當今，高樓大廈像雨后春筍般一座座地矗起單體建筑面積不斷擴大，從幾千平方米到十幾萬平方米。為了滿足大樓的正常運轉(zhuǎn)，建筑物內(nèi)均安裝著各種各樣的設備，包括中央空調(diào)系統(tǒng)、照明、安防系統(tǒng)等。高樓大廈在為人們提供舒適優(yōu)美環(huán)境的同時，也是一個巨大的耗能體，所有的設備均需“電”才能開啟；電費的開支占了大廈管理費用的較大部分。大廈的管理者始終面臨一個如何節(jié)能的問題，“節(jié)能”這個永恒的話題也就和高樓大廈連在了一起。樓宇自動化控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，為大廈的節(jié)能提供了方便。

1  樓宇自動化控制系統(tǒng)簡介

樓宇自動化控制泛指建筑物內(nèi)，通過現(xiàn)場監(jiān)控、感應設備監(jiān)視環(huán)境情況，信號經(jīng)線路傳輸至中央控制室，由中央控制計算機對有關信號分析處理后，再經(jīng)線路傳輸給有關現(xiàn)場執(zhí)行設備進行現(xiàn)場控制的過程（見）樓宇自動化控制系統(tǒng)一般包括消防自動化（FA），閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)，辦公自動化（0A），樓宇建筑管理自動化（BA）等，這里特指樓宇建筑管理自動化。樓宇建筑管理自動化控制的對象有：中央空調(diào)系統(tǒng)（冷、暖、通風），照明系統(tǒng)（室內(nèi)照明、庭院照明、建筑物泛光照明等），給排水系統(tǒng)等。

樓宇自動化控制系統(tǒng)結構示意控制系統(tǒng)通過現(xiàn)場數(shù)字計算機（簡稱DDC）采集有關數(shù)據(jù)，通過線路上傳至中央計算機，經(jīng)計算、比較，將有關信息返回現(xiàn)場數(shù)字計算體機（DDC），輸出相應信號（命令），通過現(xiàn)場執(zhí)行機構（或稱控制器）執(zhí)行有關命令，以完成整個自動控制過程。當然，控制也可以由中央計算機直接通過現(xiàn)場控制器完成比如照明系統(tǒng)可以由中央計算機按設定的時間段發(fā)出命令，由現(xiàn)場控制器直接投合電源。

設立樓宇自動化控制系統(tǒng)的目的，是為樓宇提供安全、舒適、高效的辦公與生活環(huán)境，并保證樓宇自身運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性、減少管理人員的勞動強度。

2  樓宇自動化控制過程與“節(jié)能”

早些年建造的高樓大廈，均沒有設置樓宇自動控制系統(tǒng)，樓宇內(nèi)普遍存在著這樣一個現(xiàn)象：一些辦公室內(nèi)由于人為的因素，溫度設定過低，使得至鄰近DD0空調(diào)系統(tǒng)在不停地超負荷運轉(zhuǎn)，哪怕辦公室內(nèi)沒有一個人；而一到晚上，物管人員面對一些辦公室內(nèi)的“長明燈”只能望燈興嘆；公共場所的照明只能齊亮齊滅。所有這些均在造成大量的能源浪費。近兩年來，各種“智能”樓宇已經(jīng)大量涌現(xiàn)。

以下針對一座高22層、面積3萬m2綜合性建筑的樓宇自動化控制過程，作一介紹。

2.1中央空調(diào)系統(tǒng)的自控該大樓中央空調(diào)系統(tǒng)，夏季由冷凍機房向大樓空調(diào)系統(tǒng)供7C冷凍水；冬季供給60C熱水，冷熱水由水泵不斷循環(huán)。夏季總冷負荷為750冷噸，冬季空調(diào)熱負荷為699.8萬k/h.采用800冷噸、400冷噸離心式冷水機組各一臺供冷，采用燃油鍋爐加汽水熱交換器供熱。獨立房間空調(diào)方式采用風機盤管加新風系統(tǒng)，較大公共場所采用組裝式空調(diào)機組作補充。其中央空調(diào)自動化控制系統(tǒng)為：按樓層采集溫度信號，于空調(diào)系統(tǒng)的末端管路上設置電動閥門；通過現(xiàn)場數(shù)字計算機輸入溫度信號、新風閥的開啟信號，輸出電動閥門的控制信號控制風機盤管系統(tǒng)的冷熱水流量、以及空調(diào)風機的速度信號，實現(xiàn)房間溫度的自控。

