现代智能建筑中楼宇自控系统的构成与运用

　　摘    要：　现代建筑随着新科技的应用趋向智能化发展，楼宇自控系统在智能化建筑中被广泛应用，不仅可为人们提供居住便利，还可提高建筑安全性，并实现降本增效。基于此，文章阐述了现代智能建筑中楼宇自控系统的基本构成与应用优势，并从多个方面展开现代智能建筑中楼宇自控系统的具体应用分析，旨在突出楼宇自控系统在现代智能建筑中的优势，并为业界人员提供一定参考。

　　关键词 :     楼宇自控系统;现代建筑;智能建筑;

　　楼宇自控系统(BAS)是运用各类先进技术控制建筑内各类设备的系统，可实现统一调配，在现代智能建筑发展中，楼宇自控系统发挥着关键作用。人们物质生活水平提升，对建筑体的功能及舒适度提出了更高的要求，导致建筑体结构日趋复杂，而楼宇自控系统可完成建筑集成化管理，降低建筑管理成本，提高控制效率。

　　1、 现代智能建筑中楼宇自控系统的基本构成与应用优势

　　1.1 、基本构成

　　楼宇自控系统是实现现代智能建筑的重要方式，是推动建筑智能化发展的核心，从楼宇自控系统主要包括传感器、DDC现场控制器、中央监控站等。传感器主要负责信息收集，将传感器等装置安装至特定位置，用以监测建筑各设备参数，及时发现各参数变化情况，并将所采集到的数据参数传输至楼宇自控系统中央系统。在楼宇自控系统中，数据收集情况是系统智能调节的基础，因此安装传感器时，需确保安装位置精准，可准确收集目标数据，且要求传感器装置性能稳定、灵敏。DDC现场控制器多用于设备监控，该装置具有完整性、独立性的特点，硬件、软件独立运行，因此，当现代智能建筑自控系统发生故障时，还可通过DDC现场控制器多完成基础性操控，在独立电源辅助下完成软件独立运行。现阶段DDC现场控制器主要应用在楼宇自控系统程序控制、定时开关等方面。中央监控站为楼宇自控系统在现代智能建筑中的核心，可监测并控制现代智能建筑设备(显示器、计算机等)，在系统外设装置的应用下完成人工交互操作。
 

　　1.2、 应用优势

　　①空调、照明在现代建筑中能耗最高，约占建筑电能耗损的70%，当今社会以节能降耗为发展主题，在现代智能建筑发展中，可借助楼宇自控系统完成建筑设备的实时监测，结合建筑内外部环境及人体舒适指数智能调节建筑内环境参数，控制碳排放指数，降低能源消耗，为建筑用户营造健康适宜的居住环境。由此可见，楼宇自控系统在能源节约方面具有较强的应用优势，可在楼宇自动控制系统帮助下集中调控现代智能建筑启闭状态，当能源处于无效损耗时，则可通过楼宇自动控制系统将其关闭，起到降低能源损耗的作用。②现代智能建筑在楼宇自动控制系统应用下已实现集中化控制，面对复杂的建筑结构及设备，不再需大量人员成本，将建筑参数智能调节及设备监测下，楼宇自动控制系统可按特定程序完成管控工作，通过降低人力成本而控制运营成本。③现代智能建筑对各类设备的依赖程度较高，尤其对电气设备，一旦建筑内设备出现故障，楼宇自控系统可及时检测出，便于建筑管理人员第一时间联系维修人员进行处理，控制设备故障时间，防止故障问题蔓延，同时，可将建筑内设备保养期限参数输入楼宇自控系统内，当设备需检修保养时，系统将自动发出提示，提醒相关人员维护建筑设备，确保其始终处于最佳运行状态，延长建筑设备使用寿命。

　　2、 现代智能建筑中楼宇自控系统的具体应用

　　2.1 、照明系统

　　照明系统在现代智能建筑所造成的能源损耗极大，主要消耗电能，且对建筑灯泡造成损坏，产生额外成本，在当前建筑体中，已普遍使用LED灯，相较于传统照明设备，降低了约20%的电能消耗，节能效果明显，同时LED灯使用寿命较长，可进一步降低照明成本。近年来，建筑行业致力于贯彻落实节能环保理念，在建筑设计与施工中渗透低碳理念，强调能源节约，而楼宇自控系统可最大程度激发出LED节能灯的效果。在现代智能建筑楼宇自控系统中，主要借助接触器模块完成楼宇自控系统与照明体系的连接，可通过现代智能建筑中各楼层的智能接触器了解照明系统设备运行情况，并实现独立控制。为进一步提升建筑智能化控制效果，可借助楼宇自控系统控制照明智能开关。除此之外，可于楼宇自控系统内设置建筑公共区域(如电梯间、走廊等)的照明控制方式，若采用定时照明控制，应将定时开启、关闭时间点输入楼宇自控系统内；若为声控照明，需将开启照明的声音分贝数据输入楼宇自控系统，实现现代建筑的照明系统自动调节。

