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智慧生活設計事務所


2017年5月31日 星期三

What is green building?






來源:公众号 作者:智标科技有限公司 


在當前建設節約型社會,降低建築能耗,實現綠色低能耗建築,解決建築髙能耗問題的背景下,樓宇自控系統(Building Automation,BA)作為智慧建築的核心,在節能建築、綠色建築中發揮著重要作用。


「綠色建築」的「綠色」,並不是指一般意義的立體綠化、屋頂花園,而是代表一種概念或象徵,指建築對環境無害,能充分利用環境自然資源,並且在不破壞環境基本生態平衡條件下,建造的一種建築,又可稱為可持續發展建築、生態建築、回歸大自然建築、節能環保建築等。

绿色建筑中如何设计BA系统


樓宇自動化系統也叫建築設備自動化系統,包括空調機組控制系統、冷凍站系統、熱交換系統、給排水控制系統、送排風控制系統(不含消防送排風機)、變配電監測系統、公共照明控制系統等子系統。常用設備由傳感器、現場控制器(DDC)以及中央監控站組成。

綠色建築BA設計的目的:
(1)要保證為室內的人員提供一個舒適、安全的環境,比如說要對室內的溫度,進行科學的調控,來達到令人感到舒適滿足的效果。

(2)要提供最佳的能源供給方式,可以達到節能降耗的目的,根據不同地區的使用功能不同,像空調,在不同的區域給予不同的空調移機通風系統的設計與管理,這樣便能夠實現使用該系統的區域內達到空調效果,而沒有使用該系統的區域,則不開通空調,則能夠降低空調的運行成本,達到節能降耗的目的,另外,對於不同區域的系統運行狀況,要做好詳細的記錄,和使用效果分析,實現建築物的統一管理。

(3)要實現設備管理的現代化和自動化,在建設物內部的一些設備進行參數的設置時,要以樓宇設備自動化系統作為依據,透過對眾多設備的運行參數,進行採集和處理水、電等,對這些數據進行分析,然後可以對它們的維修時間、能源的耗費情況,和運行運用等數據的計算提供依據,同時可以減輕工作人員的工作負擔,而這些功能都是透過自動化來實現的。


BA系統將通信、電腦和自控等技術,透過有效的資訊傳輸網路,將建築物內的電力、照明、空調、電梯、給排水、消防等設備或系統連接起來,各子系統之間資訊相互聯動,實現對建築物內所有機電設備,運行狀態的監控和自動化管理,保證建築物內所有設備均處於高效、節能和最佳運行狀態,為用戶提供良好的工作和生活環境。

為實現對設備的靈活控制,以及集中管理,採用集散控制系統(DCS)。集散控制系統可劃分為三級結構:

第一級為現場控制級,承擔單個設備控制,以及與監控站聯繫;

第二級為監控級,主要對建築設備控制信息進行集中管理;

第三級為管理級,將建築設備自動化系統和整體智慧建築系統有機結合,構成安全的監控管理系統。

绿色建筑中如何设计BA系统
  

1、供配電監控系統
供配電監控系統,對供配電設備運行狀況進行監測,對建築物內各耗能環節(如輸/配電系統、冷熱源、照明、辦公設備和熱水能耗等)進行獨立分項計量。


BA系統透過開放的標準通信介面,連接供配電監控系統,讀取各配電設備的詳細運行參數,並對各參量(如電流、電壓、功率、頻率、功率因數、變壓器溫度等)進行即時檢測,一旦發現異常,BA系統會立即警報,提醒維運人員迅速採取措施進行處理,從而有效地實施建築節能。

此外,BA系統可將各項監控數據,定期生成數據報表並存檔,管理人員可對數據報表進行分析和對比,分析建築的能耗結構和各設備的能耗水準,查找供電異常情況,並提出改進措施,從而有效地維持建築的低耗運行狀態。

