『壹』 如何在智能建築中發揮樓宇自控系統的作用和效益分析
一、 充分發揮機電設備的功能、保障機電設備安全穩定運行。
智能建築中一般都設置了各種空調設備,其目的在於為建築物營造一個舒適的工作和生活環境,但如果沒有採用樓宇自控系統,人工是無法隨時調節室內溫濕度的,隨著室內人員和室外溫濕度的變化不可避免地會造成室溫過冷(低於標准設定值)或室溫過熱(高於標准設定值),以及濕度過大(高於標准設定值)或濕度過小(低於標准設定值)的現象,這不僅對人體的健康和舒適性來講都是不適宜的,而且也限制了花大量投資設置空調設備的作用。採用樓宇自控系統除了可以按照設定自動調節室內溫濕度外,還可以根據室外溫濕度的和季節變化情況,改變室內溫度的設定,使之更加滿足人們的需要,充分發揮空調設備的功能。
同樣,從衛生的角度的出發,建築內每人都必須保證有一定的新鮮空氣,而新鮮空氣的標准應該根據室內允許CO2濃度來確定,CO2允許濃度值一般取0.1%(1000ppm)。採取固定新風量的方式是不夠精確的,因為隨著季節和時間的變化以及空氣的污染情況,室外空氣中CO2濃度是變化的,同時室內人員的變化自然對新鮮空氣的需求也發生變化,所以最為合理的方式是根據室內或回風中的CO2濃度,自動調節新風量,以保證室內空氣的新鮮度,這需要控制功能較完善的樓宇自控系統完成這些控制要求。
利用樓宇自控系統還可以對建築內其他機電設備進行有效和精確的自動控制,能夠使這些機電設備的運行在更合理的狀況下,更有效的發揮它們作用,保證和提高這些占整個建築投資相當比例的投資效益。
樓宇自控系統可以對建築內機電設備的運行狀態和參數進行實時監視,對於風機、水泵等電機驅動設備可以通過監測斷路器和熱繼電器的輔助觸點,來判斷電機是否發生短路和過載故障;同時還可以通過檢測風流開關和水流開關的狀態,來判斷風機和水泵是否發生機械故障。同樣樓宇自控系統可以對過濾網阻塞情況、水箱水池液位、變壓器溫度、電梯運行位置等反映設備運行正常與否的參數進行檢測,當這些機電設備發生故障時,樓宇自控系統可以及時報告故障發生的部位、原因及類型,以便維護人員快速趕赴現場,排除故障,恢復設備正常運行,避免故障的進一步擴大,保障設備與人身的安全,提高建築物整體安全水平,從而保護了設備的投資。 二、大量節省運行管理人員、全面提高設備管理水平。
智能建築中機電設備種類繁多,從地下的水泵到樓頂的冷卻塔,遍布在建築的各個角落,對這些設備進行人工開關和調節控制幾乎是不可能的。即使採用傳統的儀表控制可以部分解決調節問題,仍然需要大量運行管理人員樓上樓下來來回回,對各樓層的設備進行開關控制和參數設定。工作量非常巨大,在這種條件下,若要實現有效的設備管理,整理存儲設備檔案,紀錄分析設備運行情況,工作會更加繁重。
採用樓宇自控系統後,可以通過操作站計算機的鍵盤或滑鼠在中央控制室完成上述開關和調節控制工作,也可由計算機內部的軟體按設定程序,自動控制調節各設備的參數及開關狀態,做到真正的管理自動化,因此可以減輕管理人員的勞動強度,減少管理人員的數量。
另一方面當建築內設備的開關狀態和運行參數出現異常時,如某些區域溫、濕度等參數超過設定值時,樓宇自控系統也能及時報告管理人員,便於管理人員迅速趕赴現場進行處理,或維修或採取備用方案,及時消除設備故障,盡快恢復環境的舒適性,避免用戶的投訴,提高物業管理服務水平。
採用樓宇自控系統可以全面提高設備管理水平,具體說來可以有以下幾個方面:
1. 對所有機電設備有關產地、型號、規格等原始檔案;以及設備累計運行時間、維護保養情況等運行檔案進行記錄存儲;供維修保養時查詢參考。同時根據維修保養規程,自動生成列印維護保養報告,提示管理人員對設備進行維護保養,避免超前或延誤維護保養,使機電設備在樓宇自控系統的統一管理下始終處於最佳運行狀態,相應延長機電設備使用壽命。
2. 對機電設備運行參數和開啟狀態,進行採集、計算、存儲等處理,分別以動態模擬圖、各種實時或歷史報表,以及趨勢圖等方式進行顯示和列印。作為管理人員進行設備管理分析決策,使設備管理依據性強,精確性高。
3. 根據管理人員的不同職務,給予不同的操作權力,分配不同等級的密碼給各個管理人員。在各種操作、和故障處理時,記錄下管理人員表明身份的密碼和對應的使用人姓名和時間等以便備查。提高管理人員的責任心。
二、 節約機電設備的能源消耗,降低機電設備的運行成本。
樓宇自控系統除了可以提高機電設備功能,減少管理運行人員外;更為重要的是利用樓宇自控系統,採取一系列相應節能管理措施,可以有效節約能源消耗,降低運行成本。這也是投資樓宇自控系統回收效益的最主要手段。具體的說可以有以下幾個方面:
1. 對建築內各個能源消耗點參數進行計量
