建筑楼宇智能

建筑楼宇智能（共12篇）

建筑楼宇智能 篇1

我国是一个能源消耗巨大的发展中国家, 新型城镇化建设的步伐仍在不断加速, 智能楼宇已经成为建筑发展的必然方向。由于我国在智能建筑电气节能方面的研究尚未达到发达国家的标准, 专业研究还不够完善, 特别是针对智能建筑电气节能设计方面没有统一的标准与设计规范, 因此在能源利用率方面也只有30%, 相比一些发达国家 (如美国、日本) , 其能源利用率可高达55%以上, 大量的能源浪费不符合我国的可持续经济发展战略。随着建设“两型”社会的力度加大, 智能楼宇建筑电气节能也将作为我国重点的节能工程, 为我国经济可持续发展打下坚实的基础。

1 智能楼宇建筑的现状及存在的问题

1.1 智能楼宇建筑设计问题

虽然我国已经开展了大量的建筑电气节能设计方面工作, 但由于各类工程师不能够对楼宇建筑内部现有系统进行全面了解和分析, 在进行节能方案、措施制定等过程中, 仅制定出部分节能产品的选型安装或实施分项的节能方案, 无法达到真正的统筹规划。比如智能楼宇的通风设计不合理, 导致建筑空调制冷量过高;照明光源及控制方式选择的不合理导致照明系统的能耗增加。而且楼宇建筑普遍缺乏相应的基础测量设备, 无法实时测量、记录和统计相应的节能数据及运行效果, 建筑能耗节能系统将不能进行内部实时调控, 无法使相关系统有效协调运行, 实际节能效果将达不到预期标准。建筑电气系统通过自动化控制系统和节能设备的配合实施, 根据工程实际经验可得, 其建筑耗能比原来的降低40%左右, 可见智能电气节能的优势所在。

1.2 监管及施工问题

国家为了加强建筑节能监督管理工作, 颁布了一系列节能政策、法规及标准, 但真正实施到地方却出现了全国各地发展不平衡现象, 甚至出现了“高标准设计、低标准施工”的情况。其原因可归结为以下几点:

(1) 设计单位将部分设计内容变更后, 未重新进行建筑节能设计变更备案。

(2) 建设单位为了节约项目资金, 擅自更改用料, 而未经原设计单位计算及认可, 亦未经原图审机构审查。

(3) 施工单位未按设计图纸进行施工。

(4) 部分监管人员对建筑节能工作的重要性认识不够。

2 智能楼宇建筑电气节能的设计原则

2.1 功能性原则

电气节能的本质应是在满足建筑物的使用功能以及人们日常生活的前提下进行的节能, 即满足照明的亮度、舒适卫生、运输通畅等要求。

2.2 经济性原则

节能应根据国情考虑实际的经济效益, 不能一味地追求节能而过高地增加投资, 增加运行费用。这样不但起不到倡导节能的目的, 反而让大家对节能产生怀疑。正确的做法应该是增加部分的投资, 能在几年甚至更短的时间内通过节能减少的运行费用进行回收并长期受益。

2.3 必要性原则

真正的节能, 就是节省那些无需损耗的能量, 比如无人情况下光源的损耗, 在设计不合理导致的空调机组耗能加剧等。针对这些问题, 首先应找出那些无功能源消耗产生的原因, 进而考虑相应的设计措施使其能耗降低。

3 智能楼宇建筑电气节能设计方法

智能楼宇电气节能设计不仅可以确保建筑内部各系统发挥出优良的功能特性, 从而大大减少建筑电气系统的能源消耗, 同时还可以进行电气系统优化控制管理, 提高智能楼宇综合服务水平和质量。

3.1 供配电系统节能设计

供配电系统节能设计是楼宇建筑节能的最关键的环节之一, 设计人员需通过前期统计分析建筑物内部用电总负荷容量和用电等级后, 设计出科学合理而又切实可行的智能楼宇供配电节能系统, 不仅可以节省初期投资, 提高单位建筑面积的性价比, 而且可以回馈住户, 使其长期受益。在设计过程中应从以下多个方面进行考虑:

(1) 提高供配电系统的功率因数。线路无功功率的损耗的主要取决于功率因数的高低, 提高功率因数是减少线路无功功率的损耗有效手段, 从而降低供配电系统的损耗, 达到节能目的。

在具体工程设计中, 需要根据不同情况采取相应的措施:如果条件允许, 设计人员应尽可能提高用电设备的功率因数。还可以采用合适的电容器进行无功补偿, 通过电容器, 线路可以实现提高功率因数, 同时达到减少整体无功电流的目的;对于特定的线路, 还可以采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式。

(2) 变压器的有功损耗及优化。变压器作为配电系统的基本设备其损耗大约占总耗量的6%, 可以通过减少变压器的有功损耗进行节能, 有功损耗主要包含空载损耗和负载损耗。

在选用变压器时最好选择优质节能型变压器, 例如SL9、SC8型变压器。这些变压器采用优质冷轧取向矽钢片, 其接缝密合性好, 矽钢片的磁畴方向接近一致, 可以大幅减少涡流损耗和漏磁损耗。

在选择变压器时, 绕组的阻值和变压器的容量均不宜过大, 以免供电线路过长而增加线路的损耗。设计人员既要综合考虑初期投资 (安装费及变压器、高低压柜的费用) 和运行费用, 又要在使用期内使变压器预留适当的余量, 根据计算及经验可得, 平均负载系数β最优取值范围应在75%~85%之间。

变压器的运行方式优化。设计人员应综合投资和年运行费用以及建筑负荷需求, 合理分配用电负荷, 变压器容量的选择与电力负荷相适应, 使其工作在高效低耗区内。另外还应考虑降低变压器的运行环境温度, 平衡三相负荷, 合理选择变压器的接线方式等因素。

3.2 照明系统的节能设计

照明系统首先要考虑照明光源的选择, 而照明光源又分为以下几个要素:光效、色温、显色指数、光源寿命和价格。由于我国节能政策的实施, 一些新的光源也逐渐得到广泛应用, 如LED照明等。有些新光源已经部分取代了白炽灯的位置, 如紧凑型荧光灯, 虽然初期投资略高, 但从灯具的寿命和能耗分析, 其综合效益比白炽灯要好许多。在工程实际应用中应根据使用场所、照明的数量和质量以及工程的性质来确定光源。

合理选择照明的控制方式对于照明系统的节能同样起到了重要的作用。现有的传统照明控制系统主要包括单灯控制、声音控制、多灯控制和双控开关控制;智能照明控制方式主要有楼宇总线控制、自控系统控制和探测器控制等。如何选择照明的控制方式需要根据实际情况进行分析, 要满足方便又节能的效果。

综合分析智能楼宇内外的照明系统, 应尽可能地采用先进的节能照明灯具;而对于智能建筑内部的室内照明, 还应注意照明光源的实用性及舒适性。对于照明系统的开关控制, 可以采取声光控模块以及自动控制系统进行控制, 使系统在人员流量变动的情况下, 最大程度降低系统的损耗。

3.3 空调系统的节能设计

对于现代的建筑, 空调已经成为不可或缺的电器, 根据统计得出建筑耗能的50%左右均是来自空调系统, 如何降低空调系统节能, 在智能化楼宇电气节能设计中举足轻重。

在进行空调系统施工的初期, 强电系统设计师应该与系统工程师紧密合作, 合理选择控制模式并对各参数进行优化设置, 挖掘系统节电潜能, 使系统的接口设计和施工都应做到电气节能, 从而使空调系统处于最佳运行状态从而达到智能节能的目的。

例如采用先进的水源热泵空调系统, 包含水源热泵机组、地热能交换系统以及建筑物内系统。在冬季的时候, 热泵机组从地源吸收热量, 向建筑物供暖;而在夏季, 室内热量由热泵机组吸收并转移释放到地源中, 实现建筑物内部的制冷功能。该系统节能环保而且无污染零排放, 但是应用条件需要建筑项目附近有丰富的地表水可供循环使用。与传统的中央空调相比, 不仅机组效能显著的提高, 并且可以保证机组运行的稳定可靠与低能耗性。

3.4 加强节能监管措施

各监管部门应严格把关建筑节能审批工作, 围绕建设工程的监管流程, 从各个环节把关, 认真搞好建筑节能的审批工作。

应加强日常监督检查, 强化对节能专项验收程序的监督, 要求验收不走过场。各责任主体相关负责人员到场, 积极发挥监理的作用, 严格把好节能材料报审关。

4 结束语

智能楼宇电气节能不仅是现代建筑的发展方向, 也是世界建筑设计的发展趋势。在智能建筑的工程设计中电能的节约降耗更是处于举足轻重的位置。

由于现阶段楼宇电气节能中存在设计不合理、施工不到位等现实问题, 智能楼宇电气节能应以优化系统为出发点, 不断完善智能建筑电气节能设计的标准化与规范化, 将智能化楼宇电气控制系统和电气管理系统节能设计的优化与安全合理地结合。同时还需加强智能楼宇电气的质量安全监控的完善和技术革新, 从而在整体上实现智能建筑电气节能环保效益和经济效益的最大化。

智能建筑电气设计作为一项系统工程, 在设计过程中需要综合考虑各方面, 做到设计、实施的协调统一。

建筑楼宇智能 篇2

时间：2009-01-05 09:36:22 作者： 来源：慧聪安防网

科技的飞速发展，给智能建筑行业抢占了一块巨大的市场，其中最基本的一部分——楼宇对讲系统作为保障居住安全的最后一道屏障，被人们喻为居家生活的“守护神”。据北京市公安局人口管理处通过对3月份以来发生在城八分局的286起入居民户盗窃案件进行调查,发现其中125户未安装楼宇对讲系统,占89.9%。

什么是楼宇对讲系统

住宅小区的特点是用户集中，容量大，统一保安管理，而且国内大部分地区经济收入不高，因此小区安防系统必须满足“安全可靠、经济有效、集中管理”的要求，虽然目前市场上有各种各样的安防系统，但是真正符合小区特点、适合小区使用的产品并不多。楼宇作为这样的产品，具有连线少、户户隔离不怕短路、户内不用供电、待机状态不耗电、不用专用视频线、稳定性高、性能可靠、维护方便等特点。

随着居民住宅的不断增加，小区的物业管理就显得日趋重要。其中访客登记及值班看门的管理方法已不适合现代管理快捷、方便、安全的需求。楼宇对讲系统是在各单元口安装防盗门，小区总控中心的管理员总机、楼宇出入口的对讲主机、电控锁、闭门器及用户家中的可视对讲分机通过专用网络组成。以实现访客与住户对讲，住户可遥控开启防盗门，各单元梯口访客再通过对讲主机呼叫住户，对方同意后方可进入楼内，从而限制了非法人员进入。同时，若住户在家发生抢劫或突发疾病，可通过该系统通知保安人员以得到及时的支援和处理。