2、照明、風機盤管、新風聯動控制系統



採用自行研發的集照明、風機盤管、新風系統於一體的自動化系統,以無線射頻辨識(RFID)、4.8GHz微波傳感器為輸入端,透過微波、RFID對人體進行定位,整合室內照明、風機盤管及新風末端的智慧控制,將三者的控制與建築內部的活動關聯起來,避免人為操作帶來的不必要能源消耗。

自動化控制系統基於RFID技術,進行人員動態辨識,有效記錄人員的進出及留存情況,上傳數據到監控中心,並以S7-1200PLC為下位機控制輸出,控制建築內的照明、空調、新風等電氣設備的運行及關閉狀況。

智慧控制系統可以透過開放的標準通信介面,整合到BA系統中,可以即時監視每個照明迴路、風機盤管、新風閥門的運行狀態、手動/自動狀態,並且可以遠端控制,每個迴路的開啓/關閉。照明、空調、新風的聯動控制系統,實現了建築與人的互動,極大地降低了建築能耗,實現建築年節能20%以上。

3、給排水系統


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給排水系統對水箱、水池、排污泵、集水坑、給水泵等設備進行監控,並按使用用途合理設計分項計量水表,分別對建築辦公用水、綠化灌溉用水、道路廣場沖洗用水、空調冷卻水補水等設置計量水表。透過對各類型的用水情況,進行統計分析,可合理地調整項目用水量的分配,有效提高用水效率。

4、空調冷熱源系統



空調系統是建築物最主要的耗能系統之一,約佔建築總耗能的40%。為實現建築節能,建築設備自動化系統,即時調節空調控制系統,降低空調能耗。

綠色建築中,主要採用中央空調進行供冷,配置獨立的空調冷熱源自控系統,透過現場狀態監測點、參數監測傳感器、DDC控制器,對設備和系統運行狀態,及相關參數進行監測,應用變頻調節技術對冷水機組、水泵、冷卻塔,及相關閥門進行整體協調控制,實現空調系統的高效運行。

5、電梯系統



系統共配置3台能量回饋電梯,採用1套獨立的電梯運行系統,並運用群控技術管理,實現在不同客流時期,電梯自動進行調度控制,可大大縮短候梯時間,避免多台電梯同時響應,而造成空載運行的現象,大幅降低電梯能耗,每年約節能30%。

電梯系統提供開放的介面,給BA系統整合,可即時監視電梯的各運行參數,掌握電梯設備的運行情況,當發生電梯故障時即時報警。

電梯系統對於各種自然災害現象,也有一定的防範作用,當發生火災、地震災害等緊急事件時,可以配合消防系統,實現協同工作。另外,管理人員可以在監控系統上,對電梯系統進行強制干預,以便根據需要,隨時對任何一台電梯進行啓停控制。

6、多功能光伏幕牆自然通風系統
多功能光伏幕牆自然通風系統,透過網路閘道器介面,併入到BA系統中,進行設備的監控。在建築幕牆的非透明部分,採用多功能光伏通風遮陽構件,兼顧通風、遮陽、光伏發電等功能。


多功能光伏幕牆自然通風系統,主要透過控制頂部穿孔鋁板處,可旋轉式通風器,變換不同季節下的通風模式,室外新風由下傾斜面和底部穿孔鋁板,進入通風腔體,將所有通風器採用RS-485方式連接,並接到控制中心。

控制中心採集相關的數據資訊,透過程序判定後,發送控制指令進行通風器的開合控制。

結語
在綠色建築中,以BA系統為平台,整合各子系統數據,進行各子系統的聯合控制,使建築室內各子系統,始終在最優狀態下運行。

採用控制技術降低了建築能耗,促進大型公共建築室內,各系統聯動控制相關領域的發展。

另外,透過對採集的建築設備運行,及能耗數據進行分析,可及時發現問題,對建築設備進行優化改造,從而提高設備能效。


                                                                                                                                                                                                                 

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