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系统中，，还可以以分出安全自动动化（SAS）；防火自动动化（FAS）；所以在现现在许多多广告宣宣传中，，将比较较全面应应用楼宇宇自控技技术的建建筑称为为““5A””建筑。楼宇自动动化系统统(BAS)设计基于一个个完整的的智能大大厦系统统组成,智能大厦厦与非智智能大厦厦的区别别在于:完备的通通讯与计计算机网网络设施施;自动化的的物业安安防系统统;节能设备备和控制制装置(包括电源源装置);弹性(或柔性)工作区和和各种环环境控制制系统。。其技术一一般认为为由建筑筑自动化化技术与与信息技技术两大大部分组组成,由此从从管理理上可可分为为设备备管理理和通通信管管理两两大部部分。。楼宇自自控系系统组组成部部分：：建筑设设备运运行管管理的的监控控,包括(1)暖通空空调系系统的的监控控(HVAC);(2)给排水水系统统监控控;(3)供配电电与照照明系系统监监控火灾报警与与消防联动动控制、电电梯运行管管制楼宇自动化化系统的功功能：制定系统的的管理、调调度、操作作和控制的的策略；存取有关数数据与控制制的参数；；管理、调度度、监视与与控制系统统的运行；；显示系统运运行的数据据、图象和和曲线；打印各类报报表；进行系统运运行的历史史记录及趋趋势分析；；统计设备的的运行时间间、进行设设备维护、、保养管理理等；空调系统空调系统控控制需要对对温湿度精精确稳定控控制、节约约能源。控制范围为为冷水机组组、空调机机组、送排排风系统、、变风量末末端、热力力站。冷冻站系统统控制控控制设设备由冷水水机组、冷冷却水泵、、冷冻水泵泵、冷却塔塔组成协调设备之之间的连锁锁控制关系系进行自动动启停，同同时根据供供回水温度度、流量、、压力等参参数计算系系统冷量，，控制机组组运行以达达到节能目目的。空调机组系系统控制通过空调机机组向特定定区域提供供经过处理理的空气以以保证特定定区域的环环境保持舒舒适性。通过监测温温、湿度参参数，根据据设定值，，经计算控控制水阀开开度、设备备启停达到到保持舒适适性环境和和节能目的的。监测各设备备状态报警警及时对设设备进行检检修维护。。空调系统送排风系统统控制送排风系统统根据各区区域新风、、室内二氧氧化碳含量量来设定送送排风的定定时启停，，以达到保保证新风量量同时又节节能的目的的。热源站控制制其系统包括括热源（城城市热网或或锅炉）、、换热器、、热水循环环泵，主要要依据送回回水湿度控控制换热器器两侧阀门门和热水循循环泵的运运行以达到到节约热能能目的，同同时监测各各设备状态态以便及时时检修。空调系统末端控制，，包括变风风量和定风风量两种：：定风量末端端大多采用用温控器加加三速开关关控制电磁磁阀方式调调节。变风量末端端一般自身身带有控制制设备，监监测其参数数及运行状状态以达到到控制要求求。变风量空调调系统（VRV）变风量空调调系统于60年代在美国国诞生，其其基本原理理是通过改改变送入房房间的风量量来满足室室内变化的的负荷。在在当今特别别提倡节能能和舒适性性的条件下下，变风量量空调系统统正在逐渐渐被人们接接收并得到到应用。变风量系统统有很强的的动态特性性，加之空空调系统固固有的非线线性，使问问题的解决决变得非常常困难。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————管道道静静压压恒恒定定，，调调节节出出口口风风阀阀改改变变风风量量；；VAV-TRAV————终端端直直接接控控制制风风机机，，改改变变风风道道压压力力以以调调节节风风量量。。