智能建筑樓宇自控技術(shù)研究

曾凱

摘要：當前智能化建筑直接利用的技術(shù)是建筑技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動化技術(shù)。在21世紀的智能建筑領(lǐng)域里，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)等等，都將會更加深入、廣泛地得到發(fā)展應(yīng)用?？傊?，可持續(xù)發(fā)展智能建筑技術(shù)將人們的工作、居住、休息、交通、通訊、管理、文化等各種復雜的要求，在時間空間中有機地結(jié)合起來，從而極大地提高了人類的生存質(zhì)量。同時，樓宇自動化的內(nèi)涵也必將隨著科技的進步不斷地變化、發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能建筑;樓宇自控技術(shù);應(yīng)用

1樓宇自控系統(tǒng)概述

1.1樓宇自控的起源

1984年，在美國康涅狄格州哈特福特市，美國聯(lián)合科技集團UTBS公司將一幢舊金融大廈進行智能化改建，取名CityPlaceBuilding，從而誕生了世界上第一座“智能大廈”。隨后智能建筑在歐、美、日及世界各地迅速發(fā)展，其中美國和日本發(fā)展最為迅速。北京發(fā)展大廈在建筑中采用設(shè)備自動化系統(tǒng)，通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，辦公自動化系統(tǒng)等，成為大陸地區(qū)較早的智能建筑，可視為我國樓宇自控行業(yè)“元年”。

1.2樓宇自控的定義

根據(jù)《智能建筑設(shè)計標準》（GB/T50314-2015）中對樓宇自控系統(tǒng)的定義，樓宇自控系統(tǒng)實現(xiàn)建筑物（群）內(nèi)各種機電設(shè)備的自動控制，包括供暖、通風空調(diào)、給排水、供配電、照明、電梯、消防、保安等。通過信息網(wǎng)絡(luò)組成分散控制、集中監(jiān)視與管理的一體化系統(tǒng)，實時監(jiān)測、顯示設(shè)備運行參數(shù);監(jiān)視、控制設(shè)備運行狀態(tài);根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負載變化情況自動調(diào)節(jié)各種設(shè)備，使其始終運行于最佳狀態(tài);自動實現(xiàn)對電力、供熱、供水等能源的調(diào)節(jié)與管理;提供一個安全、舒適、高效而且節(jié)能的工作環(huán)境。

1.3樓宇自控的作用

通過大量的工程實踐表明，樓宇自控系統(tǒng)是智能化工程的所有子系統(tǒng)中技術(shù)含量最高的子系統(tǒng)，也是要求從業(yè)人員素質(zhì)最高的一個子系統(tǒng)，同時也是唯一能通過“優(yōu)化運行工藝，幾能降耗運行”回收成本的子系統(tǒng)。樓宇自控系統(tǒng)從本身的能力和發(fā)展看，應(yīng)當具備下述技術(shù)應(yīng)用價值：（1）能滿足建筑物內(nèi)人員的舒適性、功能性和安全的需求;（2）能準確監(jiān)測和反映建筑物和設(shè)備的運行參數(shù)和狀態(tài);（3）能優(yōu)化設(shè)備的控制性能;（4）能有足夠而不奢華的監(jiān)測手段;（5）具備能源管理方案，能降低建筑物的能耗;（6）能降低設(shè)備的運行費用;（7）對系統(tǒng)本身能夠自動診斷和自整定。

2?BAS體系結(jié)構(gòu)及配置方案

2.1BAS控制原理

（1）基本控制原理。閉環(huán)反饋控制是基于反饋原理建立的自動控制。通過比較系統(tǒng)行為（輸出）與期望行為之間的偏差，并消除偏差以獲得預期的系統(tǒng)性能。（2）DDC控制器。DDC控制器利用微信號處理器來執(zhí)行各種邏輯控制功能，最大特點是從參數(shù)的采集、傳輸?shù)娇刂频雀鱾€環(huán)節(jié)均采用數(shù)字控制功能來實現(xiàn)。

2.2BAS體系結(jié)構(gòu)

集散控制系統(tǒng)（DCS），又名分布式計算機控制系統(tǒng)，是利用計算機技術(shù)對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一種新型控制技術(shù)。集散控制系統(tǒng)是目前BAS廣泛采用的體系結(jié)構(gòu)。集散型BAS主要有以下三種結(jié)構(gòu)：（1）單層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：工作站直接與現(xiàn)場控制設(shè)備相連。（2）兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：上層網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場控制總線兩層，兩層網(wǎng)絡(luò)之間通過通信控制器連接。（3）三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：在上層網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場控制總線之間增加了一層中間層控制網(wǎng)絡(luò)，解決由于末端分布范圍較廣形成的復雜聯(lián)動控制問題。

