浅析楼宇自控系统设计

摘要：楼宇自控系统是智能大厦的一个重要的组成部分，随着社会的发展和进步，楼宇自控系统被得到普遍的应用，楼宇自控系统是基于现代计算机技术、自动控制技术、通信技术及网络技术，通过网络将分布在各监控现场的系统控制器连接起来，共同完成集中操作、管理和分散控制功能的综合自动化系统，本文将对楼宇控制系统设计予以简单介绍。

关键词：楼宇；自控系统；设计

中图分类号：N945.23 文献标识码：A 文章编号：

楼宇自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称，楼宇自动控制系统，它是利用计算机，自动地对建筑物内的电气设备进行监控，它具有节能、提高经济效率和改善设备周围环境等功能，现在越来越被人们所接受，是现代建筑的重要组成部分之一，所以人们对于楼宇自动化设计的要求也越来越高，本文就将从以下几个方面对这一问题予以简单论述。

1楼宇自控系统的概念

楼宇自控系统(Building Automation System简称BAS)是智能建筑中不可缺少的重要组成部分，在智能建筑中占有举足轻重的地位，它对建筑物内部的能源使用、环境及安全设施等进行监控，它的目的就是提供一个既安全可靠、节约能源、又舒适的工作或居住环境，同时大大的提高建筑物管理的科学性和智能化水平，楼宇自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称，其中建筑设备主要是指为建筑服务的、那些提供人们基本生存环境(风、水、电)所需的大量机电设备，如暖通空调设备、照明设备、变配电设备以及给排水设备等，通过实现建筑设备自动化控制，以达到合理利用设备，节省能源、节省人力，进而确保设备安全运行之目的，而且楼宇自控系统设计为集散控制系统，它是将计算机网络及接口技术应用于楼宇自控系统，它通过系统的中央监控管理中心的集中管理和各现场控制器的分散控制实现对建筑物内水、暖、电、消防、保安等各类设备综合监控与管理，其管理者可以通过中央监控管理中心上的可视化的图形界面对所有设备进行操作、管理、警报等，同时通过网络实时地获取各种设备运行状态的报告和运行参数，这样可以有效的提高管理水平和工作效率，利用计算机网络和接口技术将分散在各个子系统中不同楼层的直接数字控制器连接起来，通过联网实现各个子系统与中央监控管理级计算机之间及子系统相互之间的信息通信，以达到分散控制、集中管理的功能模式，即集散控制系统。

2楼宇自控系统的基本构成及基本工程

楼宇自控系统通常包括空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统、消防系统及保安监控系统等子系统，其主要由主控制器、现场控制器、传感器件、执行机构和各种软件（包括基本软件和应用软件，支持系统完成本身运行和外部控制所需要的各种功能）构成。

楼宇自控系统的基本功能就是进行数据采集；各种设备启/停控制与监视；设备运行状况图象显示；各种参数的实时控制和监视；参数与设备非正常状态报警；动力设备节能控制及最优控制；能量和能源管理及报表打印和事故报警报告及设备维修事故报告打印输出。

3楼宇自控系统的设计与选型

楼宇自控系统的设计与选型时首先要确定建筑物的功能，了解业主的需求；其次了解机电专业对控制系统的要求，确定BAS监控范围，探讨控制方案，确定控制功能和网络结构；接着进行系统选型，楼宇自控系统是涉及计算机技术、控制技术、通信技术等多种高新技术的复杂系统，如何根据大厦的功能要求从众多的产品中选择合适的产品是十分重要的，需要综合技术、经济各项指标进行全面客观的比较分析和实地考察，才能确定，通常可以从以下几个方面进行考虑：一是可靠性高；二是技术先进；三是互操作性好；四是符合主流标准；五是满足实用要求；六是便于维修；七是生命周期成本低；八是厂家实力与售后服务；在接下来就是与土建专业共同确定中央控制式的位置、面积，确定竖井数量、位置、面积、布线方式等，以使建筑设计满足智能化系统运行的要求，与智能化系统设计形成和谐的统一整体，并为智能化系统留有可扩充余地；然后画出大楼BAS控制网络图；再完成配电设备二次回路设计和各种仪表的选择、调节阀计算，确定BAS现场传感器的规格、尺寸和安装方式；再画出各子系统的控制系统图及各层管线敷设平面图；最后列出BAS设备、材料表，写出设计、施工要点，各专业图纸会签。

