【摘要】智能化運(yùn)營(yíng)管理是現(xiàn)代綠色建筑的全生命周期的一部分，也是重要的組成部分，本文闡述了運(yùn)用管理階段的空調(diào)智能化、照明智能化、給排水智能化、能源智能化管理、消防智能化控制、綜合保安管理等六大系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　關(guān)鍵詞：綠色建筑；智能化；運(yùn)營(yíng)管理
　　
　　現(xiàn)代綠色建筑的定義表明，現(xiàn)代綠色建筑的全生命周期包括了建筑交付使用后的運(yùn)營(yíng)管理階段，此階段也是綠色建筑的重要組成部分。
　　隨著現(xiàn)代商用及公共建筑的大型化、多功能化和服務(wù)項(xiàng)目的不斷增加，建筑物內(nèi)所采用的機(jī)電設(shè)備、通信設(shè)備和辦公自動(dòng)化設(shè)備的種類也不斷增多，其運(yùn)營(yíng)過程中需要消耗大量能源，為了提高建筑使用的安全性和舒適性，降低能源消耗和人工成本，建筑運(yùn)營(yíng)管理智能化系統(tǒng)（BMS）應(yīng)運(yùn)而生。建筑運(yùn)營(yíng)管理智能化系統(tǒng)（BMS），是以目前國(guó)際上最先進(jìn)的分布式信息與控制理論為基礎(chǔ)而實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)分布系統(tǒng)，它將計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和現(xiàn)代圖形顯示技術(shù)綜合應(yīng)用于建筑物的運(yùn)營(yíng)管理之中，在建筑物內(nèi)建立一個(gè)計(jì)算機(jī)綜合管理網(wǎng)絡(luò)，智能化的管理建筑內(nèi)的設(shè)備的運(yùn)行[1][2][3]。
　　一、空調(diào)智能化系統(tǒng)
　　據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，寫字樓的空調(diào)系統(tǒng)能耗占建筑運(yùn)行總能耗的比例平均為60%，其下限為50%；酒店的空調(diào)系統(tǒng)能耗占總能耗的比例為44%。可見降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗對(duì)于商業(yè)樓宇等的建筑節(jié)能起著關(guān)鍵作用。要降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗，首選的方法就是實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的智能化運(yùn)營(yíng)管理。空調(diào)系統(tǒng)的智能化運(yùn)營(yíng)管理的主要方式是實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)視與自主控制調(diào)節(jié)[4]。
　　空調(diào)系統(tǒng)控制范圍包括冷水機(jī)組、熱力站、送排風(fēng)系統(tǒng)及變風(fēng)量末端。
　　智能化空調(diào)系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)置在建筑內(nèi)的監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)建筑各區(qū)域的溫度、濕度及CO2含量，再結(jié)合回水（回風(fēng)）的溫度、流量和壓力，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算后，自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行工況和空調(diào)管網(wǎng)各管段的啟閉狀態(tài)。
　　空調(diào)系統(tǒng)實(shí)施智能化控制可以實(shí)現(xiàn)：
　　①提高室內(nèi)溫度、濕度控制精度
　　室內(nèi)溫濕度的變化與建筑節(jié)能有著緊密的相關(guān)性。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明，在冬冷夏熱地區(qū)，如果在夏季將設(shè)定值溫度下調(diào)1℃，將增加9%的能耗，如果在冬季將設(shè)定值溫度上調(diào)1℃，將增加12%的能耗。因此將室內(nèi)溫、濕度控制在設(shè)定精度范圍內(nèi)是空調(diào)節(jié)能的有效措施。
　　②有效的新風(fēng)量控制
