樓宇智能化專業(yè)是什么專業(yè)(樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè))

來源：好上學(xué) ??時(shí)間：2022-06-25

樓宇自控設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容包括：

1. 樓宇自控設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容有：冷熱源系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)，新風(fēng)系統(tǒng)，VAV末端控制系統(tǒng)，送排風(fēng)系統(tǒng)，給排水設(shè)備監(jiān)控，公共照明系統(tǒng)，變配電設(shè)備監(jiān)控，電梯運(yùn)行監(jiān)控，遮陽系統(tǒng)，音視頻系統(tǒng)等。

2. 樓宇自控系統(tǒng)的目的：延長設(shè)備壽命：預(yù)防突發(fā)事故發(fā)生，保護(hù)設(shè)備的投資，合理調(diào)度設(shè)備運(yùn)行，延長樓宇內(nèi)機(jī)電設(shè)備的壽命。節(jié)約人工成本：在圖形化操作界面上完成一切操作，設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行，減少人工干預(yù)，降低運(yùn)維難度與強(qiáng)度，降低運(yùn)維人工成本，降低建筑能耗。

3. 智能樓宇是未來的發(fā)展方向，樓宇自控設(shè)計(jì)就業(yè)前景還是看好，最好在掌握基礎(chǔ)暖通空調(diào)的基礎(chǔ)上，再增加編程方面的學(xué)習(xí)，掌握一到兩門計(jì)算機(jī)編程語言就更好了。

在樓宇自控設(shè)計(jì)中，一般自控都是輔助。樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)息息相關(guān)，需要根據(jù)不同的建筑特點(diǎn)選擇不同的設(shè)備，再根據(jù)功能需求，選擇合適的控制方案。

自控和樓宇的結(jié)合是個(gè)跨學(xué)科跨專業(yè)的綜合領(lǐng)域。要想做好樓宇自控，首先要了解樓宇的工藝需求。

首先普及一下暖通空調(diào)工藝基本概念，區(qū)分出哪些是能夠參與控制的量，哪些是手動(dòng)的不能參與控制的，需要如果想控制需要什么樣的傳感器和執(zhí)行裝置，這些都搞清楚了，然后再談如何控制。

在樓宇自控設(shè)計(jì)中懂得了設(shè)計(jì)才能知道為什么，舉個(gè)例子比如參照《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50736-2012》，有講室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)范，室外空氣設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)范供暖的規(guī)范，通風(fēng)的規(guī)范，冷源與熱源的規(guī)范，要實(shí)現(xiàn)這些規(guī)范，哪些部分是可以檢測與監(jiān)控的。至于該職業(yè)以后的發(fā)展方向，看看編寫規(guī)范的幾十個(gè)參編單位，都是將來該職業(yè)就業(yè)的主要方向，有各種研究型大學(xué)，建筑設(shè)計(jì)院，有機(jī)電安裝公司，有閥門傳感器設(shè)備廠商，有自動(dòng)化控制集成廠家等等，可以按照自己的人生規(guī)劃和學(xué)校專業(yè)方向結(jié)合選擇。

下面從樓宇自控中的一個(gè)側(cè)面暖通空調(diào)的原理和設(shè)計(jì)實(shí)踐，說明一下樓宇自控設(shè)計(jì)的具體工作。

暖通空調(diào)即供暖、通風(fēng)、空調(diào)3個(gè)方面的簡稱：

HVAC, Heating, Ventilation and Air Conditioning

主要功能：向室內(nèi)提供熱量或冷量，并稀釋污染物

目的是保證室內(nèi)具有熱舒適條件及良好的空氣品質(zhì)

建筑內(nèi)良好的熱舒適環(huán)境是工作效率的保證，室內(nèi)人的熱舒適性是涉及生理和心理的十分復(fù)雜的問題。一般情況下，人體體溫保持在36.5～37°C，人體散熱和新陳代謝產(chǎn)熱相平衡時(shí)，人就感覺舒適。人體在室內(nèi)的熱舒適度是由許多因素決定的，主要有：

