楼宇控制系统优化与改进设计

楼宇控制系统优化与改进设计

王强

同创工程设计有限公司312000

摘要：楼宇自动化系统是智能建筑的主要组成部分。通过楼宇自动化实现建筑物内设备与建筑环境的全面监控与管理，为建筑的使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境，并通过优化设备运行与管理，降低运营费用。楼宇自动化系统涉及建筑的电力、照明、空调、给排水、防灾、安全防范、车库管理等设备与系统，是智能建筑中涉及面最广、设计任务和工程施工量最大的子系统，他的设计水平和工程建设质量对智能建筑功能的实现有直接影响。

关键词：楼宇控制；系统优化；改进设计

1楼宇自动化系统组成

1.1楼宇自动化系统的结构

楼宇自动化系统把分散在楼层各个部位的子系统中的控制器连接起来，如变配电、空调等系统的DDC控制器以及特殊设备的专用控制器，利用计算机网络技术实现中央监控管理级计算机与楼层各个部位的子系统之间的通信。

1.2智能建筑的功能

1.2.1提供用户健康、安全工作环境

智能建筑中的空调系统通过对室内空气中的有害污染物含量进行实时检测，在空气中污染物超标情况下自动净化空气，保证用户对室内空气质量的要求，其楼宇控制系统通过对室内湿度、温度、照度进行调节，控制背景噪声、色彩，使人们能够工作在心情舒畅的环境，进而大大提升工作效率。智能建筑的防火与安保系统能够在出现火灾和其他不安全情况下马上发出报警信号提醒用户，保障大楼内人员和财产的安全。

1.2.2实现减少能耗的自动控制

现代办公大楼和商厦中照明系统和空调系统的用电量能耗比重能够占建筑总能耗的70%左右。楼宇自动化系统通过对大气中的冷量（或热量）和自然光合理利用，以最大限度减少能源消耗来来调节满足使用者对室内空气质量、温湿度等的环境需求。

1.2.3对使用者提供多种不同功能接口

与传统建筑不同的是，智能建筑设计的建筑结构都是开放式结构以方便其实现智能功能，通过重现规划建筑平面就能灵活地改变建筑物的使用功能。智能建筑室内的办公通信和电力供应都是标准化的弱电与强电插座，通过综合化、结构化的布线使其系统具有很好的方便快捷性，如变计算机通信接口为程控电话只需改变跳接线就可以实现。

2在楼宇控制系统中的检测与测量技术

在楼宇自动化系统中，需要对多种参数进行检测和控制，如室内温湿度、空调循环水压力流量、生活水箱和污水池液位等，使之处于最佳的工作状态，以便用最少的材料及能源消耗，获得较好的经济效益。同时，也要对建筑内部关系到人身安全、设备与系统运行安全、环境与财产安全的因素与状态进行全面监视，及时发现危险源或险情，并采取有限的防范措施，保证建筑环境的质量与安全。因此必须及时掌握描述它们特性、运行过程的各种参数和反映安全状态的相关变量，首先就要求测量这些参数和变量的值。

测量是取得各种事物的某些特性的直接方法。从计量角度来讲，测量是把待测的物理量直接或间接地与另一个同类的已知量进行比较，并将已知量或标准量作为计量单位，进而定出被测量是该计量单位的若干倍或几分之几，也就是求出待测量与计量单位的比值作为测量的结果。

楼宇控制系统中自动检测技术分为两大类：一类是电量参数的检测，如变配电系统中对电压、电流、功率因数等的监测以及对设备运行状态的监视；另一类则是运用一定的转换手段，把非电量参数转换成电信号，然后进行检测，如空调系统对室内温度、湿度的检测，空调冷热源系统中对循环水的流量和压力监测，给排水系统中对生活水箱和集水坑的液面液位监测。

