楼宇设备自动化技术

3.楼宇设备自动化技术3.1楼宇智能化技术的基本概念1.4.1.楼宇智能化的定义（含义）：通过对建筑物的结构、系统、服务和管理方面的功能以及其内在的联系，以最优化的设计，提供一个投资合理又拥有高效率的优雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能楼宇能够帮助建筑的主人提高其工作效率；财产的管理者、和拥有者能够为此而在日常管理开支、生活舒适性、便利性以及安全等方面获得最大的利益回报。楼宇自动化系统基础知识

智能楼宇应当具备的基本功能：智能建筑通过其结构、系统、服务和管理的组合提供一个高功效、低消耗的环境；在上述环境中，智能建筑能够为管理者以最小的代价获得最有效的资源管理；智能建筑能够帮助其业主、管理者或者用户实现造价、舒适、方便、安全以及市场效应多方面的目标。

楼宇自动化系统基础知识早期的智能建筑在80年代建成第一批“智能化”建筑——美国的“都市办公大楼”（康涅狄格州）和日本的青山大楼等——都是商用建筑。共同特点：先进便捷的生活设施（包括空调、照明、安防、电梯等生活设备）；发达的信息网络，实现办公自动化；管理自动化系统；环境和资源的充分利用——中国的概念性建筑中较少考虑环保问题。楼宇自动化系统基础知识

按照IBI（Intelligent

Building

Institute）机构的定义，智能建筑是通过优化四个基本元素：结构、系统、服务和管理来提供有效和舒适的环境。智能建筑帮助业主和用户达到在费用、舒适度、便利、安全等方面的目标。如今，美国有智能大厦几万幢，日本新建的建筑中80％以上将智能化。楼宇自动化系统基础知识智能建筑的功能实现，主要依赖于3C技术：计算机技术；自动控制技术；通信技术。以上每种技术都是一个复杂的技术体系，在智能建筑这个行业领域，一般不用涉及到这些技术的理论部分，重点在于各种应用技术的综合。楼宇自动化系统基础知识

智能建筑应当达到的目标：1.提供安全、舒适快捷的优质服务安防系统应当包括：防盗报警、门禁控制、闭路监控、寻更管理、紧急广播和呼叫系统以及停车场管理系统等；生活服务系统包括：空调和供热、照明和供电控制、卫星及共用天线电视系统、背景音乐及多媒体音像系统等；管理及信息自动化系统应当包括：结构化综合布线、信息传输、通信网络、办公自动化和物业管理系统。楼宇自动化系统基础知识智能建筑应当达到的目标：2.科学的综合管理机制一幢建筑能不能达到“智能化”的要求，除去硬件的先进性之外，还应当特别注意配套软件的功能，以及使用人员的素质与培训。——这个道理是显而易见的，再先进的工具，再前卫的概念，没有良好的管理体制和熟练的操作人员，都不会发挥出其应有的效能。

楼宇自动化系统基础知识智能建筑应当达到的目标：3.节省能耗和降低人力成本技术的进步使我们能够获得越来越高的投入产出比率，在智能建筑比传统建筑优越的地方在于我们在获得更加舒适便利的居住、工作环境的同时能够节省能耗，自动化的运营管理模式能够最大限度的降低人力成本。

