论楼宇自控系统在绿色建筑中的应用

所属栏目:智能科学技术论文 发布日期:2012-05-10 08:59 热度:

  摘要:本文在简要分析绿色建筑概念及现状的基础上,结合办公大楼工程对楼宇自控系统在绿色建筑节能中的应用做了详细阐述。
  关键词:楼宇自控,绿色建筑,智能建筑,建筑节能
  1概述
  绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。绿色建筑概念彻底颠覆了过去高价格、高消费、高污染的建筑观念,更加注重成本,注重品质,注重性价比。绿色建筑是利用最机械、最实用、最简单的建筑和结构原理,尽可能地减少人们采用主动方式寻求栖息之所而带来材料、能源上的浪费。
  设计楼宇自控系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。
  2办公大楼楼宇自控系统设计
  根据现代化办公大楼的要求,大楼将利用计算机和现代通讯控制技术对各层的软硬件运行实现统一管理。由于大楼机电设备的分布在各个设备层,因此也就决定了各大楼的BA系统必须是集散型系统,唯如此,方能实现集中管理分散控制,集中操作分散执行,各种机电设备能够按照管理、操作者的意愿进行集中管理和控制,最终达到大楼内各种设备协调有序地工作。
  Continuum系统由网络控制器、B4920系统控制器、各类独立数字控制器、BACnet独立数字控制器,工作站和可以支持多个工作站的文件服务器等组成。Continuum系统将提供控制、报警检测、日程表控制、报告和信息管理等,网络结构为局域网和广域网,采用ODBC兼容的数据库。
  本项目中的机电设备,包括:冷、热源系统、空调新风系统、送排风系统、给排水系统。通过配备楼宇自动化系统(BAS),大大提高了各类机电设备的工作效率,有效地节省了水电等能源。
  2.1冷、热源系统控制方案
  热泵机组机连锁动作
  机组在开机时,打开本机蝶阀,本机冷冻水参与到循环总管中,如本机关闭,则本机蝶阀关闭,本机未制冷水源不参与整个冷冻水循环,避免关闭的热泵水投入整个循环水对抵消其它热泵制冷能力。
  热泵机组时间启停控制
  热泵机组可按预先设定的时间启停,亦可依据室外温度和历史记录参数作优化启停控制。
  热泵机组运行台数管理
  根据制冷负荷与热泵机组负荷比较,控制热泵机组运行台数,进行增机、减机控制,以达到节能效果。根据室外温度,决定热泵初识开机台数。
  2.2空调机组控制策略及节能方案
  温度控制
  采用DDC温度控制模块功能,对空调机组回风温度与设定温度进行比较,采用PID算法控制调节水阀开度,从而控制回风温度与设定值趋于一致,既满足空气温度需求,又做到热能的合理利用,避免能源的无谓的浪费。
  转换季节模式
  在春秋季节,如监测到室外温度与设定值趋于一致时,可不启动热泵机组,利用新风风阀与回风风阀的比例调节,最大限度利用温度适宜的室外新风,合理避免热泵机组运行带来的浪费。
  新风量控制
  在风机运行模式下,当监测到室外温度与房间温度设定值差值很大时,可按最小新风量运行,以保证室内温度在最短时间内达到设定值;在会议室等某些场所,可根据监测回风CO2浓度,控制新风阀开度,保证适当新风量,以满足室内空气清新度。
  2.3风机组及全新换热转轮控制策略及节能方案
  温度控制
  采用DDC温度控制模块功能,对新风机组送风温度与设定温度进行比较,采用PID算法控制调节水阀开度,从而控制送风温度与设定值趋于一致,既满足空气温度需求,又做到热能的合理利用。
  换热转轮控制策略
  系统处于供冷工况:
  当室内空调设定焓值低于室外焓值传感器信号值(可通过室外温度和相对湿度计算)时,送风阀及旁通风阀打开,排风阀关闭,转轮电机运行。
  当室内空调设定焓值高于室外焓值传感器信号值时,旁通风阀关闭,送风风阀及排风风阀打开,转轮电机停止。
  系统处于供热工况:
  当室内空调设定焓值高于室外焓值传感器信号值时,送风阀及旁通风阀打开,排风阀关闭,转轮电机运行。
  当室内空调设定焓值低于室外焓值传感器信号值时,旁通风阀关闭,送风风阀及排风风阀打开,转轮电机停止。
  2.4楼宇智能照明系统
  根据绿色三星标准及设计院设计的要求,我们对大楼配置了智能照明系统,智能系统概括的范围包括:室外景观照明、公共区域照明、办公室照明。
  室外景观照明
  景观照明分为两部分:一层室外草坪灯、大楼立面洗墙灯及泛光照明。采用智能照明模块,可以实现对景观照明系统的以下控制:
  控制策略:在管理工作站上,管理人员可以编辑各种控制策略,就地控制模块会根据控制策略进行开关控制。
  时间表控制:管理员可以编辑并设置时间表,对不同功能的景观照明回路进行时间表控制。
  公共照明
  大楼公共区域照明,主要包括走廊照明和大堂顶照明。采用智能照明模块,可以实现对公共照明系统的以下控制:
  控制策略:在管理工作站上,管理人员可以编辑各种控制策略,就地控制模块会根据控制策略进行开关控制。
  根据时间表控制的加光、减光策略:对同一走廊内的公共照明回路,不同的回路,设置不同的开关时间段,根据所在区域内工作作息时间,进行加光、减光控制。
  场景模式控制:对大堂屋顶的照明回路,系统设置了两个1/2模式、全开模式及全关模式,各种模式可以根据时间表进行切换,也可以在上位电脑上进行手动切换求。
  光照度模式控制功能:如遇特殊天气,为满足公共区域最低照度,可以根据预先设定照度范围与所监测到照度比较,优先开启相关区域回路。
  
  办公室照明
  大楼有13间办公室设置了智能照明系统。办公室照明由就地面板进行控制,监控中心可以远程监测回路情况。采用智能照明模块,可以实现对办公室照明系统的以下控制:办公台顶主照明回路的开关控制及调节控制,领导可以根据自己的需要手动调节主照明回路的亮度。办公室内走廊及屋顶冷光灯的开关及调节控制。

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