3楼宇控制系统优化设计及节能分析

3.1空调设备系统节能优化控制

建筑设备空调系统能耗主要集中在冷源设备、水系统、空气处理设备以及新风机组四部分，因此调节和控制空调系统的节能主要针对以上四个部分。空调系统节能控制策略主要包括前期设计和后期管理与运行，首先，在节能设计上，空调主机的选择需要采用能效比高的热回收机组，冷源设备对于中央空调需要选用自动变频控制的水泵，水塔根据需要进行启停及变频控制；同时需要对水路和风路系统进行优化设计，保证通畅和高效，在保温上还加大投入，保证管路能量流失率最小，提高整体工程的施工工艺和质量；在节能控制上，首先要保证公共区域以及各房间温度的单独控制，用户根据需求选择空调系统的启闭，该技术对节能效果明显，其次，增加智能控制系统，用户如果设置温度过高或过低，温度未设置在限定的温度范围内，则会语音提醒，空调控制器并会在发出语音提醒后发出空调红外关机指令强制关闭空调，同时可设置空调用电配额，限制该空调该月的用电量，超量自动关闭；最后就是提高系统的整体维护水平，定期清理管道滤网，进风、出风口等，根据室外温度及时调节空调控制温度，另外大型中央空调的管道维护及水处理非常重要，定期检测水质PH值，防止管道内热水产生益生菌堵塞管道滤网。只要从空调系统整体设计、智能化节能使用以及科学的维护和管理三个方面入手，就能有效的提高楼宇空调设备的节能水平，减低能源费用投入，降低运行维护成本。

3.2给排水系统节能优化控制

为提高建筑设备给排水系统的节能水平，需要在设备的选型、数量、运行、控制等方面做出科学合理的选择和优化。首先在水泵选型上需要选择变频调速水泵，采用闭环控制的水泵变颇调速可实现变量供水，大大降低水泵耗能，变频调速闭环供水方式确保管网压力恒定，减少了水能的损耗；其次，用水终端要选择节水型设备，推广使用节水型马桶、龙头等；第三需要设计中水回用装置，设计单独的给排水网，对生活用废水进行回收利用，用于绿化用水、灌溉和清洁用水；最后，设置一定的传感设备，对供排水管网爆管进行检测，以便第一时间发现爆管、第一时间处理，防止水量浪费和损耗。

3.3照明系统节能优化控制

为保证照明子系统能够实现最优的节能效果，需要根据不同的照明区域和时间、季节的变化，建立照明智能控制子系统，办公室照明控制可根据上午、午休、下午、晚餐、加班、下班等时间段，采用时钟管理器控制照明，公共区域的照明以及泛光照明应采用定式控制，同时，考虑应急事件的照明需求，需要建立照明设备的联动控制。

3.4电梯系统节能优化控制

电梯系统在楼宇设备中根据功能不同数量和类型也不同，主要包括普通客梯、消防梯、观光梯、货梯及自动扶梯等。为提高电梯子系统的节能水平，需要根据电梯的运行需求，对电梯的启动和关闭的时间进行时间程序设定，同时，根据时间段的不同，需要对多台电梯进行联动控制，选择合适的电梯数量，在保证用户需求的同时，节约电能，最后，电梯的运行采用交流变频调速控制系统控制，既可满足电梯运行速度要求，又可节约能耗。

结论

近年来，智能楼宇已经从写字楼发展到了智能社区，随着中国智能楼宇市场的竞争格局的打开，跨行业的合作更加广泛，一批批新技术新产品进入建筑智能化领域，无线技术，数字化技术产品被广泛采用，使智能建筑的实用价值得到了广泛提升，楼宇自动化系统也将朝着网络化、数字化、集成化、生态化方向发展。

参考文献

[1]杜星光.楼宇控制系统优化与改进设计[D].武汉科技大学，2016.

[2]蒋文斌，许毅平，周宁，梁超.楼宇智能控制技术研究进展[J].计算机工程与应用，2016（09）：29-33.