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1、第四章 照明系统设计与运行优化 在公共建筑中 照明用电已占总用电量的25 以上 我国办公楼照明管理水平较低 大白天 开灯办公和人走灯不关的现象严重存在 造成 了很大的浪费 因此 在公共建筑中如何进行 照明节能应引起我们的高度关注 照明节能是一项系统工程 包括光源 照 明器具 照明配电系统 照明控制系统的设计 施工 调试和系统的运营管理等等 在智能 建筑设计阶段 应采用电气集成设计的指导思 想 做好强弱电一体化设计 选择合理的照明 控制系统 大量采用节能灯具 最大化地实现 照明节能 4 1照明的分区设计 照明设计应针对照明空间的具体需求确定采用何种 照明方式及如何进行照明分区 4 1 1 根据国
2、家 建筑照明设计标准 第3 1 1条 应 按下列要求确定 1 工作场所通常应采用一般照明 2 同一场所内的不同区域有不同照度要求时 应采 用分区一般照明 3 对于部分作业面照度要求较高 只采用一般照明 不合理的场所 宜采用混合照明 4 在一个工作场所内不应只采用局部照明 4 1 2针对智能建筑照明的控制 应在分区设计的前 提下采用相宜的控制策略 1 公共建筑的走廊 楼梯间及门厅等公共照明场 所的照明宜采用集中控制 要求不高的场合可考 虑采用声音和红外控制 并按建筑使用条件和天 然采光状况采取分区分组控制措施 便于节能 2 体育馆 影剧院 候机厅等公共场所应采用集 中控制 并按需采取调光或降低照
3、度的控制措施 以达到节能 3 酒店的每间 套 客房应设置节能控制型总开关 4 大开间办公区应以合理的大小分区分组控制 分 区中每个照明开关控光源数不宜太多 对要求高 的场所 每个分区可配置人体感应传感器和照度 传感器 便于智能照明控制系统按不同分区进行 不同控制 靠窗户一侧天花板可安装照度传感器 当检测到照度低于某个值时开启本区域的灯以 提供辅助照明 高于某个值则关闭相应的灯 有 条件时宜设计自动遮阳和自动窗帘开闭以调节进 入办公室的照度 5 大中型建筑可根据具体条件选用适当等级的照明 控制系统 以进行智能照明控制和节能管理 并 考虑适当的景观和泛光照明 6 对建筑群 如体育中心和展览中心 或
4、大型社区 可在单个建筑独立照明管理系统的基础上再设置 一级区域管理系统 AMS 它综合利用各种照明 设备 统一协调照明节能管理 AMS充分利用已 有网络 能根据各个不同场所的特点实现细致的 照明控制管理 在更大范围内节省资源 7 在建筑设计初期就应根据建筑功能分区进行照明 系统强电设计和照明弱电控制系统的设计 即电 气集成设计 以避免出现照明强电回路的分区与 照明控制系统无法适配的情况 4 2采用节能灯具 应根据不同场合选择应用各种不同的照明器具 可从以下两个 方面进行 1 照明光源和灯具的选择 光源的选择主要考虑因素为 光效 色温 显色指数 光源寿 命和价格 建筑照明设计标准 GB50034
5、 2004 制定了直管 荧光灯 双端 单端荧光灯 自整流荧光灯 金卤灯 高压钠 灯的能效限定值和节能评价值 2 照明灯具附属装置的选择 照明灯具必须配备附属装置 附属装置包括镇流器等 建 筑照明设计标准 也制定了直管荧光灯 双端 单端荧光灯 金卤灯 高压钠灯的镇流器的能效限定值和节能评价值 在以舒适为目的的基础上 选用具有节能功能的照明器具 和附属装置 注意节能灯具与智能照明控制系统控制模块 采 用继电器模块还是调光模块 的配套 对于能源节约能起重要 的作用 4 3智能照明控制系统 智能照明控制系统是计算机网络技术和控制技术相 结合的系统 特别适合于需要复杂场景照明的场合 如新闻广播 剧场舞台