　　根據(jù)衛(wèi)生要求，建筑內(nèi)每人都必須保證有一定的新風(fēng)量。但新風(fēng)量取得過多，將增加新風(fēng)耗能量。以上海地區(qū)酒店為例，在設(shè)計(jì)工況(夏季室溫26℃，相對(duì)溫度60%，冬季室溫22℃，相對(duì)濕度55%)下，處理一公斤室外新風(fēng)量需冷量6.5kWh，熱量12.7kWh，故在滿足室內(nèi)衛(wèi)生要求的前提下，減少新風(fēng)量，有顯著的節(jié)能效果。新風(fēng)量應(yīng)該根據(jù)室內(nèi)允許CO2濃度來確定，濃度值一般取0.1%(1000ppm)。采取固定新風(fēng)量的方式是不夠精確的，因?yàn)殡S著季節(jié)和時(shí)間的變化以及空氣的污染情況，室外空氣中CO2濃度是變化的，同時(shí)室內(nèi)人員的變化自然對(duì)新鮮空氣的需求也發(fā)生變化，所以最為合理的方式是實(shí)時(shí)監(jiān)控室內(nèi)回風(fēng)中的CO2濃度，自動(dòng)調(diào)節(jié)新風(fēng)量，以保證室內(nèi)空氣的新鮮度，這就要求建立空調(diào)智能化控制系統(tǒng)。
　　③機(jī)電設(shè)備最佳啟停控制
　　辦公和商場(chǎng)等建筑夜晚是不需要空調(diào)的，因此不開空調(diào)，為了保證工作開始時(shí)室內(nèi)環(huán)境的舒適，就需要提前對(duì)建筑進(jìn)行預(yù)冷、預(yù)熱。另外室內(nèi)溫度是慣性很大的被控對(duì)象，提前關(guān)閉空調(diào)也可以保證室內(nèi)溫度在一定的時(shí)間內(nèi)變化不大。空調(diào)系統(tǒng)智能化控制通過對(duì)空調(diào)設(shè)備的最佳啟停時(shí)間的計(jì)算和控制，可以在保證環(huán)境舒適的前提下，縮短不必要的空調(diào)啟停寬容時(shí)間，達(dá)到節(jié)能的目的；同時(shí)在預(yù)冷、預(yù)熱時(shí)，關(guān)閉室外新風(fēng)閥，不僅可以減少設(shè)備容量，而且可以減少獲取新風(fēng)而帶來冷卻或加熱的能量消耗。
　　④空調(diào)水系統(tǒng)平衡與高效變流量管理
　　通常在沒有采用對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行有效的空調(diào)供水系統(tǒng)平衡與變流量管理時(shí)，常規(guī)的做法是以恒定供回水壓力差的方式來設(shè)定空調(diào)控制算法，結(jié)果溫濕度控制精度很差，能量浪費(fèi)也是極其明顯的。
　　⑤有效克服暖通設(shè)計(jì)帶來的設(shè)備容量冗余
　　目前我國(guó)絕大多數(shù)暖通系統(tǒng)，為了保證能在最不利的環(huán)境情況下正常運(yùn)行，在設(shè)計(jì)時(shí)往往采用靜態(tài)方法計(jì)算負(fù)荷，而且還乘以較大的安全系數(shù)，以至于在設(shè)備選型方面往往偏大。暖通系統(tǒng)是一個(gè)典型的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，一年之中的負(fù)荷絕不是均勻分布的，即使是一天之中的負(fù)荷也是隨時(shí)間而變化的。不恰當(dāng)?shù)娜哂鄬��?huì)造成資源與能源的浪費(fèi)，而這種冗余是很難用人工監(jiān)控的方式加以克服。通過空調(diào)系統(tǒng)智能化控制，動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行，可以有效地減少由于暖通設(shè)計(jì)時(shí)的設(shè)備容量動(dòng)力冗余，從而減少之一和能源的消耗。
　　二、照明智能化系統(tǒng)
　　建筑照明，特別是公共照明最容易產(chǎn)生能源浪費(fèi)。采用智能照明控制系統(tǒng)，可以使系統(tǒng)工作在全自動(dòng)狀態(tài)，按預(yù)先設(shè)定的若干基本狀態(tài)進(jìn)行工作。這些狀態(tài)會(huì)按預(yù)先設(shè)定的時(shí)間相互自動(dòng)地切換，并將照度自動(dòng)調(diào)整到工作最合適的水平。在靠近窗戶等自然采光較好的場(chǎng)所，系統(tǒng)會(huì)很好地利用自然光照明；當(dāng)天氣發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)將照度調(diào)節(jié)；當(dāng)一個(gè)工作日結(jié)束后，系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)入晚上的工作狀態(tài)，并極其緩慢地調(diào)暗各區(qū)域的燈光，同時(shí)系統(tǒng)的探測(cè)功能也將自動(dòng)生效，將無人區(qū)域的燈自動(dòng)關(guān)閉，并將有人區(qū)域的燈光調(diào)至最合適的亮度。系統(tǒng)還能夠通過“樓層管理器”使辦公區(qū)、樓梯間等公共區(qū)域的燈協(xié)調(diào)工作。當(dāng)辦公區(qū)內(nèi)有人工作時(shí)，樓梯間及走道等公共區(qū)域的燈就保持基本亮度，只有當(dāng)所有的辦公區(qū)域內(nèi)的人走完后才將燈調(diào)到安全狀態(tài)或關(guān)閉。此外，還可以通過手動(dòng)編程控制面板和遙控編程器，隨意改變各區(qū)域的光照度，以適應(yīng)各種場(chǎng)合的不同要求[5]
