智能建筑智能化系統(tǒng)樓宇自控技術淺析
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摘要：本文對樓宇自控系統(tǒng)進行深入分析，并結合實際案例對自控技術應用價值進行分析。
0引言
在當前智能化技術高速發(fā)展的背景下，智能建筑已成為未來建筑領域發(fā)展的主流趨勢。而在集成化技術支持下，技術人員將智能建筑內各個自動控制系統(tǒng)連接起來，使之成為具備監(jiān)控及管理雙重職能的自控，為提升智能建筑管理自動化水平提供有力支持，而樓宇自控技術是智能建筑的重要基礎支撐，其實際運行過程中通過物理及信息鏈路將各工作站以及主機相連接，并在此基礎上對建筑進行自動化監(jiān)控以及管理。
1智能建筑樓宇自控系統(tǒng)
從技術角度分析，樓宇自控系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、建筑管理系統(tǒng)是支撐智能建筑功能發(fā)揮的四大基礎模塊，其中，樓宇自控系統(tǒng)是其中最為關鍵的一環(huán)。自控系統(tǒng)在實際應用過程中主要依托于現(xiàn)代信息技術、傳感技術等對電氣設備進行智能管控，進而形成對建筑物照明、能耗、樓宇自控等設備進行集中管理的綜合性系統(tǒng)[1]。作為智能建筑最為關鍵的基礎組成模塊，其實際運行過程中可以對機電設備進行自動化管控，并對存在關聯(lián)性的設備進行統(tǒng)一調配，確保其充分發(fā)揮整體優(yōu)勢，提升設備使用性能。該系統(tǒng)的主要功能為對機電設備信息進行分類梳理的前提下自動編制控制方案，并對方案進行橫向對比選取其中最優(yōu)控制策略，為建筑物內機電設備有序運轉提供有利環(huán)境支持。
2案例概述
案例工程為某地區(qū)綜合建筑項目，在實際建設過程中，分別在寫字樓與酒店兩功能區(qū)設置獨立樓宇自控系統(tǒng)。本文研究過程中選取寫字樓部分進行具體說明。案例工程在設計過程中，出于寫字樓功能性以及舒適性等要求，設置大量空調、給排水、照明、能耗等設備，并分散布置于各個樓層之中，設計者在實際工作中為降低后續(xù)設備運行成本及提高運行效率，利用樓宇自控系統(tǒng)對所有設備進行分散管理、集中控制，為設備有序運轉提供有利支持。
3樓宇自動系統(tǒng)應用
3.1冷熱源系統(tǒng)控制策略
案例工程設計過程中，為切實滿足寫字樓舒適性要求，在此功能區(qū)設置4套獨立冷熱源系統(tǒng)。其實際設計過程中均采用空氣源熱泵性冷溫水機組、循環(huán)泵等設備組成，針對4套獨立冷熱源系統(tǒng)的控制工作可以利用同一原理進行。技術人員在實際工作過程中通過BAS對DDC進行獨立設置，進而落實監(jiān)測以及控制要求。樓宇自控系統(tǒng)在實際運行過程中，結合不同區(qū)域冷熱源系統(tǒng)實際應用要求，選取以下控制策略：第一，機組運行參數(shù)。自控系統(tǒng)在實際運轉過程中會通過網關對冷熱源系統(tǒng)機組風機運行狀態(tài)進行全天候實時監(jiān)測，通過對機組運行參數(shù)進行分析判斷其是否處于穩(wěn)定運行狀態(tài)之中，進而實現(xiàn)控制目的。第二，冷熱負荷需求計算。自控系統(tǒng)在運行過程中收集建筑使用信息，依照冷熱源系統(tǒng)運行產生的供水及回水溫度、供水流量計算建筑所需冷熱負荷。第三，機組臺數(shù)控制。在對建筑所需冷熱負荷計算結果基礎上，基于智能模糊控制算法對機組運行臺數(shù)進行實時調整，在滿足舒適性需求同時，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。第四，水壓差控制。自控系統(tǒng)在運行過程中會根據(jù)冷熱供水供應與回水壓力產生的差值，對旁通調節(jié)閥進行自動調整，確保供回水壓差始終保持在恒定狀態(tài)。
3.2空調通風系統(tǒng)控制策略
