楼宇自控系统在现代智能建筑中的应用

郑业景

（厦门泉厦科技有限公司，福建 三明 365100）

0 引言

楼宇自控系统的英文缩写是BAS，通过对不同传感控制技术的应用，可以实现有效管控建筑内不同类型设备目的，具有统一协调功能，在现代建筑领域中，楼宇自控系统是建筑的“中枢神经”。随着人们对生活要求的逐渐提高，建筑的基本属性趋向多样化，使得建筑体结构出现重大变化，而引入楼宇自控系统则可降低建筑管理的难度，进而节约整体成本，因此对该系统的应用进行深入研究具有重要的现实意义。

1 楼宇自控系统简介

概念：楼宇的自控系统主要借助内外数据共享与数据处理，主要针对建筑中电气设备，从不同方向和角度实施调动及分配操作。此系统可以对各种具有不同功能的系统进行整齐、划一地调动与分配，它是一个综合系统。该系统的主要应用面向结构复杂的超高层建筑，负责完成内部子系统的控制、监测与集体调配。2）特点：①注重低功耗性。可根据预期设定自动控制电气设备的整体工作计划，显著降低能源消耗；②提高运行经济性。在计算机系统科学高效的管理命令下，无需多余人员参与，可降低人员误操作概率，降低管理人员整体规模；③科学管控设备，楼宇自控系统继承了设备检测模块可通过线上信息测定模块状态，遭遇问题时系统可自动发出警报，为设备维修维护提供充足时间[1]。

2 各子系统功能介绍

2.1 空调控制系统

空调机组系统状态监测：通过数据反馈判断转换状态，降低人为监测的高误报率；自动调整风机启动；依据内置热继电器的相关测量数据进行状态判断；过滤网状态信息监测；送风机内外压差监测，并通过系统内置的分析模块判断故障类型；新风机管道温度监测，通过程式化的温度控制机制减缓内部管道出现低温开裂的概率；回、送风温湿度监测；通过内置传感器测量目标点位的温度湿度差值，进而测算并确定送风温湿度实际情况；借助水盘管中内置的回水侧自动控制阀可实现对送风温度的程序化控制；利用程序自动调节空调机加湿阀，也可实现对机组加湿量以及送风湿度的整体调整；通过内部的温度传感器模块测算室内/外空气焓值；调节新风风阀并通过联锁控制整个新风系统，合理调整风阀控制模块，在春秋两季主要借助新风焓值，冬夏两季则在保证满足新风规划的前提下，使得室内焓值的基本功效发挥至最大，以此实现节能环保摸底；监控系统的整体运行状态，制定周期性报表，可依据管理人员需求对历史数据进行调阅，并同时进行数据的整体备份与处理，为各个部门之间共享数据提供便利[2]。

2.2 冷冻站系统

此系统借助内部区域网络力量实施单独管控操作，具体内容是：对冷冻水温度进行监测；同时对管道内的压差进行测量；系统通过程序控制旁通阀，从而满足总控下达压差指令数据；冷冻水流量监测；各级管道内的冷冻水、冷却水流转状态监测；通过内部数据对冷冻水蝶阀进行控制；结合监测数据对各子系统进行监测，同时结合历史故障数据进行早期故障预警；内置系统可对冷冻站进行联合管控[3]。

2.3 热交换系统

此系统主要是对建筑采暖热水参数实施自动监控操作。具体是：监控采暖过程中供应热水温度信息；监控不同采暖管道供应水流；监测不同采暖管压力参数；各级采暖管道回水温度；各级采暖管道的回水压力；各级采暖管道的回水流量等。热水温度调节：商民两用水路联动控制，可根据不同单元的水量需求自动调整各级水泵调用，对水泵故障自动投切备用泵。

2.4 给排水监控系统

此系统主要内容是：废水排放的所有子系统监测，自动给水设备、生活用水、消防用水及市政用水监测。系统通过后台自动化程序对上述各级系统进行监测控制。具体检测的项目如下：各类蓄水设备的水位报警；对公用、民用给水设施的用水情况进行监测，同时生成各类详细统计数据；对建筑内的公用、民用蓄水设备的日常流量进行监测；对各个蓄水设备的整体运行状态进行监测；结合设备的历史运行数据制定对应的故障预警报告，借助内置的自动控制单元，在水位异常时，第一时间中断有问题设备，自动连接备用仪器，以保障正常开展相应工作。

2.5 送、排风机（排除消防送、排风机）

针对送、排风机组运行全过程开展监测工作，同时进行数据研究和分析，并自动调整运行模式。联合其他子系统的运行数据对送、排风机的工作状态进行对应调整。

2.6 变、配电监控系统

借助科技力量，此模块充分利用数据判断系统，实时动态化监测设备运行过程，同时可以及时发现故障问题，主要监控内容包括：入户端口的电流情况、电压相关数据；电路故障问题、管线开关、正常运行的监测调整；对变压器内外进行监测，并联动控制内置风机，当温度超过55℃时风机运行；各级线路开关状态；备用发电机的故障线路自动接入，以及线路恢复后的自动断开控制；发电机正常运行状态的数值监测，发动机组子设备的各项运行数据监测与统计分析[4]。