1）室內(nèi)空氣溫度

2）室內(nèi)空氣相對(duì)濕度

3）人體附近的氣流速度

4）圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度（輻射溫度）

5）衣著情況

6）人的活動(dòng)情況

7）性別、年齡及身體狀況

8）種族和個(gè)人習(xí)慣

空調(diào)的任務(wù)：創(chuàng)造并保持能滿足一定要求（通常是舒適性要求）的特定空間空氣環(huán)境。

空氣調(diào)節(jié)的技術(shù)手段

要保持舒適性要求的空氣環(huán)境，需要采取技術(shù)手段排除室內(nèi)、外濕熱量及有害物的干擾。

一個(gè)典型的中央空調(diào)系統(tǒng)由冷熱源、空調(diào)設(shè)備、流體輸送與分配系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成

新、回風(fēng)混合段是對(duì)空氣進(jìn)行混合，主要是完成空氣的導(dǎo)入，并且可調(diào)節(jié)回風(fēng)與新風(fēng)的比例，以滿足空調(diào)環(huán)境的需要。也可單獨(dú)作為新風(fēng)段或回風(fēng)段。

監(jiān)控設(shè)備：風(fēng)閥執(zhí)行器，通過風(fēng)閥執(zhí)行器控制新風(fēng)閥、回風(fēng)閥開度

控制方式：

連鎖控制
根據(jù)室內(nèi)空氣質(zhì)量要求調(diào)節(jié)混風(fēng)比
根據(jù)節(jié)能要求調(diào)節(jié)新風(fēng)量

初效段

過濾器效率對(duì)照表

初效（粗效）空調(diào)過濾器，主要用于過濾 5μm 以上塵埃粒子，一般采用板式過濾器。

監(jiān)控設(shè)備：壓差開關(guān)，通過壓差開關(guān)監(jiān)測過濾器集塵程度。

氣流通過過濾器會(huì)產(chǎn)生阻力﹐積塵愈多﹐阻力愈大。

初效過濾器一般初阻力25～45Pa，終阻力一般取100~150Pa

通過壓差開關(guān)的監(jiān)測，可以提示清洗濾網(wǎng)，以使空調(diào)機(jī)組在低阻力負(fù)荷下運(yùn)行，節(jié)約電費(fèi)。

組合式空調(diào)機(jī)組 - 基本監(jiān)控內(nèi)容

知道了空調(diào)的基本構(gòu)成和控制方法和原理就可以進(jìn)一步設(shè)計(jì)具體功能了。

圖1 組合式空調(diào)機(jī)監(jiān)控點(diǎn)

圖2 組合式空調(diào)機(jī)PID調(diào)節(jié)點(diǎn)

樓宇設(shè)計(jì)中要達(dá)到的效果包括風(fēng)平衡，水平衡，光平衡。上面介紹的HVAC主要是講風(fēng)平衡，下面介紹一下水平衡。

冷源系統(tǒng)監(jiān)控理念 – 按需控制

圖3 按需控制

主要控制能量傳遞的五個(gè)循環(huán)：室內(nèi)空氣循環(huán)、冷凍水循環(huán) 、冷媒循環(huán)、冷卻水循環(huán) 和室外空氣循環(huán)。

控制目的：滿足制冷需求，滿足工藝需求設(shè)備狀態(tài)/能耗監(jiān)控。

監(jiān)控設(shè)備：

溫度傳感器
壓力/差傳感器
水流開關(guān)
流量計(jì)
閥門及執(zhí)行器
控制器

圖4 冷源控制示意圖

以上內(nèi)容大致介紹了樓宇自控的基本設(shè)計(jì)和控制，一般樓宇自控分設(shè)備級(jí)，自動(dòng)化級(jí)，和管理級(jí)。以上是樓宇設(shè)計(jì)中的一部分，如下圖系統(tǒng)中的HVAC 設(shè)計(jì)部分。

子系統(tǒng)分類不同系統(tǒng)控制策略也不同

還有冷熱源的控制、新風(fēng)空調(diào)的控制、照明的控制、消防安防的控制、視頻監(jiān)控的控制、電梯系統(tǒng)的控制、遮陽窗簾的控制和影音投影系統(tǒng)控制等。