楼宇自动化系统基础知识智能建筑的主要特征作为新近发展起来的边缘技术，智能建筑并不具备严格的定义和准确的技术分类，但是总的来说，包括以下几部分的内容：BAS——建筑设备自动化系统；OAS——办公自动化系统；CAS——通信自动化系统。正是这几大技术构成了智能建筑的主体，也有人将智能建筑称为3A大厦。3A和5A在BAS系统统中中，，还还可可以以分分出出安全全自自动动化化（（SAS）；；防火火自自动动化化（（FAS）；；所以以在在现现在在许许多多广广告告宣宣传传中中，，将将比比较较全全面面应应用用楼楼宇宇自自控控技技术术的的建建筑筑称称为为““5A””建筑筑。。楼宇宇自自动动化化系系统统(BAS)设计计基于于一一个个完完整整的的智智能能大大厦厦系系统统组组成成,智能能大大厦厦与与非非智智能能大大厦厦的的区区别别在在于于:完备备的的通通讯讯与与计计算算机机网网络络设设施施;自动动化化的的物物业业安安防防系系统统;节能能设设备备和和控控制制装装置置(包括括电电源源装装置置);弹性性(或柔柔性性)工作作区区和和各各种种环环境境控控制制系系统统。。其技术一般认认为由建筑自自动化技术与与信息技术两两大部分组成成,由此从管理上上可分为设备备管理和通信信管理两大部部分。楼宇自控系统统组成部分：：建筑设备运行行管理的监控控,包括(1)暖通空调系统统的监控(HVAC);(2)给排水系统监监控;(3)供配电与照明明系统监控火灾报警与消消防联动控制制、电梯运行行管制楼宇自动化系系统的功能：：制定系统的管管理、调度、、操作和控制制的策略；存取有关关数据与与控制的的参数；；管理、调调度、监监视与控控制系统统的运行行；显示系统统运行的的数据、、图象和和曲线；；打印各类类报表；；进行系统统运行的的历史记记录及趋趋势分析析；统计设备备的运行行时间、、进行设设备维护护、保养养管理等等；空调系统统空调系统统控制需需要对温温湿度精精确稳定定控制、、节约能能源。控制范围围为冷水水机组、、空调机机组、送送排风系系统、变变风量末末端、热热力站。。冷冻站系系统控制制控控制设设备由冷冷水机组组、冷却却水泵、、冷冻水水泵、冷冷却塔组组成协调设备备之间的的连锁控控制关系系进行自自动启停停，同时时根据供供回水温温度、流流量、压压力等参参数计算算系统冷冷量，控控制机组组运行以以达到节节能目的的。空调机组组系统控控制通过空调调机组向向特定区区域提供供经过处处理的空空气以保保证特定定区域的的环境保保持舒适适性。通过监测测温、湿湿度参数数，根据据设定值值，经计计算控制制水阀开开度、设设备启停停达到保保持舒适适性环境境和节能能目的。。监测各设设备状态态报警及及时对设设备进行行检修维维护。空调系统统送排风系系统控制制送排风系系统根据据各区域域新风、、室内二二氧化碳碳含量来来设定送送排风的的定时启启停，以以达到保保证新风风量同时时又节能能的目的的。热源站控控制其系统包包括热源源（城市市热网或或锅炉））、换热热器、热热水循环环泵，主主要依据据送回水水湿度控控制换热热器两侧侧阀门和和热水循循环泵的的运行以以达到节节约热能能目的，，同时监监测各设设备状态态以便及及时检修修。空调系统统末端控制制，包括括变风量量和定风风量两种种：定风量末末端大多多采用温温控器加加三速开开关控制制电磁阀阀方式调调节。变风量末末端一般般自身带带有控制制设备，，监测其其参数及及运行状状态以达达到控制制要求。。变风量空空调系统统（VRV）变风量空空调系统统于60年代在美美国诞生生，其基基本原理理是通过过改变送送入房间间的风量量来满足足室内变变化的负负荷。