一、楼宇对讲产品国内市场发展

楼宇对讲系统在欧美国家、香港、台湾等地区已采用近20年，自本世纪80年代末期，国内已开始有单户可视对讲和单元型对产品面世。当时，市场容量较小，对讲产品在广东地区有个别厂家生产，用户集中在广东。可视对讲产品主要有韩国、台湾品牌，在上海广东有销售。自1992年起，国外楼宇对讲系统生产制造商陆续到中国开拓市场。最早的楼宇对讲产品功能单一，主要有单元对讲、可视单户门铃等，在90年代初期，国内市场年需求量不足十万户。1995-1997年是国内市场第一个发展期，广东地区出现了数家专业生产厂家，如深圳视得安、广州市安居宝、中山奥敏、福建有振威、西安有交大开元等，这些厂家产品开始规模生产，技术也不断进步，单元楼宇型对讲及可视对讲用户呈现持续增长势头，集中在房地产市场启动较早的广东、上海等经济发达城市，90年代末，楼宇对讲产品进入第二个高速发展期，大型社区联网及综合性智能楼宇对讲设备开始涌现，深圳卫锐通、福建立林、珠海进帧、太川公司等也相继推出各自的产品。2000年以后各省会城市楼宇对讲产品的需求量发展迅速，相应生产厂家也快速增加，上海、山东、辽宁、河北、福建、广东、北京等地都有新的制造厂商出现。2004年全国可视对讲用户超过200万户，对讲混装用户达到600万户，从地域上分布，2000年以前主要分布在广东及北京、上海等发达城市，2000年以后开始大量进入各省会城市，现有向周边中小城市扩展的势头。从需求市场来看，该产品已进入需求量平台区。

由于市场不断扩大，楼宇对讲产品的生产厂家众多，介入该行业的生产商能力参不齐，市场竞争开始激烈化。楼宇对讲产品工工程和产品价格近年逐步降低，许多产品的利润空间减少使得规模较小的企业生存面临困境。

二、楼宇对讲产品国内生产企业发展

1．广东成为配套散件的基础

在广东，特别是深圳及珠江三角洲一带经济发展迅速，房地产市场启动较早，带动了该地区楼宇对讲产品的发展，配套厂家也在不断壮大。首先是楼宇对讲主机和分机外壳在东莞、深圳有专业厂家生产，其后可视分机的偏转、高压包等在广东中山大量生产，接着CCD、CMOS摄像机在深圳有厂批量投产，显像管也迅速国产化如大连、深圳、益阳、杭州都可生产可视楼宇对讲专用显像管。随着国产配件技术及质量的完善，出现了大量专业配套厂家如广州、珠海、深圳的显示模组厂家已成规模，广州视声、珠海韩世电子年产专模组已达50万只以上，另外在广东佛山、浙江慈溪等地，出现了多家主机外壳、分机外壳的配套生产厂。由于配件的标准化，制造成本大大降低，也为楼宇对讲行业产品的发展奠定基础。

2、成品制造数量迅速发展

95年至2000年，国内大量楼宇对讲厂家建立，主要分布在深圳、广东、福建等地。产能及市场不断扩大，进口品牌逐渐退出国内市场。2000年前后，内地楼宇对讲的生产厂不断涌现进一步瓜分内地市场，各厂家纷纷在全国省会城市设立办事处开展业务，从95年全国数十家企业发展到现在数百家成品制造商，形成激烈的市场竞争局面。目前，规模达100人以上的专业制造商超过20家。这些厂家产品系列齐全，基本上可以配套不同楼盘的设计要求。

3、工程商发展迅速楼宇对讲产品市场的发展，工程商的作用是不可缺少的。很多生产厂家意识到工程商是推动楼宇对讲产品市场发展的一个重要环节，因此，生产厂家很重视工程商的培养。在各大城市，可以进行楼宇对讲工程设计、施工、售后服务的公司越来越多，楼宇对讲系统已纳入弱电集成商的工程范围。

三、技术现状

早期的楼宇对讲产品功能比较单一，主要是单户型与单元型楼宇对讲产品，只是简单的实现访客系统的基本功能。自2000年来，有实力的厂家集中开发联网型楼宇智能小区，楼宇智能系统集成度越来越高，首先实现了多门口机多管理机系统，接着集成了安防报警、小区服务及信息发布等功能，另外一些厂家还集成了三表远抄、监控及巡更等系统、产品的稳定性在进一步提高。

智能建筑楼宇对讲系统的技术现状及未来发展趋势

时间：2009-01-05 09:36:22 作者： 来源：慧聪安防网

1、布线结构 现主要以多芯线为主流方式，视频用同轴电电缆传送。传送音频、数据、电源通常用RVV线，也可以使用网线。如西安开元、深圳视得安、厦门立林、广州安居宝等，另外个别厂家采用两线制信号调制传送，也有采用无线方式的产品。

在楼宇对讲系统布线中，需要解决三个问题：音频质量、视频质量、数据传送质量音频传送有三线制和两线制，三线制传送能更好地解决信号放大与调节问题。

数据传送一般用专用编解码芯片，CAN收发器、和RS-485等方式，差分数据传送方式如CAN、RS－485等在信号抗干扰方面具有优势，基带电平方式传送的数据极易受到干扰，这在大型小联网系统中尤为明显。在布线结构上，大多数产品采用总线方式，将网络分为干总线（联网）和支总线（单元），由路由器（分线器）连接。现阶段厂家的设备从管理中心电脑、管理机、小区门口机、单元门口机、二次确认机、室内分机形成自上向下的分级总线系统结构，连接这些设备由分南器（分线器）实现，分线器也可以设计在终端设备中（如单元门口机）。报警控头均由室内分机接入。

2、主要设备及功能

a．室内分机

室内分机主要有对讲及可视对讲两大类产品，基本功能为对讲（可视对讲）、开锁。随着产品的不断丰富，许多产品还具备了监控、安防报警及设撤防、户户通、信息接收、远程电话报警、留影留言提取、家电控制等功能。可视对讲分机有彩色液晶及黑白CRT显示器两大类。现在，许多技术应用到室内分机上，如无线接收技术、视频字符叠加技术等。无线接技术用于室内机接收报警探头的信号，适用于难以布线的场合。但是，无线报警方式存在重大漏洞，如同频率的发射源连续发射会造成主机无法接收控头发送的报警信号。视频字符叠加技术用于接收管理中心发布的短消息。

室内机在原理设计上有两大类型，一类是带编码的室内分机，其分支器可以做的简单一些，但室内分机成本要高一些；另一类编码由门口主机或分支器完成，室内分机做得很简单。彩色室内分机的液晶屏目前还没国产化，成本较高，这是制约彩色可视楼宇对讲系统应用的瓶颈。

对讲分机的外观类似于面包电话机，趋向于多样化。可视分机方面趋向于超薄免提壁挂，但流行最多的仍是壁挂式黑白可视分机。室内分机在楼宇对讲系统中占据成本较大，从发展来看，以带安防报警、信息发布的彩色分机在高档楼盘中应用较多，中档以黑白可视对讲分机居多，低档配套为对讲分机。

b．门口主机

目前无论是采用可视室内争机或对讲室内分机，用户大都要求采用可视门口主机，以便用户选用。门口主机是楼宇对讲系统的关键设备，因此，在外观、功能、稳定性上是厂家竞争的要点。门口主机材料有铝合金挤出型材、压铸或不锈钢外壳冲压成型三大类，从效果上讲，铝合金挤出型材占有优势。门口主机显示界面有液晶及数码管两种，液晶显示成本高一些，但显示内容更丰富，特别是接收短消息不可缺少的组成部分。门口主机除呼叫住户的基本功能外还需具备呼叫管理中心的功能，红外辅助光源、夜间辅助键盘背光等是门口主机必须具备的功能。ID卡技术及读头成本降低使得感应卡门禁技术被应用在门口主机上以实现刷卡开锁功能，另外为使用方便，许多产品还提供回铃音提示，键音提示、呼叫提示以及各种语音提示等功能，使得门口主机性能日趋完善。

C．管理中心机

管理中心机一般具有呼叫、报警接收的基本功能，是小区联网系统的基本设备。使用电脑作为管理中心机极大地扩展了楼宇对讲系统的功能，很多厂家不惜余力在管理机软件上下功夫使其集成如三表、巡更等系统。配合系统硬件，用电脑来连接的管理中心，可以实现信息发布、小区信息查询、物业服务、呼叫及报警记录查询功能、设撤防纪录查询功能等。

楼宇对讲产业与房地产业息息相关，而房地产业又与国家的宏观经济政策关系密切。

建筑楼宇智能 篇3

【关键词】智能建筑；系统架构；标准化

一、智能建筑的基本论述

在过去的20多年，智能建筑有的较快的发展，而随着社会的不断进步，科学技术也在日新月异的发展着，大家慢慢的更加了解和接受了这种新鲜的技术。智能建筑具有安全性、高效性、便利性的特点，能够和周围的环境和谐，也更有利于更好的发展科学发展观，更好的与周围的自然、社会、生态环境和谐的、可持续的发展。

以计算机技术为其发展基础的智能建筑具有的智能性，其发展很大程度上取决于计算机和IT技术的发展，因此我们可以将其发展分为以下几个阶段，第一，单功能系统阶段。此阶段发展于上个世纪八十年代初，由于建筑设备中计算机技术的发展，出现了直接数字控制系统，并进一步出现了所谓的孤立系统，孤立系统是由闭路电视，火灾报警器等监控设备组成。这种系统中的控制器可用于不同的系统，因此具有通用性和交换性。第二，多功能系统阶段。此阶段发展于上个世纪九十年代中，由于微电子技术的进一步发展，专用控制器（ASC）出现了，这种控制器是以微控制器为基础的。控制器具有定制性的特点，可以根据具体的要求进行定制特性，因此也只能完成其设定的具体功能。第三，集成系统阶段。此阶段发展于上世纪九十年代末期，互联网的高速发展使得过去单一的孤立系统不能满足用户需要，控制的智能系统以及其通信协议有了跨越的发展，从专有变为开放。第四，集成管理智能化系统。此阶段的发展，是为了实现智能化的发展。 在集成方面，从基本的单机发展到网络协同，在信息处理方面，从信息简单组合到信息内容的组合和处理以及多媒体技术的运用。

二、智能建筑控制系统集成技术

在IT技术、网络计算机技术、网络通信技术的日新月异的发展下，智能建筑控制系统集成技术也在不断的前进和发展，在这不断发展的过程中，怎样实现系统方面、信息方面、组织方面的高效融合与协调配合运作，是行业内和学界内关注的重点。

（一）系统集成技术的原则

系统集成技术的目的就是在逻辑和功能上，将各种具有不一样功能的建筑设备的子系统，例如照明、空调等，聚集在一个系统中，达到统一运行的目的，从而可以达到信息的共享和资源的分享，进一步更好的实现各个子系统中不同建筑设备的功能。随着过去20年的发展，不论是在信息技术方面还是在集成技术方面，人们对环境的要求越来越高，对建筑设备控制系统也有更高的要求，而为了到达这些要求，有以下设计原则必须遵守。

第一，实用原则。具体问题具体分析，具体情况具体制定安排，在制定方案时，要根据按需分配实用的原则来制定集成方案。第二，可实施的原则。设计系统集成时，要考虑到当前信息技术发展的水平，设计方案必须可实施。第三，开放的原则。设计的方案必须是开放的，具体表现在接口的标准性上，互操作性也必须优良。第四，经济的原则。这个原则要求在设计方案时，充分考虑到在建筑生命周期中的经济性，这也是每个工程都需要考虑的问题。例如在设计具体设备控制系统时，要充分计算在楼房建筑使用年限内，工程设计的费用，不能超过一定比例，否则不符合经济的原则。第五，可靠的原则。在设计时，必须让人产生信任感，不信任会有不良的影响和后期问题，所以设计时，可靠性和安全性非常重要。例如，在控制设备的设计中，要能和建筑内的设计风格一致，不能让人产生突兀的感觉，让人没有安全感，而应该能够和建筑的环境融为一体，和谐统一。

