淺談智能綠色建筑中樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

機(jī)械工業(yè)第四設(shè)計(jì)研究院有限公司 ? ?河南 洛陽 ?471000

摘要：城市中智能綠色建筑數(shù)量不斷上漲，為了滿足現(xiàn)代人生活以及生產(chǎn)的多元化需求，智能綠色建筑的功能也越來越為豐富，建筑內(nèi)部設(shè)備與數(shù)量也越來越多。為保證智能綠色建筑的多種使用功能可以順利實(shí)現(xiàn)，需要融入更多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。在新時(shí)期，綠色建筑智能化是建筑行業(yè)發(fā)展的重要趨勢，而樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的目標(biāo)是為人們提供可靠、安全的生活和工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部機(jī)電設(shè)備的高效運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：綠色建筑;智能化;樓宇自控系統(tǒng)

1智能綠色建筑的概述

智能綠色建筑是將多種高新技術(shù)進(jìn)行融合，利用建筑內(nèi)部建設(shè)的智能化系統(tǒng)，對(duì)建筑整體運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)化的管理。智能綠色建筑與傳統(tǒng)建筑進(jìn)行綜合比對(duì)具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，建筑使用功能不僅更加豐富，同時(shí)還能有效降低建筑建設(shè)運(yùn)行中的資源、能源消耗，為人們提供一個(gè)更為舒適、健康的生活、工作環(huán)境，智能綠色建筑具有綠色、環(huán)保等特點(diǎn)，并且主要應(yīng)用新型的清潔能源，可以減少污染物的排放，有效地緩解建筑工程建設(shè)和生態(tài)環(huán)境發(fā)展之間的矛盾，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，為人們提供更加健康、舒適的工作環(huán)境和生活環(huán)境，因此綠色建筑將成為建筑行業(yè)發(fā)展的重要趨勢。

2樓宇自控系統(tǒng)的概述

智能建筑中的樓宇自控系統(tǒng)具有多樣化的形式，其整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，各個(gè)零部件的功能聯(lián)系十分緊密，為整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供了保障。目前，樓宇自控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式主要有兩種，分別是集散式和總線式。其中，集散式結(jié)構(gòu)形式指的是對(duì)集散控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，這種形式在建筑行業(yè)的發(fā)展中得到了廣泛的應(yīng)用，其主要原因是集散式結(jié)構(gòu)形式是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和應(yīng)用的，各方面工作表現(xiàn)比較穩(wěn)定，不受系統(tǒng)其他工作體系的影響，能夠獨(dú)立運(yùn)作。在智能建筑的快速發(fā)展中，單一的集散式系統(tǒng)無法滿足各建筑的實(shí)際需求，總線式系統(tǒng)改善了集散式系統(tǒng)中的問題?，F(xiàn)場總線系統(tǒng)主要由三種控制單位構(gòu)成：儀表、總線、計(jì)算機(jī)。現(xiàn)場總線系統(tǒng)比集散式系統(tǒng)的成本投入少，更具有實(shí)時(shí)性和便利性，為智能綠色建筑的改善提供了保障。

3自動(dòng)控制系統(tǒng)及智能建筑發(fā)展前景分析

筆者對(duì)樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)以及智能綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了深入探究。建筑工程項(xiàng)目在建設(shè)過程中必須要堅(jiān)持以人為本的理念，智能綠色建筑工程項(xiàng)目建設(shè)也需要堅(jiān)持此原則。無論是建筑工程項(xiàng)目硬件設(shè)施建設(shè)還是軟件設(shè)施配置都需要以滿足人的需求為標(biāo)準(zhǔn)，使得建筑運(yùn)行管理可以呈現(xiàn)出現(xiàn)代化、智能化的特點(diǎn)，這樣才能大幅度降低建筑工程運(yùn)行維護(hù)的能源消耗，縮減建筑工程項(xiàng)目建設(shè)的成本投入。無論是現(xiàn)代化的智能建筑，還是以往傳統(tǒng)的建筑工程建設(shè)，建筑都是最為基本的載體形式。依據(jù)建筑工程使用功能可以將建筑細(xì)致地劃分為公用建筑和民用建筑，目前我國對(duì)于智能建筑建設(shè)和推廣非常重視，因?yàn)橹悄芙ㄖ梢詾槿藗兲峁└邮孢m、健康的生活方面，促進(jìn)人們工作效率提升。還需要注重的是智能建筑發(fā)展過程中強(qiáng)調(diào)將變配電系統(tǒng)、暖通空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安保系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)化、綜合性管理，使得各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行更加規(guī)范性、穩(wěn)定性。智能建筑是信息時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，也是建筑行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能建筑也會(huì)不斷進(jìn)步，會(huì)向著更加層次發(fā)展。