　　三、給排水智能化系統(tǒng)
　　采用給水智能化控制系統(tǒng)可以根據(jù)各用水單位的用水量、所需的揚(yáng)程和水箱貯水量等情況自動(dòng)調(diào)整水泵設(shè)備的開起和關(guān)閉及運(yùn)行頻率，使得在滿足用水需求的情況下水泵設(shè)備始終處于最合適工況，減少不必要的電能消耗。如在夜晚用水低峰時(shí)段關(guān)閉不必要的水泵，及時(shí)向水箱貯水，中午和傍晚用水高峰時(shí)段，開起所有必需水泵設(shè)備，并盡量使用水箱已貯存的水。給水智能化控制系統(tǒng)還可以監(jiān)測(cè)水管爆裂等產(chǎn)生的異常用水情況，及時(shí)發(fā)出異常用水警報(bào)，使得管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)排除，減少水資源的浪費(fèi)。
　　排水智能化控制系統(tǒng)主要是監(jiān)測(cè)污水處理池高低液位及報(bào)警，自動(dòng)合理調(diào)整污水泵的運(yùn)行工況，防止污水溢流。
　　四、能源智能化管理系統(tǒng)
　　開發(fā)能源管理軟件，建立能源智能化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能耗跟蹤、節(jié)能的遠(yuǎn)程或就地控制。能源管理系統(tǒng)由各種計(jì)量?jī)x器和軟件程序組成。安裝于各種基本的電器設(shè)備(如水泵、空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)等)上的計(jì)量?jī)x器在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)采集該設(shè)備的適時(shí)運(yùn)行原始數(shù)據(jù)，再把原始數(shù)據(jù)輸送至中央控制器。軟件程序則對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，從而建立系統(tǒng)高效低能運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)，并集成在能源管理系統(tǒng)軟件中，為以后的能源監(jiān)測(cè)管理提供基本依據(jù)[6]。
　　然后，在建筑使用過程中，各種計(jì)量?jī)x表采集相應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸給中央處理器，通過軟件程序的分析后與高效低能運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，擬合出系統(tǒng)的運(yùn)行曲線，從而判斷系統(tǒng)是否處于節(jié)能運(yùn)行狀況。若發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)處于非節(jié)能運(yùn)行狀況，系統(tǒng)軟件可根據(jù)采集的適時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)及所擬合的運(yùn)行曲線，自動(dòng)確定故障部位、發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，通知故障檢測(cè)程序自動(dòng)排障或提示設(shè)備管理人員進(jìn)行檢查。
　　五、消防智能化控制系統(tǒng)
　　智能建筑消防控制包括下列自動(dòng)控制裝置：
　　①火災(zāi)報(bào)警控制器
　　接收、顯示和傳輸火災(zāi)報(bào)警、故障信號(hào)，并能對(duì)自動(dòng)消防設(shè)備發(fā)出控制信號(hào)；
　　②火災(zāi)警報(bào)裝置與應(yīng)急廣播的控制裝置
　　火災(zāi)生時(shí)按照人員所在位置距火場(chǎng)的遠(yuǎn)近依順序發(fā)出警報(bào)，組織人員有秩序地進(jìn)行疏散；
　　③非消防電源控制裝置
