智能建筑能源管理范文

导语：如何才能写好一篇智能建筑能源管理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：智能建筑能源管理节能

中图分类号： TS958 文献标识码： A

一、概述

目前，全国现有房屋建筑面积已达430亿平方米。在建筑的建造和使用中，能源消耗高、利用效率低的问题十分突出。相关部门的调查数据表明，2009年建筑耗能占全社会耗能总量的比例由1978年的10%上升到30%左右。我国每年竣工建筑面积约为20亿m,其中公共建筑约有4亿m。2万m以上的大型公共建筑面积占城镇建筑面积的比例不到4%，但是能耗却占到建筑能耗的20%以上，中国工程院的相关人士在对居民住宅、公共建筑的用电量进行比较之后发现，一些写字楼、饭店等大型公共建筑的单位平方米年耗电量在100度~300度之间，是居民住宅的10~15倍。在公共建筑（特别是大型商场、高档旅馆酒店、高档办公楼等）的全年能耗中，大约50%~60%消耗于空调制冷与采暖系统，20%~30%用于照明。

在我国现有的建筑中，只有4%采取了能源效率措施，单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。根据测算，如果不采取有力措施，到2020年中国建筑能耗是现在的3倍以上。在国家大力推行节约型社会之时，酒店、大型办公楼、商场等能耗量较大的公共建筑开始意识到设备运行中能耗过高的问题。因此，做好大型公共建筑的节能管理工作，对实现国家建筑节能规划目标具有重要意义。二

二、智能建筑能源管理系统的结构

智能建筑能源管理系统是基于自动化控制系统基础上一套计算机智能化的管理软件平台。该系统通过对建筑物内各类能耗参数的收集、分析，运用科学算法发出合理的操控指令，通过楼宇控制系统实现其动作。

智能建筑能源管理系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，为大型公共建筑的实时数据采集、开关状态监测及远程管理与控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统。该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，一般分为三层：管理层、网络通讯层和现场设备层 。

1）管理层

站控管理层针对能耗监测系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，也是系统的最上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备，如工业级计算机、打印机、UPS 电源等组成。监测系统软件具有良好的人机交互界面，对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理，并以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况。

监控主机：用于数据采集、处理和数据转发。为系统内或外部提供数据接口，进行系统管理、维护和分析工作。

打印机：系统召唤打印或自动打印图形、报表等。

模拟屏：系统通过通讯方式与智能模拟屏进行数据交换，形象显示整个系统运行状况。

UPS：保证计算机监测系统的正常供电，在整个系统发生供电问题时，保证站控管理层设备的正常运行。

2）网络通讯层

通讯层主要是由通讯管理机、以太网设备及总线网络组成。该层是数据信息交换的桥梁，负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和传送等工作的同时，转达上位机对现场设备的各种控制命令。

通讯管理机：是系统数据处理和智能通讯管理中心。它具备了数据采集与处理、通讯控制器、前置机等功能。

以太网设备：包括工业级以太网交换机。

通讯介质：系统主要采用屏蔽双绞线、光纤以及无线通讯等。

3）现场设备层

现场设备层是数据采集终端，主要由智能仪表组成，采用具有高可靠性、带有现场总线连接的分布式I/O控制器构成数据采集终端，向数据中心上传存储的建筑能耗数据。测量仪表担负着最基层的数据采集任务，其监测的能耗数据必须完整、准确并实时传送至数据中心。

三、智能建筑能源管理系统建设

智能建筑能源管理系统建立，具体包含以下几个方面内容。

1、能源规划（Energy Planning）

根据建筑具体情况，全面规划智能建筑的能源使用，建立建筑能源使用模型。包括建筑物综合节能解决方案，各系统集成，太阳能、地源热泵等新能源与可再生资源的利用模型。

按照世界能源委员1979年提出的“节能”定义：采取技术上可行、经济上合理、环境和社会可接受的一切措施，来提高能源资源的利用效率。即尽可能地减少能源消耗量，生产出与原来同样数量、同样质量的产品；或者是以原来同样数量的能源消耗量，生产出比原来数量更多或数量相等质量更好的产品。以此延伸开来，建筑物的节能可以定义为：在基本不影响建筑物功能和舒适性的前提下，尽量减少能耗。所以，判断一个建筑物节能与否，节能多少需要有个参照物，通过和参照物比较才能得出结论。对于改造的建筑，通常可以用同一气候条件下的历史能耗数据作为参照。而新建建筑则相对比较复杂，日前在实际工程中常见下列几种方式：

类比法：以类型、规模、功能相仿的建筑的能耗作为参照。主要适用于连锁酒店、连锁超市、连锁商场等建筑条件相仿，管理模式相同的同一集团或管理公司旗下的建筑物。

测试法：在建筑物正常运行后，分别在各气候条件下测试采取能耗管理措施和未采取措施的日能耗数量。通常可以在夏、冬两季各选择数天，采取隔日测试法，即第一天，测试采取能源管理措施日能耗量；第二天，关闭能源管理软件测试日能耗量；以此类推。这种方式缺陷是测试的时间跨度偏长。

计算法：通过为建筑建立模型，设定参数，模拟计算出该建筑物的能耗。这种方式优点很明显，通过模型能对建筑物的各设备能耗全面计算，为能耗管理提供方向性指导。但采用不同的软件计算出的能耗值有差距，目前对计算出的能耗值的准确性和权威性均存在争议，计算结果能否作为节能合同内的节能率计算依据是主要的分歧点。

2、能耗监测（Energy consumption Monitoring ）

监测建筑物内的能耗使用，具体到各系统分项监测，环境参数与设备运行参数，对机电设备进行动态管理。数据可通过建筑设备管理系统（BAS系统）采集。

数据的采集和存储是整个系统的基础

数据内容主要包括：实时监测建筑分类 、分项能耗情况，及时报告能源及设备运行状况，包含建筑物环境参数、设备运行状态参数、各设备能耗数据等。获取的参数越多、运行的周期越长，越容易得到准确的结论。但若参数过多，又会造成建设成本的大量增加，因此可根据各建筑物的具体情况把数据分为：系统运行所必须的基础数据和辅助数据（可选数据），在管理效果和建设成本间取得平衡。

3、能耗分析（Analysis of Energy consumption ）

根据能耗监测数据，进行能耗分析。没有大量的数据就无法进行有效的分析，没有有效的分析就无法得到正确的能源管理措施。对智能建筑中各系统，各设备用能情况进行综合分析，与模型数据，历史数据进行综合比较，为节能运行提供科学依据。通过对建筑的能耗数据统计、分析，结合模型建筑物能耗对比，确定建筑物能耗对比，确定建筑物的能耗状况和设备能耗效率，从而提供建筑物能源管理优化措施。能耗数据分析模块是能耗管理软件的精髓所在，目前市场上各家软件的算法不尽相同，其效果还需市场验证。然而，以模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算机智能控制技术的发展将极大推动能源管理水平。

对建筑能耗数据进行历史能耗分析、能耗比例分析、能耗分布、能耗排名等各项能耗分析，并通过图表进行展示，帮助用户直观了解能耗变化情况，把握重点能耗；

系统具有能耗标杆库，将用户能耗情况与标杆值进行对比，实现能耗对标，帮助用户了解与同行业能耗水平之间的差距；

系统可通过对用能费用预算完成率、用能结构、管理节能情况、安全情况及设备情况等各项评价指标的分析，对用能情况进行评估打分，有助于提升用能效率，降低用能成本；

能源管理报表：用表格和图片的形式体现建筑物的能源使用情况、设备能耗、设备运行效率、能耗历史曲线等，以适应不同人群的需求。系统一般应能提供WEB服务，获得授权许可的远程用户能通过浏览器了解建筑物的能源使用状况

4、节能控制（Energy saving control ）

根据能耗监测与能耗分析，通过楼宇智能化控制各系统设备，达到经济运行，合理运行，降低能耗。建筑物的节能措施主要通过建筑设备管理系统（BAS系统）来执行。能源管理平台和BAS系统的完美结合，是能源控制和管理措施实现的保障。目前，能源管理和BAS还分属不同智能化系统，两系统的相互融合应该是智能化系统发展的方向。

节能控制采取的主要方法：

1）时序控制法：根据大楼工作作息时间按时启停控制设备，如风机、照明等。

2）运行模式控制：根据不同的时间段，不同的工作模式设置设备运行数量与工作模式。如：夜间工作模式、节假日工作模式等。

2）温度―时间延滞法：根据大楼内温度保持的延滞时间，提前关闭空调主机或锅炉达到节能之目的。

3）调节供水温度：根据室内外实际温度调节空调系统的供水温度，设定合适的供水温度减少系统主机的过度运行，实现节能。

4）经济运行法：在室外温度达到13℃时，可直接将室外新风作为回风；在室外温度达到24℃时，可直接将室外新风送入室内。在这样的情况下，系统可节约对送回风系统进行处理的能源。