在在当今特特别提倡倡节能和和舒适性性的条件件下，变变风量空空调系统统正在逐逐渐被人人们接收收并得到到应用。。变风量量系统统有很很强的的动态态特性性，加加之空空调系系统固固有的的非线线性，，使问问题的的解决决变得得非常常困难难。变风量空调调系统优点点：变风量空调调系统通过过改变送入入房间的风风量来适应应负荷的变变化，系统统大部分时时间在中低低负荷下运运行，风量量的减少带带来了风机机能耗的降降低。系统中不同同朝向房间间的空调负负荷峰值出出现时间不不同，故变变风量空调调器的容量量不必按全全部冷负荷荷峰值叠加加来确定。。变风量空空调器的冷冷却能力及及风量可比比定风量系系统减少10-20%变风量空调调系统属于于全空气系系统，冷冻冻水管与冷冷凝水管不不进入建筑筑吊顶空间间，因而免免除了盘管管凝水和霉霉变问题。。变风量空调调系统优点点：系统的灵活活性较好，，易于改、、扩建，尤尤其适用于于格局多变变的建筑。。变风量空调调系统是通通过改变进进入房间的的风量来满满足室内变变化的负荷荷，当房间间低于设计计额定负荷荷时，系统统随之减少少送风量，，亦即降低低了风机的的能耗。变风量空调调系统变风量系统统比较适合合多房间且且负荷有一一定变化的的场合，如如办公、会会议、展厅厅等；对于于象大堂公公共空间、、影剧院等等负荷变化化较小的场场合，采用用变风量系系统的意义义不大。一般在以变变风量空调调为主的大大厦中。其其大堂等公公共空间还还是以定风风量空调系系统为好。。由于其场合合一般都是是高大空间间。如果采采用变风量量空调系统统，当其变变风量变小小时，会改改变气流组组织，影响响空调系统统的舒适性性效果。变风量末端端变速风机VAV-TRAV空调系统传统VAV———管道静压恒恒定，调节节出口风阀阀改变风量量；VAV-TRAV———终端直接控制制风机，改变变风道压力以以调节风量。。后者控制方式式较为复杂，，在相同的流流量下，TRAV系统所要求的的风机功率要要低得多，更更为节能。TRAV“集成控制”、、和“动态控控制”：（1）“动态控控制”，是指指有预测的、、随时间而变变化的控制就房间的热状状态来说，它它不要求时时时热平衡从而而保持房间状状态于某一““点”，而是是充分考虑各各种热因素的的相互作用从从而保持房间间在某一个舒舒适范围；这种控制方式式在保证用户户体验的同时时综合考虑了了系统控制难难度和能耗，，降低系统复复杂性以节约约成本。TRAV“集成控制”、、和“动态控控制”（2）“集成控控制”，是指指：设定点的的计算和控制制决定被安排排在控制级以以上进行，控控制器只是简简单地用于保保持当前的设设定值。这样可以集中中、统一地考考虑与HVAC系统有关的各各种因素，避避免各分立模模块独立运行行可能导致的的相互冲突，，而且有可能能最大限度地地利用自由冷冷源（热源））和建筑物本本身的蓄热放放热作用。集成控制使系系统更稳定，，而且更舒适适、更节能。。这种控制方方式对参数采采集及控制策策略要求较高高。照明系统智能建筑的最最大特点便是是节能，而照照明系统在整整个大厦用电电量占有很大大的比例。作作为一个大型型高级建筑，，它的灯光光系统的控制制水平的高低低直接反映了了大楼的水平平。户外户户外外的灯光主要要作为装饰用用，如彩灯、、霓虹灯、广广告灯、喷泉泉灯、顶灯等等。控制功能能如下：----程序控制灯光光的图案----程序控制灯光光开启时间----用电量过大时时自动切换----监视回路状态态----根据日期自动动确定日光灯灯系统开始运运行和关闭的的时间。照明系统室内

