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| 編輯推薦： |
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本书具有以下特色：一、课程思政特色鲜明；二、立体化数字资源丰富；三、紧跟技术发展步伐，采用最新相关技术标准和案例，又融入了土木建筑发展的前沿课题。
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| 內容簡介： |
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本书结合实际工程中遇到的问题介绍建筑自动化系统。以结合工程问题的循环过程，从浅入深逐步介绍了控制系统的基本概念；控制原理的初步知识以及通断控制、PID控制等控制调节方法；建筑热湿环境的控制问题；并从整体的角度介绍建筑自动化系统的通信技术、设计过程、分析方法和关键问题。本书适用对象为高等院校电气工程与自动化、信息工程专业、智能建筑、建筑电气等本科专业的师生，也可供从事建筑、计算机、通信和自动控制等领域的技术人员和管理人员参考，并可作为与建筑设备自动化工程相关的技术人员的培训教材。
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| 關於作者： |
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徐新华，华中科技大学环境科学与工程学院教授，博士生导师，环境学院副院长，于2008年获得*自然科学二等奖，于2011年入选*“新世纪优秀人才支持计划”。是核心期刊《中国舰船研究》与《土木工程》编委，是国际学术SCI期刊《International Journal of HVAC&R Research》，《Applied Thermal Engineering》等的论文评审专家。现任武汉制冷学会青年委员会主任委员、*学位中心论文评阅专家、全国暖通空调学会通风专业委员会委员、全国暖通空调学会计算机模拟专业委员会顾问委员、国际建筑性能模拟协会中国分会（暨IBPSA-China）会员、湖北省暖通空调委员会委员、湖北省绿色建筑与节能专业委员会委员、湖北省绿色建筑评价标识专家委员会委员、武汉市绿色节能技术与设备专业委员会委员。先后获得华中科技大学或环境学院“十佳青年教工”、“优秀共产党员”、“师德师风”先进个人等光荣称号。
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| 目錄：
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目 录1 绪 论 151.1 智能建筑概述 151.2 建筑自动化系统及组成 161.3 建筑自动化的主要功能 171.4 建筑自动化系统的结构 181.5 建筑自动化的发展趋势 191.6 本书的目的 212 集散型系统及其组成 222.1 集散型系统概述 222.1.1 集散型系统定义与特点 222.1.2 系统规模划分 232.1.3 集散型系统体系结构 242.2 传感器 252.2.1 传感器基本概念 252.2.2 传感器的主要性能参数 252.2.3 铂电阻温度传感器 272.2.4 智能传感器 282.3 执行器 292.3.1 执行机构 292.3.2 调节机构（水阀） 302.3.3 调节机构（风阀） 332.2.4 智能执行器 342.3.4 调节水阀（调节机构）特性 342.3.5 调节阀的流通能力与口径选择 362.3.6 阀权度 372.4 信号类型 392.5 控制分站 402.6 网络结构及功能 412.6.1 管理网络层 422.6.2 控制网络层 422.6.3 现场网络层 432.7 通讯协议 442.7.1 Modbus协议 442.6.2 BACnet协议 462.6.3 LonWorks*线 462.6.4 PROFIBUS现场*线 472.6.5 KNX*线 472.6.6 TCP/IP协议 482.6.7 无线通讯协议 492.7 网络传输媒介和设备 492.8 中央站 512.9 小结 523 控制过程与参数整定 543.1 过程控制 543.2 开环控制过程 553.3 闭环控制过程 563.4 比例控制律（Proportional control） 583.4.1 基本概念 583.4.2 传递函数表述与稳态偏差 593.4.3 稳态响应与示例 603.5 积分控制律（Integral control） 613.5.1 基本概念与偏差校正过程 613.5.2 传递函数表述与稳态偏差 623.6 微分控制律（Derivative control） 633.7 比例积分控制（Proportional-Integral Control） 643.8 控制参数整定 643.8.1 试凑法 653.8.2 开环试验法 663.8.3 闭环试验法 673.9 数字控制器中PID实现 673.10 实例分析 693.10.1 房间基本热力过程 693.10.2 房间温度传递函数 703.10.3 房间温度传递函数（一阶） 723.10.4 房间温度控制 743.11 小结 764 建筑自动化系统设计 784.1 建筑自动化系统设计要点 784.2 建筑自动化系统设计原则 794.3 典型空调系统监测控制 804.3.1 风机与水泵控制 804.3.2 风机盘管控制 814.3.3 新风系统 824.3.4 