4綠色建筑中樓宇自控系統(tǒng)的應(yīng)用分析

4.1冷熱源系統(tǒng)的應(yīng)用

以A寫字樓為例，其中的辦公區(qū)域、地下室和商業(yè)區(qū)等設(shè)計(jì)均采用獨(dú)立的冷熱源系統(tǒng)，由冷溫水機(jī)組提供空調(diào)冷熱源，這些冷熱源系統(tǒng)的主要組成部分是循環(huán)泵、冷溫水機(jī)組以及穩(wěn)壓泵等，這些部分的控制原理一致，且冷熱源的群控制系統(tǒng)主要由DDC（直接數(shù)字控制）進(jìn)行控制，主要包括中央控制設(shè)備、現(xiàn)場DDC控制器、傳感器、執(zhí)行器、通信網(wǎng)絡(luò)、調(diào)節(jié)閥等元器件。在其應(yīng)用的過程中，應(yīng)注意以下方面：在控制機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的過程中，各個(gè)冷熱源系統(tǒng)的通信接口必須滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)用網(wǎng)關(guān)對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行故障、油溫、狀態(tài)等參數(shù)進(jìn)行控制;在控制機(jī)組臺(tái)數(shù)的過程中，技術(shù)人員應(yīng)充分了解用戶的使用情況，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行模糊運(yùn)算，對(duì)機(jī)組運(yùn)行的臺(tái)數(shù)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo);在控制水壓差的過程中，為了確保供回水壓差的恒定性，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)供水壓力的差值進(jìn)行運(yùn)算。

4.2空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用

應(yīng)設(shè)計(jì)定風(fēng)量空調(diào)機(jī)組、送排風(fēng)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組等設(shè)備。在定風(fēng)量空調(diào)機(jī)組控制過程中，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)溫度、濕度、過濾網(wǎng)報(bào)警、二氧化碳濃度、風(fēng)機(jī)壓差檢測、新風(fēng)調(diào)節(jié)風(fēng)閥、機(jī)組定時(shí)啟停、回風(fēng)、水閥等控制，達(dá)到連鎖保護(hù)的目的。在送排風(fēng)系統(tǒng)控制中，應(yīng)加強(qiáng)一氧化碳濃度的控制，確保風(fēng)機(jī)遇到問題的情況下，能夠自動(dòng)停機(jī)并報(bào)警。在新風(fēng)機(jī)組控制中，應(yīng)加強(qiáng)溫度、風(fēng)機(jī)壓差等控制，并做好防凍保護(hù)、及時(shí)報(bào)警、定時(shí)啟停裝置等工作。

4.3給排水監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

給排水系統(tǒng)是建筑物中的重要系統(tǒng)，涉及的內(nèi)容較多，主要有集水坑、污水坑、污水處理廠等。給排水系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)程序完成控制工作，主要表現(xiàn)在以下方面：對(duì)消防水箱、水池的溢流水位、超水位報(bào)警進(jìn)行控制;對(duì)時(shí)政給水流量、水壓數(shù)量進(jìn)行控制，記錄年、月、日的數(shù)量，并制定相應(yīng)的圖標(biāo);對(duì)生活水池溢流水位、低水位報(bào)警進(jìn)行控制;對(duì)生活給水泵的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制;對(duì)給水泵的故障狀態(tài)、實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行控制。

4.4公共照明控制系統(tǒng)

通常，地下停車場、公共區(qū)域的照明由DDC完成集中控制，且精裝修部門由智能照明控制廠家進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)計(jì)，形成相應(yīng)的系統(tǒng)，并由網(wǎng)關(guān)接入樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)中。

5智能綠色建筑樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

5.1掌握樓房的自控系統(tǒng)的基本理論知識(shí)

樓房的自控系統(tǒng)有關(guān)的理論知識(shí)，需要設(shè)計(jì)師在建造房屋時(shí)一定要熟悉掌握其理論知識(shí)，只有將書本上的知識(shí)熟悉理解后，在建造房屋時(shí)，才能更加有效地去利用。在建造房屋的時(shí)候，要嚴(yán)格遵守工程的規(guī)范以及要求，根據(jù)其標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行房屋建造，防止發(fā)生錯(cuò)誤的房屋建造理論，這就要求專業(yè)研究者要對(duì)房屋的接口知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行熟悉掌握，這樣設(shè)計(jì)師才能做到合理設(shè)計(jì)。

