3-楼宇设备自动化技术

变配电系统
智能建筑中的变配电系统，直接关系整个大厦的 正常工作。对于不允许停电的重要场所，要求有两 个独立电源供电，并配有自备发电机，以保 障其正 常的工作秩序。
由于智能建筑一般为高层建筑，在变配电室位置 选择时，应遵循以下原则：
接近负荷中心； 高压电线和低压出线方便； 变配电所不能设置在厕所、浴室和其他经常有积水的场 所下面（福建省“龙王”国境后大面积停电主因——配电室 进水）； 变压器、高/低压开关柜运输方便。
3. 楼宇设备自动化技术
3.1 楼宇智能化技术的基本概念
1.4.1. 楼宇智能化的定义（含义）：
通过对建筑物的结构、系统、服务和管理方面的功能以 及其内在的联系，以最优化的设计，提供一个投资合理 又拥有高效率的优雅舒适、便利快捷、高度安全的环境 空间。
智能楼宇能够帮助建筑的主人提高其工作效率；财产的 管理者、和拥有者能够为此而在日常管理开支、生活舒 适性、便利性以及安全等方面获得最大的利益回报。
变风量末端
变速风机
VAV-TRAV空调系统
传统VAV——管道静压恒定，调节出口风 阀改变风量；
VAV-TRAV——终端直接控制风机，改变 风道压力以调节风量。
后者控制方式较为复杂，在相同的流量下， TRAV系统所要求的风机功率要低得多，更为 节能。
TRAV“集成控制”、和“动态控制” ：
变配电系统
根据北京市供电局规定，楼控系统对 整个变配电系统采取只监不控的方式——
因为变配电系统有其特殊性，一旦发生 误动作，能造成的危害不可 估量。
在楼宇自控系统中，对变配电系统的各 种故障进行的操作一是人为确认动作；二 是故障开关柜自行动作。
变配电系统
电源进线保护的要求应符合当地供电部 门的规定，一般楼控系统对变配电系统所作 的监测状态如下：
照明系统
室内 室内的灯光主要为大厅、过廊、楼梯、停车场、会议室等。 功能如下：
----人流高峰时打开全部灯光 ----晚间打开部分灯光 ----夜间打开少量灯光 ----紧急情况下打开报警灯光 ----根据日期自动确定日光灯开始运行和关闭的时间。 ----地下室灯光长期运行。
在紧急情况下，由备用蓄电池和自备发电机电源保证系统不 间断供电。
发电机启动、供电、主断路器状态、 电压、电流、频率转速、油箱油位高低水 温等显示、故障报警。
其技术一般认为由建筑自动化技术与信息技术两大部 分组成,由此从管理上可分为设备管理和通信管理两大 部分。
楼宇自控系统组成部分：
建筑设备运行管理的监控,包括
(1) 暖通空调系统的监控(HVAC); (2) 给排水系统监控; (3) 供配电与照明系统监控
火灾报警与消防联动控制、电梯运行管制
在BAS系统中，还可以分出
安全自动化（SAS）； 防火自动化（FAS）；
所以在现在许多广告宣传中，将比 较全面应用楼宇自控技术的建筑称为 “5A ” 建筑。
楼宇自动化系统(BAS)设计
基于一个完整的智能大厦系统组成,智能大厦与 非智能大厦的区别在于:
完备的通讯与计算机网络设施; 自动化的物业安防系统; 节能设备和控制装置(包括电源装置); 弹性(或柔性)工作区和各种环境控制系统。
变风量系统有很强的动态特性，加之空 调系统固有的非线性，使问题的解决变得 非常困难。
变风量空调系统优点：
变风量空调系统通过改变送入房间的风量来适应 负荷的变化，系统大部分时间在中低负荷下运行， 风量的减少带来了风机能耗的降低。
系统中不同朝向房间的空调负荷峰值出现时间不 同，故变风量空调器的容量不必按全部冷负荷峰 值叠加来确定。变风量空调器的冷却能力及风量 可比定风量系统减少10-20%
空调系统
末端控制，包括变风量和定风量两种： 定风量末端大多采用温控器加三速 开关控制电磁阀方式调节。 变风量末端一般自身带有控制设备， 监测其参数及运行状态以达到控制要求。
变风量空调系统（VRV）
变风量空调系统于60年代在美国诞生， 其基本原理是通过改变送入房间的风量来 满足室内变化的负荷。在当今特别提倡节 能和舒适性的条件下，变风量空调系统正 在逐渐被人们接收并得到应用。
