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《探討智能建筑中樓宇自控系統的作用和效益》的樓宇自控論文范文
關鍵詞 樓宇自控系統 安全穩定 管理水平 運行成本
樓宇自控系統是集控制技術,通訊技術和計算機技術為一體的現代化設備,相對整個建筑內各種機電設備而言樓宇自控系統的投資不大,但樓宇自控系統的價格還是不低的。廣大業主和樓宇自控系統的設計工程人員都應關注樓宇自控系統的作用和產生的效益,任何業主不可能為追求先進技術或宣傳作用,把樓宇自控系統作為一種擺設對其進行投資,他必須能夠為業主帶來足夠的效益。
1 發揮機電設備功能,保障機電設備穩定運行。
智能建筑中一般都設置了各種空調設備,其目的在于為建筑物營造一個舒適的工作環境,但如果沒有采用樓宇自控系統,人工是無法隨時調節室內溫度的,隨著室內人員和室外溫度的變化不可避免地會造成室溫過冷或室溫過熱,以幾十度過大或過小的現象,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,采用樓宇自控系統除了可以按照設定自動調節室內溫度外,還可以根據室外溫濕度的變化和季節變化情況,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,從衛生的角度出發,建筑內每人都必須保證有一定的新鮮空氣,而新鮮空氣的標準應根據室內允許CO2濃度來確定,CO2允許濃度一般取01%(1000ppm),采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,這需要控制功能較為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筑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,更有效地發揮他們的作用,保證和提高這些占整個建筑投資相當比例的投資效益。樓宇自控系統可以對建筑內機電設備的運行狀態和參數進行實時監視,對于風機,水泵等機電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,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,提高建筑物整體安全水平,從而保護了設備的投資。
2 大量節省運行管理人員,全面提高設備管理水平。
智能建筑中機電設備的種類繁多,從地下的水泵到樓頂的冷卻塔,遍布在建筑的各個角落,對這些設備進行人工開關和調節控制幾乎是不可能的,即使采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,若實現有效的設備管理,整理儲存設備檔案室,紀錄分析設備運行情況會減輕繁重的工作程序。采用樓宇自控系統后,可以通過操作站計算機的鍵盤或鼠標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件按設定程序,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。采用樓宇自控系統可以全面提高設備管理水平,具體說可以有以下幾種:
(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紀錄儲存,供維修保養時查詢參考,同時根據維修保養規程,自動生成打印維護保養報告,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于最佳運行狀態,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,進行采集、計算、儲存等處理,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打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)依據管理人員的不同職務,給予不同的操作權利,分配不同等級的管理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。
3 節約機電設備的能源消耗,降低機械設備的運行成本。
3.1 對建筑內各個能源消耗點參數進行計算。對建筑物內各個能源消耗點參數進行測量和計算,并與收費結合起來,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,其能源消耗大大減少的。但采用傳統人工的方法,對這些參數進行抄寫、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。采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打印出一份報表,列出每個用戶各項能源的用量,單位價格、收費款項等等。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,供用戶鑒別什么時間產生高峰負荷,并以此為基礎來評估各種降低能源的措施。
3.2 提高被控參數控制精度建
筑內溫濕度的變化與建筑節能有著密切的相關性,據美國國家標準局統計資料表明,如果在夏季將設定溫度下調1攝氏度將增加9%的能耗,如果在冬季將設定溫度上調1攝氏度,將增加12%的能耗,因此將建筑內溫濕度控制在設定值精度范圍內式空調節能的有效措施。沒有采取自動控制或采取傳統的自動控制方法,由于控制精度不高,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,不但對人體的健康和舒適性來講是不適宜的,同時也浪廢了能源,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,為保持建筑內人員的身體健康必須保證有一定的新風量,擔心風量取得過多,將增加能耗量,一般來說,在設計工況下,處理一公斤室外新風量需冷量65kWh,熱量127kWh。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。
3.3 機電設備最佳啟�？刂�
機電設備最佳啟停控制對于辦公和商場等建筑夜晚是不需要空調的,自然在夜里是不需要開空調,為了保證工作開始時室內環境的舒適,就需要提前對建筑進行預冷、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。在商業建筑中照明的電力消耗要占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,實現免峰運行,降低運行費用。
3.4 間隙工作和臺數控制
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后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�？照{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�？照{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,冷凍機的臺數控制,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筑內所有機電設備有機的聯系在一起,把這些機電設備集成一個統一的系統,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,首先要發揮樓宇自控系統的作用。
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