作中出現(xiàn)任何的問題導(dǎo)致樓宇自控系統(tǒng)的失控，給建筑中工作人員工作的開展造成極大阻礙。

四、系統(tǒng)設(shè)計樓宇自控系統(tǒng)監(jiān)控和管理的內(nèi)容

（一）熱泵機(jī)組（風(fēng)冷）、冷凍機(jī)組（風(fēng)冷）控制

（1）工作內(nèi)容

針對熱泵機(jī)組（風(fēng)冷）、冷凍機(jī)組（風(fēng)冷）的監(jiān)控和管理工作內(nèi)容主要包含了供回水溫度、嚴(yán)厲監(jiān)控和管理；壓差旁同電動兩通閥的監(jiān)控和管理；機(jī)組開關(guān)碟閥開關(guān)的監(jiān)控和管理；循環(huán)泵的監(jiān)控和管理；冷凍機(jī)組的監(jiān)控和管理等。

（2）風(fēng)冷熱泵機(jī)組工藝的控制流程

針對風(fēng)冷熱泵機(jī)組工藝的控制流程，需要根據(jù)供回水管中水的流量以及不同管道之間形成的溫差來進(jìn)行，通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，從而實現(xiàn)最優(yōu)群控方式。在實際的控制和管理工作當(dāng)中，系統(tǒng)主要是采用彩色圖形來顯示機(jī)組狀態(tài)，工作人員可以在系統(tǒng)中對于設(shè)定值進(jìn)行修改，從而將機(jī)組的運行狀態(tài)維持在最佳。同時，在該系統(tǒng)當(dāng)中，機(jī)組運行過程中所產(chǎn)生的任何數(shù)據(jù)都可以進(jìn)行實時采集和現(xiàn)實，并且通過系統(tǒng)的內(nèi)部聯(lián)系將信息儲存在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，為之后的工作以及方案調(diào)整提供有力的參考。除此之外，采用系統(tǒng)進(jìn)行控制，還能夠?qū)怯钭钥叵到y(tǒng)中的各項日程進(jìn)行安排，確保整個系統(tǒng)的正常運行。當(dāng)然，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)任何故障的時候，通過系統(tǒng)也能夠快速及時地切換相關(guān)設(shè)備，避免問題給樓宇自控系統(tǒng)工作的開展帶來阻礙，同時也會影響到樓宇中工作人員的正常工作。而在這個過程中，工作人員就可以根據(jù)系統(tǒng)所反饋到的信息，及時查到故障發(fā)生的部位，以此制定更有針對性的措施來進(jìn)行故障排除工作，為系統(tǒng)的正常運行保駕護(hù)航。

（3）風(fēng)冷熱泵機(jī)組的控制工作

在非工作狀態(tài)的時候，風(fēng)冷熱泵機(jī)組一般處于低谷制冷狀態(tài)，在這個時候只需要運行一臺冷水機(jī)組。一旦工作量增加，那么系統(tǒng)就可以根據(jù)機(jī)組實際的工作狀態(tài)來判斷是否需要增加機(jī)組來保障工作的正常開展。而對于冷水機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測除了要檢查其運行狀態(tài)和故障狀態(tài)以外，還需要對手自動狀態(tài)進(jìn)行檢測。當(dāng)然，為了避免機(jī)組的磨損，一般不會直接進(jìn)入啟停狀態(tài)。

（二）樓層空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組控制

（1）工作內(nèi)容

根據(jù)該建筑的施工情況來看，空調(diào)機(jī)組總共有4組，同樣系統(tǒng)的控制包括了啟?？刂?、運行狀態(tài)、故障以及手自動控制等工作。新風(fēng)機(jī)組則有24臺，控制工作也包括了啟停控制、運行狀態(tài)、故障、手自動控制以及開關(guān)控制。

（2）監(jiān)控管理范圍

在樓層空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組的工作當(dāng)中，監(jiān)控管理范圍包括了環(huán)境溫度、預(yù)熱、聯(lián)鎖、濕度、室外溫、設(shè)備溫度、過濾網(wǎng)、運行時間以及消防系統(tǒng)等。

五、與其他機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)接口

在當(dāng)前，Honeywell Excel 5000 EBI系統(tǒng)屬于較為優(yōu)越的高效能、集成化BMS系統(tǒng)。應(yīng)用該系統(tǒng)，可以根據(jù)樓宇不同的需求將樓宇中不同的系統(tǒng)，比如說樓宇控制系統(tǒng)、消防系統(tǒng)以及安保系統(tǒng)整合到EBI5000的平臺之后，以此提高管理的效率，并且實現(xiàn)更加方便快捷的信息共享和資源優(yōu)化配置。該系統(tǒng)與其他機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)接口包括了自控系統(tǒng)與消防系統(tǒng)的接口、自控系統(tǒng)與配電系統(tǒng)的接口這兩種。

結(jié)語

綜上所述，伴隨著當(dāng)前我國國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，建筑工程的數(shù)量和規(guī)模都在不斷地擴(kuò)大。而在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展之下，樓宇自控系統(tǒng)已經(jīng)成了趨勢和必然之一。在本文中，針對對某樓層自控系統(tǒng)的分析，筆者認(rèn)為采用Honeywell Excel 5000 EBI系統(tǒng)是最適合該樓宇的系統(tǒng)。同時通過Honeywell Excel 5000 EBI系統(tǒng)也能夠?qū)怯钪衅渌到y(tǒng)進(jìn)行整個，實現(xiàn)信息的快速傳遞，為管理效率的提高提供幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]向中坡.醫(yī)用建筑節(jié)能中樓宇自動化控制系統(tǒng)的運用研究[J].工程技術(shù)：全文版，2016（3）：122-122.endprint