對智能建筑進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析是評價智能建筑節(jié)能效益的依據(jù)。

　　技術(shù)經(jīng)濟(jì)就是用盡可能少的勞動消耗和勞動占用為社會提供更多、更好的使用價值，即要求以最少的勞動消耗和勞動占用，而取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。一個建設(shè)項目的設(shè)計，從資源利用、工藝流程、總體布置、設(shè)備選型到能源消耗及工程效益無不關(guān)系到技術(shù)經(jīng)濟(jì)，所以技術(shù)經(jīng)濟(jì)在工程設(shè)計中所占的地位自然是十分重要的。不重視技術(shù)經(jīng)濟(jì)的分析研究和評價，或者不始終做好技術(shù)經(jīng)濟(jì)工作，就會導(dǎo)致建成投產(chǎn)的項目效益不高，花了不少投資而沒有達(dá)到預(yù)期的效益。

　　2．3采用層次分析法對智能建筑的綜合評價也離不開節(jié)能原則

　　層次分析法常常被用在對智能建筑的綜合評價中。

　　層次分析法是系統(tǒng)工程學(xué)中一種能處理具有復(fù)雜因素在內(nèi)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會問題，這些問題往往很難用定量的模型或模擬來分析，因為其中所含定性因素很多，而且需要考慮決策者的心理因素、知識經(jīng)驗和決策水平等。層次分析法能通過建立所謂判斷矩陣的過程，逐步分層地將眾多的復(fù)雜因素和決策者的個人因素綜合起來，進(jìn)行邏輯思維，然后用定量的形式表示出來，從而使復(fù)雜問題從定性的分析向定量結(jié)果轉(zhuǎn)化。

　　利用層次分析法對智能建筑評價采用以下評價準(zhǔn)則：①滿足用戶需要的程度；②建筑物的節(jié)能程度；③建筑物使用者舒適性；④建筑物管理者管理的方便程度；⑤在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)充的可能性；⑥整個智能建筑的性能價格比。

　　3、智能建筑BAS控制方案的優(yōu)化

　　3．1智能建筑能量控制與管理系統(tǒng)的優(yōu)化

　　智能建筑樓宇自控系統(tǒng)將建筑內(nèi)所有設(shè)備集成一個系統(tǒng)，實現(xiàn)信息共享，進(jìn)行綜合管理，其作用和效益是巨大的，要實現(xiàn)這些作用和效益，就必須實施優(yōu)化，建筑智能化工程的最優(yōu)化設(shè)計與常規(guī)設(shè)計相比，有以下特點(diǎn)：①可以從系統(tǒng)的各種可能結(jié)構(gòu)和參數(shù)中找到最佳匹配，使整體效能最佳，從而提高系統(tǒng)的效率，降低投資和運(yùn)行費(fèi)用；

　　②可以對系統(tǒng)及其過程進(jìn)行定量化的狀態(tài)模擬，減少控制環(huán)節(jié)，提高可靠性與穩(wěn)定性，發(fā)生故障概率降到最低可能限度，系統(tǒng)響應(yīng)輸出最優(yōu)化；③它有不變條件下的優(yōu)化控制及優(yōu)化控制條件的兩種型式，通過優(yōu)化控制方案達(dá)到節(jié)能目的的是一種“主動節(jié)能”，它有別于墻體結(jié)構(gòu)、門窗的形式和設(shè)置的改造的“被動節(jié)能”。智能建筑能量管理與控制系統(tǒng)優(yōu)化的基本出發(fā)點(diǎn)、優(yōu)化原則及技術(shù)措施如表1所示。

　　3．2基于節(jié)能策略的智能建筑BA系統(tǒng)優(yōu)化方法(主要針對空調(diào)系統(tǒng))