后者者控控制制方方式式较较为为复复杂杂，，在在相相同同的的流流量量下下，，TRAV系统统所所要要求求的的风风机机功功率率要要低低得得多多，，更更为为节节能能。。TRAV““集成成控控制制””、、和和““动动态态控控制制””：：（1）““动动态态控控制制””，，是是指指有有预预测测的的、、随随时时间间而而变变化化的的控控制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这样可以集中、统一地考虑与HVAC系统有关的各种因素，避免各分立模块独立运行可能导致的相互冲突，而且有可能最大限度地利用自由冷源（热源）和建筑物本身的蓄热放热作用。集成控制使系统更稳定，而且更舒适、更节能。这种控制方式对参数采集及控制策略要求较高。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。楼宇的的所有有照明明都能能通过过能源源管理理系统统进行行控制制照明系系统照明系系统的的三种种基本本自动动照明明控制制方式式：定定时控控制、、灯光光调节节和光光线传传感器器控制制可使使楼宇宇照明明用电电节省省30%-50%。照明系系统控控制程程序所有电电力配配电箱箱及照照明配配电箱箱均按按编定定的时时间控控制程程序开开。时时间程程序可可以编编定52个星期期，每每日不不少于于4次，分分隔时时间可可按季季节、、天天气情情况自自由设设定和和选择择。照明系系统控控制程程序外筒照照明和和内路路2/3的照明明灯的的控制制按上上下班班时间间程序序。内内筒的的1/3照明平平时作作一般般照明明，火火灾时时作为为事故故保证证照明明，并并兼作作楼内内常常明安安全灯灯，独独立于于时间间程序序之外外，并并能报报警和和自动动切换换到备备用电电源上上去。。节日彩彩灯、、立面面照明明灯，，按节节日时时间程程序控控制；；广告行行灯、、航标标灯按按定时时开、、早晨晨定时时关的的时间间程序序控制制，航航标灯灯故障障时报报警送送中控控室显显示并并打印印记录录。变配电电系统统智能建建筑中中的变变配电电系统统，直直接关关系整整个大大厦的的正常常工作作。对对于不不允许许停电电的重重要场场所，，要求求有两两个独独立电电源供供电，，并配配有自自备发发电机机，以以保障障其其正常常的工工作秩秩序。。由于智智能建建筑一一般为为高层层建筑筑，在在变配配电室室位置置选择择时，，应遵遵循以以下原原则：：接近负负荷中中心；；高高压压电线线和低低压出出线方方便；；变变配配电所所不能能设置置在厕厕所、、浴室室和其其他经经常有有积水水的场场所下下面（（福建建省““龙王王”国国境后后大面面积停停电主主因——配电室室进水水）；；变变压压器、、高/低压开开关柜柜运输输方便便。变配电电系统统根据北北京市市供电电局规规定，，楼控控系统统对整整个变变配电电系统统采取取只监监不控控的方方式——因为变变配电电系统统有其其特殊殊性，，一旦旦发生生误动动作，，能造造成的的危害害不可可估估量。。在楼宇宇自控控系统统中，，对变变配电电系统统的各各种故故障进进行的的操作作一是是人为为确认认动作作；二二是故故障开开关柜柜自行行动作作。变配电电系统统电源进进线保保护的的要求求应符符合当当地供供电部部门的的规定定，一一般楼楼控系系统对对变配配电系系统所所作的的监测测状态态如下下：高压系系统：：进进线开开关柜柜和出出线开开关柜柜的位位置状状态，，小车车位置置、速低压系统统：进进发电机系统：

