楼控节能方案

第一章.项目实施效果

根据以往项目实施后经验，楼控实施后相比传统管理有以下优点：
    有效的节约能源
由于该系统可以根据建筑内外环境自动调节，使所有设备的运行在满足人们需求条件下以节能方式运行。这样可比不用自控系统的建筑节能30%左右。

    创建舒适、健康的人工环境
该自控系统可按人们的要求自动调节建筑内部温度、湿度、空气质量、灯光照度及相关设备的运行，创建一个舒适的人工环境，保证人们的健康。

    通过节能措施，在两年左右可以收回初投资，还可以降低人工成本。
以上海博物馆为例，1996年的营运总体费用预算为1200万元人民币，由于智能控制系统良好的节能效果，实际营运费用仅为600万元人民币，一年就收回了该馆当初对楼宇自控系统的投资费用；同时只要2人就可以完成原来编制为80-90人的工作量。

    在日常管理和突发事件的处理上，能够全面协调调度各个系统。
楼宇自控系统将各个子系统整合在一起，在一台PC机上就能够监测到相连的各系统运行状态，同时楼控系统拥有扩展接口与其他智能系统如办公自动化、通信自动化、计算机网络系统、建筑物综合布线系统等相连，可以互相读取数据，大大提高整个智能建筑物的整合度，所谓牵一发而动全身，因此能够指挥协调各个系统的同轴运转。

    提高管理效率，方便管理
1.    人员管理：该自控系统按程序自动操纵建筑内部的电气设备，一般不需要人直接在现场操作设备，如果需要干涉系统运行可以通过修改程序或使用监控工作站控制设备的方式运行，这样原来需要10几个人要完成的设备巡检任务，现在只需要几个人就可以完成，大大节约人力成本；
2.    设备管理：对于设备的异常情况，自控系统可以自动报警。比如空调系统内的过滤网检查等等，原来需要不定时不定期进行更换，严重浪费人力和物力，实施楼控系统后，就使管理人员工作效率大大提高了。


    通过对一氧化碳、甲醛、苯、氨、氡等有害物质检测，保障室内空气质量，满足不同的区域对空气质量的要求。（本项目暂时未考虑）
不同的区域可能对室内空气环境要求迥异，楼宇自动控制系统根据不同的需求添加各类气体传感器，通过对一氧化碳、甲醛、苯、氨、氡等有害物质检测，精确控制室内各气体的比例和浓度，保障室内空气质量，满足大楼内不同功能区域对空气质量的不同要求。

第二章.具体功能实现

楼宇自控在智能建筑中除了满足对各种设备进行分散控制、集中管理并具有高可靠性和信息集成外，更重要的作用应该是有效地利用先进的控制技术和信息集成的优势节约能源，使系统产生更大的效益。

