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如何在智能建筑中發(fā)揮樓宇自控系統(tǒng)的作用和效益分析

2023-03-24 16:04 作者:康沃思物聯(lián)  | 我要投稿

樓宇自控系統(tǒng)是集控制技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的現(xiàn)代化設(shè)備,雖然相對整個(gè)建筑和建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備而言樓宇自控系統(tǒng)的投資不大,但樓宇自控系統(tǒng)的價(jià)格還是不低的。廣大業(yè)主和樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工程人員都應(yīng)關(guān)注樓宇自控系統(tǒng)的作用和產(chǎn)生的效益,任何業(yè)主不可能為追求先進(jìn)技術(shù)或宣傳作用,把樓宇自控系統(tǒng)作為一種擺設(shè)對其進(jìn)行投資,它必須能夠?yàn)闃I(yè)主帶來足夠的效益。


樓宇自控作為智慧建筑運(yùn)行的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)、重要手段和數(shù)據(jù)來源,作用舉足輕重。同時(shí),樓宇自控系統(tǒng)因能夠改善建筑的環(huán)境狀況,降低建筑運(yùn)營的人工和能耗成本,提高能源效率減少二氧化碳排放,也因此得到廣大建設(shè)方的認(rèn)同。

下面康沃思物聯(lián)對智能建筑樓宇自控系統(tǒng)的作用和產(chǎn)生的效益進(jìn)行分析,以提高對樓宇自控系統(tǒng)的認(rèn)識。


康沃思物聯(lián)樓宇自控系統(tǒng)立足于集團(tuán)十余年智能化行業(yè)積淀,目前已參與大量、不同建筑場景的建設(shè)工作,致力于幫助樓宇業(yè)主和運(yùn)營者打造更加健康、安全、舒適、節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展的智能建筑,為客戶不斷創(chuàng)造價(jià)值。

充分發(fā)揮機(jī)電設(shè)備的功能、保障機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行

智能建筑中一般都設(shè)置了各種空調(diào)設(shè)備,其目的在于為建筑物營造個(gè)舒適的工作和生活環(huán)境,但如果沒有采用樓宇自控系統(tǒng),人工是無法隨時(shí)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度的,隨著室內(nèi)人員和室外溫濕度的變化不可避免地會造成室溫過冷(低于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值) 或室溫過熱(高于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值),以及濕度過大 (高于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值) 或度過小(低于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值)的現(xiàn)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(shè)置空調(diào)設(shè)備的作用。采用樓宇自控系統(tǒng)除了可以按照設(shè)定自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度外,還可以根據(jù)室外溫濕度的和季節(jié)變化情況,改變室內(nèi)溫度的設(shè)定,使之更加滿足人們的需要,充分發(fā)揮空調(diào)設(shè)備的功能。

同樣,從衛(wèi)生的角度的出發(fā),建筑內(nèi)每人都必須保證有一定的新鮮空氣,而新鮮空氣的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該根據(jù)室內(nèi)允許 CO2 濃度水確定,CO2 允許濃度值·般取 01% (1000ppm)。采取固定新風(fēng)量的方式是不夠精確的,因?yàn)殡S著季節(jié)和時(shí)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(shí)室內(nèi)人員的變化自然對新鮮空氣的需求也發(fā)生變化,所以最為合理的方式是根據(jù)室內(nèi)或回風(fēng)中的 CO2 濃度,自動(dòng)調(diào)節(jié)新風(fēng)量,以保證室內(nèi)空氣的新鮮度,這需要控制功能較完善的樓宇自控系統(tǒng)完成這些控制要求。

利用樓宇自控系統(tǒng)還可以對建筑內(nèi)其他機(jī)電設(shè)備進(jìn)行有效和精確的自動(dòng)控制,能夠使這些機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行在更合理的狀況下,更有效的發(fā)揮它們作用,保證和提高這些占整個(gè)建筑投資相當(dāng)比例的投資效益。

樓寧自控系統(tǒng)可以對建筑內(nèi)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,對于風(fēng)機(jī)、水泵等電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備可以通過監(jiān)測斷路器和熱繼電器的輔助觸點(diǎn),來判斷電機(jī)是否發(fā)生短路和過載故障:同時(shí)還可以通過檢測風(fēng)流開關(guān)和水流開關(guān)的狀態(tài),來判斷風(fēng)機(jī)和水系是否發(fā)生機(jī)械故障。同樣樓宇自控系統(tǒng)可以對過濾網(wǎng)阻塞情況、水箱水池液位、變壓器溫度、電梯運(yùn)行位置等反映設(shè)備運(yùn)行正常與否的參數(shù)進(jìn)行檢測,當(dāng)這些機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障時(shí),樓宇自控系統(tǒng)可以及時(shí)報(bào)告故障發(fā)生的部位、原因及類型,以便維護(hù)人員快速趕赴現(xiàn)場,排除故障,恢復(fù)設(shè)備正常運(yùn)行,避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大,保障設(shè)備與人身的安全,提高建筑物整體安全水平,從而保護(hù)了設(shè)備的投資。