　　消防控制室在確認(rèn)火災(zāi)后，能自動(dòng)切斷有關(guān)部位的非消防電源，并接通警報(bào)裝置及火災(zāi)應(yīng)急照明燈和安全疏散指示燈；
　　④電梯回降控制裝置
　　消防控制室在確認(rèn)火災(zāi)后，能自動(dòng)控制電梯全部停于首層，并接收其反饋信號(hào)；
　　⑤自動(dòng)滅火系統(tǒng)控制裝置
　　確認(rèn)火災(zāi)后實(shí)施滅火；
　　⑥常開防火門、防火卷簾的控制裝置
　　火災(zāi)時(shí)防火門、防火卷簾自行關(guān)閉，實(shí)施防火分隔，防止火災(zāi)蔓延；
　　⑦防煙、排煙系統(tǒng)和空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)控制裝置
　　確認(rèn)火災(zāi)后排煙系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)加大排風(fēng)量和新風(fēng)輸入量，防止煙氣蔓延，提供救生保障[6]。
　　六、綜合保安管理系統(tǒng)
　　①防盜報(bào)警與監(jiān)聽系統(tǒng)
　　包括報(bào)警與監(jiān)聽跟蹤，再線監(jiān)視，自動(dòng)定時(shí)、實(shí)時(shí)布防與撤防，報(bào)警地圖自動(dòng)彈出，報(bào)警聯(lián)動(dòng)，報(bào)警信息自動(dòng)記錄和打印，報(bào)警信息確認(rèn)與復(fù)核；
　　②出入口監(jiān)視系統(tǒng)
　　包括通行門的狀態(tài)顯示，非法入侵的報(bào)警，電控鎖的定時(shí)、實(shí)時(shí)控制，讀卡機(jī)的定時(shí)、實(shí)時(shí)控制，時(shí)間組別設(shè)定，進(jìn)入組別設(shè)定，員工考勤；
　　③閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)
　　包括順序切換，定時(shí)切換，報(bào)警與圖像跟蹤、聯(lián)動(dòng)顯示，報(bào)警與錄像機(jī)聯(lián)動(dòng)控制，圖像的多媒體顯示與傳輸；
　　④巡更管理系統(tǒng)
　　包括隨機(jī)設(shè)定巡更路線和組別，巡更站設(shè)定，巡更到位顯示，巡更狀態(tài)實(shí)時(shí)記錄；
　　⑤周界防衛(wèi)系統(tǒng)
　　包括周界入侵自動(dòng)報(bào)警，周界報(bào)警與圖像聯(lián)動(dòng)；
　　⑥停車場(chǎng)管理系統(tǒng)
　　包括入口收費(fèi)站功能，停車場(chǎng)監(jiān)視，車輛出入監(jiān)視及情況記錄[7]。
　　七、其它智能控制系統(tǒng)
　　①變配電智能化系統(tǒng)
　　變配電系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行所有進(jìn)線真空斷路器的開關(guān)狀態(tài)及故障監(jiān)測(cè)，所有進(jìn)線電流及功率因數(shù)、電壓、頻率的顯示，母聯(lián)真空斷路器的開關(guān)狀態(tài)及故障監(jiān)測(cè)，變壓器溫度監(jiān)測(cè)，電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)，電量參數(shù)的記錄、統(tǒng)計(jì)、制表，發(fā)現(xiàn)異常自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，及時(shí)啟動(dòng)電力恢復(fù)負(fù)荷控制程序。
　　②電梯運(yùn)行的監(jiān)視和控制系統(tǒng)[8]
　　包括電梯的啟停控制，定時(shí)發(fā)出檢修信號(hào)，及時(shí)發(fā)出故障報(bào)警，火災(zāi)及地震發(fā)生時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)緊急情況下的應(yīng)急程序。
　　③柴油發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)
　　可以在外部電網(wǎng)突然斷電的情況下立即啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組，自動(dòng)控制柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行功率，顯示輸出電壓、電流、頻率、有功功率、功率因數(shù)，監(jiān)測(cè)機(jī)組工作狀態(tài)及故障。
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