6、 会所等需要特殊照明功 能的建筑 这些系统都采用总线通讯方式 具有针 对单个回路 回路群组 场景模式的设定和控制能 力 控制方式包括开 关和调光 总线上可以设置 照度传感器 人体红外感应传感器和声音传感器 系统也具有与电动装置 如电动窗帘和自动门 的连动 能力 智能控制组态灵活 可实现各种复杂照明控 制 调光控制 场景控制 且节能效果明显 目前国内智能建筑市场上 智能照明控制 系统使用的主要还是国外产品 从性价比角度 考虑 智能建筑一般还是宜采用BA系统对公 共照明进行控制和管理 但BA系统一般只能 起到对照明系统集中控制 定时开关控制的作 用 对于要求较高的 需要特殊情景照明的场 合 为了达
7、到更好的控制管理和节能的效果 建议采用专门的 基于网络的智能照明控制系 统 智能照明系统的控制方式和系统功能为 1 定时开关控制 室外环境照明 公共区域照明 2 人体传感器感应控制 小型会议室 大开间办 公室区域控制 3 根据室外光源照度的减光控制 多功能厅 大 开间办公室 4 多种模式的场景控制 多功能厅 大会议室 外立面照明 5 智能照明系统的运营管理和节能决策分析 智能照明系统与BA系统联动可综合考虑照明 系统 空调系统 窗帘遮阳的联动控制 以得到 舒适的环境和最大程度的节能 智能照明系统与 建筑物能量管理系统 BEMS 和物业管理系统集成 便于物业管理部门进行实时管理和考核 进一 步提
8、高节能效果 对于建筑群或大型社区 可在 单体建筑照明控制节能管理系统基础上设置上一 级区域管理系统 AMS 平台 综合利用各种照明 设备 统一协调进行照明节能管理 要重视智能照明系统的运营管理 运营管理 覆盖了照明控制系统生命的全过程 智能照明系 统建成后 应根据BEMS的运营数据 分析照明 系统的能量信息 反复改进编程 设定 操作和 维护 以实现照明节能效果的优化 第五章 电梯系统的节能 电梯系统属国家特种设备管理 在工程建设 中由建筑设计院负责设计 电梯厂商提供深化 设计 设备安装调试和运行维护管理 建筑智 能化系统对电梯系统只监测运行状态 即只监 不控 但按照国家建筑节能的有关规定 电
9、梯系统也有很大的节能潜力 5 1选用电梯本身是节能设备 宜选用采用节能装置 如永磁同步曳引机 可变速电梯 具有能量回馈装置等 和具有开放协议接口的电梯 电梯系统应具智能群控管理系统与远程监测维护功能 5 2根据不同梯型确定电梯运行模式 不同梯型 垂直升降梯 双向升降梯 手扶梯 和运营需 求采用智能技术进行实时调整电梯运行模式 5 3根据不同类型建筑使用功能制定电梯工作模式 根据人流变化进行优化管理 尽可能提高电梯使用效 率 第六章 系统集成与运营管理 6 1概述 建筑智能化系统不是各子系统的简单堆积 系统 集成为管理者提供了现代化管理的平台 使投资 者能得到最大的回报 本节强调采用系统集成的
10、手段 构建能源信息通讯平台 建立建筑物能效 综合管理系统 达到管理节能的效果 目前国内和国外的系统集成产品很多 但技 术上重视集成的拓扑结构和计算机网络技术 忽 视集成系统的实用性 特别是节能功能 这一点 必须得到极大的重视和改进立建筑物能效综合管 理系统是当前建设智能建筑的重要任务 6 1 1关于BMS与IBMS 1 BMS可以理解为建筑设备集成管理系统 实现 建筑物设备监控管理子系统 安全防范子系统和 消防子系统之间信息资源的共享和管理 各分散 子系统之间的互操作 快速响应和联动控制 达 到自动检测和控制管理的目的 BMS体现了建筑 的共性 容易实现标准化 2 IBMS是建筑设备管理系统与
11、信息管理系统的集 成 通过系统集成 构建一个便于使用 管理和 维护的高效服务的应用平台 通过综合应用 能 充分发挥不同厂家产品和技术的优势 达到便于 物业管理 增效节能 降低投资和运营成本的目 的 由于各种类型建筑及功能需求的不同 信息 管理系统内容差别很大 因此这是体现建筑物使 用个性的集成 难以标准化 6 1 2系统集成的规划原则 规划时应遵循标准化 开放性 可维护性 可扩展性 高可靠性 先进适用以及节能的 原则 在实施过程中 应采用统一规划 分层 次集成 分步实施的原则 6 2集成管理系统的构成 6 2 1 智能建筑管理系统应该有子系统层 信息汇集层 集成管理控制层 应用层等四个 层次