3.2.1定風量空調機組控制方案。針對定風量空調機組，自控系統(tǒng)在經過計算后，針對溫度、濕度等七項因素做出相應的控制方案，具體如下所示：第一，溫度控制方案。制動系統(tǒng)對機組回風溫度進行實時監(jiān)測，并將監(jiān)測結果與預設溫度進行橫向對比，隨后對水閥進行PID調節(jié)。依據(jù)自控系統(tǒng)設定，寫字樓內夏季以及冬季溫度分別被設定為24℃—26℃以及20℃—22℃。第二，濕度控制方案。根據(jù)濕度傳感器的實測數(shù)據(jù)對加濕閥開關進行自動控制，保證送風濕度達到濕度設定值。第三，風機壓差監(jiān)測方案。自控系統(tǒng)運行過程中對送風機設備兩端壓差進行實時監(jiān)控，并依據(jù)實際情況進行自動調整，確保風機壓差始終維持在最佳平衡點。第四，濾網報警方案。濾網是確?？諝赓|量的重要環(huán)節(jié)，自控系統(tǒng)運行過程中對過濾器兩側壓力變化情況進行實時監(jiān)測，并設定報警極限，提醒運維人員及時進行濾網清潔或更換。第五，CO2濃度控制方案。自控系統(tǒng)運行中依托于比例積分對新風閥以及回風閥開度進行試調控，確保回風CO2濃度始終維持在設定區(qū)間范圍內。第六，機組啟停定時控制方案。自控系統(tǒng)會依據(jù)寫字樓日常作息安排對機組啟停時間進行自動設定，并設定維修時間提醒運維人員。3.2.2新風機組控制方案。案例工程中，設計人員將寫字樓部分樓層空調系統(tǒng)設定為新風機組PAU加風機盤管的空調模式。并依據(jù)實際使用要求設定如下控制方案：第一，溫度控制方案。自控系統(tǒng)會對機組送風溫度進行實時控制，并自動進行PID水閥調控，確保溫度始終控制在設定區(qū)間范圍。第二，防凍保護方案。自控系統(tǒng)運行過程中會根據(jù)外界溫度變化對機組進行自動調控，以實現(xiàn)保護盤管的目的。系統(tǒng)設定當盤管出水溫度低于5℃時，系統(tǒng)自動關閉停風機以及新風閥，同時將熱水閥全部打開，確保冬季條件下盤管不會出現(xiàn)凍裂情況。第三，聯(lián)鎖保護方案。自控系統(tǒng)運行過程中設定新風閥和水閥為聯(lián)鎖保護。新風閥自動關閉后，下次進行風機啟動流程時，自控系統(tǒng)會控制風閥啟閉。同時防凍報警系統(tǒng)、風機以及盤管水閥設定為聯(lián)鎖狀態(tài)，如果在冬季環(huán)境下因防凍報警導致風機停運，新風閥也會隨之關閉并將加熱水閥全部打開，切實避免出現(xiàn)盤管表冷器凍裂情況[3]。
3.3給排水系統(tǒng)控制策略
案例工程中，寫字樓部分給排水系統(tǒng)主要由生活水箱、消防水箱、集水坑等構成。自控系統(tǒng)針對給排水系統(tǒng)的管理策略為僅通過DDC控制器進行監(jiān)測，而不進行控制。在給排水檢測策略方面，系統(tǒng)設定如下三種：第一，液位監(jiān)測方案。自控系統(tǒng)運行過程中會對各類水箱液位進行監(jiān)控，當液位下降至警告值時，系統(tǒng)會自動報警。第二，檢測報警方案。自控系統(tǒng)在發(fā)出警報后，會通過顯示屏放出警報圖標以及聲光警報，提醒運維工作人員對相應位置進行檢查并記錄，隨后開展相應運維工作。第三，監(jiān)測排污系統(tǒng)集水坑的超高液位、泵的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)等，有故障時發(fā)出報警信號。
3.4智能照明系統(tǒng)控制策略
在當前新形勢背景下，建筑物耗能系統(tǒng)中，公共照明系統(tǒng)的排名不斷提升。案例工程中，自控系統(tǒng)利用DCC控制器對地下車庫、寫字樓公共走廊等區(qū)域進行集中控制。具體策略如下所示：第一，照明控制方案。自控系統(tǒng)會依據(jù)寫字樓作息時間表自動設定照明系統(tǒng)啟閉時間安排。在特殊情況下，相關人員可以通過手動啟閉方式實現(xiàn)控制照明系統(tǒng)的目的。第二，自控系統(tǒng)運行過程中會在控制界面上顯示照明回路開關以及控制狀態(tài)，同時界面信息還可以有效反應照明系統(tǒng)運行時間，方便運維人員根據(jù)實際情況制定運維方案。
4總結
綜上所述，本文所研究案例在應用樓宇自控系統(tǒng)后，建筑能耗、建筑運行成本得到有效控制，切實響應我國提出的節(jié)能降耗要求以及經濟性要求，同時建筑舒適度大幅提升，有效提升該商業(yè)綜合體的吸引力，為業(yè)主方帶來預期利潤。由此可見，樓宇自控技術具備較大的應用價值。
參考文獻：
[1]張風超.智能綠色建筑中樓宇自控系統(tǒng)的設計[J].房地產世界，2020（19）:49-50.
[2]楊希.智能建筑樓宇自控技術研究[J].中國新通信，2019，21（18）:78.
[3]張會會.智能建筑樓宇自控系統(tǒng)的研究[J].智能建筑與智慧城市，2018（10）:52-53.
作者:田亞龍 單位:萬橋信息技術有限公司