3 楼宇自控系统在现代智能建筑中的应用实践

3.1 照明系统

现代化建筑的照明系统时节能环保控制的重点对象，由于照明能源多数功耗较高，现代建筑普遍重视对照明系统的使用控制。现阶段的智能化建筑中，各类LED灯已普遍接入局域网络，通过程序控制照明，可节约20%的电能消耗，成本优势明显，同时降低照明系统的故障概率，可进一步降低照明成本。近年来，建筑行业受绿色建筑发展理念影响，各类建筑项目与施工普遍融入节能环保理念，最大化降低能源损耗，而引入楼宇自控系统则可根据程序设定提高照明系统的智能化程度。在智能建筑中引入楼宇自控系统后，管理人员可自行通过系统设定楼宇自控系统与照明体系控制模式，可将其与智能建筑中各个传感器进行串联控制，从而实现了照明的智能化与个性化设定，并实现独立控制。为显著优化建筑照明的控制效果，可引入局部个性化的程序控制方案，例如在不同区域中设定多样化的照明方案，同时根据实际使用情况自行调整照明方案。另外也可采取手动控制对不同层间的照明方案进行深度微调；如果照明系统由声音管控，必须在楼宇自控系统中增加声控分贝参数信息，从而使现代照明系统具有自动化调节功能[5]。

3.2 新风系统控制

楼宇自控系统具备环境信息分析模块，以及自适应调整功能。当判断建筑内外部的烩值存在差异时，则结合实际情况调整空调新风系统的能耗方案，借助新风系统控制室内环境。例如建筑外部烩值低于内部烩值时，则根据预定控制方案调整运行模式。就实际而言，楼宇自控系统可自行测量室内外的烩值差异，根据预设方案调整新风控制模式，同时合理调整能耗运行方案，合理使用能源，目前此类方案已在现代智能建筑体获得广泛应用。此系统还可测量建筑内部温度变化情况结合设定方案给出最佳使用建议，从而使得建筑新风系统始终处于能耗与使用的最佳平衡状态。据数据统计，在引入变风量系统后，加上楼宇自控系统的辅助作用，能够使4成能源得以节省下来，一旦冷热负荷出现上升趋势，空调随之进行送风量调整，以此实现对智能建筑的降耗增效[6]。

3.3 冷热源系统

此系统主要由两部分构成，分别是冷却板块、热量输出板块。此系统可对建筑内部的温度实行实时监控，从而调整冷却机组运行状态。楼宇自控系统也具备定时控制功能，通过对冷冻水总管回供水进行监测，对回水流量的实际运行状态数据进行分析，进而在控制系统帮助和支持下，对机组水泵进行有效管控，使运营模式得以完善。或者以现场控制器为依据，借助运行时间节点实现改良系统目的，进而将前后运行形式构建出来，换言之，就是连通机组之后，各个机组根据需求陆续接入系统中，同理，在运行优化时最先调整运行时间较长的机组[7]。楼宇自控系统可自动收集机组各项关键运行数据信息，并对各级管道阀门进行自动控制，维持压力稳定。楼宇自控系统可对热量导出模块进行自动控制，借助冷却机组的运行数据对热量导出模块中的主备泵运行状况进行调整，并读取管路水压、水温等数据。

3.4 给排水系统

智能建筑的关键部分之一就是给排水系统，楼宇自控系统针对给排水系统实施检测液位、监控设备运行、处理故障操作。首先，检测液位，重点监控消防水箱及生活水箱的水位，动态化检测水箱内状态，若存在超出液位限制的问题，系统实施自动化报警操作，工作人员能够第一时间采取措施解决；第二，监控变频装置，主要针对排水系统的变频装置，若有异常情况出现在设备运行中，可以在屏幕上显示停水泵运行状态，同时实施声光报警操作；第三，监控水泵运行，重点监控排污系统中集水坑液位高度，并且动态化监测排水设备运行情况，一旦发现问题，就会以预设的自控系统为根据采取应急措施进行处理[8]。

4 结语

综上所述，楼宇自控系统是未来建筑领域发展的关键，对于优化人们生活环境、提升自动化水平，创建宜居舒适条件十分有利。此系统的应用方向比较多，如给排水、电控、新风等，是现代建筑不可或缺的中央控制系统。在未来建筑发展中，楼宇自控系统必将成为建筑的核心单元，为此相关人员有必要加强对相关经验教训的归纳和总结，促进此系统的不断改进和完善，为建筑智能化发展贡献更多力量。