楼宇自控系统(BAS)设计策略及效益分析

楼宇自控系统(BAS)设计策略及效益分析
一、前言
智能建筑是通过系统集成的方式，将计算机技术、通讯技术、信息技术与建筑技术有机结合，通过对建筑设备自动监控、对信息资源的高效管理、为管理者提供充足的信息服务，为使用者提供舒适的生活工作，使科技与建筑完美的结合，投资更趋合理，并且具有安全、高效、舒适、节能、便利的环境。

智能建筑是社会信息化与经济全球化的必然产物，是多学科、高新技术的巧妙集成，它将成为未来建筑业发展的主流，其本质是通过综合配置建筑物内的各个功能子系统，以结构化布线系统为平台，以计算机网络系统为桥梁，把现有分离的设备、功能、信息等綜合集成一个相互关联、统一、协调的系统之中，实现对整个建筑的高效管理、控制和共享。

以下将对楼宇自控系统的设计策略和产生效益进行简述，提高对楼宇自控系统认识。

二、楼宇自控系统（BAS）设计策略
成功楼宇自控系统（BAS）工程离不开合理规划、精心设计，规划设计要点介绍如下：
1、工程需求分析。

（1）结合项目投资研究建筑物的使用功能，了解投资者具体需求以及期望目标；（2）确定建筑物内实施自控及管理的各功能子系统；（3）提列确定纳入楼宇自控系统实施监控管理的受控设备一览表。

2、确定楼宇自控系统（BAS）控制方案。

（1）依据机电专业对控制系统的要求，确定BAS监控范围，对确定纳入实施自控及管理的各功能子系统，制订详细的控制策略说明，探讨控制方案，确定控制功能和网络架构。

（2）根据系统大致规模及今后的发展，确定控制中心选址、面积和室内设备布置；针对第三方系统预留智能接口，与智能化系统设计无缝链接形成统一整体。

（3）确定楼宇自控系统（BAS）
的电源要求，中央控制室应由变配电所引出专用回路供电，中央控制室内设专用配电盘，中央工作站配置UPS供电设备，其容量满足楼宇自控系统（BAS）内用电设备总和并考虑预计的扩展容量，供电时间按实际状况考虑；系统的供电电源的电压变化不大于±10％，频率变化不大于±1Hz，波形失真率不大于20％；对于大规模系统组网（约大于600点）现场控制器及末端设备的电源要求建议亦应纳入UPS 供电范围。

（4）确定楼宇自控系统（BAS）的布线要求，依据控制中心的位置、弱电井数量、位置确定布线路由，所有线路均应采用金属线槽/金属线管保护。

3、确定楼宇自控系统（BAS）监控点表及现场控制器布置
根据确定的受控设备清单及系统控制方案，确定各受控设备的监控点数及监控点的性质，确定监控点表。

根据确定的点表结合选定的楼宇自控系统（BAS）品牌，对现场控制器进行合理布置，通用原则如下：
（1）以受控设备分布为前提，结合考虑产品特性、经济合理性布置现场控制器。

（2）现场控制器要远离有给排水管道，以免管道、阀门漏水造成影响。

（3）现场控制器要离电机、电梯、强电源及强电线路，避免电磁干扰。

（4）现场控制器安装位置建议设在受控设备机房或楼层弱电井内，相对集中易于维护。

（5）现场控制器应预留约10％的冗余量，以保证通讯速率或系统扩展。

4、确定楼宇自控系统（BAS）的联动方式。

楼宇自控系统（BAS）联动设计目前存在着三种方法。

(1）以接点方式进行系统集成联动,?这种方式是最初的手段，现在系统当中应用较少。

通过增加一个设备子系统的输出／输入接点或传感器，接入另一个设备子系统的输出／输入接点进行集成。

（2）以串行通讯方式进行系统集成,?由于系统集成的优点，吸引很多设备制造商将产品加以改进，使之具备集成的功能。

常见的方式是将现场控制器加以改造，增加串行通讯接口。

使之可以与其它子系统进行通讯。

子系统之间的信息交换通过通讯协议的转换实现。

（3）以楼宇自控系统BA为平台
进行系统集成，随着计算机技术的发展，楼宇自控系统制造商将产品和计算机技术紧密结合起来，使楼宇自控系统可以通过计算机网络联动其它子系统，楼宇自控系统可以监测、控制和管理其它子系统。

