周鸿源
杭州立方控股股份有限公司 浙江省杭州市 310000
摘要：楼宇自控系统作为智能绿色建筑的重要组成部分，发挥着系统调度控制案、数据存取控制、显示系统运行状态与历史趋势、设备远程控制等作用，为使用者提供了舒适与安全的建筑环境，取得了显著的建筑节能效果。然而，作为一种全新的控制系统，楼宇自控系统的设计工作还需要进一步完善。因此，本文对智能绿色建筑中楼宇自控系统的设计步骤与要点进行分析，以供参考。
关键词：智能绿色建筑；楼宇自控系统；设计分析
一、智能绿色建筑中楼宇自控系统的设计步骤
1、工程需求分析
在楼宇自控系统设计阶段，必须做好前期资料收集分析工作，明确楼宇自控系统的应用场景与使用需求，树立正确的设计思路，如果工程需求分析错误，将造成楼宇自控系统部分使用功能与设施设备的闲置浪费，无法切实满足建筑使用与楼宇控制需求。为此，应开展工程需求分析，对智能建筑的使用功能与配套系统配置结构进行调查，根据业主提供的信息，明确期望达到的目标，确定楼宇自控系统的组成结构，如将系统功能分为设备运行监控、火灾报警与消防联控、公共安全管理、数据存取调度四类。
2、确定系统控制方案
设计人员根据已掌握的工程信息，编制楼宇自控系统的被控设备与控制功能一览表，在表格中明确各项子系统的控制方案与预期控制目标，填充设备选型要求、设备安装位置、组网方式、系统结构、接口预留位置与数量等方案内容，将系统控制方案作为施工指导文件。
3、设备选型
楼宇自控系统主要配置有传感器、现场控制器与中央监控站，传感器负责对被测对象的运行状态与现场环境情况进行监测感知，持续上传现场监测信号。现场控制器负责监视与控制系统有关的机电设备，根据所下达控制指令调整设备运动状态。中央监控站是楼宇自控系统的核心，负责集中显示被测机电设备与子系统运行数据，为管理人员提供远程控制、人机对话、动态显示图形、集中管理等功能。如果设备选型不合理，直接影响到楼宇自控系统运行水平，以及使用功能的实现。
在设备选型环节，设计人员应将楼宇自控系统使用功能为主要依据，明确设备性能指标要求，从施工技术、使用性能、采购成本、适用场景等方面着手，对各种类型号设备进行综合分析，做好设备选型工作。例如，在温度传感器选型环节，考虑到传感器测温元件与被测介质频繁开展热交换，导致测量信息存在滞后性，难以准确反应设备运行状态。因此，应配置接触式温度传感器，该款传感器通过传导方式，可以直接显示被测物体的实时温度，响应速度与灵敏度较为理想。
4、绘制BAS总控制网络图
在楼宇自控系统设计方案制定完毕后，应绘制BAS系统总控制网络图与子系统被控设备原理图。例如，在总控制网络图中，明确标记传感器与DDC控制器等设备的安装位置与规格型号等信息，使用特定颜色标记电源引入线与控制线的敷设线路，以及DDC控制器的输入输出点数，将图纸作为施工参照。
二、智能绿色建筑中楼宇自控系统的设计要点
1、模块化设计
考虑到楼宇自控系统的结构体系较为复杂，由暖通空调系统监控、给排水监控、电视监控、安保人员巡查、防盗报警、火灾预警等子系统组成。在这一工程背景下，如果采取传统的设计模式，将会大幅提高楼宇自控系统的设计难度，且系统在运行期间容易出现控制不当的问题。
因此，应采取模块化设计方式，将使用功能与使用场景为依据，将楼宇自控系统结构划分为若干独立模板，明确模块接口标准，针对性开展单一模块的设计功能，实现模块的使用功能。随后，将各独立模块的设计方案进行整合处理，形成整体性的楼宇自控系统，通过开展模拟试验，观察楼宇自控系统在不同工况条件下的运行情况，发现并解决方案中存在的设计问题与技术性问题，提高各模块单元之间的兼容性。如此，即可取得理想的楼宇自控系统设计效果，将整体设计目标分解为若干具体任务。同时，系统内各模块单元保持为半独立状态，在任意一处模块或所连设备出现运行故障后，并不会对楼宇自控系统的整体运行状态造成明显影响，以此保证系统稳定运行。
2、系统结构设计
在智能绿色建筑工程中，常见的楼宇自控系统结构形式为集散式与现场总线式两种，不同结构形式的适用场景、系统功能组成与控制水平存在差异，设计人员唯有结合工程情况选择合理的结构形式，方可充分发挥楼宇自控系统的应用优势。其中，集散式控制是在建筑内配置一定数量的微处理器，负责在系统运行期间对所收集监测信号进行分析处理，实现对被测设备与建筑配套系统的集中操作管理和分散控制的系统。根据实际应用情况来看，集散式控制系统具有分级递阶结构、功能分散、信息综合与集中管理的特征，通过两次网络结构来控制三层级设备，本质上属于管控一体化系统。但是，集散式控制系统的设计难度较大，结构体系较为复杂。
现场总线控制系统是在集散控制系统基础上发展而成，将网络通信与管理理念引入控制领域，基于数字通信协议，连接现场被测设备与自动化系统的通信网络，具有现场设备互连、功能分散、开放式互连网络等优势，突破了传统集散式控制系统需设置专用通信网络、控制功能难以下放现场的局限性，广泛应用于主流楼宇自控系统中。
3、子系统功能设计
3.1火灾报警系统
在火灾报警系统设计环节，首先，在建筑内外部设置若干数量的温度传感器与烟感器等信息传感装置，持续对周边环境情况进行感知，将监测信号上传至楼宇自控系统。当监测到出现建筑火灾事故时，联动控制火灾报警与消防给排水等系统，快速扑灭火势，通报建筑火情。其次，在楼宇自控系统中，保持火灾报警模块的独立运行状态，避免其他模块单元出现故障时，影响到火灾报警系统的正常运行。
3.2空调通风系统
重点开发楼宇自控系统中空调通风与现场环境的监控功能，配置若干种类传感装置，持续对空调通风设备运行状态与现场环境进行监测感知，监测要素包括环境温度、空气湿度、二氧化碳浓度、过滤网淤塞情况等。在发现异常情况，或是监测值超过相应额定值后，楼宇自控系统基于运行准则，自动对被控设备远程下达控制指令，如调整水盘管回水侧二通电动调节阀，控制新风风阀开度与风机压差。
3.3给排水监控系统
在制定给排水监控系统设计方案时，重点开发系统监控与设备控制功能。以监控功能设计为例，在消防水池、消防水箱、生活水池、集水坑等设施内设置传感器，持续对设施内的给水流量与实时水位进行监测，当监测到给水流量和水压流量等参数异常时，自动发送报警信号，远程调整水箱与给水泵等设备的运行状态，如自动撤出故障水泵，投入备泵。
结语：
综上所述，为推动现代建筑的绿色化与智能化发展，为人民群众提供更为优质的建筑服务。因此，企业必须不断寻求楼宇自控系统在设计层面上的创新突破，完善楼宇自控系统设计体系，攻克各项设计难题，实现建筑物的信息化、统一化、自动化管理目标。
参考文献：
[1]陈志铭.智能绿色建筑中楼宇自控系统的设计[J].工程建设与设计,2019(08).
[2]李斌.智能绿色建筑中楼宇自控系统的设计探讨[J].山西建筑,2014,40(30).
[3]滕飞.刍议智能绿色建筑中楼宇自控系统的设计[J].智能建筑与智慧城市,2018(06).