发电机启动、供电、主断路器状态、电压、电流、频率转速、油箱油位高低水温等显示、故障报警。电梯和自自动扶梯梯在智能大大厦内，，电梯和和自动扶扶梯的作监视功能：

----电梯及自动扶梯的运行状态

----电梯紧急情况状态报警管理功能：

----管理电梯在高、低峰时间的运行

----积累电梯的运行时间，以此来进行维护。电梯和自自动扶梯梯控制功能能：当当发发生火警警时，在在备用电电源自综合控制计算机对楼宇的交通运输进行规划以便优化大楼服务，防止交通阻塞、并节约能源，扩大楼宇的有效使用空间。电梯控制系统预测交通需求和交通阻塞形式，优化电梯的控制程序，比如早晨上班时间电梯上升和晚上下班时间电梯下降的高峰。电视监控控系统电视监控控系统属属公共安安全管理理系统范范畴，在在人们无无法或不不宜直接接观察的的场合，，实时、、形象、、真实地地反映被被监视视控制对对象的画画面。电视监控控系统的的功能模模式一般摄像像机采用用定焦距距、定方方向的固固定安装装方式，，在光照照度变化化大的场场所应选选用自动动光圈镜镜头并配配置防护护罩，大大范围监监控区域域宜选选用带有有转动云云台和变变焦镜头头的摄像像机。传输到中中心控制制室的图图像信号号应能长长时间录录像。视频报警警系统应应具备画画面定格格和多路路报警显显示，应应能设定定视频警警戒区。。摄像机灵灵敏度应应能适应应防护目目标日夜夜光照度度的变化化。电视监控控系统的的功能控控制电动变焦焦镜头的的控制变变焦镜头头是在固固定成象象面的情情况下能能够连续续调整焦焦距的镜镜头，它它与电动动旋转云云台组合合可以对对相当广广阔的范范围进行行监视，，而且还还可以对对该范范围内任任意部分分进行特特写。对对镜头的的控制有有变焦，，聚焦和和光圈3种功能，，每种有有长短，，远近和和开闭控控制。云台的控控制电电动动旋转云云台需要要左右和和上下功功能控制制，有些些云台还还有自动动巡视功功能。切换设备备的控制制切切换的的控制一一般要求求和云台台，镜头头的控制制同步，，即切换换到哪一一路图象象，就控控制那一一路的设设备。带自动变变焦镜头头的摄像像机硬盘录像像机防盗报警警系统防盗报警警系统属属公共安安全管理理系统范范畴。防盗报警警系统采采用红外外、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报警系统采用了探测器双重检测的设置及计算机信息重复确认处理，能达到报警信号的及时可靠并准确无误的要求，是大楼的保安技防的重要技术措施。防盗报警系系统——探测器探测器系统统在其防范范区域内，，当入侵发发生时不应应发生漏报报警。在防护区域域内，入侵侵探测器盲盲区边缘与与防护目标标的距离不不得小于5m。复合入侵探探测器，只只能视为是是一种原理理的探测装装置。应设置与探探测同步的的照明系统统，以使探探测器启动动摄象机的的同时开启启相应照明明系统。防盗报警系系统——紧急报警装装置紧急报警装装置可采用用有线或无无线方式。。紧急报警装装置应具有有以下主要要特点：*防误触触发措施；；*触发发报警后，，能自锁；；*复位位需采用人人工再操作作方式；*无线报报警装置的的发射机应应能在整个个防范区域域内达到触触发报警的的要求。室外周界报警警防护系统室外周界报警警防护系统可可采用以下方方式：栅栅栏和振动传传感器组成的的周界报警防防护系统；砖砖墙上加加栅栏结构，，配置振动、、冲击传感器器组成的周界界报警防护系系统；以以主动红外入入侵探测器、、阻挡式微波波探测器或地地音探测装置置组成的周界界报警防护系系统；用用隔离墙、防防盗门、窗及及振动冲击传传感器组成的的周界报警防防护系统；其其他周界界报警防护系系统，例如：：脉冲电网，，电网。入侵时，报警警信号显示应应满足：计算机显示模模拟地形图，，以声、光显显示报警位置置，可进行局局部地形放大大；控制装置在模模拟地图板上上以声、光显显示报警位置置；在控制设备上上以灯光或其其他方式显示示周界报警方方位。应给出室外周周界报警装置置及系统适应应室外工作环环境的具体指指标（其内容容包括对风、、雨、雷、雾雾、温度的适适应程度），，并说明抗雷雷电干扰的具具体措施和和安装方法。。一般情况下应应联动相关的的摄象机。火灾报报警系系统属属于楼楼宇自自控系系统的的一个个子系系统，，可在在完全全脱离离其他他系统统或网网络火灾报警系统的结构

先进的火灾报警系统（FAS）采用模块化结构的控制主机，采用最新智能探测器，烟温复合探测器等，具有大容量软地址设定功能，采用智能数据总线技术提供报警的精确性和准确性，报警系统应具有系统联网的能力。火灾报警系统（FAS）的组成

火灾报警系统（FAS）按照我国现行的规范要求，应成一个独立的系统。由独立的消防控制室、控制主机、探测器、控制模块等组成。火灾报报警系系统火灾报报警系系统具具有自自己的的网络络系统统和布布线系系统，，保证证任何何情况况下，，系统统都可可以独独立运运行、、操作作和管随着计算机技术和网络技术的发展，火灾报警系统可以与楼宇监控管理系统联网，实现火灾报警系统的二次监视和信息共享；并通过综合保安管理系统（SMS）、楼宇设备自控系统（BAS）、广播系统（PA）以及有线/无线通讯系统等相应的联动功能，来提高防范火患和降低火灾损失的能力。现代火灾报警系统应具有联网和提供通讯接口界面的能力。火灾报报警系系统火灾报报警联火灾报警系统（FAS）通常具有火灾报警功能、自动喷淋灭火功能、气体灭火、报警联动功能等。对消防广播的切换、警铃开启、楼层非消防电源及空调风机电源切除及打开楼层送风阀，关闭防火卷帘门，电梯控制，开启送风及排烟机，以及气体和泡沫自动灭火设备、消防泵等采用总线联动集中控制。采用此种联动方式，具有集中、直接、高效、稳定、无误动作联动控制等特点。火灾喷喷淋系系统火灾喷喷淋系系统水喷淋淋装置置与平平常消消防用用的软软管的的喷嘴嘴差不不多，，它可可以将将水流流均匀匀的喷喷洒出出来。。不过过只有有在发发生火火灾后后，室室内的的温度度升高高到一一定的的程度度，水水喷淋淋系统统才会会喷水水。系统统内内有有一一个个金金属属片片封封住住了了水水流流.系统统的的适适当当位位置置安安上上了了结结实实的的玻玻璃璃灯灯泡泡或或者者火灾灾喷喷淋淋系系统统上插插图图演演示示了了当当屋屋内内的的废废纸纸篓篓着着火火后后,带有有玻玻璃璃灯灯泡泡的的水水喷喷淋淋系系统统的的工工作作原原理理。。火火空空消消耗耗了了周周围围空空气气中中