一次回风系统 854.4 典型冷热源系统监测控制 954.4.1 水冷式制冷机组冷源系统监控内容 964.4.2 常压热水锅炉热源系统监控内容 994.4.3 基本运行控制 1024.4.4 水冷式制冷机组冷源系统冷量控制 1034.4.5 常压热水锅炉热源系统热量控制 1044.5 通风系统监测控制 1044.5.1 监控内容 1054.5.2 基本运行控制 1064.5.3 环境控制与节能调控 1074.4 给排水系统监测控制 1074.4.1 高位水箱给水系统自动监控 1074.4.2 恒压给水系统自动监控 1104.4.3 排水系统自动监控 1114.6 照明系统监测控制 1134.6.1 照明基本组件 1134.6.2 传感器与控制元件 1144.6.3 照明控制器 1154.6.4 照明监测控制 1154.6.5 照明控制协议与应用系统 1174.7 电扶梯系统监测控制 1184.5 变配电系统监测控制 1194.8 小结 1205 空调变风量系统控制方法 1225.1 概述 1225.2 无变风量末端变风量空调系统与控制 1225.3 有变风量末端的变风量空调系统与控制 1235.4 变风量末端及控制 1235.4.1 单风道变风量箱及控制 1245.4.2 风机动力型变风量箱及控制 1275.4.3 其他变风量末端 1285.5 定静压控制法 1305.6 变静压控制法 1315.7 *风量控制法 1325.8 按需新风量控制策略 1325.8.1 按需新风控制策略描述 1325.8.2 动态人员检测与关键区确定 1335.8.3 新风比校正及*优新风量 1345.8.4 新风控制 1345.9 控制方法案例分析 1355.9.1 某地铁站空调系统风水联动控制 1355.9.2 某大楼变风量系统应用研究 1455.9.3 某地铁站变风量系统应用研究 1505.9.4 新风控制策略效果分析 1535.9 小结 1566 空调冷热源水系统控制方法 1576.1 空调冷热源系统概述 1576.1.1 中央空调系统热质传递过程 1576.1.2 冷源系统 1586.1.3 热源系统 1606.2 制冷机组控制方法 1626.2.1 制冷机组群控 1626.2.2 制冷机组优化序列控制 1656.2.3 冷冻水出水温度优化控制 1666.3 冷却水系统控制方法 1676.3.1 冷却水泵变流量控制 1676.3.2 冷却塔变风量控制 1686.3.3 冷却水回水温度优化控制 1696.4 一级泵变流量系统控制方法 1716.5 二级泵变流量系统控制方法 1726.5.1 一级泵定流量二级泵变流量控制 1736.5.2 一级泵变流量二级泵变流量控制 1746.6 其它系统的控制方法 1756.6.1 超高层建筑中央空调板式换热器分区供冷控制 1756.6.2 锅炉热水供热系统控制 1776.7 小结 1787 课程实验实践 1797.1 动力装置的正反转及互锁控制平台 1797.1.1 实验目的 1797.1.2 电气原理图 1797.1.3 实验装置与实验流程 1807.1.4 实验报告及要求 1827.2 动力装置手自动控制平台 1837.2.1 实验目的 1837.2.2 电气原理图 1837.2.3 实验装置与控制流程 1857.2.4 实验报告要求 1867.3 空调模拟系统室内温度控制平台 1867.3.1 实验目的 1867.3.2 电气原理图 1867.3.3 实验装置与控制流程 1887.3.4 实验报告及要求 1897.4 全尺寸空调系统控制平台 1897.4.1 实验目的 1897.4.2 全尺寸空调系统及原理图 1897.4.3 自动控制系统及原理图 1917.4.4 系统电气图 1947.4.5 控制实验 2017.4.6 控制策略提升 2057.4.7 实验报告及要求 2057.5 融合IOT的综合大楼空调系统数字孪生及系统状态分析 2057.5.1 实验目的 2057.5.2 实验原理 2067.5.3 实验装置与介绍 2077.5.4 实验内容 2087.5.5 实验报告及要求 2097.6 小结 2098 实际工程设计应用案例分析 2108.1 宾馆酒店类建筑 2108.1.1 工程概况 2108.1.2 系统方案描述 2108.1.3 空调系统控制原理图 2168.1.4 控制点表 2218.2 大型办公建筑变风量末端系统 2238.2.1 工程概况 2238.2.2 系统方案描述 2238.2.3 控制系统原理图 2258.3 地铁车站环控系统 2268.3.1 工程概况 2278.3.2 系统方案描述 2278.3.2.1 需求分析 2278.3.2.2 系统设计范围 2278.3.2.3 系统架构 2278.3.3 控制系统原理图 2308.3.4 预期控制效果 2348.4 高效机房系统 2348.4.1 高效制冷机房系统标准化设计 2358.4.2 设备精细化选型 2368.4.3 高效机房多智能体分布式节能控制系统 2388.4.4 高效机房调试 2478.4.5 高效机房云端运维 2518.4.6 高效机房应用案例 2518.5 小结 2579 空调系统能效提升控制改造案例分析 2589.1 宾馆酒店类建筑 2589.1.1 工程概况及现状 2589.1.2 系统方案描述 2609.1.3 控制系统原理图 2629.1.4 监控功能提升 2639.1.5 节能控制效果 2649.2 医院类建筑 2659.2.1 工程概况及现状 2659.2.2 系统方案描述 2689.2.3 控制系统原理图 2709.2.4 监控功能提升 