这种集成方式相对于前两种集成方式来说是一个较大进步，系统集成程度和功能明显得到提高。

5、确定系统及设备选型
楼宇自控系统（BAS）是涉及计算机、控制、通信等多种技术，如何根据项目的功能要求从众多的产品中选择合适的产品，需要综合技术、经济各项指标进行全面客观的比较分析和实地考察，才能确定。

参考如下：（1）项目符合性高；（2）高可靠性，适当先进；（3）符合主流标准，兼容性好；（4）性价比高，便于维护；（5）同地区/周边典型案例多；（6）售后服务网络覆盖
三、楼宇自控系统（BAS）效益分析
1、合理进行机电设备的运营控制，降低机电设备的能耗、节约设备运营成本。

在满足舒适性的前提下，楼宇自控系统通过合理组织设备运行，采取一系列相应节能管理措施，对全楼的设备进行监视和控制，统一调配所有设备用电量，可以实现用电负荷的最优控制，有效节省电能，减少不必要的浪费。

对于设备的管理可以根据预先编排的时间程序(如办公时间、节假日时间、昼夜时间等)对电力、照明、空调等设备进化最优化的节能控制。

如根据办公时间程序来控制照明系统的开启，根据空调冷负荷量，调整冷冻机及相关水泵的开启状况实现最优化控制等。

2、延长设备使用寿命、降低管理及操作成本。

在建筑内配置楼宇自控系统之后，设备的运行状态始终处于系统的监视之下，楼宇自控系统可提供设备运行的完整记录，同时可以定期打印出维护、保养的通知单，这样可以保证维护人员不超前、不误时地进行设备保养，因此可以使设备的运行寿命加长，也就是降低了建筑的运行费用。

自动记录设备的累计运行小时数，当累计值达到规定的维修时间时，自动切换到备用设备，同时报告中央控制室，以均匀各台设备运行时间、
延长设备使用寿命。

3、降低工作人员的劳动量及人工成本
现代化大楼里的众多设备，依靠人力维持日常检修，劳动量巨大，需要相当多的工作人员，楼宇自控系统（BAS）则能自动诊断设备是否发生故障，因而只需少量工作人员即可维护设备管理。

同时由于大楼设备众多，且散落于大楼的各个角落，大楼的设备管理相当困难，有些设备如吊装于吊顶内部的新风机组，其送风温度靠人根本无法调节，BAS则可很容易地解决这些问题，使大楼的设备管理维持在一个较高水平。

楼宇自控系统（BAS）通过管理的科学化、智能化和集中化，使得大厦的各类机电设备的运行管理、保养维修更趋于自动化与合理化。

建筑设备的维护和管理，是建筑建成后的重要工作，在建筑全生命周期费用中占据了相当大的比例，它直接关系到建筑的节能设施能否确实可以运作，以达到其原设计的目标。

而维护管理工程的主要目的，即是以最低的费用去确保大厦内各类机电设备的妥善维护、运行、更新。

因此只有依赖楼宇自控系统（BAS）的正常运行，发挥其作用来降低机电设备的维护成本，同时由于系统的高度集中，操作和管理也高度集中，可以使人员的安排更合理，将人工成本降到最低。

4、提高控制精度，在合理节能前提下提高环境舒适度
建筑内温湿度的变化与建筑节能有着紧密的相关性，据统计，无论在夏季将设定值温度下调1℃，还是在冬季将设定值温度上调1℃，都将引起大楼能耗的显著增加。

因此将建筑内温湿度控制在设定值精度范围内是空调节能的有效措施。

没有采取自动控制或采用取传统的自动控制方法，由于控制精度不高，不能按室外环境和季节的变化来改变设定值，往往会造成夏季室温过冷或冬季室温过热的现象。

这种温度过冷和过热的现象，均不利于人体的健康和舒适，因此，空调系统温湿度控制精度越高，不但节能效果明显，舒适性也越好。

为保持建筑内人员的身体健康必须保证有一定的新风量，但新风量取得过多，将增加耗能量，因此在合理节能的前提下，合理控制新
风量，满足室内新风要求。

四、结论。

楼宇建筑自控系统(BAS)设计是建筑综合管理的首要内容，由于智能建筑的机电设备采用自动化监控方式．使智能建筑利用先进的综合节能技术成为可能。

同时．设计策略中经济效益好坏是智能建筑的主要目标之一，节省运行和管理费用，更是智能建筑高效率和高回报率的具体体现。