智能楼宇技术-智能建筑设备自动化系统

（3）室内检测控制。利用光电、红外等 传感器，检测照明区域里的人员活动情况， 如果人员离开该区域，照明监控系统则按照 预先设定的照明控制程序，延时一定的时间 后，自动切断照明配电盘中相应的开关装置， 实现节能。
3.3.2 照明监控系统及功能
照明监控系统具体的监控功能如下。 ① 按照预先设定的照明控制程序，自动 监控室内、户外不同区域的照明设备的开启 和关闭。 ② 根据室内外的情况及室内照度的要求， 自动控制照明灯具的开启和关闭，并能进行 照度的调节。
3.2.2 供配电监控系统的功能
① 检测运行参数。 ② 监视电气设备运行状态。 ③ 发生火灾时，切断相关区域的非消防 电源。图3-2 应急发电机组与蓄电池组的 监控原理图 ④ 对用电量进行统计以及电费计算与管 理。
⑤ 对各种电气设备的检修、保养、维 护进行管理。
⑥ 备用发电机组与蓄电池组的监控。 应急发电机组与蓄电池组的监控原理图如图 3-2所示。
湿度调节，一般来说，相对湿度冬季在 40%～50%，夏季在50%～60%，人的感觉比较 良好。
影响室内空气环境参数变化的因素，一 是外部原因，如太阳照射和外界气候变化； 二是室内设备和人员的散热量、散湿量等。 当室内空气环境参数偏离设定值时，就需要 采取相应的空气调节措施和方法，使其恢复 到规定值。
3.1 建筑设备自动化系统的组成及功能
3.1.1 建筑设备自动化系统的组成
建筑设备自动化系统通常包括建筑物内 的供配电、照明、暖通空调、给排水、电梯、 安全防范、消防等子系统。根据我国的行业 标准，BAS 又可分为设备运行监测、控制及 自动化管理子系统和消防与安全防范子系统， 如图3-1所示。
由于消防与安全防范子系统在建筑物内 自成体系，可不纳入BAS 系统。如果把消防 与安全防范系统独立设置，应与监控中心建 立通信联系，以便灾情发生时，能够按照预 定方案进行控制，进行一体化的协调控制。
3.4.1 暖通空调系统工作原理
空气调节的任务就是创造一个良好的空 气环境，按照需要，对房间或公共建筑物内 的空气状态参数进行调节，主要是对空气的 温度、湿度进行调节，为人们的工作和生活 创造一个温度适宜、湿度恰当的舒适环境。
温度调节，对于大多数人来说，居住室 温夏季保持在25℃～27℃，冬季保持在20℃ 左右是比较适宜的。
图3-2 应急发电机组与蓄电池组的监控原理图
3.3 照明监控系统
电气照明是建筑物的重要组成部分，智 能建筑是多功能的建筑，不同用途的区域对 照明有不同的要求。因此，应根据使用的性 质和特点，对照明设施进行不同的控制。照 明按照使用功能，可以分为普通照明和特殊 照明。特殊照明是指为美化建筑进行的泛光 照明、节日彩灯、广告霓虹灯、喷泉彩灯、 航空障碍灯等。
全分散系统也称为局部空调机组。这种 机组通常把冷、热源和空气处理、输送设备 （风机）集中设置在一个箱体内，形成一个 紧凑的空调系统。房间空调机就属于此类机 组，它具有使用灵活，安装方便的特点。该 类系统可以满足不同房间的不同送风要求， 但是装置的总功率必然较大。
智能建筑的空调系统一般分为区内空调 和周边区空调两大部分。
③ 根据外界条件、环境因素、负载变化 等情况，自动调节各种设备，使其始终运行 在最佳状态。
④ 监测并及时处理各种意外突发事件。 ⑤ 实现对建筑物内各种设备的统一管理、 协调控制。 ⑥ 设备管理。对建筑物内的所有设备建 立档案、设备运行报表和设备维修管理等， 充分发挥设备的作用，提高使用效率。 ⑦ 能源管理。 ⑧ 楼宇物业智能化管理。
3.2.1 监控对象
智能建筑供配电监控系统主要用来检测 建筑内的供配电设备和备用发电机组与蓄电 池组的工作状态及供电质量，一般可以分为 以下几部分。
① 高/低压进线、出线与中间联络断路 器状态检测和故障报警设备，电压、电流、 功率、功率因数的自动测量、自动显示及报 警装置。
② 变压器二次侧电压、电流、功率、 温升的自动测量、显示及高温报警装置。