大量節(jié)省運(yùn)行管理人員、全面提高設(shè)備管理水平

智能建筑中機(jī)電設(shè)備種類繁多,從地下的水泵到樓頂?shù)睦鋮s塔,遍布在建筑的各個(gè)角落,對這些設(shè)備進(jìn)行人工開關(guān)和調(diào)節(jié)控制幾乎是不可能的。即使采用傳統(tǒng)的儀表控制可以部分解決調(diào)節(jié)問題,仍然需要大量運(yùn)行管理人員樓上樓下來來回回,對各樓層的設(shè)備進(jìn)行開關(guān)控制和參數(shù)設(shè)定。工作量非常巨大,在這種條件下,若要實(shí)現(xiàn)有效的設(shè)備管理,整理存儲設(shè)備檔案,紀(jì)錄分析設(shè)備運(yùn)行情況,工作會更加繁重。

采用樓宇自控系統(tǒng)后,可以通過操作站計(jì)算機(jī)的鍵盤或鼠標(biāo)在中央控制室完成上述開關(guān)和調(diào)節(jié)控制工作,也可由計(jì)算機(jī)內(nèi)部的軟件按設(shè)定程序,自動(dòng)控制調(diào)節(jié)各設(shè)備的參數(shù)及開關(guān)狀態(tài),做到真正的管理自動(dòng)化,因此可以減輕管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,減少管理人員的數(shù)量。

另一方面當(dāng)建筑內(nèi)設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí),如某些區(qū)域溫、濕度等參數(shù)超過設(shè)定值時(shí),樓宇自控系統(tǒng)也能及時(shí)報(bào)告管理人員,便于管理人員迅速趕赴現(xiàn)場進(jìn)行處理,或維修或采取備用方案,及時(shí)消除設(shè)備故障,盡快恢復(fù)環(huán)境的舒適性,避免用戶的投訴,提高物業(yè)管理服務(wù)水平。

采用樓宇自控系統(tǒng)可以全面提高設(shè)備管理水平,具體說來可以有以下幾個(gè)方面:

1、對所有機(jī)電設(shè)備有關(guān)產(chǎn)地、型號、規(guī)格等原始檔案;以及設(shè)備累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、維護(hù)保養(yǎng)情況等運(yùn)行檔案進(jìn)行記錄存儲:供維修保養(yǎng)時(shí)查詢參考。同時(shí)根據(jù)維修保養(yǎng)規(guī)程,自動(dòng)生成打印維護(hù)保養(yǎng)報(bào)告,提示管理人員對設(shè)各進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),避免超前或延誤維護(hù)保養(yǎng),使機(jī)電設(shè)備在樓寧白控系統(tǒng)的統(tǒng)一管理下始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài),相應(yīng)延長機(jī)電設(shè)備使用壽命。

2、對機(jī)電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和開啟狀態(tài),進(jìn)行采集、計(jì)算、存儲等處理,分別以動(dòng)態(tài)模擬圖、各種實(shí)時(shí)或歷史報(bào)表,以及趨勢圖等方式進(jìn)行顯示和打印。作為管理人員進(jìn)行設(shè)備管理分析決策,使設(shè)備管理依據(jù)性強(qiáng),精確性高。

3、根據(jù)管理人員的不同職務(wù),給予不同的操作權(quán)力,分配不同等級的密碼給各個(gè)管理人員。在各種操作、和故障處時(shí),記錄下管理人員表明身份的密碼和對應(yīng)的使用人姓名等以便備查。提高管理人員的責(zé)任心。

節(jié)約機(jī)電設(shè)備的能源消耗,降低機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行成本。

樓寧自控系統(tǒng)除了可以提高機(jī)電設(shè)備功能,減少管理運(yùn)行人員外;更為重要的是利用樓宇自控系統(tǒng),采取一系列相應(yīng)節(jié)能管理措施,可以有效節(jié)約能源消耗,降低運(yùn)行成本。這也是投資樓宇自控系統(tǒng)回收效益的最主要手段。具體的說可以有以下幾個(gè)方面:

1、對建筑內(nèi)各個(gè)能源消耗點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行計(jì)量對建筑內(nèi)各個(gè)能源消耗點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行測量和計(jì)量,并與收費(fèi)結(jié)合起來,是節(jié)約能源的重要手段。當(dāng)用戶知道他的能源使用是被計(jì)量著的。是要收費(fèi)的,其能源消耗會大大減小。但采用傳統(tǒng)人工的方法,對這些參數(shù)進(jìn)行抄錄、分類、累計(jì)、計(jì)算、收費(fèi)等是非常困難的,而且也不能做到很及時(shí)。當(dāng)用戶經(jīng)常發(fā)生變化時(shí),這種工作將會更加麻煩。采用樓宇自控系統(tǒng)這些問題就比較容易解決,這些工作都可以自動(dòng)完成,每月樓宇自控系統(tǒng)可以自動(dòng)打印出一份報(bào)表,列出每個(gè)用戶各項(xiàng)能耗的用量,單位價(jià)格,應(yīng)收款項(xiàng)等等。實(shí)際上樓宇自控系統(tǒng)還可以向用戶提供能源消耗分布曲線,供用戶鑒別什么時(shí)間產(chǎn)生高峰負(fù)荷,并以此為基礎(chǔ)來評估各種降低能耗的措施。