5）设备等寿命运行：对楼内冷热源主机、泵机、风机等设备进行等时间交替运行，延长设备的运行寿命，节省维护费用。

5、节能改造（Energy sources reconstruct）

系统能够记录每一次节能改造的过程及成果，使原来无法说清楚的能源管理，变得可量化、可比较、可评价。

四、智能建筑能源管理系统建设展望

针对能源需求日趋紧张的情况，中国政府高度重视节能与环保，积极推进节能减排、发展绿色产业和绿色经济，建设部科技司司长赖明曾大致估算了建筑节能这个市场的市场值，“建筑节能势在必行，建筑节能市场容量很大，据测算，有5000亿元的空间。”有专家表示，“在建筑节能方面，国家推出了一系列政策，统计表明，我国节能减排市场每年至少有3000亿~5000亿元的市场需求，2020年我国用于节能建筑项目的投资至少是1.5万亿，建筑能源管理系统的市场前景是很广阔的。

对此，认为建设智能建筑能源管理系统将有如下几个方面特点

1. 全面的能源解决方案，可以节约20%-30%的能源成本控制；从建筑设计阶段-建筑使用-建筑节能改造，进行全面的能源管理，包含建筑结构，建筑设备，建筑使用管理等全方面的能源控制，真正做到智能建筑全生命周期的节能降耗控制；

2. 快速安装调试、便捷管理。操作界面更加灵活，便于人机交互。灵活科学的安装控制方案可减少30%-50%的安装和重新配置时间；

3. 在整个楼宇生命周期内可以灵活改造，建立能效控制中心，持续监控能源使用效率；

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【关键词】建筑企业；人力资源；创新能力

中图分类号： C29文献标识码： A

1.现状分析

在经济飞速发展的今天，人才是每个企业都是可遇而不可求的，而一个企业对人才的选拔及培养在于企业人力资源管理。建筑企业也不例外，在与同行的竞争过程中，谁拥有了更好的人力资源管理，谁就有可能拥有更多优秀的人才。而一个企业的竞争归根结底还是人才的竞争。只有在强烈的竞争中拥有了超越别人的高素质人才，这样才能有更大的把握在竞争中取胜。建筑企业要想在竞争中取得优势，就必须得重视自己的人力资源管理，必须时刻进行人力资源管理管理的创新，掌握竞争中的主动权。就目前我国建筑企业的大体情况而言，在科技的贡献度上处于较低水平，劳动率水平也较低，严重缺乏创新，没有一个良好的创新发展机制。造成这一结果的主要原因在于我国的建筑企业在很大部分程度上并没有一个较好的人力资源支撑。

2 .建筑企业创新活动对人力资源的要求

2.1 模块创新对人力资源的要求

模块创新主要是针对建筑产品中的部分成分而言的，这主要是要求建筑企业在人力资源管理的过程中必须要有丰富的人力资源管理理论，具备较为扎实的专业技术能力，能够针对某一些个别的主体创造性地提出和制定有效的解决方案，对事物的发生有较强的预见性。

2.2建筑创新对人力资源的要求

建筑创新是建筑产品在其生产的过程中每个部分与整个系统之间的创新关系。这主要是在施工的现场较为常见，经常是承包商扮演这类角色。在整个的建筑建设过程中，要求管理者必须要有大局观，施工者必须要专业化技术扎实，这样才能解决管理和技术上的难题。

2.3系统创新对人力资源的要求

多个相互独立协作运转的创新整合在一起就形成了系统性的创新，这种创新也是整体的综合性创新。系统的创新要求很高，他要求管理层必须具备各方面的协调能力和控制能力，拥有很强的专业性知识和技术。创新者往往是对整个建筑系统以及各个部分与系统之间的关系进行全方位的把控，但创新者需要较强的能力与威性，这样才能保证整个系统的各个部分之间的友好协调运转。

3.建筑企业创新能力提高的人力资源管理对策

3.1进行人才观的创新

人力资源管理的最基本的也是最重要的就是要树立正确的人才观，通才是人才，专才也是人才，人才可以有知识性的人才，也可以有技术性的人才，建筑企业的日常的人力资源管理中应该首先树立正确的人才观，同时还必须将自身的发展纳入到世界发展的洪流之中，参与世界的竞争，学习他人优秀的人力资源管理方法，为企业搭建一个合理的人才管理结构框架。就目前我国建筑企业的人力资源管理情况而言，管理手段低下，管理的科技含量不高，管理观念陈旧，管理机制不科学，这无疑不利于我国建筑企业人力资源的良好发展，这将不利于我国建筑企业的人力资源架构从劳动密集型向技术密集型和知识密集型转变。

3.2实现人力资源培养制度的创新

人才的培养需要一个科学合理的培养制度，对于我国建筑企业的人力资源管理中的人才培养也不例外。建筑企业的员工成分较为复杂，有一定的特殊性，因此在其人才的培养过程中更得注意培养的方式方法，培养的制度得更加的科学才行。建筑企业的人力资源人才的培养应该从实际的情况出发，对不同层次的人力资源进行不同层次的培养，可以为员工在企业内部的发展设置多条晋升通道，比如说管理通道和专业技能通道，这样既能满足企业对管理人才的需要，又能满足企业对专业技术人才的需求。因此实现建筑企业培养制度的创新必须毫无条件地执行下去。

3.3实现激励与制约机制的创新

对于任何一个企业而言，内部的激励机制都是必不可少的，它的存在能很好地调动员工的工作积极性，促使员工更加努力地为企业奉献。对于人力资源的管理创新业应当如此，建筑企业可以制定相应的激励机制，鼓励员工大胆地进行创新，奖励那些敢于创新的员工，激发员工的创新思维。当然企业内部的制约机制也是必不可少的，这种制约主要是约束那些不利于建筑企业人力资源管理创新的因素，使得建筑企业的人力资源管理创新朝着健康的方向发展。

4.结语

当今的社会是一个竞争的社会，企业要想在激烈的竞争环境中存活并不断地发展就必须不断地进行自我创新。但是创新并不是盲目的，必须一切从企业的实际情况出发。我国的建筑企业在人力资源管理的创新上一直都是薄弱环节，但这并不意味着我国的建筑企业的人力资源管理就不能实现创新发展，我国的建筑企业应该尊重现实情况，不断地创新自己的管理、培训、激励、制约和专业方面的创新，真正地实现人力资源管理上的创新，为我国建筑企业的创新型发展打下良好的人力资源基础。

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关键词：电气；自动化控制；智能建筑

进入21世纪后，特别是在改革开放的推动下，我国各种基础配套设施趋于完善，人们的生活条件得到了显著提升。随着而来的是，人们对生活环境的要求，特别是居住环境的要求日益高涨。在此情况下，建筑智能化以及电气自动化应运而生。而当前，电气自动化已成功应用到智能建筑中，实现了建筑智能化与电气自动化的完美融合。

1智能建筑与电气自动化

1.1智能建筑

智能建筑属于新型建筑形式，它是在建筑技术的基础上，融合信息化技术而产生。其最终目的是实现办公自动化，同时保障建筑内拥有智能化建筑设备以及系统化通信网络。智能建筑优势集中体现在系统、管理以及服务等多个环节，通过对以上环节的优化，营造安全、便捷、舒适而且高效的生活环境。智能建筑的基础是科学布线，计算机技术只是其实现科学布线的手段。在计算机技术的应用下，完成多个系统的综合性配置，继而对建筑内各个设备形成全方位管理。按照《2013-2017年中国智能建筑行业发展前景与投资战略规划分析报告》显示，我国智能建筑行业市场经济收益以形成逐年增长的趋势，照此情形，达到世界先进水平指日可待。

1.2电气自动化

电气自动化应用于智能建筑中，可起到现场调控的作用。具体体现在如下几个方面：（1）配变电系统；（2）照明系统；（3）中央空调系统；（4）给排水系统；（5）通风系统；（6）电梯系统。在以上六大系统中，涉及的技术点较多，涉及方面较广，比如信息工程、电子工程、自动化工程等。因此，电器自动化在智能建筑中完美体现出了其功能性优势：（1）增强系统联动性。通过电器自动化技术，可将原本在建筑分属不同领域的系统，比如，中央空调系统、配电系统、消防系统以及其他相关系统进行组合，并统一管理，使诸多分散系统组成一个庞大的系统网络，从而使得各子系统之间的联动性大大增强。（2）增强监控性。集功能全面、组件多样化等优势于一身的电气系统，通过自动化控制技术，可在信息采集、处理以及信息反馈等方面，实现全方位数字化监控。电气自动化控制中心对各个子系统发出指令时，子系统可迅速接收，这也正是电气自动化可增强监控性的集中体现。（3）增强安全性。在电气自动化的控制下，一旦出现任何异常情况，均可迅速加以解决。电气自动化的快速反应，在此方面得到了集中体现。电气自动化通过遥控模式，从而实现故障排除，避免了因人工排障可能造成的安全事故。另外，电气自动化系统一方面可对数据进行妥善保存，从而确保了电气系统的安全性；另一方面可对数据进行精确计算，效率高，人工成本小，在智能建筑中体现得尤为明显。