　　3．2．1控制策略的優(yōu)化

　　PID控制。空氣處理機(jī)的DDC通常采用PID控制，選擇合適的PID參數(shù)對空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是非常關(guān)鍵的。PID系數(shù)高，空調(diào)對室內(nèi)溫度波動的反應(yīng)特性曲線陡，達(dá)到設(shè)定溫度的過渡過程較短；相反PID系數(shù)低，達(dá)到設(shè)定溫度的過渡過程較長。但并不是PID系數(shù)越高越好，否則易引起DDC控制系統(tǒng)失穩(wěn)，表現(xiàn)為室內(nèi)溫度的振蕩和水側(cè)的電動調(diào)節(jié)閥周期性的來回運(yùn)動無法在固定開度上運(yùn)行。PID能解決大部分場合的空調(diào)控制，但對于影劇院等大熱慣性空調(diào)場合，靠高的PID系數(shù)來提高空調(diào)機(jī)組對負(fù)荷變化的響應(yīng)速度是不足以解決問題的。這時可以采用雙級控制，即分別在空調(diào)的送風(fēng)道和室內(nèi)安裝溫度傳感器，室內(nèi)的溫度設(shè)定由主DDC控制器完成，水閥的驅(qū)動由副DDC根據(jù)風(fēng)道溫度傳感器和主DDC的指令完成，由于風(fēng)道溫度變化速度快于房間溫度的變化，這一控制方式加速了系統(tǒng)對溫度波動的響應(yīng)。必須注意的是，為防止水閥被人為關(guān)死或水系統(tǒng)供水不足等異常情況對控制系統(tǒng)產(chǎn)生影響，副DDC通常只需采用比例控制算法(P)，不可加入積分分量(I)。在實際的工程設(shè)計中，BA系統(tǒng)對空調(diào)的節(jié)能控制有多種手段可以采用，例如室內(nèi)外焓值比較法、二氧化碳等污染物濃度檢測法確定新風(fēng)量，基于日程表的定時操作等。工程設(shè)計中可以視需要靈活運(yùn)用，以達(dá)到最優(yōu)的效果。例如辦公、商場等場合，夏秋季在清晨時通過程序啟動空氣處理機(jī)(或新風(fēng)機(jī))，利用室外涼爽空氣對室內(nèi)全面換氣預(yù)冷，既節(jié)約新風(fēng)能耗又提高了室內(nèi)空氣質(zhì)量。

　　3．2．2．控制權(quán)的優(yōu)化

　　通常BA遵從的是中央控制站集中管理的原則，有時也有其不便的一面。在某些場合(如會議室)將空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng)的參數(shù)的設(shè)定功能放置在現(xiàn)場可能更符合使用者的需要。DDC本身并不提供這樣的功能，需要專門部件來實現(xiàn)。例如HoneywellT7780A數(shù)字顯示墻掛式Lon分站，可以在液晶面板上顯示房間的溫度，通過4個按鈕完成設(shè)定房間溫度，風(fēng)機(jī)速度、啟動／停止風(fēng)機(jī)等功能，并能通過LonTalk總線驅(qū)動空調(diào)箱的DDC控制器執(zhí)行相應(yīng)的動作。這類功能接近VRV控制面板的設(shè)定器給房間的使用者帶來極大的便利和舒適性，必要時應(yīng)積極采用。

　　3．2．3直接數(shù)字控制器(DDC)的優(yōu)化

　　主流BA系統(tǒng)供貨商都能提供大、中、小不同處理能力的DDC，冷凍機(jī)房、熱力站監(jiān)控點(diǎn)是密集場合應(yīng)優(yōu)先采用大型控制器，以減少故障率和控制器間的通訊。這種控制器的典型特征是有強(qiáng)大的處理器(如摩托羅拉的68302)和1MB以上的RAM，尤其是能夠和I／O擴(kuò)展模塊連接達(dá)到輸入輸出功能的擴(kuò)展，例如SIEMENSMBC可以掛接40個I／O模塊，TrendIQ251控制器允許有8x16點(diǎn)的接口擴(kuò)展能力。

　　對空氣處理機(jī)、新風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)一般采用中型或小型的控制器即可。近年來，可編程邏輯控制器件(PLC)進(jìn)步很快，其應(yīng)用不再局限于工業(yè)場合，在空調(diào)通風(fēng)的現(xiàn)場設(shè)備控制工程中不應(yīng)將其排斥在外。