2、提高被控參數(shù)的控制精度

建筑內(nèi)溫濕度的變化與建筑節(jié)能有著緊密的相關(guān)性,據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)局統(tǒng)計(jì)資料表明,如果在夏季將設(shè)定值溫度下調(diào) 1C,將增加 9%的能耗。如果在冬季將設(shè)定值溫度上調(diào) 1C,將增加 12%的能耗。因此將建筑內(nèi)溫濕度控制在設(shè)定值精度范圍內(nèi)是空調(diào)節(jié)能的有效措施。沒有采取自動(dòng)控制或采用取傳統(tǒng)的自動(dòng)控制方法,由于控制精度不高,不能按室外環(huán)境和季節(jié)的變化來改變設(shè)定值,往往會造成夏季室溫過冷或冬季室溫過熱的現(xiàn)象。這種溫度過冷和過熱的現(xiàn)象,不但對人體的健康和舒適性來講都是不適宜的,同時(shí)也浪費(fèi)了能源,因此可以這樣說,空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制精度越高,不但舒適性越好,同時(shí)節(jié)能效果也越明顯。如前所述,為保持建筑內(nèi)人員的身體健康必須保證有一定的新風(fēng)量,但新風(fēng)量取得過多,將增加耗能量,一般來說,在設(shè)計(jì)工況(夏季室溫 26C,相對濕度 60%;冬季室溫 22C,相對濕度 55%)下,處理一公斤室外新風(fēng)量需冷量6.5kwh,熱量 12.7kwh,因此在滿足室內(nèi)衛(wèi)生要求的前提下,減少新風(fēng)量,有顯著的節(jié)能效果。

3、機(jī)電設(shè)備最佳啟??刂?/span>

對于辦公和商場等建筑夜晚是不需要空調(diào)的,自然在夜里是不需要開空調(diào),為了保證T作開始時(shí)室內(nèi)環(huán)境的舒適,就需要提前對建筑進(jìn)行預(yù)冷、預(yù)熱,另外室內(nèi)溫度是慣性很大的被控對象,提前關(guān)閉空調(diào)也可以保證室內(nèi)溫度在·定的時(shí)問內(nèi)變化不大,樓宇自控系統(tǒng)通過對空調(diào)設(shè)備的最佳啟停時(shí)間的計(jì)算和控制,可以在保證環(huán)境舒適的前提下,縮短不必要的空調(diào)啟停寬容時(shí)問,達(dá)到節(jié)能的目的;同時(shí)在預(yù)冷、預(yù)熱時(shí),關(guān)閉室外新風(fēng)風(fēng)閥,不僅可以減少設(shè)備容量,而且可以減少獲取新風(fēng)而帶水冷卻或加熱的能量消耗。

在商業(yè)建筑中照明的電力消耗要占整個(gè)電能消耗的很大部分,其中公共照明最容易產(chǎn)生能源浪費(fèi),對這些照明設(shè)備實(shí)行定時(shí)點(diǎn)滅控制,甚至按照作息時(shí)間和室外光線進(jìn)行預(yù)程調(diào)光控制和窗際調(diào)光控制,可以極大降低電力消耗。在實(shí)行多種電價(jià)的地區(qū),利用樓寧自控系統(tǒng),通過與冰球蓄冷設(shè)備、應(yīng)急發(fā)電機(jī)等配合,可以在用電高峰時(shí),選擇卸除某些相對不重要的機(jī)電設(shè)備減少高峰負(fù)荷,或投入應(yīng)急發(fā)電機(jī)以及釋放存儲的冷量等措施,實(shí)現(xiàn)避峰運(yùn)行,降低運(yùn)行費(fèi)用。

4、間隙工作和臺數(shù)控制

室內(nèi)空氣是一種慣性很大的被控對象,在計(jì)算了空調(diào)可以停止多久后仍能保證空調(diào)區(qū)域舒適的前提下,確定每一循環(huán)的空調(diào)啟停時(shí)間,利用間隙啟停空調(diào)來節(jié)約能源??照{(diào)啟停的時(shí)間間隔,可根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境及季節(jié)變化來選擇。

空調(diào)的冷凍系統(tǒng)是按最大負(fù)載設(shè)計(jì)的,但在實(shí)際運(yùn)行過程中,負(fù)載是不斷變化的,根據(jù)負(fù)載的變化,通過對冷卻塔、冷卻泵、冷凍泵、冷凍機(jī)的臺數(shù)控制,可以大幅度降低冷源設(shè)備的能量消耗。樓宇自控系統(tǒng)可以將建筑內(nèi)所有機(jī)電設(shè)備有機(jī)的聯(lián)系在一起,把這些機(jī)電設(shè)備集成為一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)信息共享,從而可以對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行綜合控制管理,這是人工和傳統(tǒng)的控制方法所無法實(shí)現(xiàn)的,其作用和效益是巨大的。要實(shí)現(xiàn)這些作用和效益,首先就要發(fā)揮樓宇自控系統(tǒng)的作用。

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