（二）面向协议的系统集成

在前文中提到的，建筑设备控制技术是在网络通信技术发展的基础上进一步发展的，而在建筑设备控制技术中，通信协议是重中之重。通信协议的发展过程中有许多不同的协议一起发展着，而其中的种种协议在市场机制的选择与淘汰下，留下了两种标准，分别是BACnet国际标准与LonWorks技术，但仔细分析后发现两种不同的标准和技术并不能达到很好的兼容。所以在当前情况下，众多标准同时存在的系统中，最原始的集成模式是网络通信协议模式。这种模式在统一个协议中互操作不需要遵循统一标准而只有遵循自己的标准，在不同的网络中的协议中实现互操作则需要进行转换。随着技术不断的发展和竞争，标准协议慢慢的代替的专用的协议，例如BACnet，它的开放性决定其没有授权问题，建筑设备在安装后的运行、维护等不会受到影响。

（三）面向平台的系统集成

上文讨论的面向协议的系统集成有缺陷，进一步发展看更高级的面向平台的系统集成。这种集成的优点在于采取無论何种模型和互操作模式，都可以在提供了集成接口的基础上实现信息共享和互操作，但这种接口必须是标准的。目前这种技术以OPC技术为代表，正在快速发展中。

三、影响集成效果的因素分析

（一）系统架构

建筑设备早期的控制技术进行了标准化，有了标准化的几何结构决定了控制设备可以互换，既有利于市场发展，也有利于技术发展。但技术的快速发展也导致了在设计过程中，软件和硬件的专利所有者并没有考虑到后续可替代问题，设计的设备出现问题需要维修时非常麻烦，不许找到原厂购买设备才能维护。

（二）协议

开放协议的出现使得不同厂家的产品可以进行互联，但在其出现以前，互联是相当困难的。例如，这方面的市场已经经过了二十多年的发展后，市场中的比较核心的标准是BACnet标准和LonWorks，但这两种技术也不具有兼容性，就说明这确实是一个主流问题，而因此导致的再资源共享方面的问题是系统集成的最大难题。

（三）安全环境

智能建筑系统建立在信息技术发展的基础上，信息技术是否安全决定了建筑系统的运行，并且在网络间的信息传输问题也是一个较大的风险。在集成系统连接到Internet后，任何人都可以通过Internet来访问系统上的资源，因此网络通信面临了许多威胁，可能受到黑客的攻击。所以只有创造一个安全的环境，才能够保证集成系统的高效运行。

结束语

二十一世纪来，集成技术拥有良好的发展前景和空间，在逐步的发展的过程中，集成技术会慢慢的发展到需要信息沟通、资源共享的各种领域中。智能建筑领域则正好非常适合，而在这个领域中，系统集成是基础与重点。通过集成后的系统，能够拥有更高效的管理维护能力，能够节约资源和成本，尤其是建筑生命周期成本。为了进一步更好的研究，有以下两个方向可以继续深挖，第一是智能建筑领域集成系统中的架构研究。第二是智能建筑领域集成系统中的集成方法的研究。要以发展的眼光看待集成技术的成长，深入了解发展技术存在的问题，把握发展方向，进而推进智能建筑行业的发展。

参考文献：

[1]李颖. 浅谈智能建筑楼宇自动控制系统[J]. 中国科技信息，2009（4）

[2]张翰禹. Lonworks在楼宇控制系统中的应用[J]. 电子制作，2014（4）

[3]田志新，钱先春. 智能建筑照明控制系统的设计分析[J]. 建筑设计管理，2013（11）

楼宇电气自动化与智能建筑刍议 篇4

1 工程实例

大连某大厦总建筑面积46798平方米, 总投资为5.65亿元, 楼宇自动控制投资为376万元。大厦地上21层, 地下2层 (为停车场) , 地上1~3层为商业公建, 4~8层为办公及会议, 9~21层为高级写字间。

2 电气自动化控制的具体情况

本工程选用了两台MBC、28台MEC、22台DPU及若干模块和前端设备。其中MBC和模块分别用于冷站和变电所, 每台MEC用来控制两台空调机组。DPU用来控制排污泵、照明回路、排风机等。前端设备分别用于空调机、新风机、冷/热站、积水坑等处。为了便于对各种设备的集中管理, 在楼宇控制中心安装了一台电脑、一台打印机。按有关标准和规定完成布线和设备安装工作以后, 就可以实施对各种设备的监控, 各种设备的监控情况如下:

冷冻/冷却水系统的监控:冷冻岭却水系统由冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、分水器、集水器和冷冻机组等组成。要监控的数据点数量多、类型复杂。我们利用一台MEC-40、若干模块、若干前端设备加上。在Insigh基础上开发的软件完成这些设备的监控工作。

热换站的监控:热换站与冷冻系统共用一个MBC-40, 在管路的适当位置安装了温度传感器和热水调节阀。监测热换器二次测的供水温度, 程序将此温度和设定值进行比较, 采用比例积分微分算法闭环调节换热器一次测的供水流量。在保证供热要求的情况下, 尽可能地节约能量。

给排水系统的监控:用水位开关监测生活水池的水位, 根据设定的高低水位控制供水阀的开/关。水位降到低水位时开阀, 升到高水位时关阀, 并做到超低水位和超高水位报警。根据供水管路的压力, 控制供水泵的启停, 监测供水泵的运行状态, 故障时报警。为防止因排污泵等故障造成的污水溢出, 监测了超限报警水位, 当达到此水位时, 系统将报警, 以便工作人员及时处理。

空调机组的监控:利用先进的比例积分微分 (PID) 算法闭环调节盘管供水阀门的开度和加湿器。通过网络和软件, 可以实现在中央控制室对各空调机组进行控制和管理, 还可以将各空调机组的风机运行状态、风机故障报警、过滤阻塞报警、盘管低温报警等传到中央控制室的控制主机上, 一旦有报警发生, 程序将使现场控制器发出关机和开水阀等保护动作, 以免设备受损。

新风机组的监控:因为新风机组和送风机组无回风, 所以风道温度和湿度传感器GFM65安装在送风管道上。对新风机组和送风机组来说, 只要机组工作, 新风阀就得全开, 不需要调节, 因此选用开关式风阀驱动器。因为进来的都是新风, 所以不用监测空气质量。

送风机组的监控:送风机组工作情况与新风机组大体相同。区别只有两点:其一, 送风机是为地下车库送新风的, 不需要调节湿度;其二, 送风机组在发生火灾事故时必须启动, 当消防系统启动送风机时, 新风阀必须随之全开。

风机盘管的监控:在风机盘管所在房间安装了手动风机盘管控制器, 由各房间人员自行调节。但考虑到节能, 我们将这些风机盘管分为四组, 每组由计算机来控制其电源和水阀。免得楼内无人时还有许多风机盘管开着而造成浪费。

排风机系统的监控:这些排风机平时用作排风, 火灾时用作排烟。为了便于设备的集中管理, 在不影响消防系统的情况下, 对每台排风机进行启停控制, 使其按一定的时间间隔, 定时启/停。必要的时候, 在现场和楼控计算机上都可让每一台风机进行手动启/停。计算;机上可对每一台风机的运行状态和故障状态进行监视, 累计运行时间。

热风幕的监控:本大厦采用的是电热幕。这种电热幕要求电热器关闭后, 风扇要继续工作2~3min, 以免余热散发不出来而造成损坏。厂家提供的电热幕有两个按键, 分别控制电热器和风扇, 可在现场手动操作。

照明系统的控制:利用MBC, DPU、计算机和软件配合, 对每一回路按预先设定的时间表进行控制。必要的时候, 在现场和楼控计算机上都可对每一路灯进行手动开/关。对公共走廊和泛光照明也实现了光控制。

变配电的监控:监测全部四台变压器的输出功率、功率因数、用电量和次级回路每相电压、电流, 并可按时间累计这些数值。当出现过压、欠压、过流等异常情况时报警。所监测的各项参数均可在楼控计算机上显示。

3 自动化控制中心的计算机中央控制管理

楼控中央控制计算机上安装了楼控管理软件, 在此软件基础上进行了二次开发, 使其和各控制器实现通讯, 完成对各控制器的管理。各种机电设备都是在现场控制器MBC、MEC的程序控制下工作的, 但必要时, 在楼控中央控制计算机上可以随时改变任意设备的启停状态。在屏幕上可以实现三维图象显示每台设备的系统图, 如:冷水机组、水泵、空调机组等;现场控制器随时与楼控中央控制计算机交换数据, 楼控中央控制计算机可显示所有测量点如温度、流量、压力、压差等动态趋势图;可监视各设备的工作状态和故障报警。一旦有报警发生, 现场控制器将做好保护动作, 计算机发出声音, 同时在屏幕上显示出报警位置和性质, 以提醒工作人员及时处理。可打印输出自动记录及空调系统负荷, 并可根据管理部门要求以不同时段累计负荷情况并打印。

4 实施自动化控制所取得的成果

经过调研, 与同等规模, 但不采用楼宇自动化的大厦相比:可节约电能30%以上;可节约人力60%;可延长设备使用寿命;可以更充分地满足用户需求。

5 结语

自动化控制在现代社会占据越来越重要的作用, 应用也越来越广泛, 这就要求不断提高自动化控制的精度和密度, 优化自动化控制系统的安装施工。

参考文献

[1]李爱民, 宋文军, 霍桂霞.楼宇自动化系统的技术探讨[J].工业控制计算机, 2005.

[2]曾明, 陈立定.楼宇自动化远程监控系统的集成应用研究[J].工业控制计算机, 2004.

[3]程大章.楼宇自动化系统集成概述[J].智能建筑与城市信息, 2005.

建筑楼宇智能 篇5

★项目前景

随着我国城市数字化、建筑智能化的进程日益加快，人们对居住环境的规划、建设、管理及服务理念急需更新，运用科学、整体、系统的思维来营造现代智能化的工作环境、居住环境已成为必然趋势。房地产行业及我国智能建筑市场迅猛的发展，将直接拉动对智能楼宇管理专业人才的需求。

楼宇智能化涉及专业多、配套产品和技术繁杂，且产品更新换代迅速，但又是楼宇和住宅建设中的新亮点，对从业人员要求很高。由于楼宇智能化在我国出现时间较短，人才难觅特别是专业人才稀缺已经成为突出问题。

★培训宗旨

通过内容丰富，形式多样的实战培训，使学员系统全面地掌握楼宇自动化知识，具备智能建筑弱电工程设计、施工和验收能力，能够从建筑智能化系统管理及设备管理、运行与维护等工作

★培训对象

从事建筑智能化工程、通讯工程、建筑设计、物业管理、综合布线、电视监控、安全防范及设计施工、运行维护、机电安装公司以及智能化系统集成商等单位的相关管理、设计、施工，各大专院校的智能行业相关毕业师生，及所有有志于深入了解和全面掌握楼宇自动控制技术的人员。

★培训内容

智能楼宇管理师职业守则、职业道德；智能楼宇管理基础理论知识、总概论；消防联动系统、温感系统、烟感系统、自动报警系统；安全防范系统、对讲系统、门禁系统、电子监控系统；综合布线系统；通信网络信息网络系统、楼宇自动化控制。建造设备监控系统的安 1

装与运行。

★报考条件

智能楼宇管理师（技师，职业资格二级）：

（1）、从事本职相关工作8年以上；

（2）、具有专科学历毕业证书，从事本职相关工作5年以上；

（3）、具有本科学历毕业证书，从事本职相关业工作3年以上；

（4）、取得助理智能楼宇管理师证书，从事本职相关工作2年以上

★报考准备资料：

1.身份证复印件2张（反正面）；2.学历证书复印件1张；

3.工作证明1张；4.蓝底彩色2寸照片4张。

★考核方式

智能楼宇管理师二级鉴定分为理论考试、技能考试，综合评审（论文、实操）三个部分；均采用百分制闭卷笔试方式，各项成绩均达，到60分以上（包括60分）为鉴定合格。★证书颁发

