隨著建筑物的高層化、大型化、多樣化，管理費(fèi)也大幅度上升。因此，通過(guò)少數(shù)人員對(duì)樓宇的空氣調(diào)諧、電力、照明、衛(wèi)生、防盜等機(jī)械設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行綜合管理，這樣的合理有效的操作系統(tǒng)顯得尤為重要――這就是“樓宇自控系統(tǒng)”，那么我們對(duì)建筑物實(shí)施樓宇自控管理要達(dá)到什么目的呢？總的來(lái)說(shuō)，有以下三點(diǎn)：
自動(dòng)控制的目標(biāo)：
１．******程度地節(jié)省能源
i.
運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的多樣的能源管理程序，通過(guò)各種附加條件，自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)施及裝備，從而******程度地節(jié)省能源。（在設(shè)計(jì)合理、運(yùn)轉(zhuǎn)正常及維護(hù)及時(shí)的情況下，******可節(jié)能30％）。
２．有效的樓宇管理及設(shè)施保護(hù)
在中央系統(tǒng)，可以清楚地知道所控設(shè)施的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和故障發(fā)生，通過(guò)對(duì)設(shè)施的有效管理及正確的保修管理，可以維持設(shè)施及裝備的最適合的狀態(tài)，延長(zhǎng)設(shè)備的壽命，使管理人員的最少化，從而對(duì)建筑物的設(shè)施進(jìn)行有效地管理及保護(hù)。
3. 高業(yè)務(wù)的效率及生產(chǎn)性
a)
建筑內(nèi)的溫濕度、空氣質(zhì)量、環(huán)境自動(dòng)控制在最適的狀態(tài)，提供舒適的工作環(huán)境，從而提高了人員的工作效率。
智能建筑節(jié)能是世界性的大潮流和大趨勢(shì)，同時(shí)也是中國(guó)改革和發(fā)展的迫切需求，這是不以人的主觀意志為轉(zhuǎn)移的客觀必然性，是21世紀(jì)中國(guó)建筑事業(yè)發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)和熱點(diǎn)。節(jié)能和環(huán)保是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵?？沙掷m(xù)建筑應(yīng)遵循節(jié)約化、生態(tài)化、人性化、無(wú)害化、集約化等基本原則，這些原則服務(wù)于可持續(xù)發(fā)展的最終目標(biāo)。
最近幾年，未來(lái)的樓宇被人們認(rèn)為將會(huì)是充滿了各種各樣的智能設(shè)備。樓宇控制網(wǎng)絡(luò)中的傳感器、執(zhí)行器、閥門(mén)等都是智能的。樓宇的基礎(chǔ)設(shè)施能無(wú)縫隙的將數(shù)據(jù)網(wǎng)和控制網(wǎng)連接起來(lái)，形成整體的樓宇網(wǎng)絡(luò)。
整體的樓宇網(wǎng)絡(luò)將成為未來(lái)樓宇控制的典范。整體的樓宇網(wǎng)絡(luò)概念已不再是一個(gè)對(duì)將來(lái)的期望，今天它正在發(fā)生中。提供智能設(shè)備、子系統(tǒng)和系統(tǒng)的廠家正在如指數(shù)般的成長(zhǎng)。這種推動(dòng)力主要來(lái)自于業(yè)主們，他們對(duì)樓宇物業(yè)集成度的要求越來(lái)越高，這也是合理的。因?yàn)樵诮裉欤瑯怯钭钥刈酉到y(tǒng)如門(mén)禁、閉路電視、電梯、空調(diào)暖通、保安和消防中的智能產(chǎn)品都已問(wèn)世了。
雖然這許許多多的智能產(chǎn)品正在導(dǎo)致樓宇子系統(tǒng)的逐漸更新，但真正的整體的樓宇網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)仍然少見(jiàn)。生產(chǎn)廠商們一方面表示他們?nèi)嫦蜷_(kāi)放性系統(tǒng)靠攏，但另一方面又限制互操作性產(chǎn)品的發(fā)展，因?yàn)樗麄儽仨毭鎸?duì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和真正的開(kāi)放性結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的市場(chǎng)變化。大公司愿意維持現(xiàn)狀大多是因?yàn)槔嫔系目紤]。許多大廠商在他們的底層設(shè)備中采用了LonWorks技術(shù)，是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)使用LonWorks平臺(tái)這一經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)他們的封閉系統(tǒng)中的設(shè)備互通信息。
從可持續(xù)發(fā)展理論出發(fā)，建筑節(jié)能的關(guān)鍵又在于提高能量效率，因此無(wú)論制訂建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)還是從事具體工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，都應(yīng)把提高能量效率作為建筑節(jié)能的著眼點(diǎn)。智能建筑也不例外，業(yè)主建設(shè)智能化大樓直接動(dòng)因就是在高度現(xiàn)代化、高度舒適的同時(shí)能實(shí)現(xiàn)能源消耗大幅度降低，以達(dá)到節(jié)省大樓營(yíng)運(yùn)成本的目的。依據(jù)我國(guó)可持續(xù)建筑原則和現(xiàn)階段國(guó)情特點(diǎn)，能耗低且運(yùn)行費(fèi)用最低的可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)包含了以下技術(shù)措施：①節(jié)能；②減少有限資源的利用，開(kāi)發(fā)、利用可再生資源；③室內(nèi)環(huán)境的人道主義；④場(chǎng)地影響最小化；⑤藝術(shù)與空間的新主張；⑥智能化。