　　2.2 、空调调节

　　2.2.1、 新风系统控制

　　楼宇自控系统可依据建筑外部环境变化调节空调新风系统。当建筑外部环境烩值高于建筑内部烩值时，则空调新风系统能源损耗降低，将建筑外部新风转移至建筑内部；若建筑外部环境烩值低于建筑内部烩值，则空调新风系统正常运行，能源消耗并未减低。而楼宇自控系统可根据建筑内外部烩值差异特性，在确保建筑内部环境舒适基础上，通过控制变风量调节空调系统，降低能源消耗，该方式在现代智能建筑体中应用较为广泛。根据建筑内部温度变化调节空调送风量大小及温度，确保建筑内始终处于适宜温度环境下，据数据统计，若建筑采用变风量系统，且由楼宇自控系统加以控制，则能源损耗可降低40%，当冷热负荷达到最大值时，空调最大送风量方可启动，实现现代智能建筑的降耗增效。

　　2.2.2、 变风量控制

　　在现代智能建筑中，变风量系统主要由风阀尾端、变频空调机组构成，其中风阀尾端用以调控风量，在两者协调配合下监控空调风机启停状态，系统管理人员可通过可视化显示器掌握空调风机运行参数，并对空调水阀、新回风门展开调控，控制建筑室内温度。可运用楼宇自控系统调节空调系统新风机组、送风机组等，并对温湿度等数据参数进行分析，控制二氧化碳浓度，反馈过滤网报警参数，维持空调系统联动保护标准。除此之外，若在调控过程中发现风机自动报警问题，应集中控制空调系统各类参数，加强对温度与风机风压的管控，并在楼宇自控系统智能调节下及时开启启停设备，确保设备安全。

　　2.3 、冷热源系统

　　建筑冷热源系统由冷水机组与热交换器组成。楼宇自控系统可实现冷热源系统的实时监控，输入冷水机组启停数据，楼宇自控系统展开定时控制，并可根据冷冻水总管回水温度、供水温度、回水流量计算分析出建筑冷热负荷，由楼宇自控系统控制机组水泵，以此实时调节。此外，可根据DDC现场控制器内显示的机组运行时间进行均衡调节，并设置优先权，即机组运行启动时，将有限开启运行时间最短的机组，同理，关闭时则优先关闭运行时间最长的机组。楼宇自控系统可监测冷水机组各测点压力、温度、流量等，根据总管压差调节旁通阀开度，维持压力稳定。

　　楼宇自控系统可通过监控热交换器现场控制柜，了解循环泵运行状态，结合实际情况切换主备泵，并读取管路水压、水温等数据。DDC现场控制器可根据DDC现场控制器可将实测参数与设定值对比，以比例积分微分的方式调节阀门开度，控制水温。在楼宇自控系统自动水温调节功能下，可确保热交换器阀门开度始终维持在标准范围内，由系统自动控制，以此降低水阀频繁调节造成的阀门损耗及电能损耗问题，并可依据水温大小启闭循环泵。对于热交换器的控制还体现在设备连锁方面，依托于楼宇自控系统将循环泵与调节阀衔接，开启循环泵时可根据实际情况调节阀门，当循环泵停止运行时，同样可自动关闭调节阀。楼宇自控系统最显着的特点在于建筑功能设备的自动监控，可根据DDC现场控制器了解机组与设备的累计运行时间，掌握实时运行参数，以此为依据控制设备使用率，通过维修信号提醒管理人员定期检修保养。当楼宇自控系统完成热交换器数据记录后，系统监控中心可集中显示各测点回检状态，若存在故障隐患则第一时间发出报警信号，主要包括循环泵故障、补水箱液位过高、过低等，实现全方位热交换器控制，确保建筑冷热源系统功能稳定。

　　2.4、 电气控制

　　建筑内存在大量电气设备，可在楼宇自控系统帮助下实现电气设备的智能化管理。将各电气设备与楼宇自控系统连接，设备运行指标将自动传递至显示装置，建筑内所有电气设备均在楼宇自控系统实时监控下，若电气设备出现异常参数，楼宇自控系统则立即发出问题信号，自动分析是否为设备运行故障，并判断故障产生原因，为设备维修人员提供帮助。除此之外，楼宇自控系统还可依据建筑内外部环境变化调节电气设备运行状态，为建筑用户营造适宜环境，基于楼宇自控系统衔接建筑内部所有电气设备，推动建筑电气设备的集成化控制。