变风量空调系统
变风量系统比较适合多房间且负荷有一定变化 的场合，如办公、会议、展厅等；对于象大堂公共 空间、影剧院等负荷变化较小的场合，采用变风量 系统的意义不大。
一般在以变风量空调为主的大厦中。其大堂等 公共空间还是以定风量空调系统为好。
由于其场合一般都是高大空间。如果采用变风量空调系 统，当其变风量变小时，会改变气流组织，影响空调系 统的舒适性效果。
楼宇自动化系统基础知识
智能建筑应当达到的目标：
3. 节省能耗和降低人力成本 技术的进步使我们能够获得越来越高的投入
产出比率，在智能建筑比传统建筑优越的地 方在于我们在获得更加舒适便利的居住、工 作环境的同时能够节省能耗，自动化的运营 管理模式能够最大限度的降低人力成本。
楼宇自动化系统基础知识
楼宇自动化系统基础知识
智能建筑的功能实现，主要依赖于3C技术：
计算机技术； 自动控制技术； 通信技术。
以上每种技术都是一个复杂的技术体系，在智 能建筑这个行业领域，一般不用涉及到这些技 术的理论部分，重点在于各种应用技术的综合。
楼宇自动化系统基础知识
智能建筑应当达到的目标：
1. 提供安全、舒适快捷的优质服务
楼宇自动化系统基础知识
早期的智能建筑
在80年代建成第一批“智能化”建筑—— 美国的“都市办公大楼”（康涅狄格州）和日本的
青山大楼等——都是商用建筑。 共同特点：
先进便捷的生活设施（包括空调、照明、安防、电梯等生 活设备）；
发达的信息网络，实现办公自动化； 管理自动化系统； 环境和资源的充分利用——中国的概念性建筑中较少考虑
（2） “集成控制”，是指：设定点的计算 和控制决定被安排在控制级以上进行，控制 器只是简单地用于保持当前的设定值。
这样可以集中、统一地考虑与HVAC系统有关的 各种因素，避免各分立模块独立运行可能导致的 相互冲突，而且有可能最大限度地利用自由冷源 （热源）和建筑物本身的蓄热放热作用。
集成控制使系统更稳定，而且更舒适、更节能。 这种控制方式对参数采集及控制策略要求较高。
（1） “动态控制”，是指有预测的、随时间而 变化的控制 就房间的热状态来说，它不要求时时热平衡从 而保持房间状态于某一“点”，而是充分考虑 各种热因素的相互作用从而保持房间在某一个 舒适范围； 这种控制方式在保证用户体验的同时综合考虑 了系统控制难度和能耗，降低系统复杂性以节 约成本。
TRAV“集成控制”、和“动态控制”
安防系统应当包括：防盗报警、门禁控制、闭路监控、 寻更管理、紧急广播和呼叫系统以及停车场管理系统 等；
生活服务系统包括：空调和供热、照明和供电控制、 卫星及共用天线电视系统、背景音乐及多媒体音像系 统等；
管理及信息自动化系统应当包括：结构化综合布线、 信息传输、通信网络、办公自动化和物业管理系统。
楼宇自动化系统基础知识
智能建筑应当达到的目标：
2. 科学的综合管理机制 一幢建筑能不能达到“智能化”的要求，除去
硬件的先进性之外，还应当特别注意配套软件 的功能，以及使用人员的素质与培训。
——这个道理是显而易见的，再先进的工具，再前 卫的概念，没有良好的管理体制和熟练的操作人员， 都不会发挥出其应有的效能。
环保问题。
楼宇自动化系统基础知识
按照IBI（Intelligent Building Institute）机构的 定义，智能建筑是通过优化四个基本元素：
结构、系统、服务和管理来提供有效和舒适的环境。 智能建筑帮助业主和用户达到在费用、舒适度、便利、
安全等方面的目标。
如今，美国有智能大厦几万幢，日本新建的 建筑中80％以上将智能化。
楼宇自动化系统基础知识
智能楼宇应当具备的基本功能：
智能建筑通过其结构、系统、服务和管理的组 合提供一个高功效、低消耗的环境；
在上述环境中，智能建筑能够为管理者以最小 的 代价获得最有效的资源管理；
智能建筑能够帮助其业主、管理者或者用户实 现造价、舒适、方便、安全以及市场效应多方 面的目标。