室内的的灯光主要为为大厅、过廊廊、楼梯、停停车场、会议议室等。功能能如下：----人流高峰时打打开全部灯光光----晚间打开部分分灯光----夜间打开少量量灯光----紧急情况下打打开报警灯光光----根据日期自动动确定日光灯灯开始运行和和关闭的时间间。----地下室灯光长长期运行。在紧急情况下下，由备用蓄蓄电池和自备备发电机电源源保证系统不不间断供电。。备用供电设备备将保证紧急急照明用电、、消防和安防防设备用电，，以及租户的的计算机设备备用电和特定定区域的空调调用电等。楼宇的所有照照明都能通过过能源管理系系统进行控制制照明系统照明系统的三三种基本自动动照明控制方方式：定时控控制、灯光调调节和光线传传感器控制可可使楼宇照明明用电节省30%-50%。照明系统控制制程序所有电力配电电箱及照明配配电箱均按编编定的时间控控制程序开。。时间程序可可以编定52个星期，每日日不少于4次，分隔时间间可按季节、、天气情况况自由设定和和选择。照明系统控制制程序外筒照明和内内路2/3的照明灯的控控制按上下班班时间程序。。内筒的1/3照明平时作一一般照明，火火灾时作为事事故保证照明明，并兼作楼楼内常明安安全灯，独立立于时间程序序之外，并能能报警和自动动切换到备用用电源上去。。节日彩灯、立立面照明灯，，按节日时间间程序控制；；广告行灯、航航标灯按定时时开、早晨定定时关的时间间程序控制，，航标灯故障障时报警送中中控室显示并并打印记录。。变配电系统智能建筑中的的变配电系统统，直接关系系整个大厦的的正常工作。。对于不允许许停电的重要要场所，要求求有两个独立立电源供电，，并配有自备备发电机，以以保障其正正常的工作秩秩序。由于智能建筑筑一般为高层层建筑，在变变配电室位置置选择时，应应遵循以下原原则：接近负荷中心心；高高压电线和低低压出线方便便；变变配电所不能能设置在厕所所、浴室和其其他经常有积积水的场所下下面（福建省省“龙王”国国境后大面积积停电主因——配电室进水））；变变压器、高/低压开关柜运运输方便。变配电系统根据北京市供供电局规定，，楼控系统对对整个变配电电系统采取只只监不控的方方式——因为变配电系系统有其特殊殊性，一旦发发生误动作，，能造成的危危害不可估估量。在楼宇自控系系统中，对变变配电系统的的各种故障进进行的操作一一是人为确认认动作；二是是故障开关柜柜自行动作。。变配电系统电源进线保护护的要求应符符合当地供电电部门的规定定，一般楼控控系统对变配配电系统所作作的监测状态态如下：高压系统：进进线开开关柜和出线线开关柜的位位置状态，小小车位置、速速断保护状态态、过流保护护和零序状态态保护。母母线联络络柜设有位置置状态、小车车位置、电流流、速断、零零序保护状态态，变压器设设有温度保护护及故障报警警。变配电系统低压系统：进进线与与中间联络断断路器状态监监测、电压、、电流、功率率、因数、重重要输出支路路断路器状态态、故障情况况显示、报警警。发电机系统：：

