節(jié)能措施在樓宇自控系統(tǒng)中的應(yīng)用

戴順葉

摘? 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，城市樓宇建設(shè)的環(huán)保理念越來(lái)越受到人們的重視，物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)化等新興事物逐漸進(jìn)入人們的生活。樓宇建設(shè)中的自控系統(tǒng)，如智能空調(diào)機(jī)組、熱交換器、自動(dòng)凈水設(shè)備等一系列智能設(shè)備，在樓宇建設(shè)智能化方面日漸獲得許多住戶的青睞，同時(shí)這些設(shè)備的節(jié)能控制能力也是用戶購(gòu)買(mǎi)時(shí)考慮的重要因素。文章就節(jié)能措施在樓宇自控系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入分析，望能提供相應(yīng)參考。

關(guān)鍵詞：樓宇自控;智能系統(tǒng);節(jié)能措施;控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TU855? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：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(xiàn)代智能建筑設(shè)計(jì)中，樓宇自控系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)樓宇設(shè)施，具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，給人們的生活提供了很大的便利。并且樓宇自控系統(tǒng)不僅能夠滿足對(duì)各種智能化設(shè)備的分散控制，又能夠針對(duì)各種用戶的需求對(duì)設(shè)備進(jìn)行集中管理。樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工，能夠節(jié)省較多的人力、物力，在管理上又具備很強(qiáng)的可靠性與信息集成優(yōu)勢(shì)。樓宇自控系統(tǒng)在節(jié)能性能上的措施主要體現(xiàn)在智能設(shè)備的信息管理上，但是在信息集成和分析能力上還存在著許多不足之處。在樓宇通風(fēng)、排水、用電、空調(diào)設(shè)施等方面的節(jié)能措施應(yīng)用正在逐步完善，但是依舊還有許多問(wèn)題有待解決，本文就此問(wèn)題展開(kāi)系統(tǒng)的闡述。

1 通風(fēng)系統(tǒng)智能節(jié)能措施的應(yīng)用與不足

全熱回收新風(fēng)換氣機(jī)組是樓宇自控系統(tǒng)中的重要節(jié)能措施，主要由排風(fēng)機(jī)、送回風(fēng)過(guò)濾網(wǎng)、交換器、送風(fēng)機(jī)等主要設(shè)施組成。首先，通過(guò)中央管理站設(shè)定時(shí)間表程序，下載相應(yīng)的DDC來(lái)控制全熱回收新風(fēng)換氣機(jī)組工作，并且可以人為調(diào)控?fù)Q風(fēng)、通風(fēng)設(shè)定的時(shí)間長(zhǎng)短，可設(shè)定為臨時(shí)性的通風(fēng)換氣系統(tǒng)，也可設(shè)定為永久性通風(fēng)換氣系統(tǒng)。新風(fēng)換氣系統(tǒng)的可調(diào)控機(jī)制能夠讓建筑設(shè)施的管理更加人性化、更加節(jié)能環(huán)保，因?yàn)楣芾碚呖梢酝ㄟ^(guò)收集整理數(shù)據(jù)，分析出樓宇使用的高峰期和特殊時(shí)段，能夠及時(shí)地進(jìn)行智能化的換氣措施，既可以避免過(guò)度消耗電能，又可以及時(shí)滿足用戶的需求，提高樓宇自控系統(tǒng)的智能化水平。

其次，通風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)過(guò)載繼電器具有極好的監(jiān)測(cè)能力，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)的用電荷載來(lái)感應(yīng)風(fēng)機(jī)故障，并且發(fā)送警報(bào)信號(hào)，做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的作用，降低風(fēng)機(jī)系統(tǒng)故障的風(fēng)險(xiǎn)。樓宇自控系統(tǒng)通過(guò)對(duì)季節(jié)變化的感應(yīng)，進(jìn)行合理的新風(fēng)換氣措施，尤其是對(duì)夏冬兩季的氣溫、空氣、濕度等方面的感應(yīng)是十分重要的。以夏天的氣候?yàn)槔?，全熱回收換氣系統(tǒng)通過(guò)對(duì)溫度、濕度、空氣質(zhì)量等方面的監(jiān)測(cè)，智能化的控制新風(fēng)換氣的速率和換氣的增量，一切措施以用戶普遍的適應(yīng)能力為標(biāo)準(zhǔn)，夏天室內(nèi)外溫差較大，用戶進(jìn)入室內(nèi)時(shí)不能突然感覺(jué)室內(nèi)溫度太低，引起身體不適，尤其是對(duì)老人或者小孩。因此，夏天的室內(nèi)換氣主要在28-30度左右，既不能太低也不宜太高。而對(duì)于過(guò)渡季節(jié)，樓宇的自控系統(tǒng)可以大量使用新風(fēng)換氣，在節(jié)能的同時(shí)使用戶不失舒適度。

