建筑设备自动化系统设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:人民邮电出版社

作者:张九根

出品人:

页数:305

译者:

出版时间:2003-12

价格:32.0

装帧:平装

isbn号码:9787115118493

丛书系列:

图书标签:

• 建筑电气
• 21
• 建筑自动化
• HVAC控制
• 电气工程
• 智能建筑
• 系统集成
• 楼宇自动化
• 暖通空调
• 控制系统
• 建筑工程
• 自动化技术

智能建筑能源管理与运维优化实践 本书导读 随着信息技术的飞速发展和全球对可持续发展日益增长的关注，建筑行业正经历一场深刻的变革。传统的、被动的建筑管理模式已无法满足现代社会对高效、舒适和环保的综合需求。本书聚焦于智能建筑的核心——能源管理与运维优化，旨在为工程师、项目经理以及相关决策者提供一套全面、深入且极具实操性的方法论和技术指南。我们不讨论建筑设备自动化的具体系统设计流程，而是将视角拔高到整个建筑生命周期内，如何利用先进的信息技术、数据分析和物联网（IoT）技术，实现建筑能源消耗的精细化控制、系统运行状态的预测性维护以及整体运营成本的最优化。 第一部分：智能建筑能源系统的宏观视角与战略规划 本部分奠定了理解现代建筑能源管理的基础框架。我们首先探讨了国家及行业层面对绿色建筑、超低能耗建筑（NZEB）的政策导向与标准要求，明确了技术创新的驱动力。 第一章：建筑能耗的特征分析与基线建立 详细剖析了商业建筑、数据中心、医院及工业厂房等不同类型建筑的主要能耗构成（暖通空调、照明、动力及特殊设备），引入了能耗特征曲线分析的概念。内容涵盖如何通过长期数据采集和分析，识别出建筑的“能耗基线”——即在正常使用情况下预期的能耗水平。重点介绍了几种非侵入式负荷监测（NILM）的技术原理及其在初期诊断中的应用，而非关注于具体设备控制逻辑的编写。 第二章：能源绩效指标（EnPIs）的设定与量化 清晰界定了用于衡量建筑能源效率的关键绩效指标，如能源使用强度（EUI）、能源性能系数（EPC）以及负荷系数等。本章详细阐述了如何根据建筑的功能属性、地理位置和气候条件，科学地设定具有挑战性但可实现的能效目标。内容着重于指标的横向与纵向对比分析方法，例如与同类建筑群的标杆比较（Benchmarking），以及与自身历史数据的趋势比较，为后续的优化措施提供量化依据。 第三章：投资回报分析与生命周期成本评估 能源管理系统的引入是一项重大投资。本章提供了一套严谨的经济评估模型，超越了简单的初始设备成本对比。我们深入分析了全生命周期成本（LCC）的构成，包括初始投资、运营维护成本、能源节省额以及潜在的资产增值效应。重点讲解了净现值（NPV）、内部收益率（IRR）等财务工具在评估能源优化项目可行性时的具体应用，强调了长期价值而非短期收益的决策理念。 第二部分：数据驱动的运维优化技术 本部分是全书的核心，探讨如何通过集成化数据平台和先进的数据处理技术，实现对建筑设备的智能监控、诊断与优化。 第四章：建筑数据采集与异构系统集成 现代建筑数据来源复杂，包括楼宇管理系统（BMS）、专用设备控制器（如冷机、锅炉）、环境监测传感器以及水表、电表等。本章详述了数据集成与互操作性的技术挑战与解决方案。重点介绍基于开放协议（如BACnet/IP、Modbus、MQTT）的数据聚合策略，以及如何构建一个统一的、可扩展的云端或边缘计算数据湖，确保数据的实时性、完整性和一致性，而非单纯讨论传感器或控制器的选型。 第五章：物联网（IoT）在能耗精细化管理中的应用 本章将焦点放在如何利用分布式、低功耗的无线传感器网络，实现传统BMS难以覆盖的区域能耗采集。详细介绍了智能电表、环境监测节点（温度、湿度、CO2、照度）的部署策略，以及如何利用这些海量数据来构建高分辨率的能耗画像。内容包括数据清洗、时间序列对齐和边缘计算初步处理技术，以便快速响应局部环境的微小变化。 第六章：基于数据分析的异常检测与预警 仅仅采集数据是不够的，关键在于从中发现问题。本章深入讲解了统计过程控制（SPC）和机器学习在能源异常检测中的应用。内容包括如何建立动态阈值（而非固定值）来识别设备的“漂移”行为（例如，空调末端设备长期偏离最优设定点），以及如何利用聚类分析识别出非正常模式的运行负荷。讨论了如何设计分级预警机制，确保运维人员能够及时、准确地响应关键故障或效率下降事件。 第七章：预测性维护（PdM）与资产健康管理 将维护策略从“定期更换”和“坏了再修”提升到“预测性维护”。本章聚焦于对关键机电设备（如冷水机组、空气处理机组、水泵）的健康状态评估。通过分析振动数据、油液分析数据和运行时间序列，建立剩余使用寿命（RUL）模型。详细介绍了如何将PdM的预测结果无缝集成到工单管理系统中，从而优化备件库存和维修调度，降低非计划停机时间。 第三部分：优化控制策略与持续改进 本部分关注如何将数据洞察转化为实际的、可执行的优化策略，实现能源效率的持续提升。 第八章：基于模型的预测控制（MPC）原理与部署 详细介绍了模型预测控制（Model Predictive Control, MPC）的理论框架，它是实现高级能源优化的核心技术。内容包括建立建筑热力学模型、负荷预测模型和用户行为模型。重点讲解了MPC如何利用未来数小时乃至数天的天气预报和室内负荷预测，预先调整能源系统（如蓄冷/蓄热、预冷/预热），以最小化运行成本和能耗，同时保证舒适度指标的满足，这与简单的反馈控制有本质区别。 第九章：能源信息系统的可视化与用户交互 一个高效的能源管理系统必须易于理解和使用。本章探讨了数据可视化设计原则，重点是如何设计直观的仪表盘（Dashboards），以满足不同角色的需求（高管看能效KPI，工程师看设备运行曲线，用户看个人能耗）。内容还包括如何设计有效的用户激励机制和反馈界面，鼓励建筑使用者参与节能行为。 第十章：系统集成验证（IV&V）与持续优化闭环 能源优化不是一次性项目，而是持续的过程。本章阐述了集成验证与持续优化（IV&V）的方法论。在系统实施后，如何通过对比优化前后的能耗数据，精确计算出实际节省的能源量（Measurement and Verification, M&V），以验证初始投资的有效性。同时，建立了基于M&V结果的反馈循环，用于迭代更新MPC模型和系统设定参数，确保系统性能不会随着时间的推移而衰减。 结语 本书致力于提供一个全面的、数据驱动的框架，引导读者从战略高度规划和实施智能建筑的能源管理与运维，最终实现建筑资产价值的提升和运营成本的显著降低。