经考试合格者，获得国家人力资源和社会保障部颁发的智能楼宇管理师相关级别职业证书。国家权威证书，全国通用，网上查询，就业有效。

【二级智能楼宇管理师职业资格认证，您了解了吗】

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楼宇智能化工程技术-弱电，安防，消防，智能化专业-物业工程管理-施工设计-门禁报警监控-酒店小区智能化 技术等专业培训

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·外来工作者可直接申请当地的人才引进；

·评定职称（中级职称），升职加薪（工程师待遇），涨退休金

·享受政府月补津贴以及单位岗位补贴

·辅助申请相关资质，用于招投标（增强企业优势竞争力）

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大资金角力智能楼宇 篇6

今年初，谷歌公司以32亿美元收购Nest，创下了谷歌历史上第二大收购案。

Nest Labs由马特·罗格斯和“iPod之父”托尼·法德尔联合创建，2011年推出首款产品智能恒温器，它可以自动控制暖气、通风、空调等，让室内恒定在设定温度。随后，Nest又推出了一款可以感知烟雾、一氧化碳、温度、光线、动作和超声波等的智能设备Protect。

分析人士认为，谷歌是为了进军潜力巨大的智能家居、智能楼宇市场，并获取这些公司所掌握的家庭数据。

2014年8月，美的中央空调事业部宣布，未来3年内，美的将向上游延伸，转型为智能楼宇设备集成商，从空调扩展到楼宇其他设备，对楼宇设备实现自动化、智能化管理。据悉，美的集团旗下的照明业务，已经并入了美的中央空调事业部。

近几年，围绕智能楼宇市场，传统工业巨头如西门子、施耐德、霍尼韦尔、联合技术等持续发力，科技类公司三星、谷歌、NEC等陆续跟进，国内又有美的等加入战团。那么各家企业嗅到了哪些商机？简单粗糙的中国房地产会变得“智能”甚至“酷”起来吗？

试验和示范期

据了解，在中国既有的约430亿平方米的建筑中，仅有4%的建筑采用了先进的能源效率改进措施。常见的情况是，5%的人周末加班，整座楼的空调都会打开。中国各类建筑的粗放运营、高耗能问题日益严重。

在中国，实现楼宇的节能化、智能化已经刻不容缓。

NEC中国智慧城市部副总裁王颖告诉《英才》记者，各种类型的公共建筑消耗能源最大的是暖通和照明两大系统。“一座普通楼宇经过深入的节能挖掘，中央空调的节能潜力达到15%—25%左右；照明系统的节能潜力可以达到20%以上。”

但是，更换智能楼宇系统的费用也不菲。据了解，如果全面更换楼宇外墙保温，更换新型节能的采暖、空调和照明系统等，需要10 年以上的投资回报期。

“如果在现有设备基础上加上自动化技术，无论在开发新楼宇还是在改造旧建筑，投资回报期都能大幅缩短，可实现节能达30%—40%。”西门子中国区副总裁许国祯对《英才》记者说。

比如：台北101大厦因为智能化改造，实现了年节水2.8万吨，减少二氧化碳排放3000吨，降低能耗480万千瓦时，每年节约70万美元。上海国际金融中心仅暖通空调的升级改造，每年为客户节约1000万人民币。

目前，《绿色建筑行动方案》已经在2013年初由国务院发布，预计未来的十年乃至更久，建筑节能和智能化产业将蓬勃发展。“目前处在试验和示范期，如果两三年内成熟，形成标准，之后的推广会非常快。” 中国建筑节能研究院院长徐伟表示。

大数据玩法

根据2013年的统计，我国智能楼宇的行业市场规模已经达到1000亿元。到2020年，我国将成为全球最大的智能家居及智能楼宇市场，年产值接近2万亿元，可占全球约1/3的份额。

西门子、三星SDS等上述企业纷纷加重对智能楼宇市场的投资。目前行业投资热点集中在家电智能操控、水电暖等能耗管理、空气净化、垃圾处理、消防安防、节能建材等环节。

以智能楼宇的基础——传感器为例，根据行业分析公司Nano Market的最新报告，用于需求响应的传感器市场规模，将从2014年的17亿美元激增至2021年的109亿美元。

而各家巨头的角力则围绕大数据和生态圈展开。

根据楼宇内不计其数的传感器捕捉到的海量数据，运营商可以不断优化楼宇内各系统的性能，以及系统之间的协同性。楼宇将成为一座生命体，不断生长出各种应用，包括娱乐功能等。

“城市和居民的生活环境在不断地发展变化。我们的目标就是提供一个能够持续应对变化、不断生长的机制，而不是建成后就不能再优化。”王颖告诉《英才》记者。

在生态圈方面，技术最复杂的是将众多设备和系统汇聚到统一的大脑，一般供应商实力有限，只能由上述巨头来构建。“我们的平台都是开放式的，各家厂商都可以接入。本地战略伙伴包括太极计算机、绿地集团、中国电信等，都可以实现知识共享和资源整合。”三星SDS中国区战略市场部总监贾哲告诉《英才》记者。

三星SDS、西门子等巨头构建智能楼宇生态圈的另一项资源则是：智能楼宇向下连接智能家居，横向连接智慧教育、企业移动化、智慧物流、智慧医疗、智慧交通等各领域，这是综合实力的较量。而三星、西门子等均是多元企业集团。

据《英才》记者走访了解，楼宇的智能化改造成本一般占到建安成本的3%—5%。回收周期和单位时间“能耗量”有关系，能耗越大成本回收也就越快。以上海中信泰富广场为例，第一年节能185 万千瓦时，节约人民币超过153 万元，投资回报期为3.5 年。

虽然技术上已经成熟，但是智能楼宇的普及仍面临一些瓶颈。多数业主最关心的并不是能耗，而是改造会否影响正常经营。“建造的人和使用的人不是一波人”，许国祯说。而节能之外的其他智能化功能，人们还需要一个过程接受这些新事物。

建筑楼宇智能 篇7

1 建筑照明系统现存主要不足问题

由于受当时建设技术水平和综合投资资金等因素的影响, 我国民用建筑照明系统中普遍采用荧光灯和金属卤化物灯等能耗较大的气体放电光源, 其中荧光灯源的使用率大约占所有人造光源的65%左右。目前, 我国建筑照明系统中现存主要不足问题, 包括功率因素偏低、电压波动等问题。

1.1 系统运行功率因数偏低

由于在建筑照明系统中广泛采用荧光灯具, 此类灯具为感性负荷, 其在运行过程中除了消耗有功外, 还消耗大量无功, 从而导致系统中运行功率因数偏低, 通常只有0.5~0.65左右。照明系统在运行过程中, 需要从配电系统中吸收大量无功电流才能维持系统正常运行工况, 这样大大增加了照明系统供配电线路的损耗, 造成大量的无谓电能资源浪费。

1.2 电压波动影响照明灯具综合使用寿命

由于没有进行详细系统的规划设计, 很多建筑内部照明系统存在三相负荷不平衡、负荷变动较大等问题, 造成照明系统电压波动较大, 不仅增加了照明系统运行能耗, 同时还降低了照明灯具的光效和综合使用寿命。

2 建筑照明系统节能降耗优化原则

智能楼宇建筑照明系统节能降耗优化, 要始终贯彻以人为本、舒适实用、节能经济、合理可靠、技术先进等原则。在确保建筑照明系统基本照明功能质量, 即照度、色温、显色指数等基本照明质量技术参数指标的基础上, 通过照明方案优化设计、优选节能照明光源和灯具、制定合理照明控制方案等, 尽可能节约照明系统中的无谓电能资源消耗, 达到节能降耗的目的。但在实际节能优化工程中, 不能为了节能而大大地增加照明系统投资, 而是要从技术、经济等方面进行价值分析, 应实现增加少部分资金投入大大提高照明系统照明质量效果。

3 建筑照明节能降耗技术措施

为了实现“节约无谓电能浪费、降低电能损耗”的目的, 在进行智能楼宇建筑照明系统优化中, 应以“绿色节能照明”理念为方向, 优选节能型照明电气产品, 来营造舒适、安全的建筑室内光环境, 有效提高室内人们工作、生活、以及学习休闲质量水平。

3.1 合理确定建筑照明优化方案

按照建设部颁发的《建筑照明设计标准》GB50034-2004中的相关技术条文要求, 结合工程的实际情况, 确定不同照明场所适宜的照度标准值, 确保照明系统具有较高质量水平。同一照明场所不同功能区域, 如果存在不同照度要求时, 为了节约照明系统运行中的能源浪费, 应根据照明场所照度需求, 该高则高和该低则低进行照度设计, 应采用分区进行照明优化设计。对于部分作业面对照明要求较高的场所, 可以采取混合照明方式, 这样即可以增加局部照明来提高作业面特殊照度需求, 同时也可以达到节约电能能源的目的。

3.2 照明供配电系统的节能措施

为了降低线损, 配电级数不宜过多, 对于同一电压等级的配电级数其高压不宜超过两级, 而其低压则一般不宜超过三级, 且对于三级负荷而言不宜超过四级;宜采取三相电源进行供电, 避免采用分相单独供电模式下产生三相不平衡电流, 引起供电功率因素下降, 造成不必要的电能资源浪费;应根据照明场所照度、照明灯具功率等特性要求, 进行统筹规划分析, 三相配电干线的各相负荷宜基本保持平衡, 最大相负荷电流则不宜超过三相负荷平均值的115%, 同样最小相负荷电流不宜小于三相负荷平均值的85%。合理的三相照明负荷优化布设, 可以大大提高照明灯具的电能综合利用效率和使用寿命, 降低损耗;每一照明单相分支回路应控制在16A以内, 同时其所接光源数应控制在20个左右, 以确保照明系统的操作和运行控制灵活可靠性。

3.3 优选节能型照明光源和灯具

单端紧凑型荧光灯 (也称为节能灯) 在工程中使用越来越广泛, 其具有结构紧凑、光源体积小、发光效率较高 (大约有25%的电能可以有效转变为可见光) 、光线舒适柔和、安装维护方便等优点, 且采用电子整流器可以提高照明系统功率因数, 降低电能损耗。金属卤化物灯其光效比荧光灯更高 (大约有25%~30%电能可以有效转变为可见光) , 根据智能楼宇建筑照明功能需求, 合理选用金属卤化物灯可以提高建筑照明系统的综合照明效果。钠灯是光效最高的常规应用光源, 但由于该类光源其显色性能不太好, 不宜应用到室内照明场所, 可以作为道路照明和建筑景观照明。LED节能型灯具, 作为一种新兴节能型灯具, 在工程中得到广泛推广使用, 尤其在标志灯和室外显示屏等应用场所使用尤为合适, 能够取得较高照明质量水平和节能降耗效果。

3.4 合理选择节能型镇流器

照明供电线路在启动过程中, 其启动电流较大、温度较高, 电能浪费较大。为此, 需要进行照明灯具终端补偿, 将照明系统的功率因素有效补偿到0.85以上, 确保照明系统具有较高质量水平, 同时照明供电线路的电能损耗则可以降低70%左右, 终端补偿的节能降耗效果较为明显。节能型电感镇流器是一种低损耗镇流器, 其具有运行功耗小, 结构紧凑等优点, 其运行功耗大约只占灯具功率的12%左右, 且运行安全可靠性较高、综合使用寿命较长, 可以确保照明系统高效节能经济的运行。