（3）空气的热湿处理。把空气加热、冷 却、加湿和减湿等不同的处理和过程组合在 一起，统称为空调系统的热湿处理部分。
（4）空气的输送和分配。空气的输送和 分配是将调节好的空气均匀地输入和分配到 房间内，保证合适的温度场和速度场。它由 风机和不同形式的管道组成。
（5）冷热源。为了保证空调系统具有加 温和冷却能力，必须具备冷热源。冷热源有 自然冷热源和人工冷热源两种。
图3-1 建筑设备自动化系统的组成
3.1.2 建筑设备自动化系统的监控功能
① 自动监视并控制智能建筑中的各种 机电设备的启动/停止，显示它们的运行状 态。
② 自动检测、显示、打印各种设备的 运行参数及其变化趋势或历史数据，如温度、 湿度、流量、压差、电流、电压、用电量等。 当参数超过正常范围时，自动实现超限报警。
③ 保护功能。 ④ 集中管理功能。
3.4.3 空调机组的监控
空调机组由新风阀、回风阀、排风阀、 初效过滤器、表冷器/加热盘管、蒸汽加湿 器、送风机、回风机组成。空调机组的调节 对象是相应区域的温度、湿度参数。空调机 组的监控原理图如图3-4所示。监控内容如 下。
图3-4 空调机组的监控原理图
① 根据控制程序控制风机的启动/停止。 ② 温度控制，即根据回风实测温度与系 统设定的温度值进行比较，按照调节规律调 节水路电动调节阀的开度，使温度达到设定 值。 ③ 湿度控制，即根据回风实测湿度与设 定湿度的偏差，按照控制要求调节汽路电动 调节阀的开度，使湿度达到设定值。
2．空调系统的类型
按照空气处理设备的设置情况，空调系 统可以分为集中式、半集中式和全分散式三 类。
集中式系统的所有空气处理设备（包括 风机、冷却器、加热器、加湿器、过滤器等） 都设在一个集中的空调机房内。经过集中处 理的空气，通过分道送到各个房间。因此， 该系统便于集中管理和维护。
半集中式系统中，除了集中的空调机房 外，还设有分散在被调节房间内的二次设备 （又称为末端装置），它可以进行二次调节。
③ 室外的景观照明、广告灯可以根据要 求进行分组控制，产生特殊的效果。
④ 正常照明供电发生故障时，该区域的 事故照明应立即投入运行。
⑤ 发生火灾时，能够按照灾害控制程序 关闭有关的照明设备，开启应急灯和疏散指 示灯。
⑥ 当有保安报警时，把相应区域的照明 灯打开。
作为BAS的子系统，照明监控系统既要 对照明区域的设备进行控制，还要能够与上 位计算机进行通信，接受其管理控制。
1．暖通空调系统的组成
一般空调系统包括以下几部分。 （1）进风。根据人对空气新鲜度的生理 要求，空调系统必须有一部分空气从室外进 来，称为新风。空气的进风口和风管等，组 成了进风部分。
（2）空气过滤。由进风部分引入的新风， 必须先经过一次预过滤，以滤除颗粒较大的 尘埃。一般空调系统都装有预过滤器和主过 滤器两级过滤装置。
③ 直流操作柜中交流电源主进线开关 状态监视设备，直流输出电压、电流等参数 的测量、显示及报警装置。
④ 备用电源系统，包括备用发电机组 与蓄电池组的启动/停止及供电断路器工作 状态的监测与故障报警设备，电压、电流、 功率、功率因数、频率、油箱油位、冷却水 温度、水箱水位等参数的自动测量、显示及 报警装置。
3.2 供配电监控系统
供配电系统是智能建筑的动力系统，是 保证智能建筑各个系统正常工作的充分必要 条件。供配电监控系统的主要设备包括高压 配电和变电设备、低压配电和变电设备、电 力变压器、电力参数检测装置、功率因数自 动补偿装置、应急备用电源和监测控制装置。 供配电监控系统是对供配电设备的运行状况 进行监测，并对出现的异常情况采取相应的 控制，从而保证智能建筑安全、可靠地供电， 合理调配用电负荷，最大限度地节能。
3.3.1 智能建筑对照明系统的要求
照明监控系统的任务主要有两个方面： 一是为了保证建筑物内各区域的照度及视觉 环境而对灯光进行控制，实现舒适照明，称 为环境照度控制；二是以节能为目的对照明 设备进行控制，以达到最大限度地节能，称 为照明节能控制。
1．环境照度控制
