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西門子樓控自控系統代理--樓宇自控系統如何實現節能效果？
智能辦公樓是將計算機技術、通信技術、信息技術和建筑技術相結合，通過樓宇自控系統，向人們提供安全、高效、舒適、便利的建筑環境。樓宇自控系統能改善建筑設備的性能，通過充分發揮被控設備的運行效率，實現建筑物內能源優化調度，降低運營成本，是建筑智能化中最具深度和潛力的節能技術。
利用樓宇自控系統這一中樞“大腦”，開展既有建筑的節能減排工作，是物業公司管理水平和競爭力的重要體現。本文結合機關辦公樓的物業管理經驗及節能控制案例，具體分析樓宇自控系統在物業管理工作中存在的問題及如何提高日常設備的管理水平，發揮其節能潛力。
樓宇自控系統在物業管理上面臨的問題
當前，樓宇自動化系統作為大樓設備運行中樞“大腦”的功能往往未充分發揮出來，樓宇自動化系統往往處在實現遠程設備簡單的啟、停控制及實時監測的基本功能階段，未達到優化樓內各設備系統運行狀態的效果，從而制約了節能潛力的挖掘。
對于既有智能建筑的節能而言，實現統一規劃，選擇合理的技術路線是實現節能目標的關鍵所在。所謂節能，大致可以分為兩個方面。一是針對樓內用戶的使用需求，實現能源供需平衡，避免能源浪費。二是通過設備或材料更新，替代舊有的高耗能設備及保溫材料。
目前，很多單位在節能工作的認識上仍存在局限性，認為節能就是進行設備更新，即更換更加節能的燈具、引入更加節能的保溫材料。誠然，通過此類方式能夠快速實現節能效果，但與添購新設備、材料所需的巨額投入相比，投資回報率較長，有的甚至在10年以上。
而通過調節建筑物內能源供需平衡，需要投入的費用相對較少，但需要在深入了解樓內各項能源需求的基礎上，通過科學的操控，提高公共區域的舒適度，為業主提供舒適的工作、生活環境，這就需要通過現有樓宇自控系統實現。
冷源分配不均的現象及原因分析
空調系統在樓宇建筑中能耗占比最大，約為40%～60%，因此對空調設備的節能控制顯得尤為重要。空調系統在設計時通常以按天氣最熱最冷、負荷最大時的條件計算，并且預留10%～20%設計余量。鑒于建筑物實際運行中絕大部分時間不會在滿負荷工作下，空調系統實際存在較大的運行裕量。
因此，通過樓宇自控系統對空調設備進行節能控制，可以大幅降低能源消耗，提高設備使用效率，帶來顯著的經濟效益。下面結合作者對辦公樓的節能控制實例，介紹如何通過樓宇自控系統運行程序，實現辦公樓整體冷源合理調配。
案例背景：某辦公樓于1997年建成，共有A、B、C、D四座單體建筑，系統冷源均由A座地下的一個冷凍站提供。其中，D座建筑為食堂、會議用途，地下兩層、地上三層，總建筑面積約為1萬平方米。除地上三層為會議廳外，地下二層至地上二層均為餐廳、食堂。會議廳最多可容納800人，是進行大型會議、演出的重要場所。從空調系統來看，會議廳處于D座建筑冷源供給的最末端。隨著氣溫逐年升高，設備日趨老化，會議廳內出現了制冷效率出現明顯不足的現象，尤其在夏季室外溫度較高時，無法及時保證將會場內的溫度控制在舒適范圍內。
造成此問題的原因，主要有以下3個因素
01空調機的控制時程安排不合理
從能源使用需求時間看，食堂、后廚、會議廳使用時間并不完全相同，且食堂用餐高峰與會議時間一般不同。因此，上述三種區域的空調機組應按冷源實際需求進行啟停控制，但樓宇自動化系統各空調機組的初始控制程序的啟動時間均一致，導致各區域在同一時刻內集中使用冷源，造成了冷源供給與實際需求不對應的現象。
