智能建筑中楼宇自控系统的作用和效益

智能建筑中楼宇自控系统的作用和效益

摘要对智能建筑楼宇自控系统的作用和产生的效益进行了分析,以提高对楼宇自控系统的认识,试以达到发挥自控系统的作用和效益。

关键词楼宇自控系统安全稳定管理水平运行成本

楼宇自控系统是集控制技术,通讯技术和计算机技术为一体的现代化设备,相对整个建筑内各种机电设备而言楼宇自控系统的投资不大,但楼宇自控系统的价格还是不低的。广大业主和楼宇自控系统的设计工程人员都应关注楼宇自控系统的作用和产生的效益,任何业主不可能为追求先进技术或宣传作用,把楼宇自控系统作为一种摆设对其进行投资,他必须能够

为业主带来足够的效益。

1发挥机电设备功能,保障机电设备稳定运行。

智能建筑中一般都设置了各种空调设备,其目的在于为建筑物营造一个舒适的工作环境,但如果没有采用楼宇自控系统,

人工是无法随时调节室内温度的,随着室内人员和室外温度的变化不可避免地会造成室温过冷或室温过热,以几十度过大或过小的现象,这不仅对人体的健康和舒适性来讲都是不适宜的,而且也限制了花大量投资设置空调设备的作用,采用楼

宇自控系统除了可以按照设定自动调节室内温度外,还可以根据室外温湿度的变化和季节变化情况,改变室内温度的设定,使之更加满足人们的需要,充分发挥空调设备的功能。同样,从卫生的角度出发,建筑内每人都必须保证有一定的新鲜空气,而新鲜空气的标准应根据室内允许CO2浓度来确定,CO2允许浓度一般取0•1%(1000ppm),采取固定新风量的方式是不够精确的,因为随着季节和时间的变化以及空气的污染情况,室外空气中CO2浓度是变化的,同时室内人员的变化自然对新鲜空气的需求也发生变化,所以最为合理的方式是根据室内或回风中的CO2浓度,自动调节新风量以保证室内空气的新鲜度,这需要控制功能较为完善的楼宇自控系统完成这些控制要求。利用楼宇自控系统还可以对建筑内其他机电设备进行有效和精确的自动控制,能够使这些机电设备的运行在更合理的状况下,更有效地发挥他们的作用,保证和提高这些占整

个建筑投资相当比例的投资效益。楼宇自控系统可以对建筑内机电设备的运行状态和参数进行实时监视,对于风机,水泵等机电驱动设备可以通过监测断路器和热继电器的辅助触点,来判断电机是否发生短路和过载故障;同时还可以通过检测风流开关和水流开关的状态,来判断风机和水泵是否发生机械故障,同样楼宇自控系统可以对过滤网阻塞情况,水箱水池

液位、变压器温度、电梯运行位置等反映设备运行正常与否的参数进行检测,当这些机电设备发生故障时,楼宇自控系统可以及时报告故障发生的部位,原因及类型,排除故障,恢复设备正常运行,避免故障的进一步扩大,保障设备与人身的安全,提高建筑物整体安全水平,从而保护了设备的投资。

2大量节省运行管理人员,全面提高设备管理水平。

智能建筑中机电设备的种类繁多,从地下的水泵到楼顶的冷却塔,遍布在建筑的各个角落,对这些设备进行人工开关和调

节控制几乎是不可能的,即使采用传统的仪表控制可以部分解决调节问题,仍然需要大量运行管理人员楼上楼下来来回回,对各楼层的设备进行开关控制和参数设定。工作量非常巨大,在这种条件下,若实现有效的设备管理,整理储存设备档案室,纪录分析设备运行情况会减轻繁重的工作程序。采用楼宇自控系统后,可以通过操作站计算机的键盘或鼠标在中央控制室完成上述开关和调节控制工作,也可由计算机内部的软件按设定程序,自动控制调节各设备的参数及开关状态,做到真正

的管理自动化,因此可以减轻管理人员的劳动强度,减少管理人员的数量。采用楼宇自控系统可以全面提高设备管理水平,具体说可以有以下几种:

(1)对所有机电设备有关产地,型号,规格等原始档案以及设备累计运行时间,维护保养情况等运行档案进行纪录储存,供维修保养时查询参考,同时根据维修保养规程,自动生成打印维护保养报告,提示管理人员对设备进行维护保养,避免超前或

