智能化大廈是寫字樓等公共建筑發展的一個趨勢，是科技高度發展的結晶。 它由三個子系統組成：樓宇自動化系統(Building Automation System)、通訊自動化系統(Communication Automation System)和辦公自動化系統(Office Automation System)。在國內，又將消防自動化系統(Fire Automation System) 和安保自動化系統(Security Automation System)從樓宇自動化系統中獨立出來，構成智能化大廈的五個子系統，這就是通常所說的5A智能化大廈。 樓宇自動化系統(BAS)又稱建筑設備自動化系統，主要是用以對建筑物內的空調系統、給排水系統、照明系統、變配電系統以及電梯等系統設備進行集中監視、控制與管理的綜合系統，一般為集散結構，即分散控制、集中管理；它是能否為人們提供一健康、舒適、高效的建筑環境的關鍵，故該系統的設計對一智能化大廈而言舉足輕重。 是否采用BAS系統 是否采用BAS系統，是建筑發展商和設計工程師首先要面對的問題，一般可以從以下幾個方面考慮： (1)特別重要的，且具有—定規模的建筑，為保證其所屬設備及安全系統具有較高的可靠性要求可以考慮采用BAS系統； (2)BAS系統的一次性投資能控制在項目總投資2％以下時可以考慮采用BAS系統； (3)能耗較大的建筑(如上萬平方米，采用全空調系統的建筑)，BAS系統的初投資可以在五年內收回時可以考慮采用BAS系統； (4)多功能的大型租賃性建筑可以考慮采用BAS系統； (5)當設備的控制與管理比較復雜，人工手動方式難以完成，必須依靠汁算機控制時，可以考慮采用BAS系統； (6)當采用BAS系統時，其投資與可靠性綜合指標優于其他可采用的系統時，可以考慮采用BAS系統BAS系統的優點與目前工程中存在的問題 3．1 BAS系統具有如下優點： (1)提高大樓的管理水平 現代化的大樓，設備眾多，且散落于大樓的各個角落，大樓的設備管理相當困難，有些設備如吊裝于吊頂內部的新風機組，其送風溫度靠人根本無法調節，BAS則可很容易地解決這些問題，使大樓的設備管理維持在一個較高水平； (2)降低工作人員的勞動量 現代化大樓里的眾多設備，依靠人力維持日常檢修，勞動量巨大，需要相當多的工作人員，BAS系統則能自動診斷設備是否發生故障，因而只需少量工作人員即可維護設備管理； (3)節約能耗 BAS系統通過及時調整大樓內設備的運行狀況和數量，關閉不需要運行的設備，可以節約大量能耗。據國外有關資料介紹，如上萬平方米以上的全空調建筑采用BAS系統，每年節省的運行費用可按l5％～20％(官方統計值)計算，樂觀值可達25％～30％，保守值也有l0％～15％。 3．2 雖然BAS系統具有以上優點，但是由于它在國內興起的時間不長，人們對它的認識不盡完善，目前已竣工的工程，暴漏出如下兩個問題： (1)系統的開通率較低 BAS系統是在八十年代末九十年代初在國內興起的，到目前為止，已竣工的采用BAS系統的建筑數以百計，但開通率相當低，據業內人士估計，不超過20％。 (2)已開通的BAS系統節能效果不盡理想 目前已開通的BAS系統，多數只實現了建筑設備的自動啟停和監測，其節能也主要表現在一些設備的定時啟閉，而作為建筑耗能的重點空調系統，如何優化運行，如何根據實際系統盡可能進行節能經濟運行則遠未能實現 問題的分析 產生以上情況的原因雖然很多，且不同的樓宇又有不同的具體原因，但綜合分析，仍可以找到它們的共性： 4．1 BAS系統的本身原因所致 目前市場上的BAS系統，無論是哪一家系統供應商提供的系統，都很難實現與其他任何建筑設備供應商提供的設備進行數據通訊，這一定程度上妨礙了系統的開通和系統對建筑設備的優化管理。ASHRAE在97年推出了BACnet協議，該協議適用于中央站之間經由以太網或ARCNET兩類管理網的通信和文件傳遞，也適用于分站級控制網絡中的各種設備間的通信，目前是美國建筑物自動化系統的國家標準。該協議也符合我國國標JGJ／T16—92（民用建筑電氣設計規范)的規定，圾可能成為該行業的世界標準。這使得減少BAS系統本身的缺陷成為可能，相信不久以后符合該標準的BAS系統將在市場占主流。 4．2 設計與施工管理等因素所致 BAS系統涉及的知識面相對較廣，系統相對復雜，對設計工程師的要求也高一些。多數控制公司的作法是由設備專業的工程師提出工藝參數要求，而由控制專業的工程師設計系統。這樣的作法能滿足一般的要求，但由于各工種之間難以進行較深的交流，設備的優化運行則較難實現，結果系統的節能效果不盡理想；此外，各工種各司其職，不同系統間的接口也容易被忽略，從而影響系統的開通率；在施工過程中，由于施工管理人員對系統的理解不夠及其他一些因素，不同系統間的接口也容易被忽略，同樣也影響系統的開通。 4．