2电气自动化控制在智能建筑中的运用

2.1电气自动化系统中的TN－S系统和TN－C系统

TN－S系统和TN－C系统是电气自动化系统中两个最为关键的系统。在TN－S系统中，采用三相五线制，即中性线隔开保护线。而在TN－C系统中，采用三相四线制，即中性线合并保护线。三相五线制由三根火线、一根工作零线以及一根保护零线组成，此方式正好体现了中性线隔开保护线的安装原则；而三相四线制由三根火线、一根工作零线组成，此方式中保护零线与火线合并。TN－S系统和TN－C系统的建立，体现了智能建筑的功能性优势。避免了因多种单相设备产生的设备超负荷运转。总之，电气自动化系统中TN－S系统和TN－C系统是该系统的关键所在，是其得以成功应用于智能建筑中的根本原因。

2.2交流与直流接地工作

在智能建筑中，为保障各系统的安全性，通常会选择交流与直流接地工作。交流与直流接地工作可避免电磁干扰，关于这一点，应格外引起重视。智能建筑的配电操作，是基于科学合理原则而实施，而交流与直流接地工作正是在此基础上进行的。而且，在智能建筑中，电气自动化控制系统通常选择中性点接地方式确保接地保护长期处于操作状态。在智能建筑中，涉及到多项技术的融合，包括通信技术、控制技术、计算机技术以及建筑工程相关技术。在以上一系列技术的配合下，信息输入后，通过传输系统，然后进入分析系统进行信息分析整合。在此过程中，需确保微电流或微电位的高速运转。因此，电流不仅要保持稳定，而且电位也要确保稳定性和安全性。此外，当下的电子信息技术是朝向高集成、高精度以及高频率的方向发展的，势必会受到极为严重的电磁干扰。针对此类问题，智能建筑接地技术的优势便得到了很好的体现。智能建筑接地技术对操作人员的生命树立起了一道坚固的安全屏障，确保人身安全不受到威胁，而且智能建筑系统的所有操作均可正常进行。

2.3智能建筑的照明系统

对建筑的照明系统起到智能化控制是智能建筑电气照明系统的优势所在。通过智能建筑电气照明系统，一方面可显著提升工作质量，另一方面还对工作环境起到优化效果。此外，智能建筑电气照明系统还可减少电能源损耗，减少用电费用。智能建筑电气照明系统是通过电磁调压联合电子感应技术而建立的，一天24h监控供电系统，并对供电系统的信息进行实时跟踪，实现供电优化。在智能建筑电气照明系统中，高效监控由中央监控装置完成，可满足任何照明要求，照明效果亦可进行实时调节。在中央监控装置工作过程中，通信技术、计算机技术、消防技术、空调技术等相关技术扮演了极其重要的角色。

2.4智能建筑能源管理系统

在数据处理技术和通信技术的共同作用下，实现智能建筑能源管理系统的建立。智能建筑能源管理系统对该建筑中包括计算机系统、通讯设备系统在内的所有子系统完成合理集成和统一管理，最终产生一个具有高品质的信息数据库。根据该信息数据库，一个可评估能源消耗的客观的体系才得以建立。智能建筑能源管理系统以能源消耗信息作为参照，对方案进行实时调节，从而拟定出有效的管理方法和考核机制，最终实现能源控制，确保能源管理智能化获得最大的利用价值。

2.5现场总线技术和BACnet在智能建筑中的应用

所谓现场总线技术，是指连接智能现场设备、数字控制系统以及自动化监测仪表的一项先进技术。通过现场总线技术，智能现场设备、控制系统以及检测仪表壳实现全数字化，且具有多种分支结构的通信网络体系。在该体系中，测量具有智能化和数字化的优点，网络节点通过控制设备来完成，在总线连接作用下，达到信息互换的目的，最终实现自动控制。严格意义上而言，过程控制包含智能建筑自动控制系统，因此，可在智能建筑中使用过程控制的一切通信协议。就目前发展情形来看，现场总线技术成功应用至智能建筑自动化控制系统中的不在少数，比如工业以太网。在智能建筑中，BACnet应用也较为广泛。BACnet属于数据通信协议，可对整个智能建筑实行全方位监控，该协议无论是在国内，还是在国外，早已被列为标准通信协议。BACnet对以太网在内的诸多网络均可提供支持，并且适用性良好。BACnet的优势如下：（1）开放性系统。无需芯片安装，技术领先，多个制造商均可提供支持，另外，还可大大降低投资成本；（2）规范化。尤其在通信过程中，规范化体现得最为明显，比如采用统一的数据表示方法以及信息交换方法；（3）等级严格。在智能建筑中广泛应用的BACnet产品，其等级具有一致性；（4）操作性能良好。BACnet产品不但操作性能良好，而且对系统的集成与拓展极为有利。比如在集成方面，BACnet产品可完成多个子系统的统一集成，另外，即使处在相同的人机界面下，也可对机电设备实施监管，提升工作效率，降低能耗，延缓设备老化，也可大大减少总投资成本。总而言之，BACnet产品是目前，所有网络系统中，最被智能建筑自动化控制系统所接受的系统。

3结束语

按照现代建筑的发展趋势来看，建筑智能化的发展前景十分广阔。在建筑智能化中，电气自动化控制技术的应用完美地向住户传递了智能建筑的优越性和实用价值。本文就主要针对此进行了简单分析，对于实际的智能建筑中的电气自动化控制具有一定的参考价值。

参考文献

[1]晁阳.智能建筑电气自动化系统的分析和设计探究[J].山西建筑.2015(26)

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关键词：物联网技术 楼宇智能化

中图分类号：F407.63 文献标识码：A 文章编号：

1 智能建筑与物联网

1.1 智能建筑与物联网技术的结合无论人类的生活形态如何变化，建筑总是实物装、运、卸、存的基本平台，实物大多数的产生、变化也发生在建筑空间中，因此，采集实物数据是智能建筑必备功能，而物联网技术是实现这一功能的极佳手段，为它们的结合创造了条件。

智能建筑技术的发展过程中，处处体现了“物联”的理念，物联网的定义及数据交换标准与中间架构来源于智能建筑技术和理念，反之，物联网的技术和理念又对智能建筑的发展起到了提升的作用，两者之间相互融合、相互推进、相互影响。

物联网体系架构和智能建筑的系统架构非常类似，都可以看作由三层结构组成，即感知层、传输层和应用层。各个子系统相当于物联网感知层的数据采集节点，利用物联网技术，将数据汇集到数据服务平台，由平台应用云技术进行数据分析、处理，从而提供更高级的动态数据应用服务。

( 1) 感知层。感知层即智能建筑中的各个智能化设备和传感器，为应用层提供基础数据，充分发挥物联网开放性的基本特点。传统的楼宇智能化系统是自成一体的独立封闭系统，而物联网是开放的，具有连通性，它把各个子系统、各个智能化设备集成在一个统一的数据平台上，使在世界上具备互联网接入条件的任一地点都可与自己的物联网相连，实现各系统之间实时数据的交流和共享，从根本上解决了“信息孤岛”问题，弥补了传统智能建筑数据采集孤立的缺陷，解决了系统难以联动的问题。

( 2) 传输层。传输层即智能建筑中的综合布线系统和各种网络系统，承载着数据通信任务。物联网数据服务平台通过传输层汇集了海量的数据信息，而且基于物联网技术，只需构建一个统一的数据服务平台，将各系统的运行数据信息通过传输层汇总，既实现高效、便捷的集中式管理，又降低了运营成本。

( 3) 应用层。应用层的开发平台功能齐全，拥有专家系统引擎，能够对从各子系统采集到实时数据进行整合、分析和计算，并结合预案，对非正常状况做出判断，并实施预警联动，提供了满足用户个性化需求的解决方案，同时对大楼的智能化管理系统进行了整体规划，提供各种智能化应用服务、远程访问及控制，保证了用户个性化需求的实现，使终端用户能享受到各种便利。

智能建筑结合物联网后将使传感器微芯化，易嵌入设备; 产品数字化，嵌入到传感设备以后就是数字化技术产品; 系统结构网络化，形成互联网架构; 资源网站化，形成 B/S 访问模式; 服务社会化，发展公共服务第三产业。

1.2 物联网对智能建筑技术发展的影响

物联网对智能建筑技术影响无处不在，设备经过传感器联网技术遍及大部分子系统，很多子系统已经是准物联网形态或已经是物联网形态。所谓物联网形态，有三个方面的内容: 一部分是传感器联网; 一部分是互联网协议栈; 一部分是设备网站。现在很多子系统可以说已经是物联网形态，如智能家居、建筑设备监控、安防、一卡通、电子配线架、远传抄表、专业应用等系统。智能建筑设备传感器联网方式: 单向与双向; 单路与多路; TCP/IP 网与非 TCP/IP 网; 设备间无直接互动与直接互动。

家居网连接家电、安防、窗帘、远程表具。家居网可以是无线，可以是电力载波，也可以是以太网等。大部分家居网中可能都不是 TCP/IP 支持的网络。整个家居中必须要有智能家居控制器来控制这些设备的联网。每个家中有一个智能家居控制器，到小区中可以通过以太网跟住户连接起来，住户可以反馈自己家里的一些情况。物联网中一个最主要的核心部分是互联网的协议，互联网协议帮助住户移动终端与物业终端通过浏览器实现跟服务器的访问，如果 B/S 访问模式有一个服务器，则可以将服务器放在家居智能系统中，即住户的移动终端或者物业的终端，通过服务器就可访问到家居设备的运行情况，并对它们进行控制，这样做就达到了高效、便捷的效果。