12、子系统层包含了建筑需要的最基本的各个专 业智能化子系统 如建筑物设备监控管理系统 消防系统 安全防范系统等等 还应该包括 建筑物内的其他智能化系统 比如多媒体会议 系统等 信息汇集层由各个子系统与集成系统之间的 接口所组成 完成被集成信息在集成系统中的汇 集 集成系统应具有对建筑物内暖通 给排水 变配电 照明等各类耗能设备的使用和管理信息 的准确采集 完成传输 交换 存储 检索和显 示等通讯功能 确保能源信息的互联和畅通 集 成系统应具有按需要建立相关能耗信息实时数据 库的能力 以为能耗的优化使用创造条件 集成管理控制层用来对汇集的信息进行基本 的处理与加工 管理和存储 应能提供各种能耗 和相
13、关参数的动态曲线或综合报表 应用层是集成系统架构管理功能的地方 对搜集的子系统信息进行数据挖掘 事件决策 与控制 相关的管理和联动控制 集成系统是建筑舒适 节能 安全管理功 能的延伸 依据初始设定的整体建筑节能策略 协调下层各个子系统来实现更高级的管理功 能 同时不断优化系统功能和节能的策略 在 提供舒适安全的环境的前提下 优化系统功能 和挖掘节能的潜力 是集成系统的主要功能之 一 6 2 2接口管理 接口管理有三部分内容 控制信息接口管理 数据库互联 接口管理 图像传输接口管理 1 控制信息接口管理 控制信息接口是指子系统与上层集成系统之间传递信息点 与控制命令的接口 负责由子系统向集成系统
14、传递子系统 信息 及从集成系统向子系统传递的控制命令 由于接口 分为子系统向上的接口和集成系统向下的接口 因此在子 系统和集成系统都有对接口的管理 接口管理的如下 子系统 集成系统接口的开放 关闭 子系统允许向上提供的信息点管理 子系统允许集成系统控制的信息点管理 集成系统允许从子系统获得的信息点管理 要在工程上成功实现控制信息接口管理 需要在机电设备 的合同签订阶段就对它们和楼控系统的通讯提出明确的要 求和界定 2 数据库互联接口管理 数据库互联接口是指子系统数据库与集成系统数据库 之间的接口 负责建立子系统与集成系统数据库之间 的联系并传递信息 由于可能涉及到异构数据库之间 的互联 因此接
15、口实现和管理比较复杂 会涉及到对 象数据和关系数据之间的转换及中间件技术等 建议 采用标准 开放的接口协议 3 图像传输接口管理 数字图像传输基于TCP IP或专用协议 图像传输 接口主要完成子系统与集成系统之间数字图像信息的 交换 需要完成不同图像格式之间的转换 图像压缩 比变换 图像连接建立和撤除 源图像地址和目的图 像地址识别与包数据传递和拼装等管理功能 6 2 3数据库 计算机技术 网络技术 数据库技术 现 代管理理论飞速发展的今天 计算机领域的管 理经历了电子数据处理系统 管理信息系统和 目前正在发展和应用的决策支持系统的历程 决策支持系统也从简单的 数据库 方法库 二 库形式 经过
16、三库形式 发展到目前的四库形 式 数据库 方法库 模型库 知识库 6 3集成与节能管理 6 3 1能源管理 一个建筑物的运营管理成本及能源消耗占建筑整 个生命周期成本的70 与手工管理相比建筑智 能化系统能耗管理 无论在深度与广度 数量与 质量上都是一个飞跃 建筑智能化系统能耗管理 的主要内容有 1 建筑物能耗数据指标体系的建立 能效指标的 选定与确认 2 建筑能耗数据的实时 准确的自动采集 记录 与存储策略 应建立冷热源运行参数和状态 电 力系统能耗管理数据 各用能设备的实施能耗 有 功功率 无功功率 视在功率 功率因素 和楼控 系统的集成实时数据库 用于能耗的优化 3 实时分类分级建筑能耗数据 图表的动态观察 分析与记录 能实现不同计量单位的转换 4 根据建筑物 各区域 时段等需求 进行能耗时 报 日报 月报 年报数据组织与图表的生成输 出 同期能耗趋势图的生成和比较 5 建筑能耗历史数据的存储 查询 分析 统计和 比较 具有向能源管理部门和使用部门定期发送 报表的功能 6 建筑能耗与能效数据的经济分析与评估 利用楼 宇自动化系统与管理信息系统集成方式 建立各 类耗能过程的数学回归