3.5 制定合理的照明系统控制方案

对于一般照明场所可以采取现地直接控制方式, 并宜按照平行外窗方向进行顺序控制;室外走廊、电梯厅等公共建筑部分的照明, 则也可以采取现地直接控制方式, 但对于智能建筑楼宇而言, 则需要将所有照明灯具通过对应控制模块, 纳入到楼宇智能控制系统中进行集中调控管理。智能照明控制系统, 可以根据照明场所实际应用功能工况需求, 进行内部自动分析判断, 形成对应调控决策, 确保照明系统始终处于最优工况, 不但提高了照明系统综合照明质量水平, 同时节约了无谓的电能资源浪费, 提高电能资源的综合利用效率, 达到节能降耗调控运行目的。

4 结语

智能楼宇建筑照明系统节能降耗优化工程是建筑电气节能, 乃至建筑节能工程中的核心部分, 建筑电气工作人员应在规划设计、施工建设、以及运行维护等阶段各环节中重视照明系统的节能降耗, 要充分掌握先进的建筑照明节能降耗知识和装置设备, 把节能降耗技术措施和设备装置真正运用到建筑照明系统节能降耗工程中, 提高照明系统电能资源综合利用效率, 实现节能降耗的目的。

摘要：在对建筑照明系统现存主要不足问题进行归纳后, 简单阐述了建筑照明系统节能降耗优化原则。最后, 对建筑照明节能工程中常用的节能降耗技术措施进行了详细分析研究。

建筑楼宇智能 篇8

关键词：智能建筑,楼宇自动化,设计,应用

1 关于智能建筑楼宇自动化的设计原理分析

1.1 自动化的设计内容

关于智能建筑楼宇自动化的设计内容, 专家一般认为包括六个主要部分:冷冻机设备的控制;空调调节机组的监视;通风设备的管理;配电设备的监控;照明系统的监控;供给和排水系统的控制等。

1.2 自动化设计系统的构成

关于智能建筑楼宇控制系统的构成, 除了专家提出的那些, 还应该考虑到其他系统的构成。如安保系统、停车场、火灾报警等系统。火灾报警的监视能够起到双重保险的作用, 不仅能够反映到消防控制室外, 还能够反映到楼宇控制室。根据国内有关部门的规范确定, 火灾报警的控制系统必须由火灾报警和自动控制系统完成。如果某楼层发生了火灾或者盗窃事件则可以通过联动系统, 通过公用广播或者火灾事故广播转换到紧急广播, 如此一来便于发出通知, 组织在场人员撤离现场, 可减少人员伤亡。

1.3 建筑资源的有效管理和控制系统设计

1.3.1 关于建筑的节约能源分析

建筑节能是一个亟需解决的重大而现实的问题。它的涉及面非常广, 包括建筑、结构、能源设备和管理和其他专业。一个先进的BAS系统不仅能对建筑设备进行有效管理, 而且能够有效地降低建筑能耗, 取到节能降耗的功效。为了能让居住在房间里的人拥有较好的心情, 房间采暖和空调是必备的设施。选择比较合理的围护结构和建筑布局, 保证配置空调设备的安全性和正确性, 采暖同时也要确定采暖运行方案的顺利进行, 这样才能达到经济合理的目标。采暖和空调的能耗问题不仅与气象条件有关也与环境的控制标准有密切的关系。为了达到比较好的节能效果, 可以在一定的条件下改变室内温度控制标准。把节能设备作为设备的首选原因在于建筑能源设备能耗占建筑能耗的90%以上。节能设备的价格和一般的能源设备比起来, 可能价格会偏高一些, 但是从长远来看它们之间的差价如果能在2到4年之内能相抵, 那么选择节能设备是合理的并且是明智的。

1.3.2 节能建筑资源的控制与管理

作为一名建筑师要具备全面综合的节能观点, 因为建筑节能的前提是全面综合考虑建筑的规划和设计, 因此建筑师不仅要在本专业中, 从建筑物总体格局、围护结构, 建筑材料等各方面, 根据不同的需求采取有效的手段, 从而提高能源利用率, 同时还需要为其他专业提供有利的条件, 做好节能建筑的设计工作。建筑能耗或称直接能耗, 即是指用于采暖、空调、制冷、以及维修所消耗的资源。建筑物能耗也称间接能耗, 是指各种各样的建筑材料与制品的生产、加工和运输等能耗。为了能够使建筑资源的管理和控制行之有效, 能源技术管理工作, 应该建立建筑能源管理制度和各项能耗标准, 实行岗位责任负责制。同时能源设备机组和用户必须安装能源计量器具, 同时做到定期校验和检修, 保证系统的正常运行, 加强能源数据的收集、整理和分析工作。为了达到节能的目的, 应该具备行之有效的节约能源的方案, 也只有这样才能真正达到节能的目的。

2 智能建筑的现实应用实例

2.1 智能建筑的实用功能

南京的一栋智能建筑楼房由两个塔楼构成, 酒店为地上30层, 外观为椭圆形, 办公楼为地上47层, 外观为圆柱形;办公楼与酒店之间的裙房为5层, 地下2层;总建筑面积近10万平方米。这座智能大厦是集娱乐、办公、酒店为一体的综合型娱乐办公场所。已经完成的系统包括:楼宇自动化体系、办公自动化体系、安防系统等。

2.2 自动控制系统的设计原理

大厦内的各种设备协调有序的工作与BAS系统设计和实施的好坏直接相关。BAS系统的设计和实施如果比较合理, 那么将会最大可能的减少相关的管理人员和最大限的节约能耗, 因此选择性价比高的BAS设备供应商对大厦BAS系统是非常必要的。之所以最终采用了S-600系统是因为大厦的楼层相对于一般的楼层来说比较高。S-600系统主要由操作站级、网络控制级构等成。主要功能包括对空调组成体系、供给和排水系统、照明系统的控制等。S-600的系统构成及功能的齐全使大厦内部各种设备连成一个整体, 在突发事件发生的时候尽量做到有序的处理, 把损失缩小到最少。楼宇内部的中央站是一个集中的站, 下面各层设控制器分别控制空调处理机组、照明系统、供配电系统、供给和排水系统等, 这些系统在统一安排下共同起作用。宽带接入服务器系统包括中央处理机、操作终端机、显示器等, 提供了齐全的硬件设备, 具有资料收集、处理及与外围设备之间传递信息的功能。BAS是一个由中央处理机、若干个控制器、传感器及传输线路组成的处理系统。各种资料及程序的输入、数据及程序的修改, 不需要到生产厂家去编写和修改。为保证系统工作的连续性, 应该在BAS控制中心安装不间断并且安全的电源, 同时对电源有一定的要求。BAS系统的软件主要由工作站软件和DDC软件构成。工作站软件提供具备中文菜单选择及能随时获得中文操作提示的工业标准用工作站界面软件, 这个软件可以减少对操作员工的培训时间。DDC控制器可以执行日常的, 或由用户定义的特殊任务, 同时自动执行这些计算机程序和特殊控制程序, 由警报管理系统来监视和直接把情况报告给操作员。

通过以上的工程应用说明, 在智能建筑楼宇自动化的设计中为了使各个子系统能进行联动, 首先要求各子系统在通信协议上应该一致, 避免在运行过程中出现不必要的麻烦。为了确保信息资源的一致性, 不仅承包商应该负责, 同时参与实施的各位员工都应该负责。此外, 若处于标准气象之下, 且室内的温度保持在18度左右, 那么相关的锅炉与供热管应做好节能措施, 一般可以达到75%左右, 这与我国建设部有关规定的建筑节能标准有着明显的提高。

3 结论

总而言之, 实现BAS系统的重要环节就是楼宇自控系统的联动设计。为了达到真正意义上的系统联动, 达到处理突发事件的能力, 必须从设计到施工以及承包商均应进行有效的配合, 在充分了解设计愿景的同时要进行细心的施工, 也只有这样, 才能提高智能建筑中设备运行管理的能力, 达到预想的要求。

参考文献

[1]Martin, Reichinger.楼宇自动化综合节能系统[J].软件, 2010.

[2]官文娟, 钟志祥, 颜申.现代开放式城市公园设计探究[J].中国水运 (下半月) , 2011.

[3]梁永春, 刘建业.电气传动课程群开放式课程设计体系研究[J].中国电力教育, 2011.

浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统 篇9

智能建筑就是以建筑物为平台利用系统集成方法采用计算机技术和通讯技术对建筑物的设备进行自动监控,对信息资源进行管理,为用户提供信息服务等。通过对建筑物的结构、系统、服务和管理四个基本要素以及它们之间的内在联系的最优组合来提供一个投资合理,适合信息社会需求并具有安全、高效、舒适、便利、人性化的环境,可自由高效地利用最新发展的各种信息通信设备、具备更自动化的高度综合性管理功能的高效率、高功能与舒适性建筑物。

可以这样理解,智能建筑必须满足两个基本要求:

第一:对于建筑管理者来说,智能建筑应当具有一套管理、控制、维护和通信设施,能够在花费较少的条件下,有效地进行环境控制、安全检查、报警监视,能够实时地与城市管理部门取得联系。

第二:对于建筑使用者来说,智能建筑应当创造一个有利于提高工作效率、有利于激发工作人员的创造性,并可以提供一个舒适和谐的好环境。

2 楼宇自动化系统的组成、基本功能和原理

2.1 楼宇自动化系统的组成

楼宇自动化系统通常由暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统组成。根据我国行业标准,楼宇自动化系统又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下,这两个子系统宜一同纳入楼宇自动化系统考虑,如将消防与安全防范子系统独立设置,也应与楼宇自动化系统监控中心建立通信联系以便灾情发生时,能够按照约定实现操作权转移,进行一体化的协调控制。

2.2 楼宇自动化系统的基本功能

楼宇自动化系统的基本功能可以归纳如下:

(1)自动监视并控制各种机电设备的起、停,显示或打印当前运转状态。

(2)自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。

(3)根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使之始终运行于最佳状态。

(4)监测并及时处理各种意外、突发事件。

(5)实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。

(6)能源管理:水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。

(7)设备管理:包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。

2.3 楼宇自动化控制系统的原理

楼宇自动化系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统,也称分布式控制系统(Distributedcontrol Systems)。它的特征是“集中管理分散控制”,即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC),完成被控设备的实时检测和控制任务,克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。通过安装于中央控制室的中央管理计算机上的管理软件,系统地管理相互关联的设备,发挥设备整体的优势和潜力,提高设备利用率,优化设备的运行状态和时间,延长设备的使用寿命,降低能源消耗,降低维护人员的劳动强度和工时数量。安装于中央控制室的中央管理计算机还具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能,能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务,避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点,保证设备在最佳状态下运行,最终降低了设备的运行成本。

2.3.1 直接数字控制系统(DDC)

直接数字控制系统(Direct Digital Control简称DDC)。计算机通过模拟量输入通道(AI)和开关量输入通道(DI)采集实时数据,然后按照一定的规律进行计算,最后发出控制信号,并通过模拟量输出通道(AO)和开关量输出通道(DO)直接控制生产过程。因此DDC系统是一个闭环控制系统,是计算机在工业生产过程中最普遍的一种应用方式。

DDC系统中的计算机直接承担控制任务,因而要求实时性好、可靠性高和适应性强。

直接数字控制系统主要由过程输入通道、过程控制计算机、过程输出通道三部分组成。

(1)过程输入通道由模拟量输入和数字量输入两部分组成。模拟量输入通道由变送器、采样开关、放大器、A/D转换器和接口电路组成。其中变送器的作用是将非电量信号变换成标准电信号,可将温度、压力、流量变换成0~10m A或4~20m A的直流电信号,它是通过A/D转换器来实现的;数字量输入通道由开关触点、光电耦合器和接口电路组成,反映生产过程的通/断状态的触点信号,经过光电耦合器和接口电路变换成数字信号送给计算机。

(2)过程控制计算机直接承担运算和控制任务,首先通过过程输入通道采集被控对象的各种参数信号,再根据预定的控制规律进行运算,然后向被控对象发出控制信号,再通过输出通道直接控制调节阀等执行机构。