在智能化照明系统中，通常采用以下方 法对环境照度进行控制。
智能建筑设备自动化系统
3.1 建筑设备自动化系统的组成及功能
3.2
供配电监控系统
3.3
照明监控系统
3.4
暖通空调监控系统
3.5
给排水监控系统
3.6
电梯与停车场监控系统
智能建筑设备自动化系统（BAS， Building Automation System）是智能建筑 不可缺少的重要组成部分，其任务是对建筑 物内部的能源使用、环境、交通及安全设施 进行监测、控制与管理，给建筑物的使用者 提供一个安全可靠、节约能源、舒适宜人、 绿色环保的工作、生活环境。
按照热源的性质可以分为蒸汽和热水两 大类。按照热源装置可以分为锅炉和热交换 器两大类。
智能建筑中由于自动化设备的大量使用， 内部发热量大，因此，空调系统主要以供冷 为主。
3.4.2 新风机组的监控
新风机组由新风阀、初效过滤器、表 冷器/加热盘管、蒸汽加湿器、送风机组组 成。新风机组监控原理图如图3-3所示。新 风机组的监控内容如下。
（1）定时控制。这种方式是事先设定 好照明灯具的开启和关闭时间，以满足不同 阶段的照度需要。
（2）合成照度控制。这种方式是利用 自然光的强弱，对照明灯具的发光亮度进行 调节，既可以充分利用自然光，达到节能的 目的，又可以提供一个基本不受季节和外部 气候影响，相对稳定的视觉环境。
2．照明节能控制
照明节能控制有以下三种方式。 （1）区域控制。在监控系统的控制下， 就可以根据不同区域的使用情况合理地开启、 关闭该区域的照明灯具，达到节能的目的。 （2）定时控制。对于照明有规律的使用 场所，以一天为单位，设定照明控制程序， 自动根据程序定时开启、关闭该区域的照明 灯具，达到节能的目的。
3.4 暖通空调监控系统
暖通空调系统是智能建筑设备系统中最 主要的组成部分，其作用是保证建筑物内具 有适宜的温度和湿度，良好的空气品质，为 人们提供舒适的工作、生活环境。暖通空调 系统由制冷系统、冷却水系统、空气处理系 统和热力系统组成。
暖通空调监控系统是对建筑物的所有暖 通空调设备进行全面管理并实施监控的系统， 主要任务就是采用自动化装置监测设备的工 作状态和运行参数，并根据负荷情况及时控 制各设备的运行状态，实现节能。
图3-3 新风机组监控原理图
① 监测功能。监视风机电机运行/停止 的状态；监测风机出口空气温度和湿度参数； 监测新风过滤器两侧的压差，以了解过滤器 是否需要清洗或者更换；监视新风阀打开/ 关闭的状态。
② 控制功能。控制风机的启动/停止；温 度控制，使温度达到设定值；湿度控制，使 湿度达到设定值；风机、风门、冷热水阀门、 加湿设备和防霜冻连锁控制以及和消防系统 的连锁控制；按照启动/停止顺序，控制设 备的运行/停止。
3．空调系统的冷热源
能够为空调系统的空气处理设备对空 气进行热湿处理并提供冷热量的物质和装置， 都可以作为空调系统的冷热源，这样的物质 有地下水、冰、地热等，装置主要是各种制 冷设备和锅炉。
冷水机组是中央空调系统采用最多的冷 源，它是将制冷设备组装成一个整体，可向 空调系统提供处理空气所需的冷冻水。目前 常用的有两大类：一是电力驱动的蒸汽压缩 式机组；二是热力驱动的吸收式冷水机组。
④ 监测风机的运行状态。 ⑤ 监测空气过滤器的状态。 ⑥ 风机、风门、冷热水阀、加湿设备及 防霜冻连锁控制。 ⑦ 防冻保护。 ⑧ 与消防系统的连锁控制，当发生火灾 时，关闭风机等。
3.4.4 暖通系统的监控
暖通系统主要为建筑提供热源，包括热 水锅炉房、换热站以及供热网等。根据智能 建筑的特点，主要对供暖锅炉房进行监控。 供暖锅炉房的监控对象可分为燃烧系统和水 系统两大部分。
按照风量的控制方式，还可以分为定风 量空调系统和变风量空调系统。定风量空调 系年不变。风机的速度是不变 的，送风量固定。
变风量空调系统的特点是保持送风温度 不变，当房间热湿负荷发生变化时，用改变 风机的速度实现改变送风量来满足房间对冷 热负荷的需要。变风量空调系统节能效果好， 近年来得到了广泛应用。