最后，大功率的送排風(fēng)機(jī)的使用模式可以根據(jù)回風(fēng)質(zhì)量變換頻率或者定時(shí)間歇開(kāi)關(guān)的工作模式，以此節(jié)約大量能源，避免排送風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。樓宇排風(fēng)節(jié)能措施也存在著一些缺憾，回收新風(fēng)換氣機(jī)組的使用還不算普及，節(jié)能性能還需要提高。

2 空調(diào)控制系統(tǒng)節(jié)能措施的應(yīng)用與不足

樓宇自控系統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)非常耗能的系統(tǒng)，能源消耗時(shí)產(chǎn)生很大的熱能，而空調(diào)系統(tǒng)的熱能消耗過(guò)剩很有可能造成散熱功能失調(diào)的風(fēng)險(xiǎn)。制冷空調(diào)系統(tǒng)的制冷效能如果降低或者失效，會(huì)讓空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)作能力受到非常大的損害，甚至可能完全喪失運(yùn)作能力。空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控，主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的通訊水平上，通過(guò)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接，運(yùn)用分散式直接數(shù)字控制、中央監(jiān)控技術(shù)控制空調(diào)設(shè)備的制冷性能。樓宇空調(diào)系統(tǒng)的回路對(duì)空氣處理的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，定期將檢測(cè)數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行分析，空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行運(yùn)行速度與精度的調(diào)整，使空調(diào)系統(tǒng)能夠始終保持制冷或者保暖狀態(tài)?？照{(diào)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)于樓宇節(jié)能方面的作用也很顯著。通常隨著季節(jié)發(fā)生的變化，室內(nèi)熱量、濕度狀況也在不斷發(fā)生著變化，同時(shí)引起建筑樓宇冷熱負(fù)荷的變化?？照{(diào)的冷水機(jī)組與樓宇自控系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)與冷水機(jī)組的各個(gè)模塊之間的接口進(jìn)行加裝連接，并且通過(guò)應(yīng)用軟件進(jìn)行通訊?？照{(diào)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)分析外部溫度狀況，得出所需的冷熱負(fù)荷量，對(duì)冷水機(jī)組控制箱進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，再通過(guò)對(duì)空調(diào)電流運(yùn)行情況和負(fù)載能力等參數(shù)的分析計(jì)算，保持冷水機(jī)組的節(jié)能性，使其耗電量始終在低耗能區(qū)段?？照{(diào)在冬夏兩季的使用需求是十分巨大的，因此不僅會(huì)消耗大量的能源，還會(huì)浪費(fèi)許多經(jīng)費(fèi)支出，空調(diào)設(shè)備的多次、超負(fù)荷使用會(huì)使空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題，而樓宇空調(diào)監(jiān)控設(shè)計(jì)雖然能夠?yàn)槿藗兲峁└邮孢m的居住及工作環(huán)境，但是要解決空調(diào)耗能量大的問(wèn)題還需要更好的、更加節(jié)能的監(jiān)控設(shè)計(jì)方案。

3 照明系統(tǒng)節(jié)能措施的應(yīng)用與不足

電氣照明在樓宇建設(shè)中是必不可少的組成部分，樓宇照明控制系統(tǒng)越來(lái)越趨近于智能化、先進(jìn)化。傳統(tǒng)的照明控制設(shè)計(jì)主要是通過(guò)控制燈光回路的開(kāi)關(guān)，一般是手動(dòng)或者是聲控，不能滿足多樣的居住、工作條件下的照明需求。而現(xiàn)在智能照明與物聯(lián)網(wǎng)信息科技的結(jié)合，讓樓宇系統(tǒng)對(duì)燈光的明暗程度、色彩分布、時(shí)間控制有了更加集中的把握，大大提高了人們對(duì)于照明環(huán)境的品質(zhì)需求。