(3)过程输出通道由模拟量输出和数字量输出两部分组成。前者把计算机输出的数字控制信号转换成模拟电压或电流信号,再经过放大器去驱动调节阀等执行器实现对生产过程的控制。这一部分由接口电路、D/A转换器,放大器和执行器组成。后者把计算机输出的开关信号,经放大器去驱动电磁阀和继电器执行器,它由接口电器、光电耦合器、放大器和执行器组成。

2.3.2 分布式控制系统的体系结构

分布式控制系统(Distributed Control Systems简称DCS)于20世纪70年代中期出现并迅速发展起来,它将计算机技术、控制技术、图形显示技术和通信技术汇集于一体,可对分散在现场的设备进行控制,又可方便地集中管理、操作。与以往的控制系统相比,既避免了单台计算机集中控制的不足,又克服了常规仪表人机交互困难的缺点。

分布式控制系统的多台微型计算机取代了集中控制系统的单台计算机,从体系结构上分散了危险性,提高了可靠性。现场控制站、数据采集站、工程师站、操作员站、监控计算机和管理计算机通过数据通信网络被有机地结合起来,组成分级分布控制系统。

2.3.2.1 分布式控制系统的数据通信网络

数据通信网络是分布式控制系统的支柱,整个分布式控制系统的结构,实质上是一个网络结构。现场控制站、数据采集站、工程师站、操作员站、监控计算机等都是这个网络上的“节点”,都含有CPU和网络接口。它们都有自己特定的网络地址(节点号),可以通过网络发送和接收数据。网络中的各节点处于平等地位,既能共享资源,又不相互依赖,形成既有统一指挥,又使危险分散的功能结构。网络的架构区具有极大的伸缩性,可扩性很强,可以满足分布式控制系统扩充与升级的需要,十分灵活、方便。

(1)控制网络特点分布式控制系统的通信网络不同于通用计算机网络,与一般的通信网络比较,它有如下特殊要求:

①有高可靠性和安全性,要求传递的信息绝对准确、可靠,为此常采用冗余技术、后备措施和自诊断功能。如:控制站采用双CPU板,双I/O板等。

②具有良好的实时性。

③环境适应性强。

(2)网络拓扑结构建筑设备自动化系统常用的有总线网和环网,在两种结构中任意两节点通信可直接通过网络进行,各节点处于平等地位。

(3)网络通信协议组成建筑设备自动化系统,必须有一种大家都能接受并且共同遵守的工作语言来实现相互之间的对话,这就是数据通信协议标准。

2.3.2.2 现场总线技术的应用——分布式控制系统的进一步分散化

(1)现场总线概况

现场总线(Fieldbus)是连接智能现场设备和自动化系统的数字式双向传输、多分支结构的通信网络。不同的现场总线遵循的协议不同,接口标准不同,各具特色。现场总线技术具有如下一些特点:①以数字信号取代4~20m A的模拟信号,极大地提高了信号转换的精度和可靠性,因此现场总线具有很高的性能价格比。②现场总线把处于设备现场的智能仪表(智能传感器、智能执行器)连成网络,使控制、报警、趋势分析等功能分散到现场仪表,使控制结构进一步分散化,导致控制系统体系结构的变化。③符合同一现场总线标准的不同厂家的仪表、装置可以联网,实现互操作,不同标准通过网关或路由器也可互联,现场总线控制系统是一个开放式系统。

(2)Lon Works技术

Lon Works是一种完全分布式控制的局部操作网(Local Operating Network—LON)技术。Lon Works网络节点由神经元芯片、收发器、固件和I/O接口电路组成。神经元芯片(Neuron chip)是这种智能节点的核心,它由媒体访问控制处理器、网络处理器和应用处理器组成,这就使得节点既能管理网络通信,又具有控制功能。

Lon Works网络,可以采用多种通信媒体,如双绞线、电力线、同轴电缆、光缆、无线电、红外线,并且提供与上述多种媒体相适应的收发器,这使得同一网络中的信号可以在不同的媒体之间传输,因而可以根据需要组网,不同媒体之间以路由器进行连接。

Lon Mark是为了避免众多制造商以不同的含义来解释Lon Works技术,保证不同的产品能够方便地集成一起,以便构成一个真正开放的系统,而制定的一个行业标准。

(3)分布式控制系统的进一步分散化

传统的分布式控制系统在现场控制站这一级依然是一个集中式结构,而现在的分布式控制系统是在原有分布式控制系统的基础上,采用Lon Works现场总线的建筑设备自动化系统发展起来的新系统,标准LAN为原有的分布式控制系统,使用BACnet协议,以利于实现多种供应商的不同类型的子系统之间的通信信息交换,把具有控制功能的各个岛连成一个整体。新增的Lon Works现场总线使用Lon Talk协议,把控制功能进一步分散到现场级仪表,标准LAN与现场总线之间的路由器相联。这样BACnet和Lon Mark两项标准互相补充,互为依托,构成一个完全分散的、真正开放的建筑设备自动化系统。

3 楼宇自控系统常用设备

3.1 传感器

传感器是自控系统中的首要设备,它直接与被测对象发生联系。它的作用使感受被测参数的变化,并发出与之相适应的信号。在选择传感器时一般有三个要求:高准确性、高稳定性、高灵敏度。

(1)温度传感器:

楼宇工程中应用的主要接触式温度传感器,如热电阻、热电偶、PTC硅感应器等,由于测温元件与被测介质需要进行充分的热交换,测量常伴有时间上的滞后。如Pt1000其在0℃时电阻为1000Ω,随着温度的升高电阻减小,灵敏度一般在3~4Ω/K,响应速度一般在15~30s。

(2)压力传感器:

常用的有电气式压力传感器,将被测压力的变化转换为电阻、电感等各种电气量的变化,从而实现压力的间接测量。常用的有压差开关、表压传感器、静压传感器等。

(3)流量传感器:

常用的是电磁流量计,由法拉第电磁感应定律知,在磁场中运动并切割磁力线的导体中会有感应电动势产生,此感应电动势与流体的体积流量呈线性关系。

(4)湿度传感器:

用于测量室内空气相对湿度。

(5)液位传感器:

用于控制水箱、水池等的上限、下限液位。

3.2 执行器

在自动控制系统中,它接受控制器输出的控制信号,并转换成直线位移或角位移,来改变调节阀的流通截面积,以控制流入或流出被控过程的物料或能量,从而实现过程参数的自动控制。

(1)风阀执行器:

用于控制安装于新风、回风口的风阀,既可进行开关控制,也可进行开度控制。执行器设有万能夹具,可直接夹持在风阀的驱动轴上,设有手动复位钮,在故障时可手动调节。根据风管横截面的大小可选择不同钮矩的执行器。

(2)水管阀门执行器:

与阀门配套使用,有开关式和调节式两种,开关式一般口径大,在冷热站中用于控制各系统工艺管道的开启和关闭、各种工况间的切换等;调节式主要用于控制流量,在空调机组中,根据控制器的温湿度设定值控制回水流量和蒸汽加湿的流量,使温湿度维持在设定值。

3.3 直接数字控制系统(DDC)

DDC是用于监视和控制系统中有关机电设备的控制器,它是一个完整的控制器,具有应有的软硬件,能完成独立运行,不受到网络或其它控制器故障的影响。根据不同类型的监控点数提供符合控制要求和数量的控制器。每处DDC具有10%~15%点数的扩充或余量。

控制器构成符合以下要求:

(1)以32位或16位微处理器的可编程DDC

(2)具有可脱离中央控制主机独立运行或联网运行能力

(3)具有电源模块

(4)具有通信模块

(5)DDC有在模板LED显示每个数字输入,输出点的实时变化状态。当外电断电时,DDC的后备电池可保证RAM中数据在60天不掉失。

(6)当外电重新供应时,在无需人工干预的情况下,DDC能自动恢复正常工作。

(7)当DDC存储的数据非正常丢失时,用户可通过现场标准串行数据接口和通过网络操作将数据重新写入DDC控制器。

4 智能建筑的发展

智能建筑和知识经济是信息时代的重要标志,作为国家综合国力和技术水平的具体体现,其特点和优势明显。智能建筑是国际信息高速公路和智能化城市的网络节点,其所具有的作用、功能和效益,决定着它在现代信息社会中的重要角色。智能建筑不仅需要与国际信息高速公路接轨,而且也将进一步促进信息高速公路的发展。智能建筑的发展将带动一批相关技术与产业的发展,如信息、电子、自动化、计算机、电力技术,等等。智能建筑在国内外的发展方兴未艾,前景广阔,世界各国竞相研究和开发智能建筑技术。

随着计算机技术发展,智能建筑的发展也已走过了20多年的历程。第一代的智能建筑一般由多个相对独立的自治子系统构成,互相之间没有联系,操作也相对独立;第二代智能建筑的最大特点在于通过一些专门的网络将楼宇的各个控制子系统连接起来,从而能完成一些诸如远程控制、操作序列化、制定时间表等涉及多个子系统的操作任务。虽然,第一、二代智能建筑技术在很大程度上提高了楼宇控制操作的自动化水平,但基本上还不具备人类智能的特点,即系统基本上不具备推理、学习、适应等能力,因而,还不是真正意义上的智能建筑。

我国的智能建筑大多处于第一代水平阶段,正在向第二代智能化系统发展和过渡。楼宇的智能控制是一个涉及多种系统、大量控制设备的控制体系,且要求各个系统能智能协调工作的满足个方面的指标要求。这样,仅仅简单的把智能楼宇看成是一台相对复杂的机器是远远不够的,楼宇内部复杂的组织关系所表现出来的社会性必须得到充分的重视。

目前国际上已开始第三代智能建筑技术的研究。人工智能科学中智能代理(Agent)技术在近几年的迅速发展,为楼宇智能控制的更进一步的发展,提供了另一条新的思路。智能代理(Intelligent Agent)技术是近年来人工智能和计算机科学,特别是网络科学领域研究的热点。它也是软件工程、网络科学发展到一定程度后必然要与人工智能技术相结合而形成的一个新的研究领域。它的提出,其目的在于谋求一种适合于求解“动态环境中、资源受限条件下、不可预测的复杂问题”的更理想的方法。

在楼宇智能控制中如何引入Agent技术,成为当前人工智能研究的新课题。该项研究还处在初期的规划和设计阶段。但是从中我们看到了第三代楼宇控制技术智能楼宇控制的雏形。控制网络与协议的统一、代理(Agent)技术的应用,有可能使得人类的居住环境变得前所未有的方便、舒适、智能。

5 结束语

人类追求美好生活环境的脚步一刻也不会停留。随着网络互联技术的发展和因特网在全球范围的盛行,开放、互联和信息共享已成为信息时代的潮流,构造不同厂家的产品能够互联、互换和互操作并可以与因特网无缝连接的新一代楼宇自动控制系统已成为业主、系统集成商和最终用户的迫切要求,也是我国建筑智能化系统开发生产与世界接轨和同步发展的最佳时机。因此开发中国自己的智能化系统产品已是刻不容缓,必须紧跟国际主流技术,高起点高标准迎头赶上,努力铸就民族工业品牌,打破国外专用系统的垄断,摆脱受制于外的局面,促使我国智能建筑市场走向良性循环和健康持续发展的道路。相信在我国众多劳动者的不断努力下,智能建筑一定有一个更广阔灿烂的明天。

摘要：本文着重介绍了智能建筑中的楼宇自动化系统,并通过对楼宇自动化系统的组成、基本功能和原理的分析让大家对智能建筑中的楼宇自动化系统有更多的了解。此外,还对智能建筑的发展进行了简要的阐述,对中国智能建筑的发展寄予希望。

关键词：智能建筑,楼宇自动化系统,通信自动化系统,办公自动化系统,直接数字控制系统

参考文献

[1]刘孝利.国外智能小区发展历程[J].数字社区&智能家居,2008,(03).

