建筑设备监控系统的建筑节能分析

摘要：建筑设备监控系统又称楼宇自动化系统

BAS(Building Automation System),利用计算

机自动地对建筑物内的电气设备进行实时监视、测量和控制，由于它具有节能、高效、降低运
行费用和改善环境等重要功能，已经成为建筑智能化系统中十分重要的组成部分。

 

　　关键词：建筑设备

; 监控系统; 节能 

　　

 

　　一、建筑设备监控系统的结构

 

　　集散式系统是目前

BAS 广泛采用的一种结构。这种系统以分布在现场 被监控设备附近

的多台

DDC 控制器，完成设备的实时监控任务，在中央监控室设置具有很强的数字通信、

显示、打印输出和丰富控制管理软件功能的管理计算机，用它来完成集中操作、显示报警、打
印输出与优化控制等任务。

 

　　二、发展历史

 

　　建筑设备监控系统是随着控制、计算机和网络技术的发展而不断发展起来的。早在

19 世

纪末

, 为了对暖通、电力等设备进行控制, 西欧和美国的一些公司生产了机械控制器和电气控

制器。到

20 世纪 50 年代, 出现了气动仪表控制系统; 60 年代发展为电动单元组合仪表; 70 年

代出现电子仪表

, 并开始应用小型电子计算机实现集中控制; 80 年代出现采用微型计算机进

行集中管理分散控制的分布式控制系统。随着网络技术的发展

, 现在正向完全分散的现场总

线控制系统

( FCS)过渡。 

　　建筑设备监控系统与常规仪表控制系统相比

, 采用计算机的控制系统具有很多优点: 采

用显示器代替仪表盘

, 有利于监视和操作; 可用软件组态, 控制灵活; 信息可以统一上传到计

算机

,实现复杂过程和优化的综合控制。然而, 集中控制系统的风险高、可靠性差, 需要大量和

长距离的现场连线

, 安装复杂, 抗干扰能力差, 因而应用规模受到较大的限制。为克服计算机

集中控制系统危险高度集中的致命缺点

, 分布式控制系统( DCS)发展起来并得到广泛应用。

在设备附近安装带有微处理器芯片的现场控制器

, 实现分散控制, 由监控室装有应用软件的

计算机

(中央工作站和分站)实现集中管理。各计算机(包括中央站、分站和现场控制器)之间以

一定的网络结构形式连接起来

,形成控制网络。 

　　智能传感器、智能执行器的出现

, 将微处理器直接嵌入现场设备内部(本身具有独立的控

制功能和通信功能

) , 实现了监控功能的完全分散,最大限度地消除故障根源。同时, 随着网络

通信技术的发展

, 上位机可位于任何物理位置进行复杂计算, 实现系统协调。因此, 现场总线

系统将会成为新一代控制系统的结构模式

, 它具有高可靠性、灵活性和实用性, 而可互操作的

设备也会带来更低的成本。

 

　　三、建筑设备监控系统和建筑节能的关系

 

　　建筑能耗包括建造能耗和运行能耗两部分，前者指建筑材料生产和运输用能、房屋建造
和维修过程中的用能，后者即建筑物采暖、空调、照明、给排水系统，以及办公设备和电梯等
设备的能耗。建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、建造、使用和改造过程中，执行节能标
准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热及空调制冷、
制热系统的效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境
质量的前提下减少供热，空调制冷、制热，照明，热水供应的能耗。业内专家对建筑全生命
周期成本的分析结果表明，规划、设计、施工成本仅占总成本的

25%，而运营使用成本占到

75%。因此，建筑运行能耗应是建筑节能关注的重点。据相关机构调查，民用建筑运行电能
消耗情况大致如图

1 所示。显然，在建筑运行能耗构成中，空调和照明能耗具有举足轻重的

地位。建筑设备监控系统（

BAS）是建筑智能化系统的重要组成部分，能够对建筑冷热源、

通风空调、给排水、电梯、变配电、照明系统等进行实时监控、综合管理与统一协调，通过分布