论楼宇自控系统在建筑的应用发展趋势及前景展望

论楼宇自控系统在建筑的应用发展趋势及前景展望

发表时间：2018-08-17T10:46:41.113Z 来源：《基层建设》2018年第17期作者：冯耀声

[导读] 摘要：随着社会高速发展的今天，信息化技术对于企业显得尤为重要。

北京江森自控有限公司

摘要：随着社会高速发展的今天，信息化技术对于企业显得尤为重要。自信息技术应用于高层建筑，人们对建筑提出了更高的功能要求,楼宇自控系统在满足对建筑内设备的监控和管理基础上，还要在节能方面提出对策本文讨论智能化技术在楼宇自动化系统中的应用发展趋势及前景。

关键词：楼宇自控；建筑节能；发展趋势

引言

随着城市建设的不断推进，建筑成为建筑设计的主要潮流，同时在信息技术等先进技术的辅助应用下，智能化楼宇开始得到发展，而楼宇自控系统（BAS）作为基础，需要对建筑内的机电设备及各种能源进行智能化管理，目的是为业主提供舒适、安全、环保节能的工作或者生活环境。

一、楼宇自控系统

智能化楼宇自控系统，特别是具有集成能力的楼宇自控系统的概念提出不久。因此在进行系统选型时如何考虑，依据什么样的标准一直是争论的焦点。智能化的楼宇自控系统是计算机制造技术、计算机控制技术和计算机网络通讯技术相结合的产物，因此计算机领域最新发展的技术成果必然在楼宇自控系统上有最直接的反映。如果仅仅将楼宇管理自控系统停留在满足对设备的状态监控的基本要求上已经是远远不够了。

二、楼宇自控系统与建筑节能

2.1对能源消耗进行计量，提高参数精度

对水电等能源消耗进行计量并分析，可以有效的节约能源，楼宇自控系统能够自动完成对相关参数的抄写、分类、累计、计算，避免了人工操作的复杂性及错误的产生；将能源用量、单价、收费标准生成报表，为用户提供参考评估；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。

室内温湿度等参数对能源消耗有重要影响，楼宇自控系统能够按室外环境和季节的变化来改变设定值，在保证人体健康和环境舒适性的前提下，节约能源。控制精度与舒适性、节能效果成正比。比如可以在在满足室内卫生要求的前提下,减少新风量；在夏季将设定温度升高1℃；在冬季将设定温度下降1℃；可以有效减少能源消耗。

2.2控制设备运行时间

设备运行时间越长，能源消耗越高，因此一些办公建筑及商场等可以在办公及营业时间外停止运行空调等设备，以节约能源。

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，在夏季或者冬季对建筑进行预冷或者预热，以保证室内环境从一天的开始到结束始终保持舒适性，另外由于温度的惯性变化，通过计算空调可以停止多长时间仍能保证空调区域舒适,然后按照循环来启停空调；可以在提前于工作结束时间关闭空调，同时保证室内温度在室内人员离开前相对稳定。

照明调节方面可以对公共照明设备采用声控、光控开关，减少用电量；在实行多种电价的地区,利用楼宇自控系统,通过与冰蓄冷设备、应急发电机等配合,可以在用电高峰时,选择卸除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,实现错峰运行,降低运行费用。

楼宇自控系统可以将建筑内所有机电设备有机的结合在一起,把这些机电设备集成一个统一的系统,实现信息资源共享,从而可以对机电

设备进行综合控制管理。

三、楼宇建筑能源管理现状

3.1目前，建筑的能源管理主要是由建筑设备管理系统（BAS系统）来实现的，BAS系统可以根据预先编排的时间程序对电力、照明、空调等设备进行最优化的管理，从而达到节能的目的，在实际管理中，通常采用采用以下能源管理措施：（1）定时法：根据大楼工作息时间按时启停控制设备，如风机、空调、照明等。

