樓宇自動控制技術的發展對建筑節能的影響

趙德財 尹 旭

天津市詹佛斯科技發展有限公司

樓宇自動控制技術的發展對建筑節能的影響

趙德財 尹 旭

天津市詹佛斯科技發展有限公司

樓宇自動化控制系統作為智能建筑的重要組成部分，它在對建筑屋內的設備以及環境監測與管理方面發揮著十分重要的作用，可以通過對醫用建筑設備運行的優化與管理，能夠有效的降低醫院的運營成本，為建筑的使用者營造一種舒適、安全、便捷、經濟、高效的生活、工作環境。

醫院；自動化控制系統；節能

1 醫院樓宇自動化控制系統的功能

對于一所現代化的醫院來說，樓宇自動化控制系統應該具備以下基本功能。

(1)通過硬軟件的配置，實現各類工藝、設備狀態的 參數測量，自動監視并控制各種機電設備的啟、停，并能夠 顯示、打印目前運行狀態;

(2)自動檢測、顯示、打印各種機電設備的變化趨勢 和歷史數據，實現故障實時自動報警;

(3)根據外界環境和條件、負載變化等情況，對各種 設備進行自動調控，使之始終運行于最佳狀態;

(4)通過設備檔案、設備運行報表和設備維修管理報 表，實現大樓內各種機電設備的統一管理和協調控制;

(5)設計優化和預測工具，用于系統操作參數的優化 組合，對設備進行優化使用;

(6)實現自動化控制系統與樓宇內其他智能系統的數 據交換?？偟膩碚f，樓宇自動化控制系統將樓宇中包括空調、 變配電、給排水、電梯、照明等系統進行監視和最優控制。 因此，與人工控制系統比較具有節省能源、減少管理費用、 延長設備使用壽命、提高管理可靠性等優點。

2 現代化醫療類建筑對樓宇自動化控制系統的特 殊要求

作為現代化醫院的建筑，對樓宇自動化控制系統的應用 有著特殊的要求。醫院的空調通風系統主要由用于冷卻的水 泵、冷水的機組、用于冷凍的水泵、冷卻塔等設備組成。自 控系統中的控制器要求能夠對醫院空調冷源系統進行控制，能夠進行負荷的分析、TOD的設定以及調節 PID 等。醫院的 空氣處理系統要求具備能夠進行空氣處理的空調相關機組 和新風機組，它的控制器應該既可以進行獨立的工作，又可 以聯網進行遠程控制，具有調節 PID 控制特點或對工作站進 行監控和維護的功能，也可以在本地進行監控和維護。如果 出現阻塞或其他使用問題，應能夠及時將問題反映給維護的 操作人員并及時提醒進行保養和檢修。

3 樓宇自動化控制系統的節能模式

在現代化醫院的能源消耗總量中，空調與照明系統約占 醫院總能耗的 70%，在這其中，空調、制冷與供熱設備大約 占到 40%左右，可以說是能耗“大戶”。因此，要最大限度地 減少能耗，需要對空調系統采用變風量、變水量等多種控制 方法，既能滿足使用者對環境的要求，又能使空調系統保持 最佳節能狀態。此外，對于照明系統的優化，可以節約 30%～ 40%的照明用電。正是基于此種考慮，建立一套完善的樓宇 自動化控制節能系統，對于能源的合理利用、調度以及節能 綜合管理有著十分重要的意義。

3.1 中央空調機組的自動控制模式

在空調系統中，空調機組的耗電量在整個系統的能耗中 居主要部分。由于中央空調系統龐大而且反應速度較慢，滯 后現象非常嚴重，給機組的節能運行增加了很多困難。傳統 的控制方式，如單機比例調節或通過模塊化機組對開停機進 行控制等，控制精度很差，能效比較低。隨著技術的進步，空調機組設備的生產廠家己經普遍使用微機，利用自帶的控制系統，使傳統的模擬控制提升為數字控制和智能控制。其 中壓縮機能量控制由傳統的雙位元控制發展到多臺聯動控 制和變速控制等，使得能量調節更為精確。機組的負荷調節 由單變量送風溫度控制、回風溫度控制發展到多變量輸入模 糊控制，使得機組的運行效率大大提高。

3.2 變流節能控制模式

在實際使用的大多數時間里，暖通空調系統處于部分負 荷下，基于節能的考量，變流量系統的應用在實際工作中越 來越廣泛。而變流量系統的正常運行完全依賴于系統控制，以達到在保證舒適的環境下節約能源的目標。變風節能控制 模式是當房間的熱負荷低于設計值時，保持送風參數不變的 情況下通過減少送風量來保持室內的溫度不變。一個好的變 風量控制系統，除了精確的設計，合理的計算，恰當的施工 安裝外，選擇最佳的控制方法至關重要。變水量系統是通過 一定的水溫供應空調機的方式來提高熱源機器的工作性能，而特殊水泵的使用可以改變送水量，以達成節約水泵用電的 效果。中央空調控制也就是把管路、管件、或閥門等集中設 定控制流體的方式來提供冷氣，因此中央空調控制方式的組 合可以有效控制耗能，利于設計出合乎節能的空調系統。

3.3 醫院照明自控系統的優化管理

作為醫院正常工作、運轉的主要組成部分，照明系統的 節能優化管理顯得非常重要，尤其是對于夜間的突發手術而 言。針對醫院照明自控系統的節能優化管理，目前主要有以 下兩種措施：第一，嚴格控制公共區域照明，避免嚴重能量 浪費現象。具體方法有：1)根據季節輪回編制照明狀態運 行時間表;2)夜間照明系統只運行最低的供電回路;3)增 加公共區域照明回路設計;4)根據光電感應等方式控制照 明回路。第二，加強辦公區用電管理及安全控制。由于醫院行政管理的特殊性，下班后行政人員常有加班等情況，所以 無法直接關閉辦公區的電源總閘。有效解決辦法之一就是分 區進行電量檢測和控制。比如下班后且無加班人員工作，便 可遠程關掉電源，實現辦公室節能管理。此外，對于燈具的 參數自動配置，以及智能控制照明燈具的開啟，是照明自控 系統節能設計的兩大著力點。

4 結語

隨著我國醫療投入的不斷增長，衛生保健的投入與產出 之間的差距也在持續拉大，因此迫切需要進行節能方面的研 究。樓宇自動化控制系統在建筑節能中占據重要的位置，對 于新時期的醫院工程建設起著重要的作用。運用科學理念和 決策建設節能型的綠色醫院不僅僅能夠降低醫院的運行成 本，也可以減輕社會對醫療衛生的運行投入。這無論對醫院、 設計者、乃至整個社會來說都具有現實意義。

[1]宋文軍，劉正鋼.計算機自動化控制系統的構建與臨床應 用[J].醫學信息(中旬刊)，2011，24(6).

[2]詹永.淺析樓宇自控系統在醫院中的應用[J].黑龍江科 技信息，2010(2).

[3]張志斌，彭望清，李躍進，等.淺談樓宇自控系統在醫院 建筑中的應用[J].中國醫療前沿，2009，4(16).

趙德財，身份證號：220181199001035316

尹旭，身份證號：211322198912292298