單臺風機盤管自動控制原理該單臺風機盤管自動控制系統(tǒng)以房間溫度及新風控制閥為信號采集對象，通過采集新風閥信號由系統(tǒng)對新風進行監(jiān)視、采集房間溫度和中央計算機對該房間的溫度設定值進行比較，夏季通過改變電磁閥V的開度以控制冷凍水的流量，加以風機風速的控制，達到精確調(diào)節(jié)房間溫度的目的。冬季同樣通過改變電磁閥的開度來控制循環(huán)熱水的流量以調(diào)節(jié)房間的溫度。

空調(diào)系統(tǒng)的制冷機、鍋爐、管路、冷熱水的供應同樣通過現(xiàn)場數(shù)字計算機對制冷機、鍋爐的運行、水泵的狀態(tài)等進行聯(lián)鎖控制，降低整個系統(tǒng)運行過程中管理的人為性。

從上面我們可以看出：空調(diào)系統(tǒng)的控制基本上避開了“人”的因素。在值班室里，值班人員通過中央計算機設定房間的溫度，通過對大樓工作時間與非工作時間的區(qū)分，為大樓提供不同的工作環(huán)境。一般在工作時間段前30nin，自動開啟中央空調(diào)系統(tǒng)；而在非工作時間段，采用備用機供冷或供熱，甚至可以關閉中央空調(diào)系統(tǒng)。在工作時間段，由于溫度只能由中央控制室設定，可以避免房間溫度由于人為的因素造成的過冷，甚至使系統(tǒng)不停地超負荷運轉(zhuǎn)，從而有效避免能源的浪費。

2.2照明系統(tǒng)的自控該大樓設有功能性照明，主要有普通照明、事故照明、疏散照明、裝飾照明、建筑立面高功率泛光照明、庭院照明、標志照明等。

為了配合樓宇自動控制，照明系統(tǒng)在設計階段就提出了目標要求：對照明系統(tǒng)按功能、區(qū)塊分別設置不同的線路，在同一樓層內(nèi)又區(qū)分辦公室照明和公共場所照明，并且對照明等線路設置用電計量。針對泛光照明、庭院照明、標志照明，系統(tǒng)引入了光敏傳感器，而針對樓梯、走廊等保安區(qū)域，系統(tǒng)引入了人體感應式傳感器。自控系統(tǒng)通過現(xiàn)場數(shù)字計算機輸入光敏信號、人體感應信號，輸出對應位置的照明電源投合信號?？刂品绞揭姟?/p>

計算機照明系統(tǒng)自動控制原理該照明系統(tǒng)以中央計算機的設定信號為主要參數(shù)。根據(jù)各部門的工作時間表及日歷，由中央控制室值班人員設定工作時間和非工作時間。通過中央計算機下傳信號給現(xiàn)場數(shù)字計算機，輸出電源投合信號，開啟相關樓層的照明電源。系統(tǒng)米集外界日光信號，自動開啟庭院照明、建筑物夕卜立面泛光照明；接收人體感應信號，自動開啟相關區(qū)域公共場所的照明電源，比如樓梯間照明、樓層走道照明，并且延時關閉電源。

當照，系統(tǒng)也可以由工作人員直接開啟有關樓層辦公區(qū)域的照明電源，滿足特殊需要。照明系統(tǒng)的自動化控制基本上杜絕了夜間的“長明燈”現(xiàn)象，節(jié)能效果顯著。

能源工程一47建鞏節(jié)匕3樓宇管理的節(jié)能措施樓宇自動化控制系統(tǒng)的建設為節(jié)能創(chuàng)造了條件。一般中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗占整個大樓能耗的60%~70%而照明系統(tǒng)的能耗占整個大樓能耗的30%左右。節(jié)能的許多措施也是從這兩方面入手的。