智能建筑特別是BAS（樓宇自動(dòng)化）與研究高層建筑節(jié)能有著極為密切的關(guān)系，檢測(cè)建筑物各項(xiàng)能耗的各類傳感器和儀表是BAS的組成部分之一，建立能量使用數(shù)據(jù)庫(kù)是研究節(jié)能的基礎(chǔ)，是BAS核心軟件的組成部分，集散控制系統(tǒng)是完成BAS各子系統(tǒng)控制功能的主要手段，更是實(shí)施節(jié)能的媒介。良好的管理可減小高層建筑能耗10%，通過(guò)優(yōu)化設(shè)備的運(yùn)行可節(jié)能10%，而這二者都可由BAS的軟件來(lái)實(shí)施。
智能建筑中BAS的核心是HVAC（供熱、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)）系統(tǒng)，此部分投資比重大，能源消耗大，占建筑總能源消耗的50%以上。因此HVAC系統(tǒng)智能化的程度不僅是實(shí)現(xiàn)環(huán)境控制效果也是取得直接經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。
智能建筑中實(shí)現(xiàn)節(jié)電節(jié)能，重在HVAC系統(tǒng)節(jié)電節(jié)能。國(guó)外BAS，系統(tǒng)節(jié)能率一般可達(dá)30%左右，也正是業(yè)主投資建筑智能化所期待的主要回報(bào)內(nèi)容之一。
智能建筑中還有其它系統(tǒng)節(jié)電節(jié)能，如照明、電梯等應(yīng)通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用先進(jìn)的節(jié)電技術(shù)，以獲得良好的節(jié)電節(jié)能效果。照明系統(tǒng)能耗占商業(yè)建筑能耗的26%，照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)可以較大比例地減少高層建筑的能耗
20世紀(jì)70年代爆發(fā)能源危機(jī)以來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家單位面積的建筑能耗已有大幅度的降低。與我國(guó)北京地區(qū)采暖度日數(shù)相近的一些發(fā)達(dá)國(guó)家，新建建筑每年采暖能耗已從能源危機(jī)前的300kWh／m2降低至現(xiàn)在的150kWh／m2左右。預(yù)計(jì)在今后不會(huì)很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，建筑能耗還將進(jìn)一步降低至30~50kWh／m2。
創(chuàng)造健康、舒適、方便的生活環(huán)境是人類的共同愿望，也是建筑節(jié)能的基礎(chǔ)和目標(biāo)，為此，21世紀(jì)的智能型節(jié)能建筑應(yīng)該是：①冬暖夏涼；②通風(fēng)良好；③光照充足。盡量采用自然光，天然采光與人工照明相結(jié)合；④智能控制。采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、家電等均可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，既可按預(yù)定程序集中管理，又可局部手工控制，既滿足不同場(chǎng)合下人們不同的需要，又可少用資源。
1、智能建筑節(jié)能的現(xiàn)狀及發(fā)展方向
智能建筑節(jié)能現(xiàn)狀
雖然建設(shè)智能化大樓直接動(dòng)因就是在高度現(xiàn)代化、高度舒適的同時(shí)能實(shí)現(xiàn)能源消耗大幅度降低，以達(dá)到節(jié)省大樓營(yíng)運(yùn)成本的目的。然而實(shí)際上在智能化目標(biāo)定位中明確提出節(jié)能要求的不多，建成的確有節(jié)能功效的智能建筑更是罕見(jiàn)。主要原因有以下幾點(diǎn)：房地產(chǎn)投資商認(rèn)為能源建設(shè)是政府業(yè)績(jī)和投資環(huán)境的標(biāo)志之一，建筑節(jié)能看不見(jiàn)摸不著，所以寧可在建筑的豪華和設(shè)施的先進(jìn)性上花巨資，也不愿為節(jié)能多花一分錢(qián)；系統(tǒng)與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的控制集成成功率不高，相關(guān)系統(tǒng)結(jié)合“接口”界面如通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一性不夠；物業(yè)管理水平跟不上，運(yùn)行優(yōu)化無(wú)從談起；沒(méi)有從通過(guò)可再生資源利用技術(shù)來(lái)提高建筑的可持續(xù)性戰(zhàn)略高度重視智能建筑的節(jié)能；缺少正確有效的建筑設(shè)備能耗評(píng)估方法，限制了智能建筑節(jié)能研究更好地開(kāi)展。
2、智能建筑節(jié)能的重要性