延误维护保养,使机电设备在楼宇自控系统的统一管理下始终处于最佳运行状态,相应延长机电设备使用寿命。

(2)对机电设备运行参数和开启状态,进行采集、计算、储存等处理,分别以动态模拟图,各种实时或历史报表,以及趋势图等方式进行显示和打印作为管理人员进行设备管理分析决策,使设备管理依据性强,精确性高。

(3)依据管理人员的不同职务,给予不同的操作权利,分配不同等级的管理密码给各个管理人员。在各种操作和故障处理时,记录下管理人员表明身份的密码和对应的使用人姓名和时间等以便备查。提高管理人员的责任心。

3节约机电设备的能源消耗,降低机械设备的运行成本。

3.1对建筑内各个能源消耗点参数进行计算。对建筑物内各个能源消耗点参数进行测量和计算,并与收费结合起来,是节约能源的重要手段。当用户知道他的能源使用是被计量着的,是要收费的,其能源消耗大大减少的。但采用传统人工的方法,对这些参数进行抄写、分类、累计、计算、收费等是非常困难的,而且也不能做到很及时。当用户经常发生变化时,这

种工作将会更加麻烦。采用楼宇自控系统这些问题就比较容易解决,这些工作都可以自动完成,每月楼宇自控系统可以自动打印出一份报表,列出每个用户各项能源的用量,单位价格、收费款项等等。实际上楼宇自控系统还可以向用户提供能源消耗分布曲线,供用户鉴别什么时间产生高峰负荷,并以此为基础来评估各种降低能源的措施。

3.2提高被控参数控制精度建

筑内温湿度的变化与建筑节能有着密切的相关性,据美国国家标准局统计资料表明,如果在夏季将设定温度下调1摄氏度将增加9%的能耗,如果在冬季将设定温度上调1摄氏度,将增加12%的能耗,因此将建筑内温湿度控制在设定值精度范围内式空调节能的有效措施。没有采取自动控制或采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,不但对人体的健康和舒适性来讲是不适宜的,同时

也浪废了能源,因此可以这样说空调系统温湿度控制精度越高,不但舒适性越好,同时节能效果也越明显。如前所述,为保持建筑内人员的身体健康必须保证有一定的新风量,担心风量取得过多,将增加能耗量,一般来说,在设计工况下,处理一公斤室外新风量需冷量6•5kW h,热量12•7kW h。因此在满足室内卫生要求的前提下,减少新风量,有显著的节能效果。

3.3机电设备最佳启停控制

机电设备最佳启停控制对于办公和商场等建筑夜晚是不需要空调的,自然在夜里是不需要开空调,为了保证工作开始时室内环境的舒适,就需要提前对建筑进行预冷、预热,另外室内温度是惯性很大的被控对象,提前关闭空调也可以保证室内温度在一定的时间内变化不大,楼宇自控系统通过对空调设备的最佳启停时间的计算和控制,可以在保证环境舒适的前提下,缩短不必要的空调启停宽容时间,达到节能的目的;同时在预冷,预热时,关闭室外新风风阀,不仅可以减少设备容量,而且可以减少获取新风而带来冷却或加热的能量消耗。在商业建筑中照明的电力消耗要占整个电能消耗的很大部分,其中公共照明最容易产生能源浪费,对这些照明设

备实行定时点灭控制,甚至按照作息时间和室外光线进行预程调光控制和窗际调光控制,可以极大降低电力消耗。在实行多种电价的地区,利用楼宇自控系统,通过与冰球蓄冷设备,应急发电机等配合,可以在用电高峰时,选择卸除些相对不重要的机电设备减少高峰负荷,或投入应急发电机以及释放存储的冷量等措施,实现免峰运行,降低运行费用。

3.4间隙工作和台数控制

室内空气是一种惯性很大的被控对象,在计算了空调可以停止多久后仍能保证空调区域舒适的前提下,确定每一循环的空调启停时间利用间隙启停空调来节约能源。空调启停的时间间隔,可根据室内外环境及季节变化来选择。空调的冷冻系统是按最大负载设计的,但在实际运行过程中,负载是不断变化的,根据负载的变化,通过对冷却塔,冷却泵,冷冻泵,冷冻机的

台数控制,可以大幅度降低冷源设备的能量消耗。楼宇自控系统可以将建筑内所有机电设备有机的联系在一起,把这些机电设备集成一个统一的系统,实现信息共享,从而可以对机电设备进行综合控制管理,这是人工和传统的控制方法所无法

实现的,其作用和效益是巨大的。要实现这些作用和效益,首先要发挥楼宇自控系统的作用。