芻議樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展

邱金坤

（中國電影博物館，北京100015）

1 引言

樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)是構(gòu)成智能建筑的關(guān)鍵部分，為真正實(shí)現(xiàn)智能化的重點(diǎn)和關(guān)鍵。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)利用相關(guān)的自動(dòng)控制系統(tǒng)當(dāng)中的集成，對(duì)建筑內(nèi)部的一系列電氣設(shè)備加以控制和協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑的科技化管理。

2 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的概述

2.1 樓宇自動(dòng)化的作用以及目的

樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)為智能建筑的關(guān)鍵構(gòu)建部分，涵蓋了建筑內(nèi)部當(dāng)中的各個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備，其中主要有：給排水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、照明以及安全管理系統(tǒng)等。其中，樓宇自動(dòng)化起到的作用為對(duì)建筑內(nèi)部的系統(tǒng)和設(shè)備實(shí)施集中監(jiān)控，可有效實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化的管理，為使用者提供舒適、安全以及穩(wěn)定的生活環(huán)境和工作環(huán)境[1]。此外，由于高度智能化的集中管控，可將建筑內(nèi)部的管理效率進(jìn)行提升，減少設(shè)備發(fā)生故障的概率，也極大減少了之后的維護(hù)和運(yùn)營成本。

樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的目的為，對(duì)建筑內(nèi)部當(dāng)中的機(jī)電設(shè)備信息進(jìn)行收集、分析和處理，其中，可應(yīng)用最優(yōu)化的手段進(jìn)行控制，對(duì)設(shè)備實(shí)施相應(yīng)的監(jiān)控和集中處理，以便各個(gè)子系統(tǒng)和設(shè)備都能在高效的狀態(tài)下運(yùn)行，營造出良好、舒適并且安全的工作環(huán)境，將系統(tǒng)的造價(jià)減低，節(jié)約對(duì)能源資源的消耗，節(jié)省管理中各項(xiàng)費(fèi)用的支出，確保系統(tǒng)能夠有序并且高效的運(yùn)行，提高現(xiàn)代化管理服務(wù)水平。

2.2 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成

在樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，涵蓋了給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)以及供配電等子系統(tǒng)[2]。在給排水系統(tǒng)當(dāng)中，相應(yīng)的功能為實(shí)現(xiàn)實(shí)施檢測(cè)建筑內(nèi)部的排水泵、給水泵等排水系統(tǒng)，結(jié)合相關(guān)檢測(cè)的數(shù)據(jù)，發(fā)出開啟和關(guān)閉水泵的指令，以便保障建筑當(dāng)中排水和供水始終處于正常的狀態(tài)；在空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中，可針對(duì)建筑的內(nèi)部空間機(jī)組溫度進(jìn)行控制，還有對(duì)流量的把控，這樣可使設(shè)備處于最佳的節(jié)能狀態(tài)，保障建筑有最理想的舒適程度，并將設(shè)備的能耗進(jìn)行降低；在電梯系統(tǒng)當(dāng)中，要對(duì)建筑當(dāng)中的交通安全給予保障，對(duì)內(nèi)部的電梯與總控制之間的相關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)際運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便做出高效的控制；消防系統(tǒng)在樓宇自動(dòng)化當(dāng)中會(huì)比較獨(dú)立，這是為了在出現(xiàn)自然災(zāi)害時(shí)，確保建筑物當(dāng)中的系統(tǒng)還能在短時(shí)間當(dāng)中有序運(yùn)行，以便對(duì)建筑物內(nèi)的生命和財(cái)產(chǎn)安全進(jìn)行保護(hù)。

2.3 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)

在當(dāng)前階段，對(duì)于樓宇自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，最關(guān)鍵的核心便是現(xiàn)場總線技術(shù)。當(dāng)前，我國的樓宇自動(dòng)化技術(shù)結(jié)構(gòu)包括了集散式結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)[3]。其中，在集散式結(jié)構(gòu)當(dāng)中，非常明顯的特征便是集中管理以及分散控制，通常包括了2層網(wǎng)絡(luò)以及3級(jí)控制設(shè)備，是在20世紀(jì)我國在對(duì)智能樓宇進(jìn)行建設(shè)時(shí)采用的主要結(jié)構(gòu)形式。在步入21世紀(jì)之后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的全面發(fā)展，帶動(dòng)了總線技術(shù)的發(fā)展，成為現(xiàn)代社會(huì)當(dāng)中非常有控制優(yōu)勢(shì)的一種控制系統(tǒng)。對(duì)于該項(xiàng)系統(tǒng)的應(yīng)用，將集散式網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中存在的封閉缺陷進(jìn)行了克服，使用了理想化和標(biāo)準(zhǔn)化的方式，對(duì)專用網(wǎng)絡(luò)的局限問題進(jìn)行了解決。此外，對(duì)其的應(yīng)用，還將集散式控制系統(tǒng)當(dāng)中的存在的分散分布特征進(jìn)行了改善，產(chǎn)生了全新的分布結(jié)構(gòu)，以便在現(xiàn)場環(huán)節(jié)中更好地融合控制現(xiàn)場。