　　3．2．4關(guān)于BACnet和LonWorks的支持

　　BACnet和LonWorks的提出是為了在不同層面解決控制系統(tǒng)的互聯(lián)互操作問題。LonWorks采用現(xiàn)場總線控制技術(shù)(FCS)，突破了以往的集散型控制技術(shù)(DCS)，它的提出是BA技術(shù)的一次飛躍，是今后BAS發(fā)展的技術(shù)趨勢。但目前受到各種條件限制LonWorks技術(shù)優(yōu)勢還不能完全發(fā)揮出來，工程實現(xiàn)并不完善。若自控系統(tǒng)規(guī)模不是很龐大，最好不用全面采用LonWorks技術(shù)。如果仔細(xì)分析目前主流的BA產(chǎn)品，會發(fā)現(xiàn)其實它們在不同程度上部分采用或部分支持現(xiàn)場總線技術(shù)，這種取長補(bǔ)短的混合模式在當(dāng)前是切合工程實際的，可以實現(xiàn)技術(shù)的平穩(wěn)過渡。BACnet協(xié)議由美國ASHRAE制定并頒布，是現(xiàn)行美國國家標(biāo)準(zhǔn)及歐共體預(yù)備標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用BACnet協(xié)議，可以使空調(diào)冷熱源主機(jī)自帶的控制器直接進(jìn)入BAS控制網(wǎng)絡(luò)。但實施中應(yīng)注意空調(diào)主機(jī)和BA供貨商對BACnet的支持程度和技術(shù)協(xié)調(diào)，目前非標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)通訊格式仍大量存在于主機(jī)設(shè)備中?？傊谠O(shè)計BA系統(tǒng)的過程中切不可一味追求技術(shù)的先進(jìn)性。

　　3．2．5控制網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

　　在滿足擴(kuò)展性和靈活性的前提下，控制網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能簡化、清晰，無論基于RS485總線或基于LonTalk總線的控制網(wǎng)絡(luò)都是如此。分支、分級多的網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜、可靠性低。LonTalk總線在理論上可以組成任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，這種布線設(shè)計的隨意性如果運(yùn)用不當(dāng)，在工程實踐中仍然是有技術(shù)風(fēng)險的，并可能增加系統(tǒng)的投資。小型工程盡可能運(yùn)用基于RS485總線的控制網(wǎng)絡(luò)，采用“手拉手”的布線方式，大型工程可以考慮樓層網(wǎng)絡(luò)分級。

　　3．2．6BAS監(jiān)控中心

　　BAS監(jiān)控中心負(fù)責(zé)監(jiān)控整個空調(diào)、通風(fēng)、動力系統(tǒng)，一般與消防控制、安保監(jiān)控等合用一室。由于該機(jī)房通常遠(yuǎn)離冷凍機(jī)房、鍋爐房，在這里遠(yuǎn)程操作這些關(guān)鍵設(shè)備是不合適的。推薦的做法是在凍機(jī)房和鍋爐房現(xiàn)場控制室另設(shè)置一臺監(jiān)控分站，由該分站負(fù)責(zé)冷凍機(jī)、鍋爐監(jiān)控功能，并且該分站功能受權(quán)局限為冷熱源設(shè)備。

　　4、結(jié)束語

　　智能建筑節(jié)能是一門新興科學(xué)，與原有專業(yè)分工不同，它包含建筑、施工、采暖、通風(fēng)、空調(diào)、電器、家電，建材、熱工、能源、環(huán)境、檢測、計算機(jī)軟件等許多專業(yè)內(nèi)容，是許多專業(yè)學(xué)科邊緣交叉并結(jié)合形成的。對智能建筑的分析和評價應(yīng)堅持節(jié)能的原則，確立智能建筑能量管理與控制系統(tǒng)優(yōu)化的基本出發(fā)點(diǎn)、優(yōu)化原則及技術(shù)措施對于智能建筑節(jié)能實現(xiàn)具有重要的現(xiàn)實意義。

　　BAS系統(tǒng)是實現(xiàn)智能建筑節(jié)能的有效途徑之一。智能建筑BAS控制方案的優(yōu)化是整個智能建筑節(jié)能優(yōu)化方案實施的具體體現(xiàn)，它包含了建筑物內(nèi)部主要耗能單元的節(jié)能優(yōu)化。通過對BA控制系統(tǒng)(主要是暖通空調(diào)系統(tǒng))的傳感器、執(zhí)行器、控制器、網(wǎng)絡(luò)等若干環(huán)節(jié)的探討，力圖使BA系統(tǒng)更好地服務(wù)于受控的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，最大限度地節(jié)約能源。

　　主編點(diǎn)評：智能建筑已經(jīng)成為時下建筑業(yè)發(fā)展的潮流和趨勢。但在建筑過程中，智能建筑的節(jié)能效果和能耗利用海有待大為的改善。智能建筑的節(jié)能分析及優(yōu)化方法還有待專業(yè)人士進(jìn)一步的研究和優(yōu)化。中國保溫網(wǎng)