5.2模塊化的智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作在智能綠色建筑系統(tǒng)中發(fā)揮著十分重要的作用，與智能建筑各項(xiàng)功能的穩(wěn)定運(yùn)行息息相關(guān)，所以必須重視智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模塊化。通常，智能綠色建筑的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，其設(shè)計(jì)工作比較煩瑣、設(shè)計(jì)規(guī)模龐大，但只增加設(shè)計(jì)規(guī)模，在實(shí)際操作中控制不當(dāng)時(shí)，極易為后期維修管理、運(yùn)行管理工作留下一系列安全隱患，增加更多的成本。因此在智能綠色建筑系統(tǒng)中，相關(guān)人員應(yīng)實(shí)行統(tǒng)一管理模式，根據(jù)各個(gè)樓層的實(shí)際情況，將其進(jìn)行劃分，并將建筑物作為一個(gè)整體，應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)方式，對(duì)建筑物進(jìn)行拆分，并集中管理體系相似的模塊，這樣不僅能減少智能綠色建筑系統(tǒng)的規(guī)模，還能減少后期的維護(hù)資金，為系統(tǒng)的安全性和可靠性提供保障。

5.3樓宇建筑智能化系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

在智能綠色建筑建設(shè)過程中，建筑企業(yè)往往將減少能源消耗作為工程項(xiàng)目的目標(biāo)，這不僅要重視建筑整體質(zhì)量，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)建筑材料、資源的管理，實(shí)現(xiàn)材料和資源的充分利用，尤其在樓宇建筑工程中，對(duì)智能化相關(guān)要求比較高，這就需要投入大量的能源。因此智能綠色建筑樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念主要是延長智能系統(tǒng)的使用年限、節(jié)能降耗、提高建筑物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在節(jié)能降耗的過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)全面收集相關(guān)的樓宇信息和數(shù)據(jù)，構(gòu)建節(jié)能環(huán)保數(shù)據(jù)模型。此外，在樓宇建筑智能化系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)人員應(yīng)積極引入先進(jìn)的技術(shù)、材料，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)資源的合理優(yōu)化和配置。

5.4火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警是智能綠色建筑中的關(guān)鍵內(nèi)容，可以為建筑設(shè)施和相關(guān)人員的人身安全提供保障?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)是樓宇自控系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，能夠和相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行脫離實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行，其自身具有防災(zāi)、滅火等功能?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)主要是應(yīng)用煙感、溫度感應(yīng)探測設(shè)備對(duì)危險(xiǎn)信號(hào)進(jìn)行檢測，在確認(rèn)后實(shí)施報(bào)警操作，并開啟火災(zāi)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的過程中，需要注意以下內(nèi)容：關(guān)閉空調(diào)、開展排煙裝置、運(yùn)轉(zhuǎn)消防系統(tǒng)，向人民群眾傳達(dá)疏散通告，為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障。

5.5抓好后期樓宇自控系統(tǒng)深化設(shè)計(jì)的及時(shí)跟進(jìn)

科學(xué)技術(shù)是不斷發(fā)展的，樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員也需要及時(shí)更新自身的專業(yè)知識(shí)，吸收外界先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果，融入到自身設(shè)計(jì)的樓宇自控系統(tǒng)中去，保證樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以跟緊時(shí)代發(fā)展腳步。樓宇自控設(shè)計(jì)人員需要對(duì)建筑、設(shè)備等專業(yè)以及其它眾多因素變化做到了如指掌，最大程度地滿足業(yè)主單位對(duì)樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求。樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須要具備創(chuàng)新性和實(shí)踐性，因?yàn)檫@也是樓宇自控設(shè)計(jì)人員綜合素質(zhì)的重要體現(xiàn)。樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)初步完成后還需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行深化，該環(huán)節(jié)也是考驗(yàn)樓宇自控設(shè)計(jì)人員的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)必須要保證系統(tǒng)功能方案可以進(jìn)一步地延伸和落實(shí)，使得樓宇自控在智能綠色建筑中取得良好的應(yīng)用成效。

6結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，很多先進(jìn)技術(shù)融入各個(gè)行業(yè)的發(fā)展中，并取得了良好的應(yīng)用效果。房屋建造本來就是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，再加上隨著我國科技的進(jìn)步，人們對(duì)房屋生生活的要求更加嚴(yán)格，所以說在房屋建造加上智能化的自控系統(tǒng)，又將是一個(gè)復(fù)雜的大工程。綠色智能建筑中的樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)用和設(shè)計(jì)是建筑行業(yè)應(yīng)大力開發(fā)完善的項(xiàng)目之一，為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。總之，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)房屋建造的理論知識(shí)進(jìn)行熟悉掌握，方便工作人員在以后的設(shè)計(jì)中能夠熟悉運(yùn)用這些理論知識(shí)，將這些理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中去，設(shè)計(jì)出滿足業(yè)主需求的高品質(zhì)房屋。

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作者介紹：

王宇博（1991.02.02-）;男;河南洛陽;漢;大學(xué)本科;工程師;研究方向：供配電設(shè)計(jì)和電氣智能化;中國汽車工業(yè)工程有限公司;機(jī)械工業(yè)第四設(shè)計(jì)研究院有限公司。