對建築內各個能源消耗點參數進行測量和計量,並與收費結合起來,是節約能源的重要手段。當用戶知道他的能源使用是被計量著的,是要收費的,其能源消耗會大大減小。但採用傳統人工的方法,對這些參數進行抄錄、分類、累計、計算、收費等是非常困難的,而且也不能做到很及時。當用戶經常發生變化時,這種工作將會更加麻煩。採用樓宇自控系統這些問題就比較容易解決,這些工作都可以自動完成,每月樓宇自控系統可以自動列印出一份報表,列出每個用戶各項能耗的用量,單位價格,應收款項等等。實際上樓宇自控系統還可以向用戶提供能源消耗分布曲線,供用戶鑒別什麼時間產生高峰負荷,並以此為基礎來評估各種降低能耗的措施。
2. 提高被控參數的控制精度
建築內溫濕度的變化與建築節能有著緊密的相關性,據美國國家標准局統計資料表明,如果在夏季將設定值溫度下調1℃,將增加9%的能耗。如果在冬季將設定值溫度上調1℃,將增加12%的能耗。因此將建築內溫濕度控制在設定值精度范圍內是空調節能的有效措施。沒有採取自動控制或採用取傳統的自動控制方法,由於控制精度不高,不能按室外環境和季節的變化來改變設定值,往往會造成夏季室溫過冷或冬季室溫過熱的現象。這種溫度過冷和過熱的現象,不但對人體的健康和舒適性來講都是不適宜的,同時也浪費了能源,因此可以這樣說,空調系統溫濕度控制精度越高,不但舒適性越好,同時節能效果也越明顯。
如前所述,為保持建築內人員的身體健康必須保證有一定的新風量,但新風量取得過多,將增加耗能量,一般來說,在設計工況(夏季室溫26℃,相對濕度60%;冬季室溫22℃,相對濕度55%)下,處理一公斤室外新風量需冷量6.5kwh,熱量12.7kwh,因此在滿足室內衛生要求的前提下,減少新風量,有顯著的節能效果。
3.機電設備最佳啟停控制
對於辦公和商場等建築夜晚是不需要空調的,自然在夜裡是不需要開空調,為了保證工作開始時室內環境的舒適,就需要提前對建築進行預冷、預熱,另外室內溫度是慣性很大的被控對象,提前關閉空調也可以保證室內溫度在一定的時間內變化不大,樓宇自控系統通過對空調設備的最佳啟停時間的計算和控制,可以在保證環境舒適的前提下,縮短不必要的空調啟停寬容時間,達到節能的目的;同時在預冷、預熱時,關閉室外新風風閥,不僅可以減少設備容量,而且可以減少獲取新風而帶來冷卻或加熱的能量消耗。
在商業建築中照明的電力消耗要佔整個電能消耗的很大部分,其中公共照明最容易產生能源浪費,對這些照明設備實行定時點滅控制,甚至按照作息時間和室外光線進行預程調光控制和窗際調光控制,可以極大降低電力消耗。
在實行多種電價的地區,利用樓宇自控系統,通過與冰球蓄冷設備、應急發電機等配合,可以在用電高峰時,選擇卸除某些相對不重要的機電設備減少高峰負荷,或投入應急發電機以及釋放存儲的冷量等措施,實現避峰運行,降低運行費用。
4. 間隙工作和台數控制
室內空氣是一種慣性很大的被控對象,在計算了空調可以停止多久後仍能保證空調區域舒適的前提下,確定每一循環的空調啟停時間,利用間隙啟停空調來節約能源。空調啟停的時間間隔,可根據室內外環境及季節變化來選擇。
空調的冷凍系統是按最大負載設計的,但在實際運行過程中,負載是不斷變化的,根據負載的變化,通過對冷卻塔、冷卻泵、冷凍泵、冷凍機的台數控制,可以大幅度降低冷源設備的能量消耗。
樓宇自控系統可以將建築內所有機電設備有機的聯系在一起,把這些機電設備集成為一個統一的系統,實現信息共享,從而可以對機電設備進行綜合控制管理,這是人工和傳統的控制方法所無法實現的,其作用和效益是巨大的。要實現這些作用和效益,首先就要發揮樓宇自控系統的作用。
『貳』 智能化系統的設計標准
一、 智能化系統設計標准
《智能建築設計標准》 GB/T50134—2006
《電子計算機機房設計規范》 GB50174-2008
《民用建築電氣設計規范》 JGJ16-2008
《建築與建築群綜合布線系統工程設計規范》 GB/T50311—2007
《建築與建築群綜合布線系統工程驗收規范》 GB/T50312—2007
《民用閉路電視監視電視系統技術規范》 GB50198—2011
《建築防雷設計規范》 GB50057-2010
《有線電視系統工程技術規范》 GB50200—94
《安全防範工程技術規范》 GB50348-2004
《聲系統設備互聯優選配接值》 GB/T14197-93
《電子計算機房設計規范》 GB50174-2008
《視頻安防監控系統工程設計規范》 GB50395-2007
二、 智能化系統設計范圍
1 綜合布線系統
2 計算機網路系統
3 安全防範系統(視頻監控、一卡通)
4 背景音樂及公共廣播系統
5 多媒體信息發布及查詢系統
6 有線電視系統
7 排隊叫號系統
8 會議系統
9 指揮中心機房和大屏
三、 智能化設計原則
1. 實用性
智能化系統的設計與實施必須符合實際需要和投資的合理性,決不片面追求先進性和超前性,以免造成投資的浪費。在每個子系統的實施方案中,都應把系統實用性放在很重要的地位,只有在確保系統穩定、可靠、實用的前提下,才能充分發揮系統的功能,展現系統的其它特點。
2. 可靠性
系統應具備在規定的條件下和規定的時間內完成技術文件規定功能的能力,應具備系統長期和穩定工作的能力。