1引言
隨著計算機技術(shù)和信息技術(shù)的高速發(fā)展，人們對建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務及管理的最優(yōu)化組合的要求越來越高，要求提供一個合理、高效、節(jié)能、舒適的工作環(huán)境。樓宇自動化系統(tǒng)（BuildingAutomationSystem，簡稱BAS）正是符合這一特點，順應國際上普遍對節(jié)能的要求，目前已成為各國綜合經(jīng)濟實力的具體表征。它是智能化大樓“5A”（BA：樓宇自動化；CA：通訊自動化；OA：辦公自動化；MA：管理自動化；SA：保安自動化）中的重點。它利用分布式計算機控制系統(tǒng)，對大樓內(nèi)的大量而分散的電力、照明、采暖、通風、空調(diào)、給排水、電梯等機電設備進行科學合理地控制與管理。通過這種方式不僅可以使大樓的功能檔次得到提高，以適應現(xiàn)代社會發(fā)展的需求，而且可以達到高效節(jié)能的效果。它可以創(chuàng)造更適合于人們生活和生產(chǎn)的環(huán)境，節(jié)約能源，精簡物管人員，保證整個建筑設備都能高效、精確、安全、可靠地運行。
現(xiàn)代化大廈就空調(diào)系統(tǒng)而言，是一棟大樓的耗能大戶，也是節(jié)能潛力最大的設備。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，中央空調(diào)系統(tǒng)占整個大樓能耗的60％以上，中央空調(diào)是BAS的主要控制對象。因此，本文主要論述BAS對制冷空調(diào)系統(tǒng)的控制與運作。
2樓宇自動化系統(tǒng)（BAS）的特點
BAS的建立，對大廈機電設備的正常運行并達到最佳狀態(tài)以及大廈的防火與保安都提供了有力的保證。同時，依靠強大軟件支持下的計算機進行信息處理、數(shù)據(jù)分析、邏輯判斷和圖形處理，對整個系統(tǒng)做出集中監(jiān)測和控制；通過計算機系統(tǒng)及時啟停各有關(guān)設備，避免設備不必要的運行，又可以節(jié)省系統(tǒng)運行能耗。具體地說，BAS主要有以下幾個特點。
2.1延長設備使用壽命
在電腦的統(tǒng)一管理下，設備能夠始終處于最佳運行狀態(tài)，及時報告設備的故障情況并進行處理；按照設備的運行狀況打印維護、保養(yǎng)報告，避免超前或延誤維護，延長了設備使用壽命，相應也等于節(jié)省了資金。
2.2有效加強人員管理
在不采用樓宇自動化的建筑中，操作人員是否及時處理設備故障及維護保養(yǎng)，管理者很難掌握；但樓宇自動化系統(tǒng)由電腦統(tǒng)一管理設備，電腦不會隱瞞、欺騙任何人，使管理者及時掌握第一手資料，避免人員管理的各種問題。
2.3保障設備與人身的安全
BAS系統(tǒng)對各設備的運行進行電腦監(jiān)測，出現(xiàn)故障，能夠及時知道何時何地出現(xiàn)何種故障，使事故消除在萌芽狀態(tài)，保障設備與人身的安全。
2.4充分滿足用戶需求
BAS系統(tǒng)可根據(jù)用戶的需求，適時地調(diào)整設備，充分保證用戶環(huán)境。如果采用人工調(diào)節(jié)，一則監(jiān)測手段滯后，二則調(diào)節(jié)結(jié)果滯后，不可能充分滿足用戶需求。而BAS系統(tǒng)采用電腦管理設備，監(jiān)測手段豐富靈活，反應時間快，可以充分滿足用戶需求。
2.5節(jié)省系統(tǒng)運行能耗
從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，裝有BAS的大樓，可節(jié)省能耗約25％，節(jié)省人力約50％。
3BAS對制冷空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)的功能
BAS建立在微電腦技術(shù)上，利用先進的現(xiàn)代通訊技術(shù)，采用分散式直接數(shù)字控制（DDC）與中央監(jiān)控相結(jié)合的控制方式，對空調(diào)設備按時間程序進行自動控制或手動遙控，并可以多用戶同時工作。整個控制系統(tǒng)的功能主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
3.1了解空調(diào)系統(tǒng)的運行狀況
由于現(xiàn)場處理機可以提供幾十個測量及控制回路，因此可以充分利用這些回路對空氣處理過程中的各種參數(shù)，設備進行數(shù)量及狀態(tài)檢測，并通過終端將其顯示在計算機屏幕上，使運行管理人員能及時了解整個空調(diào)系統(tǒng)的運行情況。
3.2保證空調(diào)系統(tǒng)的運行參數(shù)
由于計算機能夠進行復雜的數(shù)學運算和邏輯推理，因此它可以實現(xiàn)常規(guī)儀表控制難以實現(xiàn)的復雜規(guī)律控制、最優(yōu)控制，這就使得BAS能夠達到常規(guī)儀表裝置達不到的速度和精度，更好地保證空調(diào)系統(tǒng)的運行參數(shù)。
3.3節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)的運行費用
計算機的記憶和判斷功能能夠使其在控制過程中綜合各方面的情況，在環(huán)境或生產(chǎn)參數(shù)變化時做出判斷，選擇最合理的方案。以在不影響舒適度的前提下減少水、電等能耗，降低運行成本，即通過有效地將設備運行和實際需求結(jié)合，使能源消耗減少到最低程度，并最大限度地延長設備使用壽命和降低維修費用。
