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摘要:本文對樓宇自控系統(tǒng)進行深入分析,并結(jié)合實際案例對自控技術(shù)應(yīng)用價值進行分析。
關(guān)鍵詞:智能建筑;樓宇自控技術(shù);智能化系統(tǒng)
0引言
在當前智能化技術(shù)高速發(fā)展的背景下,智能建筑已成為未來建筑領(lǐng)域發(fā)展的主流趨勢。而在集成化技術(shù)支持下,技術(shù)人員將智能建筑內(nèi)各個自動控制系統(tǒng)連接起來,使之成為具備監(jiān)控及管理雙重職能的自控,為提升智能建筑管理自動化水平提供有力支持,而樓宇自控技術(shù)是智能建筑的重要基礎(chǔ)支撐,其實際運行過程中通過物理及信息鏈路將各工作站以及主機相連接,并在此基礎(chǔ)上對建筑進行自動化監(jiān)控以及管理。
1智能建筑樓宇自控系統(tǒng)
從技術(shù)角度分析,樓宇自控系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、建筑管理系統(tǒng)是支撐智能建筑功能發(fā)揮的四大基礎(chǔ)模塊,其中,樓宇自控系統(tǒng)是其中最為關(guān)鍵的一環(huán)。自控系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中主要依托于現(xiàn)代信息技術(shù)、傳感技術(shù)等對電氣設(shè)備進行智能管控,進而形成對建筑物照明、能耗、樓宇自控等設(shè)備進行集中管理的綜合性系統(tǒng)[1]。作為智能建筑最為關(guān)鍵的基礎(chǔ)組成模塊,其實際運行過程中可以對機電設(shè)備進行自動化管控,并對存在關(guān)聯(lián)性的設(shè)備進行統(tǒng)一調(diào)配,確保其充分發(fā)揮整體優(yōu)勢,提升設(shè)備使用性能。該系統(tǒng)的主要功能為對機電設(shè)備信息進行分類梳理的前提下自動編制控制方案,并對方案進行橫向?qū)Ρ冗x取其中最優(yōu)控制策略,為建筑物內(nèi)機電設(shè)備有序運轉(zhuǎn)提供有利環(huán)境支持。
2案例概述
案例工程為某地區(qū)綜合建筑項目,在實際建設(shè)過程中,分別在寫字樓與酒店兩功能區(qū)設(shè)置獨立樓宇自控系統(tǒng)。本文研究過程中選取寫字樓部分進行具體說明。案例工程在設(shè)計過程中,出于寫字樓功能性以及舒適性等要求,設(shè)置大量空調(diào)、給排水、照明、能耗等設(shè)備,并分散布置于各個樓層之中,設(shè)計者在實際工作中為降低后續(xù)設(shè)備運行成本及提高運行效率,利用樓宇自控系統(tǒng)對所有設(shè)備進行分散管理、集中控制,為設(shè)備有序運轉(zhuǎn)提供有利支持。
3樓宇自動系統(tǒng)應(yīng)用
3.1冷熱源系統(tǒng)控制策略
案例工程設(shè)計過程中,為切實滿足寫字樓舒適性要求,在此功能區(qū)設(shè)置4套獨立冷熱源系統(tǒng)。其實際設(shè)計過程中均采用空氣源熱泵性冷溫水機組、循環(huán)泵等設(shè)備組成,針對4套獨立冷熱源系統(tǒng)的控制工作可以利用同一原理進行。技術(shù)人員在實際工作過程中通過BAS對DDC進行獨立設(shè)置,進而落實監(jiān)測以及控制要求。樓宇自控系統(tǒng)在實際運行過程中,結(jié)合不同區(qū)域冷熱源系統(tǒng)實際應(yīng)用要求,選取以下控制策略:第一,機組運行參數(shù)。自控系統(tǒng)在實際運轉(zhuǎn)過程中會通過網(wǎng)關(guān)對冷熱源系統(tǒng)機組風(fēng)機運行狀態(tài)進行全天候?qū)崟r監(jiān)測,通過對機組運行參數(shù)進行分析判斷其是否處于穩(wěn)定運行狀態(tài)之中,進而實現(xiàn)控制目的。第二,冷熱負荷需求計算。自控系統(tǒng)在運行過程中收集建筑使用信息,依照冷熱源系統(tǒng)運行產(chǎn)生的供水及回水溫度、供水流量計算建筑所需冷熱負荷。第三,機組臺數(shù)控制。在對建筑所需冷熱負荷計算結(jié)果基礎(chǔ)上,基于智能模糊控制算法對機組運行臺數(shù)進行實時調(diào)整,在滿足舒適性需求同時,實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。第四,水壓差控制。自控系統(tǒng)在運行過程中會根據(jù)冷熱供水供應(yīng)與回水壓力產(chǎn)生的差值,對旁通調(diào)節(jié)閥進行自動調(diào)整,確保供回水壓差始終保持在恒定狀態(tài)。
3.2空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)控制策略