3.1中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施為了使系統(tǒng)能節(jié)能地運行，應從系統(tǒng)建設開始階段就加以考慮；比如制冷機容量的選擇應選擇一大一小，以滿足不同的需要；循環(huán)水泵的選型應盡量選擇比例變量水泵，空調(diào)機組也應選擇變風量機組。系統(tǒng)的管理也應從制冷機、管路、末端的控制對象分別情況不同處理；除此外，還有整個管路的保溫效果問題，平時應加強系統(tǒng)的維護管理工作。具體有如下措施：盡量縮短鍋爐、冷凍機等耗能多的冷、熱源設備的運行時間與輸出功率，減少設備的無功運行，使源系統(tǒng)處于節(jié)能狀態(tài)。

空氣處理過程中，盡量避免冷熱量的相互抵消。經(jīng)常定期檢查新風系統(tǒng)，最大限度地利用新風，采用新、回風比方法實現(xiàn)新風供冷供熱的控制。

利用變量控制技術采用變風量、變水量設備，實現(xiàn)水泵、風機的最佳狀態(tài)點控制和最佳啟停時間的控制，減少送、回機和水泵等傳輸設備的能耗。

對自連續(xù)工作的空調(diào)對象，由人工改變工作時間與非工作時間的設定值及控制目標值；通過降低運行參數(shù)值實現(xiàn)最佳節(jié)能控制。

對于舒適性空調(diào)系統(tǒng)，在滿足舒適度與衛(wèi)生要求的前提下、自動改變室內(nèi)溫度、濕度的設定值，盡量擴大空調(diào)對象的溫、濕度控制范圍；例如，夏季溫度設定值每上升1大約可以節(jié)省8%的冷量，對于減少投資與節(jié)約能源均有重大意義。

采用控制系統(tǒng)的最新技術，比如采用自適應控制與模糊控制軟件，提高控制精度，從而進一步擴大溫、濕度允許控制范圍，達到優(yōu)化節(jié)能的目的。比如將控制精度從1C提高到0.5可以使空調(diào)系統(tǒng)的設定值提高，從而達到經(jīng)濟運行的目的。

充分利用室外氣象條件，綜合室內(nèi)溫、濕度負荷，確定最佳溫、濕度控制方案和最佳空氣處理過程。

在充分依靠樓宇自動化控制系統(tǒng)的基礎上，加強值班人員的巡查工作，確保中央空調(diào)系統(tǒng)的正常運行。

3.2照明系統(tǒng)的節(jié)能措施同樣，照明系統(tǒng)也應從建設階段開始考慮節(jié)能的問題，具體節(jié)能措施如下：在照明設計階段，合理地估算大樓的用電負荷，確定變壓器的容量；加強調(diào)備的選型工作，選擇自身空載損耗低的變壓器；降低變壓器運行過程中的空載損耗。

對照明系統(tǒng)按區(qū)域、功能分別設計、安裝照明線路，以解決照明控制范圍過大的問題。

合理地選取照度標準，一般辦公室的照度選擇500LX.合理地選擇光源，優(yōu)先選擇熒光燈、節(jié)能燈；采用節(jié)能燈具可以節(jié)能15%以上。

在設計、安裝階段合理地配置樓層用電計量裝置，加強用電管理，以控制各租用單位的用電量。

嚴格設定工作時間和非工作時間，控制照明電源的投合時間；特別是庭院照明和泛光照明應根據(jù)日歷時間的變化，隨時調(diào)整庭院燈、泛光燈的投合時間。

當然，節(jié)能措施還有很多，關鍵還是在樓宇自動化控制系統(tǒng)的準確運行下充分發(fā)揮“人”的作用；使系統(tǒng)節(jié)能、健康地運轉(zhuǎn)。

大樓現(xiàn)已投入使用，從樓宇自動化控制系統(tǒng)的運行狀況來看，節(jié)能效果是十分明顯的，受到了用戶和物業(yè)管理人員的一致好評。