要想綜合聯(lián)動(dòng)，智慧樓宇自動(dòng)化，設(shè)計(jì)要點(diǎn)有很多：各級(jí)別有統(tǒng)一的通訊總線協(xié)議如KNX和BACNet/IP，有統(tǒng)一的設(shè)備符號(hào)，縮寫，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，各個(gè)子系統(tǒng)協(xié)同聯(lián)動(dòng)。

同時(shí)還要綜合考慮很多因素，比如建筑的角度朝向的不同，對(duì)建筑的控制策略也是不同的。

地理位置:南方北方選擇的冷熱源不同。

建筑屬性:辦公樓和酒店控制控制策略不同，實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)院各有各的需求

建筑特點(diǎn):開放式大空間和小型公寓不同。

圖5 樓宇設(shè)計(jì)系統(tǒng)關(guān)系圖

在設(shè)計(jì)智慧樓宇時(shí)單個(gè)系統(tǒng)會(huì)有不同的控制策略和優(yōu)先級(jí)，不同的房間有不同的控制策略，需要協(xié)調(diào)好每個(gè)設(shè)備的執(zhí)行順序，如下圖帶中央控制功能和時(shí)間表等16個(gè)優(yōu)先級(jí)控制的中央空調(diào)系統(tǒng)。

下面，以西門子樓控系統(tǒng)系統(tǒng)為例進(jìn)行講解：

圖6 根據(jù)樓宇需求選擇產(chǎn)品和應(yīng)用

可以參考不同的應(yīng)用場景自動(dòng)生成整體解決方案，其中就包含了原理圖，產(chǎn)品接線圖，安裝施工圖，控制器功能實(shí)現(xiàn)等，是學(xué)習(xí)樓宇自控設(shè)計(jì)的很好的一個(gè)學(xué)習(xí)途徑。

圖7 供暖系統(tǒng)自控設(shè)計(jì)

圖8 供暖系統(tǒng)功能選擇

比如我們選擇對(duì)樓宇供暖控制進(jìn)行設(shè)計(jì)，點(diǎn)到供暖模塊，里面會(huì)有具體的熱源，供暖形式，要實(shí)現(xiàn)的節(jié)能等級(jí)，具體供暖功能等，根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目需要選擇適合你的整體解決方案，并可以將設(shè)計(jì)原理圖連帶整個(gè)產(chǎn)品說明打包下載。

圖9 供暖系統(tǒng)整體方案列表

要熟悉西門子樓控系統(tǒng)系統(tǒng)，還可以從配置清單，和系統(tǒng)圖做起。

系統(tǒng)圖

圖10 控制原理圖

圖11 將控制原理和監(jiān)控設(shè)備點(diǎn)與控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)形成點(diǎn)表

舉個(gè)簡單的例子：

空調(diào)機(jī)組兩管制的設(shè)備，從原理圖如何落實(shí)到DI，DO，AI，AO的點(diǎn)表，DI表示數(shù)字量輸入信號(hào)，DO表示數(shù)字量輸出信號(hào)，AI表示模擬量輸入信號(hào)，AO表示模擬量輸出信號(hào)。

圖12 兩管制空調(diào)原理圖對(duì)應(yīng)的點(diǎn)表

圖13 四管制空調(diào)原理圖對(duì)應(yīng)的點(diǎn)表

圖14將設(shè)備點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)的劃分

優(yōu)先級(jí)為1的指令級(jí)別最高，設(shè)備優(yōu)先響應(yīng)。

圖15 帶16個(gè)控制優(yōu)先級(jí)和中央功能的空調(diào)控制圖

圖16 遮陽系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)火災(zāi)，氣象站，場景，示意圖

遮陽系統(tǒng)不僅可以聯(lián)動(dòng)火災(zāi)，氣象站的下雨檢測，狂風(fēng)保護(hù)，場景控制，時(shí)間表等功能，還能聯(lián)動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)房間充分利用自然能源實(shí)現(xiàn)節(jié)能，還能自動(dòng)調(diào)節(jié)房間辦公桌照度值，以及防眩光的功能。