智能綠色建筑中樓宇自控系統的設計探討

李 斌

(太原市建筑設計研究院，山西 太原 030002)

智能綠色建筑中樓宇自控系統的設計探討

李 斌

(太原市建筑設計研究院，山西 太原 030002)

從智能綠色建筑中樓宇自控系統的構成和功能分析入手，針對當前智能綠色建筑自控技術的應用技術展開討論，總結了樓宇自控系統在智能綠色建筑設計中的重點與難點，以設計出功能全面、管理便捷的樓宇自控系統。

智能綠色建筑，樓宇自控系統，設計

目前，智能建筑已在國內建筑行業非常普遍，隨著綠色建筑、建筑節能技術的推廣和應用，樓宇自控系統在智能綠色建筑中的作用越來越重要。但是，如何建設一個功能完善的智能綠色建筑樓宇自控系統，并在建筑智能控制方面充分發揮其作用，已成為了設計、施工和業主各方所共同關注的問題。

1 智能綠色建筑中的樓宇自控系統

1.1 智能綠色建筑中樓宇自控系統的組成及基本作用

樓宇自控系統是整個智能綠色建筑系統中，管理設備最多、涉及內容豐富、系統復雜、涉及管理控制范圍最廣，是智能綠色建筑控制系統最重要的組成部分。綠色建筑的設備控制系統、消防報警控制系統和安防控制系統構成了智能綠色建筑中樓宇自控系統的三大子系統。其中，綠色建筑設備控制系統由智能樓宇機電設備控制系統、監控巡更控制系統、火災報警系統、廣播系統及車場管理系統所組成。智能綠色建筑中的樓宇自控系統有如下基本功能：1)實時對智能綠色建筑各個子系統的重點設備節點進行監控，將較為分散的子系統集成起來，協同控制，并利用圖形、文字等直觀的方式將設備運行情況傳送給管理員。 2)執行管理員控制指令，管理受控設備的運行。3)動態反饋智能綠色建筑各設備子系統的狀態信息，并形成記錄報告。4)對智能綠色建筑設備的數據自動記錄，并為綜合信息數據管理研判提供數據支持。

1.2 智能綠色建筑中樓宇自控系統的系統結構

智能綠色建筑中樓宇自控系統一般分為集散式和現場總線式兩種結構形式。1)集散式(DCS)。集散式，即集散控制系統的結構形式(DCS：Distributed Control System)是應用較為普及的一種自動化系統結構形式，具有集中管理、分散控制的特點，通過兩層網絡的結構形式，可對三個層級的設備進行控制，它是伴隨計算機信息技術的發展而產生出的一種控制理論和結構形式。集散式控制系統是通過對智能綠色建筑現場設備信號的采集、分析、控制等，來實現設備現場的控制過程。設備現場控制器由人機交互平臺和控制處理中心兩部分組成，計算機和操作臺構成了人機交互平臺，集散式控制系統通過控制處理中心實現系統的離線配置和在線監視及控制。集散式控制系統有較強的可靠性，當受控設備出現問題時，仍能獨立運行和控制。隨著智能綠色建筑中樓宇自動化系統的快速發展，集散式控制系統已逐步被現場總線結構形式所取代。2)現場總線式(FCS)。現場總線式，即現場總線控制系統結構形式(FCS：Fidlebus Control System)，智能綠色建筑中現場受控設備的儀器儀表、現場總線、控制計算機等三部分組成一個標準的現場總線式，其核心是現場總線控制技術。對于集散式系統來說，現場總線式具有實時、穩定、便捷、低廉等特點，廣泛應用于智能綠色建筑受控現場，彌補了集散式系統的不足，從信號、傳輸和標準等方面都有了新的變化。它是自動控制技術、儀器儀表技術和計算機信息技術融合的結果；主流的樓宇自動化系統中一般都采用了這種結構形式。現場總線式控制系統已成為建筑智能化系統重要組成部分，作為傳統集散式控制系統的替代，將成為第5代樓宇自控的結構形式。

2 如何才能設計好智能綠色建筑中的樓宇自控系統

智能綠色建筑中的樓宇自控系統作用是對智能綠色建筑設備進行監控和管理。智能綠色建筑的水、電、暖類機電設備涵蓋內容雜，關聯技術多，各專業既獨立成系統，又有相互交叉，為此，造成了智能綠色建筑中樓宇自控系統的多樣性和復雜性，如何才能設計出功能全面、管理便捷的樓宇自控系統，成為了設計師較為棘手的問題。

