楼宇自控系统中节能控制的研究

归辛

【摘要】近年来，楼宇自控系统得到了快速发展和广泛应用，研究其中节能的控制有着重要意义。本文首先对楼宇自控系统做了概述，分析了其多重优势所在，并结合相关实践经验，就楼宇自控系统中节能控制措施展开探讨，并阐述个人看法。

【关键词】楼宇自控系统；节能；控制；措施

一、前言

作为楼宇自控系统应用中的重要工作，对其进行节能控制在近期得到了业内的高度关注。该项课题的研究，将会更好地提升其节能控制的实践水平，从而有效优化楼宇自控系统在实际应用中的效果。

二、楼宇自控系统概述

楼控系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置（DDC）完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。

建筑设备自动化系统组成通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准，BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下，这两个子系统宜一同纳入BAS考虑，如将消防与安全防范子系统独立设置，也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。

三、楼宇自控系统的优势

1.能源的节省

大楼中各种设备都是“耗电大户”。以空调系统为例，一台空调机组的功耗在7.5kW到55kW是非常常见的（如：上海通惠开利产品），而一台冷水机组的功耗更是惊人，使用楼宇自控系统实现自动化控制，可以减少很多不必要的能源消耗。对办公室内的照明、空调、水和电力等基础设施可以根据节假日的时间或者昼夜时间来作适当的调整。例如，办公室内的时间程序可以开启控制照明系统，根据天气的原因可以适当调整空调的冷负荷量，以此来达到最优化的节能控制。

2.减少管理的费用

在以往的楼宇中，物业管理费用占据着相当大的一部分，譬如员工的工资、住房补助、办公环境等。如果采用了楼宇的自动系统后，这些人工管理所产生的费用完全可以被取而代之。

3.延长设备的使用寿命

在楼宇的自控体统设备的管理中，可以完全依靠它自己的性能模式来进行设置与控制，这样既减少了人为因失误而造成的设备损坏，也不会让长时间超负荷运转的设备产生损坏的现象，这样可以让设备在最良好的状态下稳定长期的运行。

4.提高管理的可靠性

在人工管理中最常常出现的问题就是因疲劳、倦怠、疏忽而引起的判断失误。这些问题很容易给给业主造成无法估计的经济损失。在采用了自控系统之后，就成功的避免了疲劳、疏忽等，更加合理有效的为业主服务。

四、楼宇自控系统中节能控制措施

1.节能技术实施要点

（一）新设备、新技术的应用。

通过采用热、湿负荷分别控制的新型空调系统，能够减少空调系统热泵的热量和冷量，采用全热回收技术，能够降低空调能耗20%左右。通过辐射吊顶，根据毛细管现象构筑塑料细网栅来进行循环，有利于提高空调制冷和供热的辐射能力。

（二）多方面技术综合运用。

结合智能监控、照明节能和系统节能等技术，实施统一智能控制，对安防、空调、照明灯系统实施监管，确保基本功能的前提下，实现楼宇自动化节能。

2.照明节能

（一）时间表控制。

综合考虑人员活动规律来设置背景照明的关闭和开启时间。办公区域在下班后1小时启动背景灯光自动关闭系统，结合智能传感技术，在有人通过的区域开启该区域背景灯光，从而达到降低电能的目的。通过采用照明系统和桌面台灯及背景照明相结合的方式，夜晚使用时采用桌面照明亮度自动调整的方式，降低电能消耗。地下室车库的照明分区域进行布置，设置车位照明和车道照明，各区域照明系统按照时间分别控制。白天开启车道照明，夜晚开启全部照明，深夜逐步关闭车位照明，留下车道照明50%部分提供基本照明。

（二）按“需”提供，减少设备工作能耗。

按需提供，就是在需要时才提供电能及能源，在无需要时，设备停止工作。位于建筑内部的地下配电间、水泵房、电梯机房等位置的照明通常是关闭的，但传感器检测要有人通过时，才提供照明。人员走出后一段时间内，系统延时提供照明，在工作一段时间后，自行关闭照明系统。

（三）维持光通量的控制模式

采用调光控制的模式，维持光通量，调节灯具的输出，使灯具维持在最小光通量水平，从而让灯具既能提供照明，同时又能实现节能。通过维持光通量控制，合理利用感光元件对控制光环境的接收，进行自然光控制。在建筑物中，引入自然光，能够使室内人员心情更加舒畅，既能提高工作效率，同时又能减少照明能源消耗。

3.空调控制系统可以采用的节能控制策略

空调系统一直是建筑能源消耗的重要部分。在建筑物中，合理控制空调设备运行，在确保舒适环境温度的前提下，要尽量降低设备工作能耗。在空调系统自动控制中，要结合空调系统工艺需要，采用一定的节能策略，在确保安装工艺要求的基本前提下，提高空调系统的节能效果。较为常见的空调系统节能策略主要包括：

（一）最优启停控制

暖通空调系统启动时，需要在较短时间内提供合理的舒适温度。实施最优启停控制是在工作区域停止使用之前，达到舒适温度前就立即停止设备运转，通过最优启停控制，减少系统工作时间，从而降低系统制冷能耗。

（二）提前预冷关闭新风

通常为了使室內具有较为舒适的环境温度，一般都会提前开启空调系统，在提前开机时，要关闭新风阀门，从而减少新风负荷造成的能源消耗。

（三）夏季工况的夜间吹洗

利用夏天凌晨室外清新低温空气，引入大量新风并关闭空调冷冻，对建筑进行吹洗，通过对建筑物吸收的热量进行冷却，促使建筑物物理降温，从而减少空调制冷系统开机的冷负荷量，减少制冷能耗。

（四）焓差控制

利用室内外的传感器检测空气中的焓，依据焓值和空气质量来控制排风量和控制送风量。夏季黎明时段，室外的空气要比室内空气温度低，同时品质也相对较好，自动化系统适时的引入室外新风，利用清洁大气和自然能量来交换室内空气。室外空气中的焓值低于室内时，则开启最大新风量，改变为新风量控制，为室内提供最大新风输入。

（五）室内温度浮动（新风补偿）控制

通常来说，室内的温湿度控制保持恒温不变，如夏季控制为26℃、50%RH，一般会导致建设室内外存在较大的温差。长时间处于低温环境或遭受室内外较大温差时，容易产生空调适应不全症等疾病，同时也在无形之中增加了空调系统的运行能耗。而采用室内温度浮动控制及新风补偿控制，能够依据季节变化，合理调整室内温度和湿度，提供健康、清新的空气环境，减少空调系统制冷耗能，具有较为显著的节能效果。室内引入外部新鲜空气，其含量约为送风量的20%左右，通过将室内的二氧化碳浓度控制在允许范围内，合理调整新风量输入，从而最大程度降低空调系统运行的能源消耗，实现节能。

五、结束语

综上所述，加强对楼宇自控系统中节能控制的研究分析，对于楼宇自控系统理想应用效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的实践中，应该加强对节能控制的重视程度，注重其整体性与协调性，以提升楼宇自控系统的应用水平。

参考文献：

[1] 马永翔.电气设备防雷与接地保护分析[M].北京：中国高等教育.2012.

[2] 马永翔.漏电保护器在低压电网中的应用分析[J].电气开关.2013（09）：345-348.

[3] 李峰.避雷器在现代电力系统中的应用[J].供用电.2010（26）：136-138.