2 智能建筑与物联网结合的案例

天津于家堡金融区占地面积3.86 k㎡，建筑面积950万㎡，规划设计原则是金融主业、复合业态、立体架构、复合功能，规划亮点是低碳城市、低碳建筑，窄街廓、密路网、高强度 ，环保节能、可持续发展，环境优美、生态宜居、人文亲和。

城市在智能化建设发展过程中逐渐暴露出一些问题与挑战，例如：仅局限于信息化系统建设，无法实现对动态物理世界的感知；简单的竖井式的行业应用产生孤立的系统，没有统一的平台综合管理；同时缺乏可运营的感知城市系统可持续发展模式。通过物联网技术，实现物物相连，实现将于家堡金融区建成全国首批智慧城市示范区的目标。

于家堡金融区物联网系统建设基于统一的系统架构进行设计，即感知层、网络层和应用层三层系统架构。物联网系统感知层包括部署于酒店、办公楼、公共设施、会展中心、金融交易、商业、地下空间、变电站、共同沟和其它公共区域的各种感知终端设备。物联网系统网络层涵盖室内与地下空间的多系统合路平台、室外的宏基站与街道基站、WiFi覆盖系统、光网综合接入系统、三网融合统一接入系统、行业专网系统和卫星通讯系统。物联网系统应用层包括智能卡系统、楼宇系统、低碳能源管理系统、公共服务系统、安防系统、交通系统、企业增值服务系统和于家堡信息中心等。

系统基于ISO/IEC WG7国际标准组织认可的“共性平台+应用子集”的技术框架。共性平台包括共性硬件平台和共性软件平台。共性硬件平台包括芯片级共性平台、模块级共性平台和网关级共性平台不同层级。共性软件平台包括基础支撑平台和应用服务平台。

应用子集面向公众用户、建筑业主用户、物业管理用户和运营用户的不同需求进行建设。基于“一个中心、一个平台、一张网、一张卡”，通过多种网络接入方式获取区域的各种服务。

于家堡金融区物联网安全防范系统包括综合视频预警系统、综合安保平台、视频安防监控系统、综合卡口系统、出入口管控系统、安保巡逻系统和电梯集中监测系统，同时还包括访客管理系统。

物联网公共服务系统包括变电站智能辅助系统、配电设施智能监测管理系统、给排水管网监测系统、公共照明管理系统等。

网络系统包括三网融合统一接入系统、WIFI全覆盖系统、全光网络传输系统和室内分布式信号覆盖系统。

智能卡系统集成企业员工考勤、人员授权门禁、会务服务、区域定位和停车一卡通等功能，建设智能卡中心平台，考虑公共交通出行、公共事业服务、电子钱包小额支付、商业增值积分服务等的统一集成。

楼宇系统在传统楼宇智能化系统基础上，建设消防给排水与电梯等设备物理状态监测系统、人员感知服务系统和物品电子标签监测系统。

低碳能源管理系统包括楼宇能源分控中心、建筑群能源管理系统、能源中心能源管理系统、市政公共设施能源管理系统、地下空间能源管理系统、能源计量与审计系统和碳交易数据服务系统。

物联网中心包括中心机房、信息中心和运营平台。

3 结 语

通过以上实例，既要看到物联网发展的潜力，也要看到当前它在业务、安全、标准、应用等四个层面所面临的问题。物联网的到来预示着一个智能、绿色、物与物对话的未来世界正在眼前展开，我们要做的就是解决所发现的各种难题，跨越所面临的各种障碍，迈向所向往的物联世界。

参考文献：

［1］ 章云，许锦标． 建筑智能化系统［M］． 北京: 清华大学出版社，2007．

［2］ 宋俊德． 浅谈物联网的现状和未来［J］． 移动通信，2011( 15) : 8-11．

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■建筑智能化行业高成长

■建筑节能领先者

■当前股价:33.81元

■今日投资个股安全诊断星级:

达实智能是一家从事建筑智能化及建筑节能服务的民营企业。自然人刘磅、涂德猛和刘昂通过持股达实投资,持有达实智能40%的股权。

上市前三年,公司主营业务收入复合增长率达到29%,而净利润复合增长率达到38%。

较之主营收入的平稳增长,净利润增速波动较大,这主要是由于2008年毛利率下降,以及今年上半年政府补贴金额较之去年同期有所减少所致。

建筑智能化:受益行业高成长

建筑智能化,是指综合运用现代通信技术、自动控制技术、计算机技术等现代技术,将建筑物建设或改造成为智能建筑的全部工程,包括建筑智能化方案咨询、规划设计、定制开发、设备提供、施工管理、系统集成及增值服务。

由于建筑智能正处于快速成长期,随着大型建筑智能化系统解决方案提供商的经验积累逐渐加深,其获得大型工程和大额订单的能力也随之加强,因而未来市场集中度会逐步提高。这就为行业相关公司提供了良好的发展空间,但也对其技术和资金能力提出了较高要求。行业特点决定了只有具有较好资质、拥有较强技术服务能力的企业才能更好分享行业成长。公司在资质、技术和区域方面的优势有助于其获得更大市场份额。

技术创新和行业经验是公司的最大优势

除了外购设备,公司还拥有楼宇可视对讲产品、IC卡读写器、安防监控产品、建筑设备监控系统等自主产品。公司首次提出“智能卡一卡一密”的方法,解决了IC卡应用系统的安全问题,并成功研制了基于TcP/IP技术的IC卡读写设备1公司博士后科研工作站自主研发的城市能源监测管理平台,是一套基于Intemet、GPRS、zigbee等技术的能源监测与管理系统,可实时地采集和记录建筑物的主要能耗数据,并通过中央空调在线仿真技术,发现建筑物能耗漏洞,可以有针对性提出管理节能和节能改造方案,公司产品均达到国内领先水平。

在行业经验积累方面,达实智能在12年时间内完成了2000多项自动化,智能化案例,其中包括300多栋建筑物的智能化设计施工及节能项目,应用行业包括住宅、学校、医院、办公、商业、文化等多种建筑形式,行业经验十分丰富。近期又将在建筑领域的智能化控制经验应用到轨道交通领域,为深圳地铁三号线轨道交通二期项目提供了自动化集成系统,市场开拓取得有效突破。

从毛利率来看,公司综合毛利率持续高于其他同类型公司,一方面原因在于其他公司业务种类较杂,另一方面也是因为公司拥有较强技术和产品研发能力,保证了公司业务差异化的竞争优势。

EMC节能领域的领先者

目前中国城乡400亿平方米的建筑中,95%以上为高耗能建筑。据建设部测算,预计到2020年,全国高耗能建筑面积将达到720亿平方米,建筑能耗将占总能耗的40%,建筑能耗将加剧能源危机。按照中国建筑节能“十一五”规划目标,到2010年全国建筑节能的目标为实现节约标准煤1.01亿吨,减少二氧化碳气体排放4亿多吨;建设节能建筑的总面积累计要超过21.46亿平方米,其中,新建建筑达到15.92亿平方米,既有建筑改造达到5.54亿平方米,建筑节能服务已经被列入国家的节能规划,但目前距离该目标实现仍有相当大的距离。

如果对目前存量400亿平方米中十分之一的建筑进行节能改造,按每平米100元计算,至少有40000亿元市场规模。如果对存量建筑的三分之一进行节能改造,就有至少1.5万亿元的市场规模。根据赛迪传媒的调研数据,2007年建筑节能服务市场规模为24.9亿元,其后将保持其后将保持30%以上的增长,到2010年,行业规模将达到60.4亿元。在节能减排的政策推动下,未来三年建筑节能行业还将维持高速增长。

合同能源管理成为节能改造的新趋势

对于既有建筑的机电设备节能改造,达实采用合同能源管理(EMC)模式。合同能源管理(EMC),即由专业的能源服务公司(ESCO)通过能源管理合同为客户企业提供能源审计、方案设计、项目融资、设备采购、施工和节能量监测、等一整套的节能系统化服务,在合同期节能服务公司与客户企业分享节能效益,并由此得到应回收的投资和合理的利润一种商业运作模式。

在节能改造之前,耗能客户需要付出大量能源和设备运行维护费用,而在进行节能改造的过程中,客户能源支出减少,EMCO的收入来自客户节省的部分能源费用。在节能改造完成后,客户获得全部的节能收益。

建筑EMC节能领域的领先者

公司在国内建筑节能服务市场的主要竞争者以国内本土企业为主,主要有同方股份、泰豪科技、汇通华城、嘉力达等公司。与国内竞争者相比,作为建筑节能EMC行业的先行者,达实智能具有较强技术和品牌优势。达实智能采用自主研发的“EM C007中央空调节能控制系统”,实现了对占空调总能耗35%的水系统的节能控制。该系统以变温差模糊控制专利技术为核心,集成数据采集、控制策略优化、自动控制等技术,提高中央空调水系统的运行效率,达到节能的目的。