　　供电控制是考核建筑智能化程度的关键指标，可运用楼宇自控系统监测低压侧供电参数、高压侧供电参数、供电变压器。供电低压侧监测主要针对建筑内供电低压侧的电流及电压情况，实时监测，并将监测数据存入楼宇自控系统数据库内，为供电数据分析及数据查询提供依据。高压侧供电参数监测则是针对供电高压侧的电流及电压参数，与供电低压侧监测类似，可通过实时监测，由系统自动存储监测数据，变压器温度监测则针对供电变压器温度，对变压器温度实时监测，并将温度值传输至楼宇自控系统数据库，便于后续数据查询与分析。楼宇自控系统具备报警功能及可视化功能，一旦高低压侧过电压、高低压侧过电压过电流、变压器超温，系统将会自动发出警报，提醒建筑管理人员及时处理，此外将楼宇自控系统连接打印机设备，可将楼宇自控系统数据分析结果、监视画面、故障报表、电气设备运行曲线等直接打印，便捷度较高。

　　2.5 、给排水监控

　　集水坑、变频供水设备均为建筑给排水系统重点内容，在现代智能建筑管理中，可通过楼宇自控系统完成给排水程序控制。首先，应借助传感器等装置了解建筑体水池溢流水位，明确消防水箱水位，如发现水池、水箱水位异常，则楼宇自控系统将发出警报；其次，实时监测给排水系统水压、水流量，且按时间分类整合监测数据，分析潜在隐患，并制定应急方案；最后，监测建筑溢流水位及低水位，关注水泵运行状态，基于楼宇自控系统完成建筑全方位监测，最大程度保障建筑功能稳定。

　　楼宇自控给排水系统包括生活供水、污水排放控制。从楼宇自控系统供水角度来看，主要为恒压供水，对供水泵的定时循环工作展开监控，恒压供水系统与软启动器、变频器构成的电气系统衔接，当建筑用户平均用水量较低时，可借助楼宇自控电气系统变频器调节建筑供水流量；当建筑用户平均用水量增加时，在可结合实际用水情况增加工频泵，以此满足建筑用水需求。楼宇自控系统对生活水泵的控制依托于DDC现场控制器调节启闭状态，并管理故障报警信号，结合建筑给排水情况实现备用替开、循环倒泵、恒压控制的自动管理，当建筑体生活水泵处于运行状态时，水流开关完成水流量检测后，信号由DDC现场控制器接收。楼宇自控系统可实时监控建筑给排水数据参数，运用压力传感器了解建筑水管网给水压力，将给水压力信号处理后传输至DDC现场控制器，DDC现场控制器根据低压、超压情况展开控制或报警处理。除上述给水压力检测外，楼宇自控系统还可完成变频器频率监测，频率信号被捕捉后，将送至DDC现场控制器，继而实现给排水频率实时监测。除生活供水监测与控制外，楼宇自控系统通过DDC现场控制器完成污水泵的故障报警信号、运行状态、启停控制的监测，结合污水排放效果自动备用替开、循环倒泵，由DDC现场控制器获得污水液位信号后，分析当前建筑污水液位情况，由楼宇自控系统显示设备呈现污水超高液位、高液位、低液位、超低液位数据信息。

　　2.6、 电梯监管

　　电梯作为建筑垂直交通工具，其肩负着用户上下楼运输的功能，应用楼宇自控系统可实现电梯全方位监管，监管范围包括电梯门状态、运行状态、楼层指示、起停控制、应急报警、故障报警，可根据人员流动设置电梯运行台数。楼宇自控系统与消防系统存在联动关系，一旦出现电梯火警，在楼宇自控系统控制下，电梯自动控制状态转变为手动控制状态。若建筑电梯自控程度较高，则应采取“只监不控”原则控制电梯启停。电梯运行将产生大量数据，如电梯楼层位置、运行方向、电梯门状态等，楼宇自控系统可自动将电梯数据存储至数据库内，便于后续电梯管理。当电梯出现特殊情况时，则可通过楼宇自控系统进行应急呼叫，将故障问题进行分析，并发送给系统设定的维修人员，提醒其及时修理。

　　3 、结束语

　　综上所述，楼宇自控系统为现代智能建筑的核心，为人们提供居住便利，营造智能化、舒适化的建筑氛围。楼宇自控系统主要应用在照明系统、空调调节、冷热源系统、电气控制、给排水监控、电梯监管等六个方面，为建筑用户服务。在未来建筑发展中，楼宇自控系统将得到大规模应用，相关人员应主动总结系统应用经验，在不断探索与创新中推动现代建筑智能化发展。

　　参考文献

　　[1]王长宝，赖永福楼宇自控系统的智能化发展研究[J].质量与认证, 2020(05):45-46.
　　[2]戴苏平建筑智能化下的楼字自控系统探讨[J]城市建设理论研究(电子版),2020(06):58.