與集散式分布技術(shù)進(jìn)行比較，對(duì)于現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用，可將自動(dòng)控制當(dāng)中的智能化操作水平進(jìn)行提升，將控制系統(tǒng)當(dāng)中的開放性和公開性進(jìn)行了加強(qiáng)，有效實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中的分散性。此外，還可對(duì)硬件的使用數(shù)量進(jìn)行節(jié)約，降低維護(hù)開銷和安裝的費(fèi)用等，使控制和測(cè)量能夠更加準(zhǔn)確和可靠。

3 我國樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景

3.1 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

從當(dāng)前的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)情況進(jìn)行分析，智能建筑的相關(guān)發(fā)展還處于剛剛起步的發(fā)展階段，與一些發(fā)達(dá)國家進(jìn)行比較，發(fā)展和應(yīng)用的水平還比較低，對(duì)其的控制還沒有得到系統(tǒng)的優(yōu)化，各個(gè)系統(tǒng)的接口處還沒有全面發(fā)展成自動(dòng)化操作，甚至在比較偏遠(yuǎn)的區(qū)域，還沒有開始建設(shè)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，其中的表現(xiàn)包括：其一，對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)的自主開發(fā)，還存在很大的局限性[4]。當(dāng)前，我國的相關(guān)自主研究，在硬件方面還缺乏一定的硬件。此外，樓宇的自動(dòng)化建設(shè)，還沒有太多的探究理論，缺乏較強(qiáng)的研究深度；其二，智能建筑對(duì)于樓宇的自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，還沒有較高的層次。從理論的角度進(jìn)行思考，樓宇的自動(dòng)化系統(tǒng)使用，不會(huì)只局限在對(duì)內(nèi)部電氣設(shè)備的智能控制和監(jiān)測(cè)，其中起到的最大作用便是將設(shè)備的運(yùn)營消耗進(jìn)行了減小，節(jié)約了資源能源，降低了運(yùn)行的成本。當(dāng)前，對(duì)于樓宇的自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)和研究，很多還停留在了保障功能達(dá)標(biāo)的層面，只探究了滿足了人們對(duì)建筑物的安全和舒適要求，未實(shí)施更高層次的探究和分析；其三，當(dāng)前的樓宇自動(dòng)化精度還有非常大的缺陷，相關(guān)的可控制也沒有實(shí)現(xiàn)最佳的性能。例如：樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)控制準(zhǔn)確性的精度大概為2%，并且閥門經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)反復(fù)震蕩的情況。如果閥門出現(xiàn)了反復(fù)振動(dòng)的情況，會(huì)將流動(dòng)的阻力提升，使其中的能耗提升，并且會(huì)導(dǎo)致閥門與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間發(fā)生磨損，使設(shè)備的維護(hù)成本有所提升[5]。此外，在我國的自動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中，大約有超過10%的傳感器，準(zhǔn)確程度會(huì)比較低。

3.2 發(fā)展前景

我國的城鄉(xiāng)發(fā)展，越來越傾向于二元結(jié)構(gòu)，并且在土地資源十分緊張的情況下，對(duì)于高層建筑的開發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)非常平常。因此，為了對(duì)高層建筑實(shí)施智能化控制，樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)成為主流選擇。

①在低碳節(jié)能發(fā)展當(dāng)中的應(yīng)用。雖然各個(gè)建筑在投標(biāo)書當(dāng)中，都會(huì)標(biāo)注好相關(guān)節(jié)能管理的措施，但在真正進(jìn)行運(yùn)行的過程中，卻沒能將設(shè)計(jì)的節(jié)能管理真正落實(shí)到實(shí)處。因此，對(duì)于未來的發(fā)展，一定更注重低碳節(jié)能的發(fā)展[6]。其中，在相關(guān)的學(xué)術(shù)研究當(dāng)中，要注重對(duì)人才的培養(yǎng)，借鑒國外先進(jìn)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，可提升對(duì)樓宇的全面控制。

②在智能化發(fā)展當(dāng)中的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)、電子和通信技術(shù)等，已經(jīng)被全面應(yīng)用在了智能建筑當(dāng)中，為樓宇的自動(dòng)化發(fā)展帶來了廣闊的發(fā)展機(jī)遇和前景。

4 結(jié)語

總之，我國的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展還處于剛剛起步的階段，如樓宇的自動(dòng)化建設(shè)，還沒有太多的探究理論，缺乏較強(qiáng)的研究深度、樓宇的自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)和研究，很多還停留在了保障功能達(dá)標(biāo)的層面等。所以，對(duì)于國樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景還需要實(shí)施進(jìn)一步的探究和分析。