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坦白说，这本书的难度系数不低，它要求读者具备一定的电气、控制基础知识才能完全吸收其精髓。但这恰恰是它价值所在——它提供的是一个从“知道如何做”到“理解为什么这样做”的飞跃。书中对故障诊断和应急处理流程的描述极其详尽，它甚至模拟了极端天气或设备突发故障时的应对SOP（标准操作程序），这部分内容对于保障系统的长期稳定运行至关重要。阅读过程中，我常常停下来，对照自己过去参与的项目进行反思，发现许多当时的“拍脑袋”决策，在这本书的指导下都有更科学、更经济的替代方案。总的来说，这不是一本可以快速翻阅的书籍，它需要沉下心来细细品味，每一次重读都会有新的启发和收获，是每一个致力于建筑智能化领域深耕的专业人士案头必备的工具书。

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初读这本厚厚的《建筑设备自动化系统设计》，就被其严谨的结构和扎实的理论基础所吸引。作者在开篇就深入浅出地剖析了现代建筑对智能化管理日益增长的需求，这绝非仅仅停留在概念层面，而是通过大量的案例和技术图解，展示了从基础的暖通空调（HVAC）控制到复杂的楼宇自动化系统（BAS）集成，每一步的原理和实践细节。尤其让我印象深刻的是关于传感器选型和数据采集系统的论述，它没有简单地罗列产品型号，而是详细阐述了不同工况下如何根据精度、响应速度和环境适应性做出最优选择，这对于现场工程师来说是极为宝贵的经验财富。书中对控制算法的讲解也十分到位，比如PID控制在能耗优化中的应用，以及模糊逻辑控制在应对非线性系统时的优势，这些内容远超我预期的入门级介绍，更像是为有一定基础的读者准备的进阶手册。整体阅读下来，我感觉自己对如何构建一个高效、节能且可靠的建筑智能神经中枢有了全新的认识，这本书提供的知识体系非常完整且具有前瞻性。

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这本书的实战指导价值简直高得惊人，特别是关于系统集成与通信协议的部分，简直是为我这种经常在不同品牌设备间“搭桥”的工程师量身定做。以往在项目现场，最头疼的就是不同厂商的设备接口不统一，Modbus、BACnet/IP、LonWorks，每种都有其特定的应用场景和配置难点，这本书详尽地对比了这些主流协议的优劣，并提供了大量实际的报文解析和编程示例，这比查阅厚厚的厂商手册要直观有效得多。我特别喜欢其中关于网络安全和数据隐私的章节，这在当前数字化转型的浪潮下显得尤为重要，作者没有回避这些技术难题，而是提出了切实可行的安全架构设计思路。读完这一部分，我感觉手中仿佛多了一份应对复杂集成项目的“通关秘籍”，很多过去需要花费数周时间摸索才能解决的问题，现在能迅速找到突破口，极大地提升了工作效率。

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从设计美学的角度来看，这本书对系统架构的描述展现了一种清晰的逻辑美感。它并非枯燥的技术堆砌，而是像一位经验丰富的建筑师在规划空间布局一样，层层递进地构建起整个自动化框架。我很欣赏作者在论述系统分层结构时所采用的类比手法，将物理层、控制层、管理层之间的关系描述得非常形象。例如，它将数据中心比作“系统的大脑”，而前端的执行器则是“灵活的四肢”，这种拟人化的描述让复杂的概念变得易于理解和记忆。更重要的是，书中反复强调了“以人为本”的设计理念，指出自动化系统的终极目标是提升居住者的舒适度和体验，而不是单纯追求技术的炫酷。这种强调用户价值的视角，让这本书的深度和人文关怀并重，避免了技术文档常见的冰冷感。

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这本书在能耗管理和绿色建筑标准对接方面的论述，无疑是当前行业最热门也是最关键的一环。作者没有将能耗优化视为一个孤立的模块，而是将其嵌入到整个设计生命周期中去考量。书中详细介绍了如何利用历史运行数据进行能耗基准线的设定，以及如何通过实时监测和反馈回路实现动态的节能策略调整，这一点非常具有前瞻性。特别是对于LEED和WELL等国际绿色建筑认证体系的要求，书中给出了详细的自动化系统如何满足这些指标的路径图解，这对于参与高端商业地产项目的技术人员来说，是不可多得的实操指南。相比市面上一些只关注设备联动的老旧教材，这本书对新兴的云计算、大数据在设备预测性维护方面的应用也进行了探讨，显示出作者紧跟技术前沿的敏锐度。

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