实践表明,中央空调系统整体能耗可在目前的基础上降低10―20%。信息产业部首批推荐建筑节能公司名单有53家,其中中央空调合同能源管理只有达实智能一家。达实能源监测管理系统(EMC002)目前已经在广泛应用于工业建筑、商业建筑及轨道交通建筑等领域的节能改造项目中。其中包括深圳书城、嘉里中心、天马微电子、迈瑞生物、深圳地铁、好易通科技、南玻集团、方正科技、伟创力集团(新辉开)等知名企业。

基于达实能源监测管理系统(EM C002),达实公司在深圳总部建立了“城市能源监测管理平台运营中心”,通过运营中心,为用户定期提供“节能服务运行及建议报告”,使用户获得真正有保障的节能服务。

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关键词 智能建筑；楼宇自动化

中图分类号：TU198 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）19-0009-02

智能建筑系统是由计算机网络将各个不同的独立系统综合在一起的大系统，也就是说，计算机技术、通信技术、网络技术实现了楼宇内的各个物理设备的有机统一，可以高速地传输楼宇内的语音、图像、数据、视频数据。而楼宇自动化系统是整个建筑物的核心子系统，计算机技术、通信技术、网络技术也主要应用于这一子系统中。计算机技术、通信技术、网络技术在楼宇自动化系统中的应用，使其可以监控建筑物内的能源使用、交通、安全设施以及环境状况，给人提供一个安全可靠、节约能源、舒适宜人的生活和工作环境。

1 楼宇自动化系统的定义

楼宇自动化系统又叫建筑设备自动化系统，它主要包括暖通空调、供配电、照明、消防、给排水、电梯、安全防范等子系统。楼宇自动化系统通过最优化的控制手段分析、处理各种机电设备的信息，实现对各系统设备的集中监控与管理的目的，从而使各子系统能够高效、有序的运行，给人提供一个高效、安全、舒适的生活和工作环境。

2 楼宇自动化系统的组成、基本功能和原理

2.1 楼宇自动化系统的组成

建筑设备自动化系统即楼宇自动化系统一般由暖通空调、供配电、照明、消防、给排水、电梯、安全防范等子系统组成。楼宇自动化系统更够给客户提供一个安全、舒适、高效的生活和工作环境，并能保证建筑大系统经济的运行和智能化管理。广义的楼宇自动化系统应包括保安自动化和消防自动化，由于保安自动化与消防自动化是相对独立的，所以可以考虑独立设置保安与消防自动化子系统，但同时也要建立楼宇自动化系统监控中心与之的通信联系，以便发生灾情时，转移操作权，实现一体化的协调控制。

2.2 楼宇自动化系统的基本功能

楼宇自动化系统的主要目的是通过计算机技术实现对建筑内的各种机电设备的全面监控和集中管理，从而为建筑用户提供良好的生活与工作环境，方便建筑管理者进行管理，减少建筑物的能耗和减少管理费用。其基本功能包括：①对各种机电设备的运行状态进行监视控制，控制其起或停；②自动检测并显示各种机电设备的运行参数、变化趋势、历史数据，供管理者查询或打印；③外界条件、环境因素、负载情况发生变化时，自动调节各种设备运行状态，以保证其始终处于最佳的运行状态；④自动监测各种意外、突发事件，并进行及时有效的处理；⑤协调控制、统一管理建筑物内的各种机电设备，使之有条不紊地运行；⑥自动计量建筑物内用户的水、电、气等费用，实现能源管理的自动化；⑦对设备的档案、运行报表和维修等进行管理。

2.3 楼宇自动化控制系统的原理

楼宇自动化控制系统采用了以现代控制理论为基础的集散型计算机控制系统，它也叫分布式控制系统，英文名为Distributed control systems，简称DCS。微型计算机控制装置分布在现场被空设备处，具有对被控设备进行实时的检测和控制的功能，分布式控制系统利用了微型计算机的这一功能，因此表现出“集中管理分散控制”的特征，克服了具有危险性高度集中的计算机集中控制的不足，此外，还克服了常规仪表控制功能单一的缺陷性。为了延长设备的使用寿命、提高设备的利用率、降低能源消耗，就要系统地管理有关联的设备，发挥设备的整体优势和潜力。基于这一点考虑，在中央控制的中央管理计算机上相应的安装了管理软件，从而减轻维护人员的劳动强度，降低所需的工时数量。另外，中央管理计算机还具有CRT显示、打印输出、软件管理和强大的数字通信功能，可以完成显示、打印、报警、优化控制等任务，克服了常规仪表控制下的人机联系困难的缺点，从而实现对机电设备的统一管理，使得设备始终处于最佳的运行状态，降低了设备运行成本。

3 我国楼宇自动化系统的应用现状与前景

3.1 我国楼宇自动化系统的应用现状

从我国楼宇自动化系统建设和应用的现状来看，我国智能建筑发展仍处于初始阶段，与国外相比，其应用水平相当低，系统的控制性能还没有得到优化，各系统接口处的系统还没有实现自动化操作，一些偏远地区，甚至还没有实现楼宇自动化系统的接通。主要表现在以下几个方面。

1）市场上流行的智能建筑楼控系统产品还是国外的一些著名品牌，我国的智能建筑楼控系统产品开发较少，没有占领智能建筑楼控系统的市场。除此之外，我国对空调系统的控制本质以及控制策略的研究深度不够，缺乏内涵。

2）随着经济的发展和技术的进步，我国有一些建筑引入了楼宇自动化控制系统技术，但只是实现了楼宇自控系统技术的应用的第一个层次，即只是简单地满足了人们对建筑物安全、舒适的要求。

我国公共建筑的发展水平分为三个阶段，第一阶段也是最低的层次是在建筑中接通楼宇自控系统，使建筑内的设备管理系统正常的运行，从而满足人们对建筑物安全、舒适的功能性需求。第二阶段要引进国外先进技术，优化楼宇自动化控制系统的性能，使得系统原设计的功能得到充分的发挥，达到降低能耗和设备运行成本的目的。第三阶段加大对楼宇自动化系统技术的科研投入，通过各领域科研人员的技术攻关，使智能建筑楼控系统产品国产化，拥有自主知识产权，达到占领国内市场的最终目的。

3）控制性能没有得到完全优化。相关数据显示，我国楼宇自动化系统的控制精度只能达到±2%，且阀门极易反复振荡。阀门反复振荡不仅会增加流体的阻力，增加能耗，而且会造成执行机构与阀门的磨损，增加了设备维护的成本。

4）传感器不能准确地反映建筑物和设备的运行参数与状态。传感器是自控系统的首要设备，直接作用与被测对象，所以，传感器必须具有高准确性、高稳定性和高灵敏度。但事实上，我国楼宇自控系统中至少有10%或更多的传感器准确性不高。另外，部分传感器安装位置有偏差，使得测量精度降低。

5）检测手段不足。①在热源检测方面，对燃料没有相应的智能检测手段，如对锅炉的用气或用油的检测。对用户的用气采用普通的表具；对用油没有计量表，只是靠每年的进油量来计算；②没有智能检测仪表对楼层空调的能耗情况进行计量，采用精度不足的酒精温度计测量空调供回水的温度，因此，无法准确计量水系统的能耗；③楼宇自动化系统中没有接入智能仪表，不能测量出冷却塔的运行能耗；④一些供应商常常忽略对冷源离心机组的寻叶开度的监测。

6）缺乏能源管理，节能效果欠佳。尽管每个建筑楼控系统的投标书上都有节能管理的措施，但在实际运行中，没有一栋楼将节能管理措施落到实处。例如，锅炉没有在最佳效率区运行。每台锅炉都有一个运行的最佳效率区，锅炉在这种最佳效率区运行时，其产生的热效率会达到最高。而在低负荷区运行时，锅炉内的温度降低，虽然燃料的使用量有所减少，但燃烧工况较差，不完全燃烧也会增大，降低了燃烧效率。锅炉处于超负荷区运行时也会增加不完全燃烧，超负荷区设备运行速度加快，对燃料的需求也相应增加，短时间内，燃料无法充分燃烧，效率降低。另外，几乎所有智能建筑的冷热源没有在最佳时机被起动或停止，过早启动或过晚停止冷热源都会导致能源的浪费。

3.2 我国楼宇自动化系统的发展前景

现今我国95%的既有建筑都是高耗能建筑，每年要消耗大量的能源，不适合我国低碳社会的发展要求，建筑领域的节能减排势在必行。另外，21世纪智能建筑高新技术不断发展，信息网络技术、无线局域网技术、智能卡技术、可视化技术、控制网络技术、家庭智能化技术、流动办公技术、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等都将会被广泛地应用于智能建筑领域内。以上这些都给楼宇自动化系统带来了良好的发展机遇，楼宇自动化的内涵也必将随着技术的发展而不断变化，可以说，智能建筑中的楼宇自动化系统技术应用前景广阔。

4 结论

我国楼宇自动化系统满足了人们的建筑安全、舒适的需求，但在节能方面还有待于完善，在开发中国自己的智能化系统产品还有所欠缺。要想改善我国楼宇自动化系统必须紧跟国际主流技术，加大科研投入，研发具有自主知识产品的智能化系统产品，优化我国楼宇自动化系统，摆脱受制于外的局面，促进我国智能建筑的可持续发展。

参考文献

[1]徐岩.浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统[J].智能建筑电气技术，2010（6）.