中國(guó)的建筑節(jié)能工作已經(jīng)走過(guò)了20多年的艱苦路程。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，隨著住房體制改革的前進(jìn)，房屋用能費(fèi)用理所當(dāng)然地要由住房承擔(dān)，節(jié)約建筑用能勢(shì)必逐漸成為廣大居民的自覺(jué)要求，加上改善大氣環(huán)境愈來(lái)愈迫切，要求減輕建筑用能帶來(lái)的污染，建筑節(jié)能將是大勢(shì)所趨、人心所向，是國(guó)家民族利益的需要。
3、做好智能建筑的節(jié)能規(guī)劃
節(jié)能規(guī)劃要從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度出發(fā)，采用新方法、新思路。節(jié)能要從原先的拾遺補(bǔ)缺，變?yōu)樵诩夹g(shù)經(jīng)濟(jì)分析可行后優(yōu)先考慮的方案，要以提高能源利用效率和利用效益為中心?？偟墓?jié)能目標(biāo)要根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源平衡、能源消費(fèi)彈性系數(shù)和節(jié)能率來(lái)編制。建筑節(jié)能方面，建筑物的設(shè)計(jì)和建造應(yīng)當(dāng)依照有關(guān)法律、行政法規(guī)的規(guī)定，采用節(jié)能型的建筑結(jié)構(gòu)、材料、器具和產(chǎn)品，提高保溫隔熱性能，減少采暖、制冷、照明的能耗，逐步開(kāi)展建筑物的節(jié)能認(rèn)證。目前，建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)可以分為兩大類，即規(guī)定性標(biāo)準(zhǔn)和效益型的標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定性的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)給出一定的節(jié)能指標(biāo)要求，如外墻的******傳熱系數(shù)和******窗墻比等；效益型的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)一些指標(biāo)并不規(guī)定過(guò)死，只要所設(shè)計(jì)的建筑物總能耗滿足標(biāo)準(zhǔn)要求即可，所以設(shè)計(jì)人員有更大的設(shè)計(jì)靈活性。
4、智能建筑能量控制與管理系統(tǒng)的優(yōu)化
智能建筑樓宇自控系統(tǒng)將建筑內(nèi)所有設(shè)備集成一個(gè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享，進(jìn)行綜合管理，其作用和效益是巨大的，要實(shí)現(xiàn)這些作用和效益，就必須實(shí)施優(yōu)化，建筑智能化工程的最優(yōu)化設(shè)計(jì)與常規(guī)設(shè)計(jì)相比，有以下特點(diǎn)：①可以從系統(tǒng)的各種可能結(jié)構(gòu)和參數(shù)中找到******匹配，使整體效能******，從而提高系統(tǒng)的效率，降低投資和運(yùn)行費(fèi)用；②可以對(duì)系統(tǒng)及其過(guò)程進(jìn)行定量化的狀態(tài)模擬，減少控制環(huán)節(jié)，提高可靠性與穩(wěn)定性，發(fā)生故障概率降到最低可能限度，系統(tǒng)響應(yīng)輸出最優(yōu)化；③它有不變條件下的優(yōu)化控制及優(yōu)化控制條件的兩種型式，通過(guò)優(yōu)化控制方案達(dá)到節(jié)能目的的是一種“主動(dòng)節(jié)能”，它有別于墻體結(jié)構(gòu)、門(mén)窗的形式和設(shè)置的改造的“被動(dòng)節(jié)能”。智能建筑能量管理與控制系統(tǒng)優(yōu)化的基本出發(fā)點(diǎn)、優(yōu)化原則及技術(shù)措施
5控制策略的優(yōu)化
PID控制?？諝馓幚頇C(jī)的DDC通常采用PID控制，選擇合適的PID參數(shù)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是非常關(guān)鍵的。PID系數(shù)高，空調(diào)對(duì)室內(nèi)溫度波動(dòng)的反應(yīng)特性曲線陡，達(dá)到設(shè)定溫度的過(guò)渡過(guò)程較短；相反PID系數(shù)低，達(dá)到設(shè)定溫度的過(guò)渡過(guò)程較長(zhǎng)。但并不是PID系數(shù)越高越好，否則易引起DDC控制系統(tǒng)失穩(wěn)，表現(xiàn)為室內(nèi)溫度的振蕩和水側(cè)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥周期性的來(lái)回運(yùn)動(dòng)無(wú)法在固定開(kāi)度上運(yùn)行。PID能解決大部分場(chǎng)合的空調(diào)控制，但對(duì)于影劇院等大熱慣性空調(diào)場(chǎng)合，靠高的PID系數(shù)來(lái)提高空調(diào)機(jī)組對(duì)負(fù)荷變化的響應(yīng)速度是不足以解決問(wèn)題的。這時(shí)可以采用雙級(jí)控制，即分別在空調(diào)的送風(fēng)道和室內(nèi)安裝溫度傳感器，室內(nèi)的溫度設(shè)定由主DDC控制器完成 |
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發(fā)布時(shí)間 08/08/01
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