3.4更好地進行空調(diào)系統(tǒng)設備的維護及管理
BAS在運行過程中能夠判斷空調(diào)系統(tǒng)各種設備的故障狀態(tài)，操作終端還可以根據(jù)這些信息建立設備運行維護檔案，預先制定計劃并周期做出報告，這樣就能很容易地得到最適合的運行程序和維護方案，從而大大提高了空調(diào)系統(tǒng)的運行管理水平。
可見，BAS是一套先進的大樓能源管理系統(tǒng)。另外，為保持系統(tǒng)的安全，BAS可設定任意層次的密碼保護系統(tǒng)，使多用戶、多任務的系統(tǒng)操作非常靈活。這是BAS越來越受到用戶青睞的原因。
4BAS如何實現(xiàn)節(jié)能
制冷空調(diào)設備運行的自動控制對于節(jié)約能量、合理使用設備具有非常重要的意義。從全年來看，室外空氣參數(shù)等于設計計算參數(shù)的時間是很少的，絕大部分時間是隨季節(jié)的變化而變化的。即使是―天之內(nèi)室外空氣的參數(shù)也是在不斷變化的。同時室內(nèi)的余熱余濕量也在不斷變化，引起建筑物總的冷、熱負荷的不斷變化。如果不對空調(diào)運行設備，尤其是中央制冷系統(tǒng)進行相應的調(diào)節(jié)，那么將會影響整個空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，浪費能源和費用，并且這些設備也不能在最佳工作狀態(tài)下運行。
4.1常見的節(jié)能方法
隨著空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的不斷發(fā)展，空調(diào)系統(tǒng)中各種設備都有了相當成熟的節(jié)能技術(shù)在應用。以冷水機組為例，其節(jié)能的一般做法都是進行變頻改造，通過變頻調(diào)速控制，以達到節(jié)能目的。設備節(jié)能的常見方法見表1。
4.2通過BAS節(jié)能
BAS是一種效果更好、更節(jié)能的方法。仍以冷水機組為例，在多臺冷水機組并列運行的情況下，在樓宇自控系統(tǒng)和冷水機組的各功能模塊之間加裝軟接口并通過翻譯軟件和應用軟件進行通訊。根據(jù)外部所需冷負荷，各冷水機組控制箱（UCP）向樓宇自控系統(tǒng)（BAS）提供現(xiàn)時主機的運行電流和負載率等參數(shù)，樓宇自控系統(tǒng)（BAS）通過應用軟件進行分析、比較、計算后將給定的各冷水機組的新的負載率等指令發(fā)至各冷水機組的功能模塊，使冷水機組運行在低能耗區(qū)，始終以最節(jié)能的方式運行。該系統(tǒng)只需增加：
1）軟件接口ASMIG2101―0及A5―MIG202―0各1個；
2）翻譯軟件及應用軟件各1套。合計投資約3～4萬元。由此可見該節(jié)能技術(shù)投資小，效果明顯，特別適應多臺機組的空調(diào)系統(tǒng)。
5BAS在應用中存在的問題及解決途徑
5.1存在的問題
據(jù)了解，我國目前安裝BA系統(tǒng)的大樓已逾千座，主要分布于北京、上海、廣東、江蘇、浙江等省市。然而，調(diào)查表明，這些BA系統(tǒng)中，存在不同程度問題的約占70％左右，其中還包括了一些系統(tǒng)根本沒開通的，或開通后不久即崩潰癱瘓的。BA系統(tǒng)的成功率問題已引起了業(yè)內(nèi)外人士的廣泛關(guān)注。就制冷空調(diào)系統(tǒng)而言，出現(xiàn)問題的原因筆者認為主要有以下幾點：
5.1.1技術(shù)問題
BA設計人員專業(yè)一般是電子電氣類，對建筑中各專業(yè)（如暖通空調(diào)、給排水、變配電等）的系統(tǒng)或設備的工藝了解有限，造成設計不盡合理，進而造成BA系統(tǒng)控制精度下降。
5.1.2資金問題
過去的建筑設計缺乏節(jié)能觀點，重視初投資而忽視建筑設備的日常運行費用和能耗量，造成運行費用高、能耗大。BA系統(tǒng)的造價一般相當于建筑物總投資的0.5％～1％，其年運行費用的節(jié)約率一般為10％，這樣4～5年就可以收回全部費用。因此從長遠考慮，應用BAS可大大提高大樓的整體效益。
圖1曲線反映了一個日本的2萬㎡辦公大樓使用BAS前后設備投資、能源費用及人工費用情況，可以看出系統(tǒng)的初投資雖然增加一些，但總的費用卻明顯減少了。
5.2解決途徑的探討
首先制冷空調(diào)設計人員應與自控設計人員相互默契配合并貫徹于工程的始終；其次應將工藝系統(tǒng)的調(diào)試作為工程的必要步驟；最后不應只考慮初投資，而應從長遠考慮，做出綜合的技術(shù)經(jīng)濟分析。
6結(jié)語
從上述分析可以看出，BAS不僅從控制和管理的角度上已是大勢所趨，而且可以減少大樓內(nèi)的能量損失，是節(jié)能降耗、實現(xiàn)能量優(yōu)化管理的重要手段。隨著計算機應用軟件技術(shù)的發(fā)展，以計算機為基礎的BAS在能量管理技術(shù)上己達到了實用階段，并得到了廣泛應用。眾所周知，在我國經(jīng)濟迅速發(fā)展的今天，能源與供給方面的困難是當前急需要解決的問題，因此如何節(jié)省和充分利用能源己提到了日程上來。這也正是BAS之所以興起并能夠迅猛發(fā)展的主要社會背景。因此，只要我們積極探索，努力研究，逐步解決BAS在應用中的問題，BAS在制冷空調(diào)領(lǐng)域節(jié)能的道路一定會有廣闊的發(fā)展前景。