[2]陈火根，杜立贤.智能建筑中的楼宇自动化控制系统[J].能源工程，2011（6）.

[3]赵炜.浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统技术[J].科技广场，2012（7）.

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时间：2013年9月25日至27日 地点：上海新国际博览中心

当前，建筑节能已成为我国建筑行业发展的重点，推行建筑节能理念，推广绿色建筑，是建设“资源节约型”社会的必然要求。此外，随着社会快速发展，生活水平逐步提升，人们越发追求更舒适及便利的生存环境。同时，信息技术、物联网、云计算等通讯科技迅猛发展，使家居、楼宇及城市的智能化迅猛发展，成为未来城市及建筑业的发展趋势。

上海国际智能建筑展览会围绕“建筑节能、智慧城市、智能家居”三大主题概念，全面配合建筑行业未来发展方向及趋势，涵盖楼宇自动化、智能家居及延伸领域，全力打造一个建筑行业全产业链的智慧化平台。展会立足上海，以其专业性、前瞻性、高质量吸引来自亚洲各地的系统集成商、建筑师、工程师、承包商、业主及开发商莅临。

展品类别

智能家居及小区管理系统：包括可视对讲系统、智能灯光控制、家庭安防系统、家庭娱乐系统、智能家居集成产品、家居布线系统，家庭网络产品、远程控制系统、小区报警呼救系统（家庭报警点或接口）、智能抄表系统、小区物业管理系统等；

楼宇自控系统及产品：包括照明控制系统、暖通空调控制系统、新风控制系统、建筑设备监控系统、能源管理系统等；

综合布线系统及产品：包括布线系统、光纤线缆、配线架、信息和光纤模块、面板/插座、布线工具、桌面终端产品、智能布线箱等：

安防门禁系统及产品：包括楼宇对讲系统、视频监控系统、停车场管理系统、防盗报警控制系统等：

影音视讯系统及产品：包括广播会议系统、多媒体信息系统、背景音乐系统等；

智能遮阳系统：包括电机，感应系统和控制系统，各种遮阳百叶、遮阳帘和遮阳板等：

电工电气产品：电器附件及电工材料、供配变电设备及电气产品、电源、仪器、仪表及工具、电气节能改造装置、控制系统及调光设备、开关插座、防雷电气系统及装置：

酒店智能化系统及产品：网络通讯、控制面板、空调控制、智能身份识别插卡取电模块。

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【关键词】智能建筑，楼宇自动化，系统

一、前言

智能建筑的楼宇自动化系统影响了人类生活的方方面面，它为人类提供了省时省力的新方法与新手段，智能建筑的楼宇自动化系统的实现，其效率之高给人们的生活带来了极大的方便。

二、智能建筑的楼宇自动化系统的基本内涵

1、环境能源管理系统

电力照明系统：电力需求控制；变压器台数控制；发动机负荷控制；停电复电控制，昼光利用照明控制；点灭调光控制。?空调卫生系统：新风取入、新风供冷控制；冷热源机器台数控制；二氧化碳浓度控制；冷热负荷预测控制；蓄热、热回收隔热控制，预冷预热运行最优控制；太阳能集热控制，蓄热槽管理；排水控制；节水控制和管理。

2、安保管理系统

防灾系统；火灾联动控制；防排烟控制；引导灯控制；消防控制；停电时间对应控制；防漏电防煤气泄漏控制。防范系统包括入退楼（室）管理；远距离监视；传感器报警管理；时间表管理；闭路电视管理，自动防范设备管理。数据系统是存取控制，IC卡管理，指纹管理；声纹管理；暗号管理，暗证指令管理；空间传送。

3、物业管理系统

计算系统；能量计量，租金管理，运行、操作数据编集和分析评价；系统异常诊断；节能诊断；报警信息记录编集。维护保养系统是机器维护时间表管理；机器劣化诊断；故障预知诊断；数据生成；自动清扫机管理；设备更新计划管理。

三、我国楼宇自动化系统的应用现状

1、楼控系统产品开发较少

市场上流行的智能建筑楼控系统产品还是国外的一些著名品牌，我国的智能建筑楼控系统产品开发较少，没有占领智能建筑楼控系统的市场。除此之外，我国对空调系统的控制本质以及控制策略的研究深度不够，缺乏内涵。

2、应用还不够深入

随着经济的发展和技术的进步，我国有一些建筑引入了楼宇自动化控制系统技术，但只是实现了楼宇自控系统技术的应用的第一个层次，即只是简单地满足了人们对建筑物安全、舒适的要求。我国公共建筑的发展水平分为三个阶段，第一阶段也是最低的层次是在建筑中接通楼宇自控系统，使建筑内的设备管理系统正常的运行，从而满足人们对建筑物安全、舒适的功能性需求。第二阶段要引进国外先进技术，优化楼宇自动化控制系统的性能，使得系统原设计的功能得到充分的发挥，达到降低能耗和设备运行成本的目的。第三阶段加大对楼宇自动化系统技术的科研投入，通过各领域科研人员的技术攻关，使智能建筑楼控系统产品国产化，拥有自主知识产权，达到占领国内市场的最终目的。

3、控制性能没有得到完全优化

相关数据显示，我国楼宇自动化系统的控制精度只能达到 ±2%，且阀门极易反复振荡。阀门反复振荡不仅会增加流体的阻力，增加能耗，而且会造成执行机构与阀门的磨损，增加了设备维护的成本。

4、传感器不能准确地反映建筑物和设备的运行参数与状态

传感器是自控系统的首要设备，直接作用与被测对象，所以，传感器必须具有高准确性、高稳定性和高灵敏度。但事实上，我国楼宇自控系统中至少有10%或更多的传感器准确性不高。另外，部分传感器安装位置有偏差，使得测量精度降低。

5、检测手段不足

在热源检测方面对燃料没有相应的智能检测手段，如对锅炉的用气或用油的检测。对用户的用气采用普通的表具；对用油没有计量表，只是靠每年的进油量来计算。没有智能检测仪表对楼层空调的能耗情况进行计量，采用精度不足的酒精温度计测量空调供回水的温度，因此，无法准确计量水系统的能耗；楼宇自动化系统中没有接入智能仪表，不能测量出冷却塔的运行能耗；一些供应商常常忽略对冷源离心机组的寻叶开度的监测。

6、缺乏能源管理，节能效果欠佳

尽管每个建筑楼控系统的投标书上都有节能管理的措施，但在实际运行中，没有一栋楼将节能管理措施落到实处。例如，锅炉没有在最佳效率区运行。每台锅炉都有一个运行的最佳效率区，锅炉在这种最佳效率区运行时，其产生的热效率会达到最高。而在低负荷区运行时，锅炉内的温度降低，虽然燃料的使用量有所减少，但燃烧工况较差，不完全燃烧也会增大，降低了燃烧效率。锅炉处于超负荷区运行时也会增加不完全燃烧，超负荷区设备运行速度加快，对燃料的需求也相应增加，短时间内，燃料无法充分燃烧，效率降低。另外，几乎所有智能建筑的冷热源没有在最佳时机被起动或停止，过早启动或过晚停止冷热源都会导致能源的浪费。

四、智能建筑的楼宇自动化系统的构成

楼宇自动化系统在计算机和通讯技术基础上，采用集散控制技术及智能化的调节和管理技术，不断监测大楼的各项设备，收集数据并分析信息，自动做出各种决定对设备进行控制：通过计算机系统及时启停各有关设备，并做出报告，避免设备不必要的运行，节省系统运行能耗；同时自动生成设备运行、维修报表，以保证设备运行可靠、安全。

1、空调系统（HVAC）

智能建筑中空调系统的任务是提供舒适环境，降低运行能耗。通过计算机控制空调机组向大楼各区域提供经过处理的空气，使大楼环境保持满意的温度、湿度和空气新鲜度。其控制是通过监测送风温湿度和大楼内外环境温湿度与设定值比较，控制空调机组的加热、加湿或冷却等处理来实现的。同时还根据大楼内外的负荷变化，自动调节空调机组的风机转速、新风回风比、阀门开度等，以节省运行能耗。

2、消防系统

智能建筑中消防系统是智能建筑楼字控制自动化中的重要部分。消防系统主要由消防系统与消防联动控制这两部分构成。自动化系统管理，按照某种运行模式运行；而当火灾发生时，则转换到消防模式。此时消防系统通过楼宇自动化系统，向空调、电梯等的控制系统发出向消防模式转换命令，由这些设备自身的控制系统来实现消防动作。