3 空調工程師參與不夠所致 空調系統是BAS系統控制的主要系統之一， 空調耗能則是建筑耗能的最大用戶，空調系統的節能性能直接導致BAS系統節能性能，而很多空調工程師都認為BAS系統是弱電工程師的事情 ，對它的積極性不高， 這同樣也導致BAS系統節能效果不盡理想。 設計中幾個注意的問題 5．1 BAS系統與建筑設備之間的接口 BAS系統與建筑設備之間的接口是BA系統設計時首先要注意的問題，它關系到DDC的指令能否直接、有效地作用于各建筑設備，直接影響系統能否順利開通。系統設計工程師在設計之初就應向發展商或建筑設備電氣控制箱的供應商提出接口要求，如電氣控制箱應提供手／自動轉換、開／關指令、開／關狀態、故／障狀態等接點及對這些接點的要求，或建議發展商選購遵循哪一些協議的建筑設備；設備到貨時，設計工程師和其他相關工程師按照設計要求進行驗貨，避免DDC的指令不能直接、有效地作用于各建筑設備，影響系統的順利開通。 5．2傳感器、執行器的信號類型與控制模塊的信號類型一致 傳感器、執行器的輸入、輸出信號類型與控制模塊的輸入、輸出信號類型一致與否，直接關系到BA系統能否順利開通，設計時應該予以重視。一般應注意兩點： (1)兩者類型是否一致 隨著傳感器、執行器技術的發展，其輸入、輸出信號類型也在發生變化。如溫度傳感器的信號類型一般為模擬輸入(AI)，而采用占空比技術的溫度傳感器的信號類型則為數字輸入(DI)；電動調節閥的信號類型一般為模擬輸出(AO)，而采用浮點控制技術的電動調節閥的信號類型則為數字輸出(DO)，所以只憑經驗想當然認為溫度傳感器為AI信號，電動調節閥為DO信號是不行的。 (2)兩者類型一致時，還應注意是否匹配 兩者類型一致時，也同樣存在是否匹配的問題。如AI信號有2—10V和4—20mA的區別，DI信號則有頻率大小區別。4—20mA的AI信號要經過處理才能接到2—10V的AI模塊版上，而脈沖間隔為ms級的DI信號接到s級的DI模塊版上后，可能就產生誤報等問題。 5．3傳感器的安裝位置與方法 傳感器是BAS系統的“眼睛”，其工作狀況 如何，直接影響BA系統對被控對象的控制效果。有關文獻介紹，傳感器故障占系統故障的60％以上，可見傳感器在系統中的地位。一般傳感器對安裝位置和方法都有一定的要求，設計時如果不予以重視，則會產生如下影響： (1)傳感器無法正常工作，系統無法調通 一些傳感器 ，如空氣流量傳感器、水流量傳感器、水流開關等對風速和水流速有一定要求，如果將它們安裝在死角或死區，它們可能無法正常工作；又如水流開關要求不能遭水擊，如果將它安裝在閥的下游，則可能會由于水錘現象的發生而損壞它，它也無法正常工作；同樣，傳感器的安裝方法不正確也會有類似的結果。 (2)傳感器正常工作，但沒有正確反映被控區域的參數 目前的工程中，在對空氣處理機組進行控制時，許多控制廠商都是通過對回風的參數監測來控制被控區域的溫度。檢測回風參數的溫濕度傳感器常安裝在機房的回風管道上。很多工程中都是吊頂回風，只是在機房內設置一段回風管。由于熱空氣上升，冷空氣下降的原因吊頂中空氣的溫度比被控區域的溫度高出幾度，已不能代表被控區域的溫度，此時，無論控制程序如何完善，都起不到良好的節能效果。 5．4冷源系統的群控問題 冷源系統包括冷水機組、冷卻塔、冷凍水泵及冷卻水泵等，彼此相互影響，相互作用，構成空調系統的水系統，是空調耗能的關鍵。其中，某些設備也配有自己的微電腦控制系統，但這只能保證該設備最佳運行，不能保證其他設備最佳運行，更不能保證整個冷源系統最優化運行。利用BAS系統各DDC之間良好的通訊功能和中央電腦強大的計算功能，在監控各設備的同時，綜合考慮整個系統，給出冷源系統的數學模型，依據模型優化運行設備，是提高BAS系統節能性能，挖掘其潛力的有效手段。 5．5空氣處理機組的優化控制 如前所述，利用BAS系統各DDC之間良好的通訊功能和中央電腦強大的計算功能，在確保被控區域舒適性的前提下，盡可能利用自然供冷，減少機械制冷的時間，實現空氣處理機組的多工況分區運行，也是提高BAS系統節能性能，挖掘其潛力的有效手段。 6 結語 (1) BAS系統是公共建筑發展的一個趨勢，隨著計算機技術、信息技術及控制技術的發展，其自身的缺陷會越來越少，目前國內有關工程中出現的一些問題，主要是由于人們對它的認識局限所致，不應成為阻礙其發展和應用的理由。 (2) BAS系統為建筑設備的節能提供了可靠的前提，系統設計工程師和建筑設備工程師應在這一前提下，共同努力，盡可能挖掘BAS系統的潛力，優化設備的運行，節省建筑能耗。 (3) 空調系統是BAS系統控制的主要系統之一，空調工程師應開放思想，學習有關儀表、電氣、計算機、控制及通訊等方面的知識，自己設計BAS系統，這是優化空調運行，減少空調耗能的有效手段。以上只是本人幾年來從事BAS系統工作的一些體會，其目的是拋磚引玉，與同行交流，共同提高我國的BAS水平。