傳統(tǒng)手動(dòng)控制燈光只需簡(jiǎn)單控制開(kāi)關(guān)，而后的自動(dòng)控制則是主要通過(guò)對(duì)燈光的電、聲、光三方面進(jìn)行定時(shí)調(diào)控，再后來(lái)則是對(duì)照明系統(tǒng)的智能化控制。智能化控制不是簡(jiǎn)單地對(duì)一組燈光組合進(jìn)行調(diào)控，而是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息集成技術(shù)為核心對(duì)整個(gè)樓宇的燈光整體系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和控制，是集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)于一體的綜合控制系統(tǒng)。智能化照明控制系統(tǒng)主要由輸出、輸入和系統(tǒng)單元組成。某些復(fù)雜的系統(tǒng)中還會(huì)存在輔助單元和系統(tǒng)軟件。外界的控制信號(hào)通過(guò)輸入單元轉(zhuǎn)化成為系統(tǒng)能夠識(shí)別的信號(hào)，作為控制依據(jù)，其中還有控制面板、智能傳感器、時(shí)鐘管理器等。通過(guò)接收總線的控制信號(hào)控制，輸出單元分析出相應(yīng)的負(fù)載回路，其中開(kāi)關(guān)控制模塊、調(diào)光控制模塊等都能夠起到分析輸出的作用。而系統(tǒng)單元在系統(tǒng)控制軟件的支持下，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)智能化照明系統(tǒng)在進(jìn)行樓宇照明控制時(shí)，采取控制信息圖像化的信息采集模式，通過(guò)對(duì)信息的采集、分析、傳輸、整理最終進(jìn)行反饋。應(yīng)用智能傳感器是智能化照明系統(tǒng)輸入單元的重要組成原件，如使用時(shí)鐘控制器來(lái)預(yù)設(shè)開(kāi)啟與關(guān)閉照明設(shè)備的時(shí)間將會(huì)有效地節(jié)約能源，還能夠根據(jù)用戶不同的需要提供不同的燈光布局。樓宇照明系統(tǒng)動(dòng)靜傳感器，對(duì)樓宇各層、各區(qū)域的照明設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)開(kāi)關(guān)調(diào)控，在有人活動(dòng)的區(qū)域，傳感器能夠及時(shí)檢測(cè)出人員活動(dòng)，并且及時(shí)將信息傳遞給控制器，再控制燈具設(shè)施的開(kāi)關(guān)情況，從而不用造成不必要的資源浪費(fèi)。活動(dòng)區(qū)域通?？梢允菚?huì)議室、廁所、樓道、走廊等等。

4 樓宇自控系統(tǒng)節(jié)能措施的應(yīng)用前景

隨著智能建筑的興起，空調(diào)控制技術(shù)、新風(fēng)換氣技術(shù)、照明技術(shù)也在不斷發(fā)展，以此來(lái)滿足實(shí)際用戶新的生活、工作要求。現(xiàn)代化自控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，使樓宇控制系統(tǒng)的自控技術(shù)進(jìn)入智能化控制的全新領(lǐng)域，對(duì)于行業(yè)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。智能建筑是利用系統(tǒng)集成，將通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息集成技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與建筑藝術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，通過(guò)對(duì)樓宇各種智能化設(shè)備進(jìn)行的自動(dòng)監(jiān)控，將信息資源的管理和對(duì)使用者的信息服務(wù)進(jìn)行全方位的把控。進(jìn)行合理投資、分析整合，創(chuàng)造出適合社會(huì)需求并且具備較好的安全性、高效性、便利性的建筑樓宇。樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)作為智能建筑必不可少的重要組成，其主要目的是為了將建筑物內(nèi)部的能源消耗節(jié)省化、環(huán)境舒適化、設(shè)施智能化，能夠隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)、控制與管理。通過(guò)自控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，優(yōu)質(zhì)服務(wù)，為用戶提供安全可靠、節(jié)能環(huán)保、舒適滿意的工作和居住環(huán)境。全熱新風(fēng)換氣系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等等自控系統(tǒng)的有效控制對(duì)用戶的生活、工作都起著一定作用。樓宇自動(dòng)化控制將建筑物內(nèi)的通風(fēng)、給排水、變配電、照明、電梯、消防、空調(diào)等系統(tǒng)，進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)、反饋、控制和管理，從而形成現(xiàn)代化綜合自控系統(tǒng)。智能化控制能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的高層次智能管理，營(yíng)造良好舒適的環(huán)境，提高工作效率，減少維護(hù)成本，節(jié)約能源。此外，隨著建筑藝術(shù)的發(fā)展，智能化設(shè)備通過(guò)與建筑結(jié)合，設(shè)計(jì)師們也更加注重智能控制的藝術(shù)價(jià)值，進(jìn)一步提高了樓宇環(huán)境質(zhì)量和建筑價(jià)值，以及為節(jié)能和環(huán)保提供了更加可靠的途徑。智能化控制是實(shí)現(xiàn)人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要手段，具有十分廣闊的發(fā)展前景。

綜上，樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)節(jié)能措施的多方面應(yīng)用，為未來(lái)樓宇建設(shè)的設(shè)計(jì)提供了更多可實(shí)施的方案，樓宇建筑的自控系統(tǒng)越來(lái)越具有科學(xué)性、環(huán)保性，相信在未來(lái)會(huì)有更大的發(fā)展空間。節(jié)能是每一個(gè)時(shí)代的永恒話題，可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展理念與方向始終是當(dāng)代優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)者們需要考慮和關(guān)注的設(shè)計(jì)要求。

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