3、给排水系统

智能建筑中给排水系统的监控目标是保证建筑物中水系统的正常运行，基本功能是对各给水泵、排水泵、污水泵及饮用水泵运行状态的监测，对各种水箱及污水池的水位监测，给水系统压力监测以及根据这些水位及压力状态，启停相应的水泵。

4、变配电系统

智能建筑中变配电系统的监控目标是保证建筑物的供电安全可靠。主要是对各级电力开关设备、配电柜高压和低压侧状态的监测；主要回路的电流、电压及功率因数的监测；变压器及电缆的温度监测；发电机运行状态的监测。由于电力系统的状态变化和事故都是在瞬间发生，因此利用计算机进行监测时要求采样间隔非常小。

5、照明系统

智能建筑中照明系统的控制与节能有重要关系，对照明协调的控制水映了楼宇自动化系统的水平。在智能建筑中它的电耗是相当大的，仅次于空调系统。与常规管理相比，采用楼宇自动化系统可省电30%一50%。这主要是对门厅、走廊、庭院和停车场等处照明的按程序启停控制、对照明回路分组控制、对用电过大时自动切断以及对厅堂及至办公室等地的“无人熄灯”控制。这些控制可以通过计算机设定启停时间表、值班人员远动等方式来进行，也可采用门锁、红外线等方式探测是否无人从而自动熄灯的控制方式。

五、结束语

在现阶段，要想以高效率方法进行建筑管理的工作，就必需以科技利用为重点，以提供方便和效率为突破口，全面智能建筑的楼宇自动化系统的应用，从而推进建筑的现代化进程。

参考文献

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关键词：智能建筑；设计要点；思考

智能建筑是现代建筑技术和科学技术的综合，同时也是未来建筑的设计走向。进行设计时，要考虑到建筑功能的扩张性和系统的自动性，在满足建筑基本功能的基础上，实现建筑管理和控制点的自动化，从而提高建筑住户的生活质量和环境水平。通过提高建筑智能化设计，使得建筑走向“先进性、可靠性、舒适性、网络化和实用化”，便于建筑的可持续发展。

1 智能建筑设计必须满足的功能

智能建筑应是一个能被有效控制的，具备各个方面相关系统的运营环境，在生态系统上要满足能源、服务和排污的需求，实现各个系统的协同运作和有机结合。进行智能建筑设计时，要满足四个基本功用：

能源管理：通过设计能源监控和管理来达到节约能源的目的，减少建筑物生命周期内的能源消耗和浪费，提高建筑物的可持续发展和设置效能。

空间管理：优化建筑的空间结构，掌握空间使用情况，发现未使用空间并进行合理利用和空间再分配。

设施管理：掌握建筑物各功能类型设备的运行情况，并能实施有效管理，便于提高设施性能和使用率，延长设施的使用时间和生命周期。

服务管理：建筑智能化是为建筑住户提供服务，提升用户生活环境和生活质量同时还能实现降低用户运营成本，提高用户经营效益的功用。

2 优化智能建筑设计的措施

智能建筑是建筑结构优化和设备、服务、管理以及用户需求的结合，其功能是给用户提供舒适、安全、高效、便利的人性化建筑环境。在智能建筑中，是现代建筑技术和电脑技术、通讯技术、控制技术的综合，进行智能建筑设计时，要体现计算机和信息技术与建筑技术的结合，要满足建筑物自动化、办公自动化、通信自动化等三大基本功能。通过优化对智能建筑功能设计，提升建筑环境质量，满足用户需求。

智能建筑的设计除了要进行传统建筑的建筑设计、结构设计、设备设计和装饰设计外，其主要是对建筑智能化系统的设计。进行建筑智能化设计时，要了解用户的实际需求、建筑意图、建筑物的用途和规模，设计中要结合当地的条件进行可行性研究，对智能建筑的功能性、经济性、安全性、可靠性和维护扩展性进行分析和研究，确定进行智能建筑设计的基本设计条件。

智能建筑的设计优化，要建立在对建筑物功用了解的基础之上，要对建筑物当地的气象条件、交通、供电、供水、网络通讯、无线通讯等情况进行了解，必要时要研究有关法规、条例和标准，对建筑物的智能化设计可行性进行研究分析。进行优化设计前，要将建筑、结构、给排水、电力、通信等专业设计人员进行集中，并对设计中可能出现的问题和决绝方案进行分析和明确。设计时，对各类机器设备系统，要建立与信息类别、信息数量和使用程度、重要程度等参数相适应的网络，同时要保证系统运行效率，提升大量化、多样化信息的适应性。

3 智能建筑的供电设计

智能建筑中的建筑自动化设备、办公自动化设备、通讯网络系统设备等智能化设备的综合应用，给建筑的供电提出了难题。进行智能建筑供电设计时，要对供电系统的安全性、可靠性和灵活性加以重视。

由于智能建筑物中用电设备较多，用电负荷较大，进行设计时，需要对负荷进行分析，并对负荷级别进行合理划分；根据用电情况和负荷大小，选择合适的供电系统，避免造成浪费而致使建筑费用上升。同时要考虑供电的可靠性以及电源质量要求，根据用电负荷，确定供电方式。

选择供电方式时，一般要采用配出为放射式的主结线方案，采用两路10KV独立电源，变压器低压测采取单母线分段的方式进行。采取此种方式进行供电时，要考虑建筑物中电梯和照明负荷的曲线变化已经大功率电器和使用季节性变化。在智能建筑中，电梯一般为上下班时间为高峰负荷，下班或深夜为轻负荷；照明系统白天为轻负荷，夜晚18点-23点为高峰负荷；建筑物中的空调冷冻机在夏季为高峰负荷，冬季为空负荷或轻负荷。根据用电的负荷变化，选择对应的变压器容量，并进行容量合理组合，保证变压器的经济运行状态。

4 智能建筑的照明设计

智能建筑的照明系统保障了建筑物内用户的生活环境安全，既要满足基本生活功能，又要能达到美观和节能的需要。照明系统的设计原则为“安全、经济、适用、美观”。

智能建筑的照明安全是设计照明的基本前提，要通过对照明灯具的类型、安装位置、安装数量、灯具功率、照度控制等方面进行合理设计，提供生活的工作环境的光亮。一方面要通过采取先进技术，发挥照明系统的实际效益，在保障照明效果的基础上减少费用，另一方面要从我国实际电力供应和设备生产水平出发，选择合理的照明设备，来提升智能建筑中照明系统的经济性。要结合建筑的环境条件，对光源种类、灯具功率、数量、灯具色彩等进行选择，配合色彩设计，体现建筑的空间立体感和装饰表现感。设计时要注意色彩的协调，同时要避免出现眩光，根据工作和学习、生活的需要，合理布置照明的亮度。

5 智能建筑的系统集成设计

智能建筑是建筑技术和计算机技术、网络技术、通信技术和控制技术的集成，进行智能建筑设计时，要重视各系统之间的集成配合。系统集成的目标是为了搭建建筑主体内的智能化管理，通过对建筑自动控制技术、通信技术、综合布线技术、计算机网络技术、安全防范技术以及多媒体技术等将相关设备进行整合，通过软件进行集成，实现建筑智能化的目的。

设计智能建筑系统集成时，要考虑各个子系统的检测、管理和控制的统一标准，通过网络结构，实现对子系统的统一控制和管理。对系统集成的信息资源、数据结构、设备协议等要进行明确，确保各子系统能统一、能管理、能控制。要明确提出各机电设备的接口、通信和控制的协议及技术标准。对设备端口的接线方式和方法，要进行规定，对各设备的匹配情况要进行分析和研究。

智能建筑采用RS485、BACnet、RS232C等标准通信和控制接口的系统及设备，要注意各设备接口的实际接法，进行设计时，要对设备和系统间的通讯协议和控制要求进行查证，对设备和系统间的信息开发要进行确认。对空调机组、电梯设备、冷水机组等设备，要进行样品查验，必要时要进行系统集成的实验，避免出现安装完成后无法实现管理和控制。

智能建筑要实现子系统的联动，建成系统集成要能实现子系统在独立运行的同时还要能实现网络联动，通过对子系统的联动设计，来提高建筑的控制流程，实现自动化控制的目的。

6 结束语

随着科学技术的快速发展，在我国各大中城市中，涌现了新型的办公楼宇和商业楼宇等智能化建筑。通过在建筑技术之上，融入计算机通讯技术、控制技术，来实现建筑的功能自动化，提高了生活环境质量和舒适度。但由于智能建筑的发展时间较短，存在系统稳定性能较差、自动化功能水平单一、技术水平参差不齐等问题，导致智能建筑屡遭诟病。为了保证建筑智能化水平，提升建筑自动化功能，就需要对智能建筑进行设计优化，通过对设计要点进行重点控制，满足建筑设计功用，实现建筑智能化。

参考文献：

[1]毛剑瑛.建筑智能化技术与节能[J].智能建筑，2011，（11）.

[2]黄久松.智能化提升建筑节能水平[J].建设科技，2012，（06）.

[3]王胜波.浅谈智能建筑设计与建筑节能[J].当代建设，2009，（02）.