（2）温度时间延滞法：根据大楼内温度保持的延滞时间，提前关闭空调主机或供暖锅炉以达到节能的目的。

（3）调节供水温度：根据室内外实际温度调节空调系统的供水温度，设定合适的供水温度减少系统主机的过度运行，实现节能。

（4）经济运行法：在室外温度达到24℃时，可直接将室外新风送入室内。在这样的情祝下，系统可节省对送回风系统进行温度处理的能源。

（5）设备等寿命运行：对楼内冷热源主机、水泵、风机等设备进行等时间交替运行，延长设备的运行寿命，节省维护费用。

3.2以上能源管理措施的节能效果并不明显，具体原因是多方而的，但归根结底是因为我国迄今为止尚没有建立一套行之有效的建筑能源管理方法，而BAS系统属于工程性产品，并非成套设备，需要BAS系统工程师在现场做二次编程才能实现控制功能，系统性能受现场人为因素的影响很大，在加上许多建筑建设方和管理方、使用方分离，造成很少有用户真正关心到底节了多少能，用户在建筑节能方面的投入产出不成比例。事实上，由于缺乏建筑物的能源使用模型和完善的计量手段，即使有用户提出上述问题，也无法得到准确的数据。因此，分项计量装置的安装也成了促进能源管理的有效手段。

四、智能楼宇设备自动化系统的最新发展趋势

楼宇自控系统的运行离不开数据通讯，主流的开放式通讯协议有美国暖通协会制定的BACnet（Building Automation Communication network），美国Echelon公司推出的LonWorks 技术协议，以及由工控系统沿用过来的ModBus协议。采用RS485或TCP/IP传输的方式能够对现场设备进行集中管理、分散控制的远程控制。目前市场上大部分的楼宇自控品牌都采用了开放式通讯协议（如江森、霍尼韦尔、西门子等）；除此以外，各机电系统为提升自己的品牌形象、增加卖点，已逐渐开发出针对自身产品的自控产品，近年在项目上已有不少成套产品。楼宇自控系统因其强大的集成能力、分析能力在建筑设备管理中有不可动摇的地位，而成套产品由于厂家可对其实现多种专业化的定制服务。若是采用开放式协议的楼宇自控产品，可通过简单的接口开发工作即可实现BAS与各机电自控系统之间的有机结合。使用同一开放式协议可实现不同品牌、不同型号设备之间的无缝对接兼容，使楼宇内部的自控系统更智能化、高效化。以此为基础，楼宇自控系统能真正成为绿色建筑、智慧建筑的可靠支柱需要具备以下两个条件

4.1加强各机电设备之间的联动关系

通过开放式协议，楼宇自控系统与机电系统之间不应仅停留在开关状态反馈及开关控制上面，需有更深层次的数据交互，大量收集、记录设备的各项运行工况，以此来实时调整运行控制设定值，以保证设备的最佳运行效率。

4.2 深入分析与评估系统的健康状态

楼宇自控系统不仅仅局限于对现状的控制，还应根据现状延伸至对未来的预测。楼宇自控系统通过强大的数据分析计算能力，对系统设备的各项数据进行综合评估，并生成设备健康报告，管理人员可根据报告中的结果有针对性的维修保养，以减少设备的故障率或发生故障时对系统影响，这正是“上医治未病”的境界。

楼宇自控系统依托开放式通讯实现对设备的深度控制与评估符合国际的最新潮流，对于用户，这等同于为机电系统的运营添加了一重保障；对于设备厂家，有助于提前确定设备维保方向的侧重点。因此，采用先进分析技术的楼宇自控系统符合将来楼宇智能、节能、人性化的发展趋势，开放的楼宇自控系统的前景将会越来越广。

结束语

当前智能建筑领域里，信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等，都将会更加深入、广泛地得到发展应用。正在尝试运用高新技术建设的智能型绿色建筑智能型生态建筑，既能满足当代人的需要，又不损害后代人持续发展需求的能力。随着现代社会高新技术的发展，智能楼宇在计算机控制通信和设备自动化管理技术方面的要求也日益提高，这就要求不断掌握新技术，不断完善设计。

参考文献

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