2.3BAS配置方案

1、設(shè)計步驟。（1）技術(shù)需求分析。（2）確定各功能子系統(tǒng)的控制方案。（3）確定系統(tǒng)監(jiān)控點及監(jiān)控設(shè)備，編制I/O監(jiān)控點表。（4）統(tǒng)計匯總控制設(shè)備（傳感器、控制器）清單。（5）繪制各種被控設(shè)備的控制原理圖，匯總BAS系統(tǒng)圖及施工平面圖。（6）采用組態(tài)軟件完成系統(tǒng)、畫面及控制組態(tài)和軟件編程。2、產(chǎn)品選擇。（1）產(chǎn)品品牌。（2）產(chǎn)品適用范圍。（3）產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能及標準化程度。（4）現(xiàn)場控制器的靈活性及處理能力。（5）上位機監(jiān)控軟件的功能和易操作性。

3智能建筑智能化系統(tǒng)樓宇自控施工技術(shù)

3.1控制室施工技術(shù)分析

樓宇自控系統(tǒng)需要建設(shè)控制室，里面包含著通信設(shè)備、顯示器、輔助設(shè)備等?？刂剖业氖┕砍兜搅宋恢玫倪x擇，也是樓宇自控施工重點，要盡可能的避開電磁干擾比較大的地方，同時還要選擇比較干燥的地方。樓宇自控系統(tǒng)的關(guān)鍵是控制臺，在安裝控制臺的時候要綜合考慮各種因素，特別要考慮后期檢修和維護，留出一些維修的空間，還要避免靜電干擾。在安裝風機箱的過程中也要空出一些地方，確?？刂破饔凶銐虻目臻g安裝，在安裝好風機之后需要做檢測工作，保證其可以正常運行?？刂破靼惭b是樓宇自控系統(tǒng)施工的重點，必須要進行模擬測試，通過測試的結(jié)果來判定控制器安裝有無問題，掌握其運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題要及時的處理，提高控制器運行的安全性和可靠性。

3.2線纜施工

樓宇自控系統(tǒng)施工需要大量線纜，一般情況下電源線都是聚氯乙烯線，并且具有良好的絕緣性，通信線常常選擇的是同軸電纜，但是也要具體問題具體對待，有時候必須要結(jié)合實際的需要選擇，比如當建筑附近有強大的干擾時候，通信線就必須選擇光纜。只有線路正常才能保證樓宇自控系統(tǒng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，這就需要在施工的時候做好線路的保護，在線路施工的時候要安裝線槽。在樓宇自控系統(tǒng)施工過程中，要做好管線的預埋和電纜的鋪設(shè)工作，同時還要做好電阻的測試。導線都是布置在線槽之內(nèi)的，在施工之前要做好清理工作，防止線槽內(nèi)有異物，導線要平整的放置在線槽內(nèi)。

4智能建筑樓宇自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用

空調(diào)系統(tǒng)，即中央空調(diào)系統(tǒng)，主要表現(xiàn)為改變傳統(tǒng)系統(tǒng)中相關(guān)性能較差和耗費能源較高的相關(guān)問題。在可以為顧客提高舒適的體驗度的基礎(chǔ)上，保證空調(diào)本身的質(zhì)量?？照{(diào)質(zhì)量問題所涉及的就是內(nèi)部計算的準確性和可靠性。隨著計算機技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，樓宇自動化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)結(jié)合實際選擇設(shè)備的型號和容量，以便更好地提高計算準確度。

5結(jié)束語

目前智能建筑技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于建筑物機電設(shè)備種類多，數(shù)量大，對其控制和管理技術(shù)有較高的要求，成為了智能建筑領(lǐng)域的一個難點。而建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)（BuildingAutomationSystem，BAS，又稱樓宇自控系統(tǒng)）是實現(xiàn)建筑智能化的關(guān)鍵部分。

參考文獻：

[1]李禹.樓宇自控系統(tǒng)（BAS）在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機，2018，49（20）：133.

[2]張清良.樓宇自控系統(tǒng)的智能照明控制技術(shù)[J].現(xiàn)代信息科技，2018，2（07）：177-178+180.

[3]葉學敏.智能建筑智能化系統(tǒng)樓宇自控施工技術(shù)探究[J].設(shè)備管理與維修，2018（10）：50-51.

[4]張留原.新一代樓宇自控系統(tǒng)在智慧型大樓中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（03）：8-9.

（作者單位：萬橋信息技術(shù)有限公司）