2.1节能
据统计，空调系统的能耗约占大楼内建筑用电能耗的50%，照明系统的能耗费用约占整个大楼能耗费用的35%，其它机电设备加上设备维护费用等约占整个大厦能耗费用的20%。因此楼控系统在对空调系统和照明系统的监控与调节过程中体现节能，意义十分重大。本项目在节能方面提供如下措施和建议：
2.1.1空调系统
1）提高冷热源站效率，对冷热源站实现群控
HBS系统通过测量冷/热水的总供、回水温度及回水流量而计算出空调系统的负荷，将计算结果与当时热泵机组投运台数下的总供冷/热量作比较，若理论总供冷量与空调系统的实际负荷大于1台冷冻机组的供冷/热量时，停止该机组运行。热泵机组停止运行后，则相应的水泵、蝶阀停止运行，以便达到最佳的节能状态。
2）设备最佳启停时间
根据人员使用情况，在人员离开之前的最佳时间，关闭空调设备，既能人员离开之前空间维持舒适的水平，又能尽早的关闭设备，减少设备能耗。楼宇自控系统通过对空调设备的最佳启停时间的计算和控制，可以在保证环境舒适的前提下，缩短不必要的空调启停宽容时间，达到节能的目的；同时在预冷、预热时，关闭室外新风风阀，不仅可以减少设备容量，而且可以减少获取新风而带来冷却或加热的能量消耗。
3）焓值控制
充分考虑空气潜热，最大限度地利用室外空气进行室内温度控制，尽量减少空调设备运行时的能耗。如在夏天凉爽的清晨，开启送风机对室内输送凉风一段时间，可降低大厦建筑物的整体温度，对大厦进行预温，分担空调负荷达到节能。
2）提高室内温湿度控制精度
室内温湿度的变化与建筑节能有着紧密的相关性。温湿度波动范围过大，往往造成夏季室温过冷（低于标准设定值）或冬季室温过热（高于标准设定值）现象。这对人体的健康和舒适性来讲都是不适宜的，同时也浪费了能源。据美国国家标准局统计资料表明，如果在夏季将设定值温度下调1℃，将增加9%的能耗，如果在冬季将设定值温度上调1℃，将增加12%的能耗。因此将室内温湿度控制在设定值精度范围内是空调节能的有效措施。
5）负荷间隙运行
在满足舒适性要求的极限范围内，按实际测量的温度和负荷确定循环和周期与分断时间，通过固定周期性或可变周期性间隙运行基本设备来减少设备开启时间，减少能耗。
6）充分利用现场资源
在需要提前供应空调和冬季仍需要供冷的建筑内，利用过渡季节较低的室外气温，通过换热机组，将室内冷冻水冷却至10℃-12℃之间，以极低的代价供应空调；在夏季，室内排风温度远远低于室外温度，可以采用集中排风，将排出的低温空气可对热泵机组蒸发器进行冷却，大量提高机组效率,或对室内送风进行预冷、冬季进行预热等，达到节能降耗的目的。总之，我们将因地制宜，充分利用现场资源，使大楼内机电设备运行在最经济最稳定的状态。
2.1.2照明系统
照明系统节能措施有以下几个：
    集中控制：设置在大楼值班室智能监控站上的软件平台显示大楼模拟图，可实时掌握大楼内照明设备的运行状况，及时调整以便合理控制相应区域的照明设备，节约能源。
    人体感应控制（建议）：对于人员活动较活跃的办公区域，采用人体感应灯光控制。通过室内安装的人体红外线感应开关，当人员进入室人活动时，灯光自动开启；人员离开后，灯光延时自动关闭。
    调光控制（建议）：某些靠窗区域可以随上下班时间调整亮度。根据区域面积大小，可以将区域分成若干个独立的照明回路，采用场景控制开关，根据需要开启相应区域的照明。
    时间控制：在一些不进行室外采光的区域，可采用时间表控制。设定上下班时间后，系统按时间表自动启停灯光。时间表可设定每天、每周甚至整年的启停控制。
2.1.3通风系统
通风系统节能措施有以下几个：
    集中自动控制：根据大楼情况，将近200台的通风设备，如果人为控制的话，光开启和关闭相关通风设备就要耗费很长时间；同时，如果某台设备出现故障，人为巡检也非常麻烦，并且准确率不高。实施楼控系统对通风系统进行集中控制后，设置在大楼值班室智能监控站上的软件平台显示出的通风系统模拟图，可实时掌握大楼内通风设备的运行状况和故障情况，及时调整以便合理控制相应区域的通风设备，方便设备管理维护，节约能源。
    设备最佳启停时间：根据人员使用情况，在人员离开之前的最佳时间，关闭通风设备，既能人员离开之前空间维持舒适的水平，又能尽早的关闭设备，减少设备能耗。楼宇自控系统通过对通风设备的最佳启停时间的计算和控制，可以在保证环境舒适的前提下，缩短不必要的通风启停宽容时间，达到节能的目的；
    室内空气环境监测（建议）：不同的区域可能对室内空气环境要求迥异，楼宇自动控制系统根据不同的需求添加各类气体传感器，通过对一氧化碳、甲醛、苯、氨、氡等有害物质检测，精确控制室内各气体的比例和浓度，保障室内空气质量，满足特殊区域不同的对空气质量的不同要求。

2.2节水

在整个空调系统中水输送占到建筑能耗的很大比例，建议选用变频控制技术，达到输送量与需求量的供需平衡，可以起到很好的节能效果。楼控系统根据空调系统的负荷需求和压力、温度值的监测，自动调节水泵转速，保证系统始终运行在最佳平衡点上.
在给排水系统中可以控制水泵的运行数目的控制以及对水泵的变频控制，保持给水压力和流速保持在一定范围，从而避免因管道压力过大造成急流浪费。

2.3节能评估
对大楼内各个新风机组和各个房间的风机盘管实现统一集中控制，使大楼内每个区域、每个房间的温度都能实现监控和管理，使各个房间原来可能为23℃或22℃ 的温度精确提高到25-26℃，使整个大楼内平均温度提高1-2℃,能耗降低约为12%.
通过中央管理工作站对这些联网型温控器实现远程控制或对其编程实现时间表控制，在办公楼内的非办公时间及会所的非活动时间内，使房间风机停止运行，同时利用空调系统惯性大的特点，并计算出房间存留冷量和停机时间，提前关闭整个空调系统，使整个空调系统的实际运行时间减少或使空调负荷降低，按每天空调实际总运行时间比原来减少0.5-1小时，按空调每天平均运行10小时计算，整个空调系统实际运行时间减少0.5/10-1/10,相应地节约能耗为5%-10%，可计算为8%。
对制冷机房设备实现自动化控制，利用楼宇自控系统对整个冷冻站实现群控，在天气不太热，空调系统部分负荷运行时，自动减少投入运行的冷水机组和空调水循环泵的数量，使整个冷冻机组的运行效率提高，使空调水循环泵的总运行时间减少，可相应地节能10%-15%。
由此可见，通过楼宇自控系统对空调系统的控制，可使整个大楼在夏季制冷季空调能耗减少25%-30%。加上照明和水资源的节约整个大楼能耗大约节省在30%以上。