3.2.1定風(fēng)量空調(diào)機組控制方案。針對定風(fēng)量空調(diào)機組,自控系統(tǒng)在經(jīng)過計算后,針對溫度、濕度等七項因素做出相應(yīng)的控制方案,具體如下所示:第一,溫度控制方案。制動系統(tǒng)對機組回風(fēng)溫度進行實時監(jiān)測,并將監(jiān)測結(jié)果與預(yù)設(shè)溫度進行橫向?qū)Ρ龋S后對水閥進行PID調(diào)節(jié)。依據(jù)自控系統(tǒng)設(shè)定,寫字樓內(nèi)夏季以及冬季溫度分別被設(shè)定為24℃—26℃以及20℃—22℃。第二,濕度控制方案。根據(jù)濕度傳感器的實測數(shù)據(jù)對加濕閥開關(guān)進行自動控制,保證送風(fēng)濕度達到濕度設(shè)定值。第三,風(fēng)機壓差監(jiān)測方案。自控系統(tǒng)運行過程中對送風(fēng)機設(shè)備兩端壓差進行實時監(jiān)控,并依據(jù)實際情況進行自動調(diào)整,確保風(fēng)機壓差始終維持在最佳平衡點。第四,濾網(wǎng)報警方案。濾網(wǎng)是確保空氣質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),自控系統(tǒng)運行過程中對過濾器兩側(cè)壓力變化情況進行實時監(jiān)測,并設(shè)定報警極限,提醒運維人員及時進行濾網(wǎng)清潔或更換。第五,CO2濃度控制方案。自控系統(tǒng)運行中依托于比例積分對新風(fēng)閥以及回風(fēng)閥開度進行試調(diào)控,確?;仫L(fēng)CO2濃度始終維持在設(shè)定區(qū)間范圍內(nèi)。第六,機組啟停定時控制方案。自控系統(tǒng)會依據(jù)寫字樓日常作息安排對機組啟停時間進行自動設(shè)定,并設(shè)定維修時間提醒運維人員。3.2.2新風(fēng)機組控制方案。案例工程中,設(shè)計人員將寫字樓部分樓層空調(diào)系統(tǒng)設(shè)定為新風(fēng)機組PAU加風(fēng)機盤管的空調(diào)模式。并依據(jù)實際使用要求設(shè)定如下控制方案:第一,溫度控制方案。自控系統(tǒng)會對機組送風(fēng)溫度進行實時控制,并自動進行PID水閥調(diào)控,確保溫度始終控制在設(shè)定區(qū)間范圍。第二,防凍保護方案。自控系統(tǒng)運行過程中會根據(jù)外界溫度變化對機組進行自動調(diào)控,以實現(xiàn)保護盤管的目的。系統(tǒng)設(shè)定當盤管出水溫度低于5℃時,系統(tǒng)自動關(guān)閉停風(fēng)機以及新風(fēng)閥,同時將熱水閥全部打開,確保冬季條件下盤管不會出現(xiàn)凍裂情況。第三,聯(lián)鎖保護方案。自控系統(tǒng)運行過程中設(shè)定新風(fēng)閥和水閥為聯(lián)鎖保護。新風(fēng)閥自動關(guān)閉后,下次進行風(fēng)機啟動流程時,自控系統(tǒng)會控制風(fēng)閥啟閉。同時防凍報警系統(tǒng)、風(fēng)機以及盤管水閥設(shè)定為聯(lián)鎖狀態(tài),如果在冬季環(huán)境下因防凍報警導(dǎo)致風(fēng)機停運,新風(fēng)閥也會隨之關(guān)閉并將加熱水閥全部打開,切實避免出現(xiàn)盤管表冷器凍裂情況[3]。
3.3給排水系統(tǒng)控制策略
案例工程中,寫字樓部分給排水系統(tǒng)主要由生活水箱、消防水箱、集水坑等構(gòu)成。自控系統(tǒng)針對給排水系統(tǒng)的管理策略為僅通過DDC控制器進行監(jiān)測,而不進行控制。在給排水檢測策略方面,系統(tǒng)設(shè)定如下三種:第一,液位監(jiān)測方案。自控系統(tǒng)運行過程中會對各類水箱液位進行監(jiān)控,當液位下降至警告值時,系統(tǒng)會自動報警。第二,檢測報警方案。自控系統(tǒng)在發(fā)出警報后,會通過顯示屏放出警報圖標以及聲光警報,提醒運維工作人員對相應(yīng)位置進行檢查并記錄,隨后開展相應(yīng)運維工作。第三,監(jiān)測排污系統(tǒng)集水坑的超高液位、泵的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)等,有故障時發(fā)出報警信號。
3.4智能照明系統(tǒng)控制策略
在當前新形勢背景下,建筑物耗能系統(tǒng)中,公共照明系統(tǒng)的排名不斷提升。案例工程中,自控系統(tǒng)利用DCC控制器對地下車庫、寫字樓公共走廊等區(qū)域進行集中控制。具體策略如下所示:第一,照明控制方案。自控系統(tǒng)會依據(jù)寫字樓作息時間表自動設(shè)定照明系統(tǒng)啟閉時間安排。在特殊情況下,相關(guān)人員可以通過手動啟閉方式實現(xiàn)控制照明系統(tǒng)的目的。第二,自控系統(tǒng)運行過程中會在控制界面上顯示照明回路開關(guān)以及控制狀態(tài),同時界面信息還可以有效反應(yīng)照明系統(tǒng)運行時間,方便運維人員根據(jù)實際情況制定運維方案。
4總結(jié)
綜上所述,本文所研究案例在應(yīng)用樓宇自控系統(tǒng)后,建筑能耗、建筑運行成本得到有效控制,切實響應(yīng)我國提出的節(jié)能降耗要求以及經(jīng)濟性要求,同時建筑舒適度大幅提升,有效提升該商業(yè)綜合體的吸引力,為業(yè)主方帶來預(yù)期利潤。由此可見,樓宇自控技術(shù)具備較大的應(yīng)用價值。
參考文獻:
[1]張風(fēng)超.智能綠色建筑中樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計[J].房地產(chǎn)世界,2020(19):49-50.
[2]楊希.智能建筑樓宇自控技術(shù)研究[J].中國新通信,2019,21(18):78.
[3]張會會.智能建筑樓宇自控系統(tǒng)的研究[J].智能建筑與智慧城市,2018(10):52-53.
作者:田亞龍 單位:萬橋信息技術(shù)有限公司
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