珠海港商业中心设备监控系统及节能措施浅谈

摘 要：随着我国经济的快速发展，高层建筑的数量和规模也越来越大，如何更好地进行高层建筑智能化系统设计是需要认真研究和解决的重要议题。本文结合某高层商业中心设备监控系统设计实例，介绍了建筑设备监控系统的组成，并提出了其节能措施。

关键词：商业中心；设备监控系统；节能措施

一、建筑设备监控系统的功能与特点

建筑设备监控系统是由传感器、直接数字控制器（DDC）、传输线路、网络控制器、集线器、执行器、显示器等组成。系统是运用自动化仪表，计算机过程控制技术和网络通讯技术，对建筑物内部的环境参数和建筑物内机电设备运行状况进行自动化检测、监视、优化控制、数据统计管理和事故报警记录的综合性控制系统。它是现代化智能建筑必不可少的组成部分。

建筑设备监控系统与一般的控制系统相比，具有优化系统管理，延长设备使用寿命，减少运行费用、节省能耗和建筑面积等显著优点。建筑设备监控系统设计具有极大的灵活性，可根据建筑物的整体功能需求和物业管理方式确定控制方案，充分满足使用者的需要。

传统的建筑设备监控系统是由供配电系统、照明系统、冷热源系统、空调系统、柴油发电机系统、给排水系统和电梯系统等监控子系统组成。本文主要介绍该工程楼宇设备监控系统（BAS）对大楼内中央空调、照明、电梯等系统设备实行监测控制，以达到节能的目的。

二、建筑概况

本工程案例商业中心位于高栏港南水镇榕树湾进港大道西侧，建筑面积48298平方米，其中地下室面积为5378平方米，建筑主体高度99米，建筑耐火等级为一级，属高层一类公共建筑。地下一层，主要为汽车库及设备用房；地上二十六层，主要用途有餐饮宴会厅、商务办公、酒店客房及其它商业功能等。

三、建筑设备监控系统的运用

1、对中央空调系统的变流量监控

（1）采用模糊控制和变频技术，将定流量系统转为变流量系统。系统对空调机房内的空调设备进行统一监控，构成独立的中央控制系统。它主要是由冷冻水控制、冷却水控制和冷却塔风机控制三个子系统及冷水机组组成，其核心控制主要由变流量控制器完成。

（2）对空调机房内的设备进行集中监视和控制，对各种运行过程信息进行采集、记录、统计，实现系统的信息集成。

（3）具有对系统参数进行优化设置，监测系统的运行状态，统一协调各子系统的控制，提供系统运行管理的功能。并预留与建筑设备监控系统网络连接的通信接口。

（4）在冷水机组开放通信协议时，可建立系统与冷水机组控制器之间的通信，实现对冷水机组运行参数的全面监测。

2、对照明系统的监控

在智能楼宇中照明控制系统将对楼宇的照明系统进行集中控制和管理，规模可能是一个楼层的照明或是整座楼宇的装饰照明，区域可以按照地域来划分，也可以按照功能来划分。各照明区域控制系统通过通信系统联成一个整体，成为建筑设备监控系统BAS的一个子系统。

（1）照明设备组的时间程序控制：将楼宇内的照明设备分为若干组别，通过时间区域程序设置菜单，来设定这些照明设备的启/闭程序。如营业厅在早晨和晚上定时开启/关闭；装饰照明晚上定时开启/关闭。这样，每天照明系统按计算机预先编制好的时间程序，自动地控制各楼层的办公室照明、走廊照明、广告霓虹灯等，并可自动生成文件存档，或打印数据报表。

（2）照明设备的联动功能：当大楼内有突发事件发生时，需要照明系统作出相应的联动配合。当有火警时，联动确认装饰照明关闭，应急照明打开；当有保安报警时，联动相应区域的照明开启等，实现消防及安防系统的联动控制。

（3）一般的照明监控系统是通过在配电箱内设置接触器和手/自动转换开关等控制电器实现对照明回路的控制。对于控制回路较多、场景控制复杂或有调光要求的照明控制系统宜采用自成体系的独立监控系统，并预留与建筑设备监控系统网络连接的通信接口。

3、对电梯系统的监视

（1）监视电梯（自动扶梯）运行状态，对电梯故障及紧急状况实行在线报警，并具有故障检测功能。

（2）在多台电梯集中排列时，应具有按规定程序集中调度和控制的群控功能。

（3）如果电梯（自动扶梯）自带计算机控制系统，应预留与建筑设备监控系统网络连接的通信接口。

（4）在建筑智能化集成系统中，对于电梯运行系统、火灾自动报警系统、安全技术防范系统之间需具备一定的协同工作外，也应按照国家相关部门的有关规定设置管理权限，如：只监不控、分层管理等。

四、建筑设备监控系统的节能措施

1、空调系统节能

空调系统包括冷热站、空调机组、空调末端设备等。空调系统能耗是本商业中心耗能中最大的一项。建筑设备监控系统能够使空调系统的能耗得到最大可能的减低。

（1）台数控制：建筑设备监控系统能够根据实际供冷需求，实时加减冷水机组运行的台数，从而实现节能。

（2）变频控制：因设有冷冻水二次泵系统，建筑设备监控系统可采用变频技术，实时调节水泵的转速，降低其能耗。

（3）变风量系统（VAV）

采用压力无关型变风量箱构成变风量系统，基于变风量箱（末端）的送风量与风道压力无关的特点，在保证处于“最不利点”处末端的送风量足够的前提下，依据令各使用中的变风量箱风阀开度均保持在85%～95%的原则，调整变风量空调机组的转速（此即变静压自动控制），可降低变风量空调机的风能损耗。

（4）采用节能设定值

从节能角度出发，来确定室内温度、湿度的设定值，通过建筑设备监控系统来保证室内温度、湿度维持在设定值范围内。国务院办公厅《关于严格执行公共建筑空调温度控制标准的通知》规定：夏季室内空调温度设置不低于26℃，冬季室内空调温度设置不得高于20℃。据测算，夏季空调室温设定每提高1℃可节约电能5%～10%。

（5）热交换控制

夏季，由于新风温度较高而排风温度较低，利用两者的风道热交换降低新风温度，以节约能源。

2、照明系统节能

照明系统包括室内普通照明、室外景观照明、应急照明等。照明系统的能耗在大型建筑中往往仅次于空调系统。建筑设备监控系统可以对照明系统进行灵活的自动控制和管理，在保证照度的同时尽可能地使照明系统更节能。本工程案例就是采用如下方式对照明系统实行监控：a.根据预设的时间表自动定时开闭灯具；b.充分利用光照度传感器感知现场的光亮度，并根据此自动调整区域内开闭的照明回路数量；c.根据节假日分级管理，变换预设的场景亮灯模式，还与门禁系统联动，结合电梯监控系统，根据人员进出情况控制灯具开闭等。引入建筑设备监控系统进行照明控制后，对比普通高层商业大楼，通常可使照明用电量减少30%以上。

结束语：通过建筑设备监控系统的实时监测和控制，不仅能有效地降低建筑物的日常运行的能耗，更能提高物业管理的服务质量与工作效率，有效的实现智能建筑的建设目标。

参考文献：

[1] 梁华.建筑弱电工程设计手册.中国建筑工业出版社，1996.

[2] 周宏.楼宇自动化管理系统应用浅谈.电气工程应用，1995，（4）.

[3] 华东建筑设计研究院.智能建筑设计技术（第二版）.同济大学出版社，2002.

[4] 孙见君.制冷与空调装置的自动控制.化学工业出版社，2003.

[5] 张少军.建筑智能化系统技术.中国电力出版社，2006.