2.1 熟練掌握智能綠色建筑國家規范和樓宇自控系統的綜合知識

智能綠色建筑中樓宇自控系統所涉及的設計規范和綠色建筑系統知識，是設計師進行系統設計的理論依據。GB/T 50314-2006智能建筑設計標準，GB 50339-2003智能建筑工程質量驗收規范，GB/T 50378-2014綠色建筑評價標準以及相關建筑標準是重要設計規范參考。此外，樓宇自控系統是智能綠色建筑中最復雜的系統之一，綜合了各類智能綠色建筑設備，各專業知識以及相互發生關系的知識點和接口必須要掌握。只有這樣，設計者才能在設計時做到游刃有余。

2.2 做好樓宇自控系統設計的前期準備工作

1)做好業主需求分析。樓宇自控系統最終是服務于建筑，不同的業主對于樓宇自控系統的理解以及功能定位是截然不同的，所以滿足業主的使用需要至關重要。而且樓宇自控系統對于大部分業主顯得過于專業，讓一個非專業人士提供專業的智能綠色建筑需求是不可能的，這就需要設計人員發揮主觀能動性，不斷和業主方溝通，潛移默化的在智能綠色建筑、樓宇自控系統等基本建筑知識方面，對業主進行知識普及，確保溝通有力，提高設計前期落實業主需求的工作效率。2)做好智能綠色建筑中可能應用的各類機電設備需求分析。在智能綠色建筑的各類機電設備中，空調、動力、照明、給排水設備等是主要機電設備，對此類設備的監控和管理是十分重要的。進行樓宇自控系統設計時應充分理解水、電、暖通等專業的設計思路，這樣才能清楚整個樓宇自控系統應包括哪些內容、達到何種深度、實現哪些功能等。3)做好前期配合協調。智能綠色建筑中的樓宇自控系統所涉及的機電設備種類繁雜，因此在進行系統前期設計時，一定要與機電專業人員進行充分溝通，詳細了解專業需求及設備功能，并在設計前期就要明確控制設備的配電箱二次回路、設備接口等需求，并確認與其他專業的工作接口界面等。

2.3 抓好后期樓宇自控系統深化設計的及時跟進

智能綠色建筑中樓宇自控系統的設計隨著工程項目建筑設計的進行，是一個不斷變化的過程。設計人員要根據建筑、設備專業及其他因素的變化，對樓宇自控系統進行設計，盡可能的跟上業主的需求變化，最大限度的滿足業主的功能要求。深化設計不僅在方案設計中應積極開展，而在后期項目施工圖設計中更應作為重點認真對待，使其系統的功能方案得到進一步延續和貫徹，從而確保整個智能綠色建筑中樓宇自控系統的實用性和有效性。

3 結語

智能綠色建筑樓宇自控系統設計是一項綜合各專業知識的復雜設計工作，它涉及工程技術、IT技術、綠色建筑技術、管理技術等眾多方面，且各個方面都有獨立的知識結構體系，這就需要掌握好智能綠色建筑中綜合各專業的基本知識要點，并在日常設計中將這些專業的相互關系加以協調，這樣才能設計出適用、有效的樓宇自控系統。

[1] 全國智能建筑情報網，中國建筑設計研究院.建筑設備監控與管理系統應用手冊[Z].2006.

[2] GB/T 50314-2006,智能建筑設計標準[S].

[3] GB/T 50378-2014,綠色建筑評價標準[S].

[4] 施鑒諾.智能建筑的建筑設備自動化[D].北京：北京工業大學，2001.

[5] 孫景芝.建筑電氣自動控制[M].北京：北京建筑工業出版社，1993.

[6] 趙起升，朱靜孫，王 平.智能建筑中的樓宇自動化設計及其應用[J].華中科技大學學報(城市科學版),2003,20(3)：37-38.

On exploration for design of building automatic control system in intelligent green buildings

LI Bin

(TaiyuanArchitecturalDesignandResearchInstitute,Taiyuan030002,China)

From the components and functions of the building automatic control system in the intelligent green buildings, the paper discusses the application technique of the current automatic control in intelligent green buildings in China, and sums up the main points and difficulties of the system in the design for intelligent green architectural design, so as to have the all-sided and simple management building automatic system.

intelligent green building, building automatic system, design

1009-6825(2014)30-0014-02

2014-08-18

李 斌(1975- )，男，工程師

TU201.5

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