发电电机启动、供供电、主断路路器状态、电电压、电流、、频率转速、、油箱油位高高低水温等显显示、故障报报警。电梯和自动扶扶梯在智能大厦内内，电梯和自自动扶梯的作作用是举足轻轻重的。对于于智能建筑楼楼控系统来说说，对电梯的的管理显得尤尤为重要。监视功能：----电梯梯及及自自动动扶扶梯梯的的运运行行状状态态----电梯梯紧紧急急情情况况状状态态报报警警管理理功功能能：：----管理理电电梯梯在在高高、、低低峰峰时时间间的的运运行行----积累累电电梯梯的的运运行行时时间间，，以以此此来来进进行行维维护护。。电梯梯和和自自动动扶扶梯梯控制制功功能能：：当当发发生生火火警警时时，，在在备备用用电电源源自自动动切切换换投投入入运运行行后后5分钟钟内内，，将将客客梯梯分分几几次次全全部部降降落落到到底底层层。。除除消消防防梯梯外外，，其其他他电电梯梯电电源源自自动动切切换换。。综合合控控制制计计算算机机对对楼楼宇宇的的交交通通运运输输进进行行规规划划以以便便优优化化大大楼楼服服务务，，防防止止交交通通阻阻塞塞、、并并节节约约能能源源，，扩扩大大楼楼宇宇的的有有效效使使用用空空间间。。电梯梯控控制制系系统统预预测测交交通通需需求求和和交交通通阻阻塞塞形形式式，，优优化化电电梯梯的的控控制制程程序序，，比比如如早早晨晨上上班班时时间间电电梯梯上上升升和和晚晚上上下下班班时时间间电电梯梯下下降降的的高高峰峰。。电视视监监控控系系统统电视视监监控控系系统统属属公公共共安安全全管管理理系系统统范范畴畴，，在在人人们们无无法法或或不不宜宜直直接接观观察察的的场场合合，，实实时时、、形形象象、、真真实实地地反反映映被被监监视视控控制制对对象象的的画画面面。。电视监监控系系统的的功能能模式式一般摄摄像机机采用用定焦焦距、、定方方向的的固定定安装装方式式，在在光照照度变变化大大的场场所应应选用用自动动光圈圈镜头头并配配置防防护罩罩，大大范围围监控控区域域宜宜选用用带有有转动动云台台和变变焦镜镜头的的摄像像机。。传输到中心心控制室的的图像信号号应能长时时间录像。。视频报警系系统应具备备画面定格格和多路报报警显示，，应能设定定视频警戒戒区。摄像机灵敏敏度应能适适应防护目目标日夜光光照度的变变化。电视监控系系统的功能能控制电动变焦镜镜头的控制制变变焦镜头是是在固定成成象面的情情况下能够够连续调整整焦距的镜镜头，它与与电动旋转转云台组合合可以对相相当广阔的的范围进行行监视，而而且还可以以对该范范围内任意意部分进行行特写。对对镜头的控控制有变焦焦，聚焦和和光圈3种功能，每每种有长短短，远近和和开闭控制制。云台的控制制电电动旋转云云台需要左左右和上下下功能控制制，有些云云台还有自自动巡视功功能。切换设备的的控制切切换的的控制一般般要求和云云台，镜头头的控制同同步，即切切换到哪一一路图象，，就控制那那一路的设设备。带自动变焦焦镜头的摄摄像机硬盘录像机机防盗报警系系统防盗报警系系统属公共共安全管理理系统范畴畴。防盗报警系系统采用红红外、微波波……等探测器，，在一些无无人值守的的部位，根根据不同部部位的重要要程度和风风险等级级要求以及及现场条件件进行周界界或定方位位保护。防盗报警系系统高灵敏度的的探测器获获得侵入物物的信号，，以有线或或无线的方方式传送到到中心控制制值班室，，同时报警警信号以声声或光的形形式在建筑筑模拟图图形屏上显显示，使值值班人员能能及时形象象地获得发发生事故的的信息。报警系统采采用了探测测器双重检检测的设置置及计算机机信息重复复确认处理理，能达达到报警信信号的及时时可靠并准准确无误的的要求，是是大楼的保保安技防的的重要技术术措施。防盗报警系统统——探测器探测器系统在在其防范区域域内，当入侵侵发生时不应应发生漏报警警。在防护区域内内，入侵探测测器盲区边缘缘与防护目标标的距离不得得小于5m。复合入侵探测测器，只能视视为是一种原原理的探测装装置。应设置置与探探测同同步的的照明明系统统，以以使探探测器器启动动摄象象机的的同时时开启启相应应照明明系统统。