[2]李秋斌,曹洋.智能建筑必须把握的“八大环节”[J].黑龙江冶金,2008,(01).

[3]刘显成.智能建筑的发展与展望[J].河南建材,2008,(02).

建筑楼宇智能 篇10

当今中国, 现代建筑规模越来越大, 系统越来越复杂。建筑内部有大量的机电设备, 这些设备多而分散, 如果采用分散管理, 势必混乱不堪。因此, 在现代建筑中, 建筑智能化系统的重要性越来越突出。楼宇自控系统是其中最重要的系统之一, 它可以有效节约能源、合理利用设备, 同时确保设备的安全运行, 创造安全、舒适与便利的工作环境, 使现代建筑成为智能的、会思考的建筑。

2 楼宇自控系统的发展历史

楼宇自控系统是随着自动控制技术的不断进步而发展起来的, 在我国, 楼宇自动控制系统的发展大致经历了4个阶段, 分别为:集中式控制系统、集散式控制系统、现场总线控制系统及网络集成系统。

3 楼宇自控系统的发展趋势

智能化楼宇自控系统, 特别是具有集成能力的楼宇自控概念的提出时间不长, 因此, 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、控制技术和网络通信技术相结合的产物, 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应。

4 楼宇自动控制系统在实际工程中的应用

4.1 工程概况

苏州吴中区南溪江路商务中心位于南溪江路和明溪路交叉口, 总建筑面积120 585.21m2, 其中地上建筑面积82 871.71m2, 地下建筑面积37 713.5m2, 建筑高度85.3m。主要功能为商业、办公、酒店, 地下室为汽车库和设备用房。酒店为五星级酒店 (金陵饭店) 。南溪江路商务中心采用了楼宇自动控制系统实现了对建筑的智能管理。本文仅介绍BAS系统中空调能耗管理系统的应用。

4.2 设计依据

1) 《20k V及以下变电所设计规范》 (GB 50053-2013) 。

2) 《低压配电设计规范》 (GB 50054-2011) 。

3) 《高层民用建筑设计防火规范》 (GB 50045-1995 (2005版) ) 。

4) 《建筑物防雷设计规范》 (GB 50057-2010) 。

5) 《火灾自动报警系统设计规范》 (GB 50116-2013) 。

6) 《智能建筑设计标准》 (GB/T 50314-2006) 。

7) 《综合布线系统工程设计规范》 (GB 50311-2007) 。

4.3 系统原理

本设计采用新型集散控制系统——现场总线系统 (FCS系统) , 能把控制功能分配至现场每个控制回路, 并完全分散在现场仪表中, 从而提高了系统的可靠性, 实现真正的分布式控制。本系统可分为:设备层、控制层和管理层, 主要监控对象为AHU、PAU等空调系统及水泵、电梯等设备的运行及故障信号。建筑设备监控主机控制室设在监控中心内, 通过光HUB及BNA把TCP/IP协议转换成C-BUS, 从而连接多台DDC直接数字控制器 (可带远程输入输出模块) , 把各楼宇设备连通起来;还可通过ODBC、API等接口方式完成与其他系统的通信, 实现建筑内的资源共享和综合管理。本建筑BA系统的监控及自诊断功能设于一层监控中心内。建筑物共设33台空调机组, 其中5台采用空气净化变频机组。8台排风机组由专用PLC可编程控制器控制。

一般变风量空调及一般组合式空调控制原理:由送 (回) 风传感器控制调节冷、热水电动二通调节阀, 同时根据需要对风管电加热器进行分级调节, 在电加热器后设置高温保护开关, 当保护开关动作时, 关闭电加热器;当风机停止时, 连锁关闭电动二通阀。对组装式空调器风机进行变频控制, 由室内温度控制调节冷、热水电动二通调节阀, 同时根据需要对风管电加热器进行分级调节。在电热器后设置高温保护开关, 当保护开关动作时, 关闭电加热器的电源;当风机停止时, 连锁关闭电动二通阀和电加热器。要注意风机开, 电加热器才能开。随着高、中、低过滤器阻力的改变, 通过控制变频器改变风机转速以维持风量, 保证换气次数不变, 延长过滤器的使用寿命。在送风总管上设风管压差传感器, 同时在夜间值班模式下改变风机运行转速以降低能源消耗。

4.4 供电电源

本系统设备电源由控制室配电箱引来, 容量为三相5k W (配UPS不间断电源) 。DDC直接数字控制器就近安装于各个空调设备机房内, 电源由就近配电箱引出, 容量为单相0.5k W。

4.5 电气接地

在建筑工程设计中, 供配电设计非常重要, 而接地系统是其中的重要组成部分, 占据重要地位, 因为它能直接影响供电系统的安全与稳定。特别是近年来, 社会科技越来越发达, 智能化楼宇的出现在给我们带来方便的同时也产生了新的问题。本工程采用TN-S系统。在设置该系统过程中, 根据其工作零线与专用保护线以及它们连接的位置, 设置智能化楼宇系统的安全保护、交流工作、电子设备直流接地系统、防雷保护系统, 以保障智能化楼宇的安全。

5 结束语

楼宇自控系统是建筑智能化系统的重要组成部分, 它是为实现建筑的使用功能服务。一幢智能化建筑需要自控设计系统承包商、建筑施工单位、业主等各方人员共同协调、密切配合、精心设计和组织施工。楼宇自控技术在智能建筑中的应用节能效果显著。有理由相信, 我国智能楼宇自控系统应用将更加合理, 技术发展也将更加成熟。

摘要：随着智能化建筑在城市的发展, 楼宇自动控制系统越来越重要。论文简要介绍楼宇自动控制系统在中国的发展概况, 并结合实际工程叙述了楼宇自动控制系统在现代建筑中的应用。

关键词：智能建筑,楼宇自动控制系统,空调系统管理

参考文献

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[2]吴海峰.论现代建筑中的电气自动化运用[J].科技风, 2012 (11) .

[3]缪小平, 彭福胜, 江丰.空调自动化系统集成方法[J].暖通空调, 2012 (9) :35~39.

[4]房晔, 霍小平, 亚滨.楼宇自控系统空调节能措施[J].低压电器, 2007 (18) :35~39.

[5]张少军, 安丽.楼宇自控系统关键技术应用分析[J].建设科技, 2007 (24) :94~95.

智能楼宇综合管理系统设计 篇11

1.系统的基本体系结构

在智能楼宇系统中，相关管理工作的实施均是依靠办公自动化、楼宇自动化、通信网络系统来进行的。管理平台会对系统中所运行的相关信息进行采集，然后对其进行相应的分析和管理，进而能够实时、详细地了解并掌握整个楼宇的实际运行状况。智能楼宇管理系统功能主要是通过集中管理分布控制的方式得以实现的。凭借控制网络系统能够促进集中管理得以实现，凭借计算机应用促进集中处理得以实现，通过控制系统促进设备的安全性和可靠性得到有效提高。凭借分布式智能系统来实现控制功能。在管理系统中，存在各种信息流，因此，综合管理系统须依靠诸多种技术才能有效发挥其作用。在智能楼宇综合管理系统的设计过程中，关键环节在于信息网与控制网二者之间有效连接的建立。

在性能的需求上，智能楼宇综合管理系统具体表现有以下几点需求：第一，开放性标准。具有开放性的标准技术可为系统的兼容性提供更好保障。第二，系统体系结构的灵活性。系统的体系结构必须可容纳现有的相关标准，同时可需具备良好的可扩展性，可促进未来较长一段时间之内的相关功能扩展得以顺利实现。第三，计算机平台无关性。系统需支持Web服务器、浏览器、数据库服务器等，对所有投资者的投资进行良好保护。第四，系统安全性。智能楼宇安全管理具体工作内容主要包含身份验证、数据安全、访问控制，对安全性能提出较高的要求。第五，通讯技术无关性。通讯技术的无关性是智能楼宇综合管理系统设计的一个最重要要求。第六，控制网络信息可通过相应的方式进行收集。在楼宇控制系统中，主要有HVAC、防火系统、安防等诸多个子系统。这些子系统均为综合管理系统一个重要的组成部分。信息/控制网络一体化具体逻辑结构如图1所示。图中的控制网部分指的是整个智能设备网络，其功能主要为控制和监视。

2.系统的具体设计

2.1功能设计

功能设计主要包括两个方面的内容，其分别为控制网络设计和管理系统设计。控制网指的就是整个智能设备网络，以游戏系统的控制功能和监视功能。在综合智能管理中所应用的相关软件促进系统的三大功能得有更好地实现。三大功能具体为办公及楼宇自动化、通信和网络系统。企业间互联是中间层，其作用是促进通用连接性得以更好实现，对控制网络相关信息进行分析和理解，然后将结果传递到应用系统。企业间互联实际上就是控制网络与应用系统间所进行的协议转换。中间层还可对控制网络与应用系统二者之间相关数据进行解释和推理，并提供相应的控制、管理入口，进而实现系统的智能化控制。

管理系统可凭借IP所具有的媒体独立性来促进其性能要求得以实现，其通过利用IP提供技术促进管理拓展得以实现，并保证管理的安全性。在设计过程中，可通过授权、加密、数字签名认证技术的应用提高系统运行和管理的安全性。借助信息网、控制网之间的连通来实现趋势预测、状态日志、报警及联动、账务管理、系统性能评价等一系列的系统功能。趋势预测为系统中实施数据分析的一个重要功能，其预测包括楼宇内压力、温度、流量等相关信息，并将预测结果通过可视、实时的方式进行表达，将一段时间之内的变量的变化情况绘制出曲线。状态日志对智能控制质量，工期的按时完成均具有重要意义。账务管理主要是对物业、电、水、煤气等进行管理。

2.2数据库设计

智能楼宇中的办公自动化、楼宇自动化、通信及网络系统三者之间是相互独立的。各个子系统均尤其各自的数据库，各数据库结构也存在差异性。但是各子系统间又有信息流，因此，各系统、数据库之间又是相互联系的，各数据库间具有互操作性能。系统中的集成目标可对所属子系统进行统一管理。因此，在智能楼宇综合管理系统的设计过程中，需建立一个具有统一性的异构数据库管理系统。异构数据库管理系统中存在的异构性主要是通过以下几个方面来实现。第一，计算机体系结构异构。系统中各个子系统相应数据库的异构系统。子系统所拥有的数据库系统不行同时运行在小型机、大型机中，以及同时运行在工作站系统或者嵌入式系统中。第二，操作系统异构。子系统相应的数据库系统在运行过程中的操作系统可为Linux、Windows NT、UNIX等。第三，DMBS自身异构。子系统所拥有的相应数据库系统可有效形成一个关系型数据库系统，或者可以建立起层次、关系、网络、函数等各个不同数据模型的数据库，异构数据库系统由这些不同数据模型的数据库共同组成。异构数据库系统的设计可促进智能楼宇综合管理系统中的各个子系统数据库能够更好地实现信息资源的功效，实现对信息资源进行更好的控制和管理，进而促进信息资源的价值得到更加充分的发挥。应用异构数据库系统的主要目的是促进各种数据库之间能够更好地实现信息资源的共享以及合并。数据共享的实现首先要保证数据库有效转换的实现、数据透明访问的实现。因此，在Internet应用环境中，想要促进异构数据库系统作用得到充分发挥就必须建立一个具有独立性和统一性的编程界面以及一个具有通用性的数据库访问方法。