照明系统控制程序
外筒照明和内路2/3的照明灯的控制按上下班 时间程序。内筒的1/3照明平时作一般照明，火 灾时作为事故保证照明，并兼作楼内 常明安全灯， 独立于时间程序之外，并能报警和自动切换到备 用电源上去。
节日彩灯、立面照明灯，按节日时间程序控 制；
广告行灯、航标灯按定时开、早晨定时关的 时间程序控制，航标灯故障时报警送中控室显示 并打印记录。
智能建筑的主要特征
作为新近发展起来的边缘技术，智能建筑并 不具备严格的定义和准确的技术分类，但是 总的来说，包括以下几部分的内容：
BAS——建筑设备自动化系统； OAS——办公自动化系统； CAS——通信自动化系统。 正是这几大技术构成了智能建筑的主体，也有人
将智能建筑称为3A大厦。
3A 和 5A
照明系统
智能建筑的最大特点便是节能，而照明系统在整个大 厦用电量占有很大的比例。作为一个大型高级建筑， 它的 灯光系统的控制水平的高低直接反映了大楼的水平。
户外 户外的灯光主要作为装饰用，如彩灯、霓虹灯、广告
灯、喷泉灯、顶灯等。控制功能如下： ----程序控制灯光的图案 ----程序控制灯光开启时间 ----用电量过大时自动切换 ----监视回路状态 ----根据日期自动确定日光灯系统开始运行和关闭的时间。
通过监测温、湿度参数，根据设定值，经计 算控制水阀开度、设备启停达到保持舒适性环 境和节能目的。
监测各设备状态报警及时对设备进行检修维 护。
空调系统
送排风系统控制
送排风系统根据各区域新风、室内二氧化碳含 量来设定送排风的定时启停，以达到保证新风量同 时又节能的目的。
热源站控制
其系统包括热源（城市热网或锅炉）、换热器、 热水循环泵，主要依据送回水湿度控制换热器两侧 阀门和热水循环泵的运行以达到节约热能目的，同 时监测各设备状态以便及时检修。
高压系统： 进线开关柜和出线开关柜的位置状态，小车
位置、速断保护状态、过流保护和零序状态保护。 母线联络柜设有位置状态、小车位置、电流、
速断、零序保护状态，变压器设有温度保护及故 障报警。
变配电系统
低压系统： 进线与中间联络断路器状态监测、电
压、电流、功率、因数、重要输出支路断 路器状态、故障情况显示、报警。 发电机系统：
备用供电设备将保证紧急照明用电、消防和安防设备用电， 以及租户的计算机设备用电和特定区域的空调用电等。
楼宇的所有照明都能通过能源管理系统进行控制
照明系统
照明系统的三种基本自动照明控制方 式：定时控制、灯光调节和光线传感器控 制可使楼宇照明用电节省30%-50%。
照明系统控制程序
所有电力配电箱Hale Waihona Puke Baidu照明配电箱均按编定 的时间控制程序开。时间程序可以编定52个 星期，每日不少于4次，分隔时间可按季节、 天气情况自由设定和选择。
变风量空调系统属于全空气系统，冷冻水管与冷 凝水管不进入建筑吊顶空间，因而免除了盘管凝 水和霉变问题。
变风量空调系统优点：
系统的灵活性较好，易于改、扩建，尤 其适用于格局多变的建筑。
变风量空调系统是通过改变进入房间的 风量来满足室内变化的负荷，当房间低于 设计额定负荷时，系统随之减少送风量， 亦即降低了风机的能耗。
控制范围为冷水机组、空调机组、送排 风系统、变风量末端、热力站。
冷冻站系统控制 控制设备由冷水机组、冷却水泵、冷冻水泵、
冷却塔组成 协调设备之间的连锁控制关系进行自动启停，
同时根据供回水温度、流量、压力等参数计算系 统冷量，控制机组运行以达到节能目的。
空调机组系统控制
通过空调机组向特定区域提供经过处理的 空气以保证特定区域的环境保持舒适性。
楼宇自动化系统的功能：
制定系统的管理、调度、操作和控制的策略； 存取有关数据与控制的参数； 管理、调度、监视与控制系统的运行； 显示系统运行的数据、图象和曲线； 打印各类报表； 进行系统运行的历史记录及趋势分析； 统计设备的运行时间、进行设备维护、保养管
理等；
空调系统
空调系统控制需要对温湿度精确稳定控 制、节约能源。