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[科普中国]-建筑自动化系统

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建筑自动化系统就是将建筑物内的电力、照明、空调、给排水、消防、保安、广播、通信等设备以集中监视和管理为目的,构成一个计算机控制、管理、监视的综合系统,也有称作建筑设备自动化系统或楼宇自动化系统的。1

建筑自动化系统的组成建筑自动化系统,又称BAS(Building Automation System),也称为建筑设备自动化,是对建筑物机电系统进行自动监测、自动控制、自动调节和自动管理的系统。通过建筑自动化系统实现建筑机电系统的安全、高效、可靠、节能的运行,实现对建筑物的科学化管理。所谓建筑物机电系统,通常指以下:
采暖空调系统,又称HVAC(Heating,Ventilation,& Air-Conditioning),维持建筑物内各区域环境,通过控制室内温度、湿度和空气质量,以提供满足建筑物的使用要求(对于工业建筑和实验室)并向使用者提供健康舒适的室内环境。
冷热源系统,英文称为Plant,指为满足采暖空调系统要求而设立的冷冻站、换热站、锅炉等设备和系统,也包括为生活热水供应的换热设备和水箱。虽然冷热源系统应该是采暖空调系统的一部分,但由于运行维护管理等方面的特殊性,在涉及建筑自动化时,往往将其单独列出。
给排水系统,指生活用水、饮用水和其他要求的供水系统,污水处理系统和排水系统。建筑自动化系统的任务是对此系统状况进行监测,对水泵等设备进行控制。
照明系统,监测建筑物各照明系统状况,并对部分系统,尤其对公共区域照明系统,进行各种控制。
电梯与扶梯,也属于机电设备系统。出了电梯、扶梯自身的控制系统外,建筑自动化系统要求监测各电梯、扶梯的状态,有些场合还要求一些必要的集中控制。
建筑物维护结构,又称Building Fabric,随着现代化建筑的发展和对舒适与节能的要求的提高,开始要求对窗的开闭、各种遮阳装置的调整、建筑物的自然通风等实现自动控制,以同时满足采光要求、通风要求以及热环境要求。1

系统原理建筑自动化系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统,也称分布式控制系统。它的特征是“集中管理分散控制”,即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务,克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能,能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务,避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点,保证设备在最佳状态下运行。1

系统的整体功能建筑自动化系统按工作范围分广义的建筑自动化系统和狭义的建筑自动化系统2种。广义的建筑自动化系统包括建筑设备监控系统、火灾自动报警系统和安全防范系统等。狭义的建筑自动化系统即为建筑设备监控系统。建筑自动化系统的目的是使建筑物称为具有最佳工作与生活环境、设备高效运行,整体节能效果最佳,而且安全的场所。建筑设备自动化系统的整体功能可以概括为以下4个方面:

(1)对建筑设备实现以最优控制为中心的过程控制自动化。

(2)以运行状态监视和积算为中心的设备管理自动化。

(3)以安全状态监控和灾害控制为中心的防灾自动化。

(4)以节能运行为中心的能量管理自动化。

建筑自动化系统软、硬件资源的共享性与可升级性、可扩充性、集成性、开放性是建筑成为生活舒适环境和高效工作环境的坚实保证。1

本词条内容贡献者为:

郑国忠 - 副教授 - 华北电力大学