3.结束语

在网络技术快速发展地推动下，人们对智能建筑提出越来越高的要求，相关应用间的互操作要求也在不断提高。智能楼宇系统不是一个由楼宇诸多子系统简单堆积而成的，其是个系统相应功能的有机结合。通过一个具有安全性、稳定性、高效性的综合管理系统来促进个子系统相关功能作用得到更加充分的发挥，不断提高管理模式的灵活性、开放性和适用性，进而提升整个系统的综合管理能力和管理水平。

（作者单位：郑州铁路局郑州建筑段）

作者简介

建筑楼宇智能 篇12

目前, 楼宇自动化技术在建筑工程中应用广泛, 并且在建筑技术的发展中具有重要的现实意义, 世界各地智能化工程技术正不断的走向创新阶段。本文对智能建筑及楼宇自动化技术进行介绍, 同时结合我国楼宇设备自动化技术现状进行阐述、分析及探讨。

1 智能建筑

智能建筑将计算机技术、信息通信技术, 采用系统集成的方法应用在建筑物内与建筑艺术相结合, 对建筑物的物业管理、消防、安保等多方面进行控制、管理及优化, 为用户提供信息传输便利和良好环境、具有高度综合控制管理及功能的现代建筑 ( 如图1) 。

智能建筑的组成, 主要包含以下三个主要的子系统, 即3A系统 ( 如图2) 。

智能建筑的特点根据智能建筑的定义, 智能建筑具有如下功能特点:

( 1) 具有电子计算机系统及性能良好的通信设备, 能实现办公自动化, 实现多种内部和外部的信息互换;

( 2) 建筑物内部各个子系统既能单独运行, 又可对各个子系统进行集中式自动控制和优化, 实现运行状态监视和统计记录的自动化以及安全状态监视为中心的防灾自动化;

( 3) 具有扩展功能及充分的适应性, 能满足随技术进步和社会需要的扩展要求。

与传统的建筑相比, 智能建筑的优越性主要体现在以下方面:

( 1) 提高了建筑物的舒适性, 具有良好的节能效果;

( 2) 安全性能有了进一步的提升, 防火、防盗、防监听等并能及时发出警报并自动采取措施;

( 3) 信息接收、处理及通信能力得到了加强;

( 4) 提高工作的效率, 对空调、照明、电力设备等能耗大户, 自动运行优化控制, 节省能源;

( 5) 对电力、供水、供热、供气等的自动检测与计量; 对停车场、客户管理、建筑群等进行管理运输设施的高效运行功能, 节省人力物力。

2 楼宇自动化系统 ( 简称BAS)

3A系统中, 楼宇自动化系统 ( 以下简称BAS) 是智能楼宇的重要组成部分, 是实现智能建筑的关键技术。

BAS下包含多个子系统, BAS对多个子系统内的所有的机电设备、消防与安保设备等进行自动监测, 统一控制和管理, 使整个系统处于高性能、高效率、低维护的工作状态, 将“集中管理, 分散控制”的控制理念完美的体现在建筑中。

2. 1 楼宇自动化系统组成:

建筑机电设备设置情况, 如冷暖空调机组; 热源锅炉 ( 热水器) ; 油系统; 通风设备; 变配电设备; 给、排水设备; 照明设备, 包括公共照明、室外照明、泛光照明等; 电梯、自动扶梯等;各机电设备的控制要求。即暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统 ( 如表1) 。

2. 2 实现楼宇设备自动化系统, 能达到以下基本功能:

( 1) 监测给水系统生活泵的启停控制、监测及报警, 运行时间和用电量的累计;

( 2) 监测排水系统的污水集水坑和废水集水坑水位监测及超限报警等; 控制并合理安排各类水泵进行节能运行;

( 3) 监测暖通空调系统, 包括了新风机组、空调机组、风机盘管、机械防排烟等重要设备的控制与运行;

( 4) 监测建筑供配电高、低压系统, 检测设备运行参数, 对电压、电流、功率和变压器温度等, 正常运行及故障发生时的原因提供数据;

( 5) 自动准确监测机电设备运行和故障显示, 打印机电设备的在各种状态下显示的参数。对建筑内的计量收费, 如水、电、气等, 实现能源管理自动化, 降低其能耗。通过运行参数变化来控制设备运行, 出现故障及超过正常范围值能自动报警。

( 6) 对系统内各种的设备的检修、保养维护进行管理, 优化设备运行效能。

( 7) 针对各个子系统进行数据信息的统一编程及管理, 确保信息交换顺畅, 使其能够实现协同运行。

3 我国楼宇自动化系统的应用状态

就目前我国大部分的楼宇自动化系统建设及使用状况来看, 并没有达到楼宇自动化系统的要求, 其应用及使用的效率较低。主要表现在以下几个方面:

3. 1 智能建筑的主要控制设备基本采用国外主流产品, 国内产品太少, 而且质量及控制本质和策略跟不上, 前期的成本过高, 日后的维修、保养成本难以控制, 同时也限制了我国智能建筑的发展。

3. 2 监控传感器的测值不精确及安装部位常出现问题

传感器是自控系统中的首要设备, 在智能建筑中需采用大量的各类传感器, 它直接与被测对象发生联系。它的作用是感受被测参数的变化, 并发出与之相适应的信号。一个智能建筑中的楼宇自动化系统中就有几千甚至上万的监测点。

图3 的空调机组监控图中, 在系统的新风、送风及回风通道中使用了风道温度和湿度传感器, 若风道温度和湿度传感器的测值及安装部位出现偏差就会导致测量的数据出现问题。

若处于控制回路的传感器没有正常工作, 控制系统的性能无法被优化。有些系统因接口没有处理好, 而导致系统必需采用手动的状况普遍存在。

解决方法: 首先在选择传感器时满足这三个要求: 高准确性、高稳定性、高灵敏度。设计, 施工过程中, 由专业人员按国家规定和规范进行。

3. 3 能源监控缺失, 使用常规的控制方式, 达不到节能的要求

( 1) 监控系统对空调机和新风系统的新风和回风焓值不准确, 导致调节分门开度和新回风的比例和系统要求形成较大误差, 增加了能耗。而且各控制源的启动和停止都没有采用最佳方法, 启动过早或停止过晚, 没有监测也就达不到检测的要求, 就无法对各类系统及运行设备进行优化控制, 达到节省能耗的目的。

图4 为变风量空调系统的监测与自动控制原理图, 在中央空调系统中, 如果采用控制总风量的方式, 即常规的以调节风阀的方式来控制末端送风量, 而对机组总出风量没有控制, 在实际运行过程中, 所有房间内的控制阀门不可能同时启动或停止, 否则将烧坏控制的机组设备。如果只有部分阀门关闭时, 大量的空气由于压差的变化会流到尚未关闭的房间中, 导致这些房间空气流量突然增大, 出现局部压差风量过大, 温、湿度难以控制等问题, 而且在各个风口的控制器如阀门等容易变形损坏。

解决方法:

系统可采用控制终端 ( 末端) 送风量, 对机组的总出分量进行优化调整, 来代替常规的调节风阀的方式, 即可通过各终端 ( 末端) 的数字式温控器, 利用现场控制器对数据进行比对、输出控制, 来调节各终端 ( 末端) 送风风机转速, 控制送出风量, 通过控制各终端 ( 末端) 的温度来达到节省能耗的目的。

( 2) 建筑内未按负荷所需的温、湿度特性进行分区调整, 节能效果差。

现在的建筑物内房间众多, 使用功能各不同, 集商住、办公及居住等功能为一体, 房间包括了会议厅、办公室、活动厅、餐厅、商场等。由于使用功能不同, 各房间对温、湿要求也不同, 例如冬、夏季的温度差异, 如果冬季的温度值设定太高, 夏季的温度值设定太低;房间朝向不同, 受日照的程度差异, 对温、湿度的控制要求也不同;商场和活动区考虑到人员变化量大, 提供的如新风温、湿度及送风量就不同。而对空气处理系统而言, 为满足较高或较低功能区域的参数要求, 就要输送消耗更多的冷量, 既达不到各功能区的送风温、湿度要求, 又浪费了大量的能耗。

解决方法:

按照各房间功能不同, 按负荷特性划分为商场、餐厅、办公区、活动区, 分别给出各功能区温、湿度参数值, 如表2, 列出了各功能区对空气参数的不同要求。对商场来说, 空间较大, 可独立划分一个区域送风; 考虑到餐厅和活动区的温、湿度参数接近商场, 可和商场划分在同一个区域, 专设独立的空调机组送风。对于办公区域, 按各层温、湿度不同要求划分多个独立的办公区, 分别在每层设立独立的新风机组并通过各房间末端的温度控制器实现对每个办公区房间温度的精确控制, 由安装在各办公区房间的风机盘管送风 ( 图3 变风量空调系统的监测与自动控制原理图- - 末端装置处) 。

3. 4 在智能建筑中供配电及照明系统, 是除了空调系统外第二大的电能消耗系统。我国智能建筑内照明系统的实际应用情况是只能停留在“接通”的层面, 无法纳入计算机先前编好的程序, 进行控制、管理各楼层的不用的照明场合和要求, 造成能源损耗。

解决方法: 通过监控系统, 结合计算机控制, 由控制器对建筑物内照明系统进行控制和管理, 如楼梯, 办公室、景观、障碍及应急照明的启、停控制, 从而达到节能要求。完善的智能建筑照明系统可以省下约40% 左右的电能。

3. 5 在我国很多智能建筑的建筑设备监控中, 还没有实现真正的计算机技术集中式的管理, 如物业管理中水、电、气的计量工作及消防、安保等工作, 并没有实现信息技术的一体化管理, 造成了管理资源的重复使用, 消耗大量的人力物力, 体现不出智能建筑高效、便利的特点。

3. 6 随着楼宇自动化的发展及在智能建筑中的应用, 智能建筑技术及电气化的综合型人才需求缺口越来越大, 不在只需要单一的建筑人才, 还需要电气化的计算机科技型人才, 而我们的专业人才质量不高。由此造成了生产成本过高, 生产周期增大, 这不利于利用企业生产能力、生产效率和经济效益的提高, 以及均衡生产的实现。

4 智能建筑展望

今后的智能建筑发展趋势应向着规范化发展, 在设计、安装、施工过程中, 应按国家的规定及规范进行。

( 1) 智能建筑除了用智能化设备来体现“智能”, 在未来的智能建筑还可体现在智能的建筑材料和智能化的建筑结构, 如对自修复混凝土、光纤混凝土等材料。

( 2) 将智能化技术和绿色建筑的理念相结合, 加上信息化技术的标准化的提高, 使智能化系统的集成和兼容性进一步提升, 打造更加舒适, 高效、节能的智能化建筑。

5 结束语

本文对我国对智能建筑及楼宇智能化技术的使用状况进行了探讨, 虽然现今我国智能化建筑中的楼宇自动化系统利用率不高, 而且发展水平与国外相比有较大差距, 但人们对智能化的住宅的需求将会促进智能建筑的发展。要使得我国的智能楼宇自动化技术不断发展, 就必须加大科研力度, 研发出具有自主知识产品的智能化系统产品, 促进我国智能建筑的可持续发展。

摘要：智能化建筑的发展进步神速, 智能化住宅更是生活质量的提高的重要标志。目前楼宇自动化技术在建筑工程中应用广泛, 并且在建筑技术的发展中具有重要的现实意义, 世界各地智能化工程技术正不断走向新阶段。本文对智能建筑及楼宇自动化技术进行介绍, 同时结合我国智能建筑和楼宇自动化技术现状进行阐述、分析及探讨。

关键词：智能建筑,楼宇自动化,中央空调节能控制

参考文献

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