02未能夠有效利用自然冷源
目前D座各空調機的新風控制均采用20%新風80%回風的混風控制方式，由于新風溫度隨室外時間變化，在夏季時溫度較低且濕度合適的時（特別是早上5點至8點時）應多采用自然冷源，而在室外溫度較高時，在滿足室內空氣指標（即二氧化碳濃度上限的條件下），可以采用閉式循環（即全回風模式）或最小新風模式，以節省冷源需求。
03風機頻率未能做有效即時調整
目前D座空調機組雖然配備了變頻器，但未對頻率加以動態控制。當室外溫度較低時，可以加大空調機的頻率，高效利用自然冷源。當空調系統供回水溫差較小，冷源利用率較低時，也可采用提高空調機頻率的方式，加大單位時間內的風量，提升熱交換總量，進而提高空調機供回水溫差，充分利用冷源。
解決上述問題的主要兩種方案
01慣常方案
即增加冷源運行設備（冷凍機、冷凍水泵等）。此方式雖然可以滿足會議廳的冷源需求，但卻容易出現因其他空調機組冷源需求供給過量，導致冷水機組總體供回水溫差低，冷源效率不佳的狀況，且大幅增加了設備的運行費用及日后維護、檢修的工作量；
02節能方案
優化現有單泵冷源供給的分配，通過調整現有控制程序，在不投入更多運行設備的基礎上，進行節能潛力挖掘。為實現第二種方案，我們首先對D座空調系統進行了系統檢測，從水路（壓力、流量）、風路（風量）及自控系統（傳感器、執行器、控制程序）三個方面進行。
從檢測結果來看，D座冷源供水流量分布不均，在單臺冷凍泵運轉情況下，3層會議廳的冷源供水流量大多被1、2層食堂截取，造成了食堂供回水溫差小、會議廳的供回水溫差大的現象，使得會議廳的溫度控制無法及時保證。
我們采取了優化控制方式，以“分時、分段、分溫度”為指導原則，依據使用情況分配冷源，具體內容如下：
針對D座3層會議廳與D座其他食堂區域冷源時間需求不同的特點，我們通過樓宇自控系統對風機回水水閥的控制，分不同時間段滿足各自使用需求。在上午，尤其是早9：00至11:00階段，整個系統優先食堂后廚的冷源需求，而在中午11:00至1:00時，優先保證食堂餐廳內的冷源需求。在其他時段，優先保證會議廳的供冷需求，當出現回水水溫過高，進而出現冷源不足時，可提高餐廳的設定溫度，同時聯動控制食堂空調機組的水閥開度，將冷源優先供給會議廳需求。
同時，若會議廳上午需使用，則通過預冷方案進行控制，即在每日早5:00開啟會議廳空調機組，使室溫降為較低值。若室外溫度較低，則可全開新風閥，并將風機頻率開至最大50Hz，爭取在早7:00前提前將室內溫度控制在室內21°-22°的范圍。在7:00-8:00后，利用會議廳圍護結構的蓄冷能力，將室內溫度控制在24°-26°范圍內，并隨著室外溫度的升高，減小新風閥開度，滿足會議召開時的室內溫度控制需求。
從實踐情況來看，通過樓宇自控系統對空調設備的啟停時間、風機頻率、新風閥開度以及水閥開度等進行實時控制，達到了優化冷源分配方式的效果，在未開啟其他冷凍機組及冷凍水泵的情況下，實現了冷源的優化供給，避免了因會議廳冷源需求不足而增加冷源系統設備運轉數量，造成冷源的浪費。
在建筑物已經投運后，根據建筑物實際的使用功能和設備負荷，對設備系統的運行狀態進行精確調整，在保證室內空間舒適要求下實現節能運行，是一個綜合、系統的質量控制過程。物業管理人員需在充分了解建筑物內能源需求特點的同時，熟練掌握對樓宇自控系統及被控設備的運行原理，以辦公樓整體能源調配為目標，最大限度地調配好現有能源供給，以達到節能效果，從而實現企業效益與社會效益的共贏。