防盗报报警系系统——紧急报报警装装置紧急报报警装装置可可采用用有线线或无无线方方式。。紧急报报警装装置应应具有有以下下主要要特点点：*防防误触触发措措施；；*触触发发报警警后，，能自自锁；；*复复位位需采采用人人工再再操作作方式式；*无无线报报警装装置的的发射射机应应能在在整个个防范范区域域内达达到触触发报报警的的要求求。室外外周周界界报报警警防防护护系系统统室外外周周界界报报警警防防护护系系统统可可采采用用以以下下方方式式：：栅栅栏栏和和振振动动传传感感器器组组成成的的周周界界报报警警防防护护系系统统；；砖砖墙墙上上加加栅栅栏栏结结构构，，配配置置振振动动、、冲冲击击传传感感器器组组成成的的周周界界报报警警防防护护系系统统；；以以主主动动红红外外入入侵侵探探测测器器、、阻阻挡挡式式微微波波探探测测器器或或地地音音探探测测装装置置组组成成的的周周界界报报警警防防护护系系统统；；用用隔隔离离墙墙、、防防盗盗门门、、窗窗及及振振动动冲冲击击传传感感器器组组成成的的周周界界报报警警防防护护系系统统；；其其他他周周界界报报警警防防护护系系统统，，例例如如：：脉脉冲冲电电网网，，电电网网。。入侵时，，报警信信号显示示应满足足：计算机显显示模拟拟地形图图，以声声、光显显示报警警位置，，可进行行局部地地形放大大；控制装置置在模拟拟地图板板上以声声、光显显示报警警位置；；在控制设设备上以以灯光或或其他方方式显示示周界报报警方位位。应给出室室外周界界报警装装置及系系统适应应室外工工作环境境的具体体指标（（其内容容包括对对风、雨雨、雷、、雾、温温度的适适应程度度），并并说明抗抗雷电干干扰的具具体措施施和安安装方法法。一般情况况下应联联动相关关的摄象象机。周界报警警探测器器形成的的警戒线线应连续续无间断断。火灾报警警系统火灾报警警系统属属于楼宇宇自控系系统的一一个子系系统，可可在完全全脱离其其他系统统或网络络的情况况下独立立运行和和操作，，完成防防灾和灭灭火的功功能，具具有绝对对的优先先权。火灾报警警系统统的结构构、组成成、功能能都应符符合我国国现行的的规范。。火灾报警警系统的的结构先进的火火灾报警警系统（（FAS）采用模模块化结结构的控控制主机机，采用用最新智智能探测测器，烟烟温复合合探测器器等，具具有大容容量软地地址设定定功能，，采用智智能数据据总线技技术提供供报警的的精确性性和准确确性，报报警系统统应具有有系统联联网的能能力。火灾报警警系统（（FAS）的组成成火灾报警警系统（（FAS）按照我我国现行行的规范范要求，，应成一一个独立立的系统统。由独立的的消防控控制室、、控制主主机、探探测器器、控制制模块等等组成。。火灾报警警系统火灾报警警系统具具有自己己的网络络系统和和布线系系统，保保证任何何情况下下，系统统都可以以独立运运行、操操作和管管理。随着计算算机技术术和网络络技术的的发展，，火灾报报警系统统可以与与楼宇监监控管理理系统联联网，实实现火灾灾报警系系统的二二次监视视和信息息共享；；并通过过综合保保安管管理系统统（SMS）、楼宇宇设备自自控系统统（BAS）、广播播系统（（PA）以及有有线/无线通讯讯系统等等相应的的联动功功能，来来提高防防范火患患和降低低火灾损损失的能能力。现代火灾灾报警系系统应具具有联网网和提供供通讯接接口界面面的能力力。火灾报警警系统火灾报警警联动控控制功能能火灾报警警系统（（FAS）通常具具有火灾灾报警功功能、自自动喷喷淋灭火火功能、、气体灭灭火、报报警联动动功能等等。对消防广广播的切切换、警警铃开启启、楼层层非消防防电源及及空调风风机电源源切除及及打开楼楼层送风风阀，关关闭防火火卷帘门门，电梯梯控制，，开启启送风及及排烟机机，以及及气体和和泡沫自自动灭火火设备、、消防泵泵等采用用总线联联动集中中控制。。采用此种种联动方方式，具具有集中中、直接接、高效效、稳定定、无误误动作联联动控制制等特点点。火灾喷淋淋系统火灾喷淋淋系统水喷淋装