摘 要： 目前智能建筑技术得到了越来越广泛的应用。由于建筑物机电设备种类多,数量大,对其控制和管理技术有较高的要求,成为了智能建筑领域的一个难点。而建筑设备自动化系统(Building Automation System,BAS,又称楼宇自控系统)是实现建筑智能化的关键部分。本文对楼宇自控系统进行研究,以供参考借鉴。
关键词： 智能建筑; 绿色建筑; BAS; 节能环保;
一、楼宇自控系统概述
1.1、楼宇自控的起源
1984年,在美国康涅狄格州哈特福特市,美国联合科技集团UTBS公司将一幢旧金融大厦进行智能化改建,取名City Place Building,从而诞生了世界上第一座“智能大厦”。随后智能建筑在欧、美、日及世界各地迅速发展,其中美国和日本发展最为迅速。北京发展大厦在建筑中采用设备自动化系统,通信网络系统,办公自动化系统等,成为大陆地区较早的智能建筑,可视为我国楼宇自控行业“元年”。
1.2、楼宇自控的定义
根据《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2015)中对楼宇自控系统的定义,楼宇自控系统实现建筑物(群)内各种机电设备的自动控制,包括供暖、通风空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、保安等。通过信息网络组成分散控制、集中监视与管理的一体化系统,实时监测、显示设备运行参数;监视、控制设备运行状态;根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态;自动实现对电力、供热、供水等能源的调节与管理;提供一个安全、舒适、高效而且节能的工作环境。
1.3、楼宇自控的作用
通过大量的工程实践表明,楼宇自控系统是智能化工程的所有子系统中技术含量最高的子系统,也是要求从业人员素质最高的一个子系统,同时也是唯一能通过“优化运行工艺,几能降耗运行”回收成本的子系统。楼宇自控系统从本身的能力和发展看,应当具备下述技术应用价值:(1)能满足建筑物内人员的舒适性、功能性和安全的需求;(2)能准确监测和反映建筑物和设备的运行参数和状态;(3)能优化设备的控制性能;(4)能有足够而不奢华的监测手段;(5)具备能源管理方案,能降低建筑物的能耗;(6)能降低设备的运行费用;(7)对系统本身能够自动诊断和自整定。
二、BAS体系结构及配置方案
2.1、 BAS控制原理
(1)基本控制原理。闭环反馈控制是基于反馈原理建立的自动控制。通过比较系统行为(输出)与期望行为之间的偏差,并消除偏差以获得预期的系统性能。
(2)DDC控制器。DDC控制器利用微信号处理器来执行各种逻辑控制功能,最大特点是从参数的采集、传输到控制等各个环节均采用数字控制功能来实现。
2.2、 BAS体系结构
集散控制系统(DCS),又名分布式计算机控制系统,是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。集散控制系统是目前BAS广泛采用的体系结构。集散型BAS主要有以下三种结构:(1)单层网络结构:工作站直接与现场控制设备相连。(2)两层网络结构:上层网络与现场控制总线两层,两层网络之间通过通信控制器连接。(3)三层网络结构:在上层网络与现场控制总线之间增加了一层中间层控制网络,解决由于末端分布范围较广形成的复杂联动控制问题。
2.3 、BAS配置方案
1、设计步骤。(1)技术需求分析。(2)确定各功能子系统的控制方案。(3)确定系统监控点及监控设备,编制I/O监控点表。(4)统计汇总控制设备(传感器、控制器)清单。(5)绘制各种被控设备的控制原理图,汇总BAS系统图及施工平面图。(6)采用组态软件完成系统、画面及控制组态和软件编程。2、产品选择。(1)产品品牌。(2)产品适用范围。(3)产品网络系统的性能及标准化程度。(4)现场控制器的灵活性及处理能力。(5)上位机监控软件的功能和易操作性。(6)价格。
总结:当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里,信息网络技术、物联网技术、云计算技术等等,都将会更加深入、广泛地得到发展应用。总之,可持续发展智能建筑技术将人们的工作、居住、休息、交通、通讯、管理、文化等各种复杂的要求,在时间空间中有机地结合起来,从而极大地提高了人类的生存质量。同时,楼宇自动化的内涵也必将随着科技的进步不断地变化、发展。
参考文献
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