篇10

1系统结构设计

针对总部经济基地自身特点，仔细分析能源管理的实际需求，采用先进的分布式监控技术和系统集成技术。系统由监测中心平台、现场通信网络、智能传感器装置、智能网关（用于连接第三方智能计量装置）等组成。系统在统一的能源管理平台下，通过数据共享机制，实现对基地内建筑用能进行全面的、实时的用能计量、能源质量监测、安全管理、节能控制。系统设计有以下特点：（1）系统集成在总部基地自动控制（BA）系统，在同一信息平台采集、调度，便于各系统的整合，减少重复投资，同时便于维护。（2）系统利用设备专网资源，采用基地内铺设设备光纤环网作为能源数据的主干传输网络，通过主干网与LonWorks分布式高速控制网络的无缝连接，构建成覆盖全基地的分布式高速控制网络系统。（3）实现总部基地水、电等能源的分类计量及用电分项计量等监测。用电总计通过读取安装在变电所低压进线的具有远传接口智能电表数据累加实现，用电分项计量数据通过读取安装在变电所低压配电柜所有出线回路的具有远传接口智能电表数据获得，用水总计通过在市政各总管网上安装远传智能水表计量累加获得。通过实时数据发现用能问题，同时对重点用能系统进行专项用能计量和监测。（4）利用现代传感器技术、变频技术和LonWorks分布式高速控制网络技术，对基地内多联机（VRV）空调系统及新风系统进行全面的闭环节能控制，大幅降低空调能耗。（5）对基地内变电所进行环境监控，通过视频监控确保设备及用能安全，有效实现重要设备场所的无人值守。通过安装温感、烟感装置监测重要设备场所设备安全状态及异常报警。

2硬件设计

2.1现场传感器。智能电表使用的是三相多功能电力终端NLA-PM100D，采集三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、功率因素、频率及谐波等电能参数，具有在线分析各种用电回路的需量、识别有效负荷与无效能耗、监测变电站的开关状态等功能，同时自带LonWorks网络接口，方便使用。智能远传水表采用单流束叶轮技术，计数器部分采用成熟可靠的干式技术，计数器内部没有任何部件与水接触，同时具备自动采集并能远程传输数据。2.2现场通信子网。现场通信子网由智能网络控制器、各类智能表计、智能网关等组成。系统选择i.LONSmartServer作为现场通信子网中的智能网络控制器，主要功能是执行LonWorks现场控制网络至以太网的路由通信功能，起到双向通信控制功能。其一，i.LONSmartServer可以向上通过系统通讯网路与控制中心进行数据传递交换，保证控制中心可以快速获取关键数据；其二，i.LONSmartServer可以向下通过双绞线与现场各类传感器设备进行数据交换，完成传感器设备的数据采集和发送，实现远程监测、远程测量和远程控制等功能，同时起到各类通信协议转换作用。现场采用Lonworks双绞线控制网络，具有拓扑结构灵活、传输介质和方式多样、传输速度快、抗干扰能力强等特点。Lon-works现场网络采用了P-CSMA/CD技术，使用了可实时通信、网络的LONTALK通信协议，符合国际标准，可真正实现产品的互换性、网络极容易扩充、修改和维护。此外LonWorks网络与Internet无缝连接，可以实现远程监控与远程操作。2.3变电所线路电力监测系统。变电所配置智能网关读取高压配电自动监控系统参数，接入能管系统，实现电量计量及参数检测报警（如电压、电流、断路器状态、功率因数等，故障报警）。在基地内各个变电所内低压室低压进线配置三相多功能电力监控终端，用于变电所低压侧用电的总计量及电能质量的监测。对变电所各个低压出线回路配置三相多功能电力监控终端，用于对各个出线回路的计量及电能质量监测。2.4空调新风节能监测控制。目前总部基地使用较多的暖通系统是多联机（VRV）空调和新风系统相结合的工作方式。总部基地能源管理系统利用温度传感器及网络控制技术，实现多联机（VRV）空调和新风系统自动化控制。对空调机组配置通信接口及智能网关，接入到能效提升和柔性调峰控制平台，通过能效提升和柔性调峰控制平台，对多联机（VRV）空调系统进行集中控制。新风系统根据温度传感器、空气质量传感器等监测数值，自动启动停止对应的新风机组、调节新风阀开度。

3软件设计

系统软件可有效对总部基地电、水等各类能源的智能表计进行实时在线的数据采集、监测和计量，为能源精细化管理提供准确、连续的数据，保证数据源头的可靠性。系统软件采用B/S架构与C/S架构有机结合的方式，用B/S架构的软件实现数据查询的需求，用C/S架构的软件实现系统的能源实时监控功能。系统开发使用C#开发语言和SQLServer数据库，主要开发基于C/S的基地能源自动化监管系统软件和基于B/S的基地能源查询分析软件，用WINDOWS2008Advancedserver和SQLServer2008数据库搭建。基地能源自动化监管系统软件用C#语言开发，主要对现场各种智能表计能源数据进行采集并存储，对单体状态、能源报表、设备节点的组态进行实时监测。基地能源查询分析软件主要为能源数据的查询、统计与分析，供管理人员进行能源查询、分析与预测，并作出科学的能源策略。基地能源自动化监管系统的数据存储与操作软件部分是在SQLServer2008数据库基础上进行二次开发的。考虑总部经济基地建筑规模大、运行时间长、功能复杂、能源种类多且消耗高等特点，在系统设计中会用到大量的数据存储和读取，这也是关系到系统运行快慢的重要部分。对于基地能源监测大数据的管理，系统采用了存储管理方式，这样虽然占用了一定的存储资源，但是在效率上有了很大提升，为提高整个控制系统的响应速度打下了基础。

4系统优势

目前常用的能源管理方法分为人工传统方法、设备检测方法和自动能源管理方法，主要内容比较如下：（1）人工传统方法。该方法主要使用在一些运行年代久远的企业或基地，这些企业或基地使用的设备较为传统，没有安装自动化检测装置，缺少数据自动传输功能。该方法多为粗放式能源管理方法，主要是使用人工抄表的方法采集数据，定期进行人工统计，或者根据能源购入总量及使用时间进行统计。（2）设备检测方法。随着科技的发展，一些传统企业或基地开始对能源设备进行更新换代，对一些重点设备安装了能源使用监测设备或使用了全自动的设备，这些设备工作的相关数据可以由设备单独保存，工作人员可以读取设备数据进行分析。（3）自动能源管理方法。进入互联网时代，设备的发展也被赋予了互联网因素，设备不仅可以自动完成能源相关数据读取和检测，还可通过互联网技术实现数据通信和分享，全面进入了物联网时代。这种方法完全剔除了人工现场检测或数据分析部分，交由计算机和传感器自动完成。基于物联网技术的能源管理方法属于自动能源管理方法的一种，具有以下优势：①突破人工传统方法的获取数据方式，人工传统方法在抄写数据记录时会可能会出现录入错误，特别是总部经济基地采集点多、数据多，使用人工传统方法时很容易出错。采用基于物联网技术的能源管理方法，可以快速读取数据，保证数据准确率，自动化读取，减少工作错误。②基于物联网技术的能源管理方法可以根据要求做到实时统计传感器数据，可以快速响应控制系统要求，通过快速获取数据及时分析判断总部基地运行状态，这点是人工传统方法和设备检测方法无法完成的。③人工传统方法和设备检测方法都是需要人工读取、统计和分析，对人员的管理和工作流程的控制有着较高要求。基于物联网技术的能源管理方法是一次投入，减少了人员的使用，避免了运营时人员管理和工作流程控制等问题，在减少运营成本的同时，消除了人员记录主观错误的风险。④基于物联网技术的能源管理方法可以快速定位能源系统故障处，提升问题处理反应能力，确保总部基地正常运转。⑤基于物联网技术的能源管理方法通过前端传感器获取数据，利用后台控制系统可以对用能过高单位和用能危险单位进行合理控制，用闭环控制方法降低整个能源消耗。

5结语

本文设计的能源管理系统以物联网技术为基础，实现了总部经济基地常规能源监测和重点用能系统（空调新风系统）监测控制相结合的系统设计。设计中综合运用了互联网快速通信、各类传感器检测、系统软件开发、数据库应用等领域的相关技术，有一定的实际使用价值。在分析了人工传统方法、设备检测方法和自动能源管理方法优劣的基础上，发现属于自动能源管理方法的基于物联网技术的能源管理方法更适合在总部经济基地使用。基于物联网技术的总部经济基地能源管理系统的建立不仅可全方位监控总部基地能源使用状况，而且还可快速判断出基地能源使用故障和故障位置，同时对重点用能系统（空调新风系统）进行了闭环式监测控制，提高了总部基地能源使用效率，减少了能源浪费，对总部经济基地正常运转起到了十分重要的作用。

作者:华磊 单位:江苏省工程咨询中心

参考文献：

[1]田景熙.物联网概论[M].南京:东南大学出版社,2012.

[2]陈永攀.建筑能源系统物联网架构与实现技术研究[D].哈尔滨工业大学,2011.

[3]埃施朗公司.i.LONSmartServer智能服务器——实现能源监控关键产品[J].仪器仪表标准化与计量,2008.