4楼宇自控系统设计的关键

一个成功的楼宇自控系统设计工程必须具有的要素：一是系统的可靠性：楼宇自控系统在应用中应稳定可靠，发生故障概率应降到最低可能的限度；二是系统的可扩展性：随着系统应用及技术的发展，楼宇自控系统要为未来的发展留出可扩展的空间；三是系统的互操作性：互操作性的开放系统不仅是要求设备级的互操作性，同时也要求系统级别的互操作性，即从设备到系统，对于开放系统采用平坦式，点对点的，即插即用，易于扩展的开放系统结构，将多家厂商的产品和系统根据功能的需求，以实现系统与设备之间，系统与系统之间，设备与设备之间即插即用的互操作；四是系统要能提供精确的、量化的控制模式，为建筑物的能源控制提供可靠保证，任一业主为建筑物安装楼宇自控系统的直接动因都是要能实现建筑物能源消耗大幅度降低以达到节省建筑物营运成本的目的，这就要求楼宇自控系统整个控制过程尽可能精确；五是系统的可监控性：楼宇自控系统的执行机构分散在各个楼层的不同位置，为使系统及操作人员能够监控到自动控制指令是否正常，应考虑一套独立的反馈传感器；六是系统的联动性：在工程设计中，我们可以采取设备自控系统、闭路监视系统、防盗报警系统、门禁系统进行有机的集成，或称之为联动，以满足实际运行管理的需要。

5智能建筑楼宇自控系统的设计步骤及内容

楼宇自控系统是建筑设计的一部分，并与建筑设计同时进行，在工程设计中，要根据业主的投资额度和使用要求，确定楼宇自控系统的控制范围、控制点数及整个系统的构成，还要做好与土建施工有关部分的管线预留和预埋，我们通常把设计部门完成的设计内容称为一次设计，其主要内容包括以下几个方面，一是方案设计，此设计阶段，建筑电气专业设计文件主要为设计说明书；二是初步设计，此设计阶段主要包括以下内容：设计说明书、系统图、平面图和主要设备材料表；三是施工图设计，其设计文件包括图纸目录、施工设计说明、系统图、平面图和主要设备材料表；一次设计图纸在施工中的使用，是配合设备招、投标的基础资料，供设备招、投标使用的，待招、投标工作完成后，还要由中标的专业公司配合设计部门进行二次深化设计，首先，要按产品性能、特点完善设计部门的一次设计，核对控制点数表，确定各种设备的规格、型号，绘制二次设计施工图纸，包括详细的分系统图、接线图以及联动关系软件功能说明、系统的操作及维护手册，而且所选择的设备要有开放的标准，自控系统要对楼内全部机电设备进行控制，这些设备和系统的数据通讯必须按同一标准协议，它由一系列与软件及硬件相关的通讯协议组成，规定了计算机控制器之间所有对话方式，在实际工程中，多数设备和子系统愈来愈多，愈来愈复杂，由于不同厂商提供的不同产品和系统，其通讯协议不同，导致互联很困难，所以承包商一般采用开发网关方式，完成不同系统的互联，而系统之间要完成协议转接，就一定要开发网关的硬件及软件来实现互联，待中标公司二次设计完成后，供施工、设备安装、调试等环节使用，最后，通过权威或法定的主管部门测试后，该系统才能进行试运行。

6结语

综上所述，楼宇自控系统是多种高科技技术的融合，是建筑技术、信息技术、计算机技术和自动控制技术有机结合的产物，从而使得整座建筑各独立系统能够高度集成，做到保安、防火、设备监控三位一体，以提高物业管理的效率和综合服务功能，楼宇自控系统的功能和作用在职能建筑中占有极为重要的地位，为人们的工作和生活带来了前所未有的高效、舒适和便捷的环境，希望通过本文的介绍，能对同行的工作起到一定的指导作用。

参考文献

1. 陆伟良 《智能化建筑导论》 中国建筑工业出版社 1996年6月

2. 华东建筑设计院 《智能建筑设计技术》 同济大学出版社 1996年10月