2719.2.5 节能控制效果 2729.3 地铁车站环控系统 2739.3.1 工程概况及现状 2749.3.2 系统方案描述 2769.3.3 控制系统原理图 2839.3.4 监控功能提升 2849.3.5 节能控制效果 2859.4 综合商场类建筑 2889.4.1 工程概况 2889.4.2 系统方案描述 2899.4.3 系统原理图 2919.4.4 监控功能提升 2929.4.5 节能控制效果 2949.5 小结 29510 传感器与执行器选型 29610.1 水管温度传感器 29610.2 风道式温度传感器 29710.3 浸入式温度传感器 29810.4 室内外空气温度传感器 29910.4.1 室内型温度传感器 29910.4.2 室外型温度传感器 30010.5 湿度传感器 30210.6 室内外温湿度传感器 30310.6.1 室内型温度传感器 30310.6.2 风管型温度传感器 30410.6.3 室外型温度传感器 30610.7 空气压力压差传感器 30710.8 液体压力压差传感器 30910.8.1 液体压力变送器 30910.8.2 液体压差变送器 31110.9 流量计 31210.10 冷热量表 31310.11 风速传感器 31410.12 CO2传感器 31510.13 CO传感器 31710.14 甲醛传感器 31810.15 PM2.5/PM10传感器 31910.16 液位传感器 32010.17 液位开关 32110.18 水流开关 32310.19 空气压差开关 32410.20 防冻开关 32610.21 静态流量平衡阀 32810.22 动态流量平衡阀 32910.23 动态流量平衡控制调节阀 33110.23.1 动态流量平衡电动调节阀 33110.23.2 智慧阀-DIM系列智慧阀 33210.24 电动风阀执行器 33410.25 电动球阀 33510.25.1 电动球阀DVQ系列 33510.25.2 DDF系列FCU电动二通截止阀 33710.25.3 DQF系列FCU电动二通球阀 33810.26 电动蝶阀 33910.27 温控器 34210.28 多功能电量仪 34310.29 小结 34511 常用控制器 34611.1 概述 34611.2 美控DDC控制器 34711.2.1 KONG DDC-E0 34911.2.2 KONG DDC-E0-lite 35011.2.3 KONG DDC-IO 35011.2.4 KONG Touch-7 触控屏 35211.2.5 KONG EM 35311.2.6 KONG DDC-M0 35311.2.7 KONG DDC应用架构 35511.2.8 KONG DDS系列 35511.3 西门子PLC控制器 35711.3.1 S7-200 CPU 35711.3.2 S7-200 扩展模块 36011.4 其它DDC控制器 36211.9 小结 36412 系统软件介绍与案例 36512.1 美控DDC软件平台与编程 36512.1.1 平台介绍 36512.1.2 功能描述 36512.1.3 常用功能模块 36612.1.4 编程流程 37012.1.5 编程实例 37212.2 STEP 7 编程 37312.2.1 软件介绍 37312.2.2 软元件 37612.2.3 PLC I/O分配 37712.2.4 基本顺序指令 37712.2.5 传送与比较等其它指令 38012.2.6 PLC编程实例 38312.3 小结 38413 建筑自动化系统施工与调试 38513.1 一般规定 38513.2 施工安装 38513.3 系统调适 38713.4 验收 38813.5 小结 389参考文献 390附录 391A 电气控制部分基础 391A-1 交流接触器 391A-2 中间继电器 392A-3 时间继电器（KT） 393A-4 接触器控制电路实例 394A-5 继电器-接触器控制电路实例 395B 美控DDC高级暖通算法封装模块 396B-1 组合式空气处理装置风机频率控制算法封装模块 396B-2 组合式空气处理装置水阀开度控制算法封装模块 397B-3 组合式空气处理装置风阀开度控制算法封装模块 399B-4 组合式空气处理装置加湿器开度控制算法封装模块 401B-5 组合式空气处理装置启停优化控制算法封装模块 402B-6 末端输出控制算法封装模块 404B-7 三速风机启停控制算法封装模块 406B-8 自然供冷启停控制算法封装模块 407C 课程设计任务书 409C-1 空气处理系统课程设计 409C-2 冷源系统课程设计 410？
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前 言建筑自动化系统是宾馆酒店、办公、医院、地铁站房等地上与地下大型建筑不可缺少的系统，在建筑系统运行与节能减排控制中发挥重要的作用。建筑自动化系统涉及建筑的电力、照明、空调通风、给排水、安全防范、车库管理等设备与系统，系统的设计水平和工程建设对建筑功能的实现有直接的影响。新版的《高等学校建筑环境与能源应用工程本科专业指南》明确了建环本科生需要学*的控制与智能化的知识单元，包括了自动控制系统的基本原理、传感器、执行器、控制器、室内温湿度控制、冷热源控制等。为了能够满足建环专业控制与智能化的相关知识单元的教学需要、以及社会对建筑自动化工程技术及管理人才的需求，作者结合多年建筑自动化教学经验、相关研究成果、以及工程案例，编写了本书。本书尽量减少理论论述和公式推导，而是从建筑环境与能源应用工程专业学生以及从事建筑自动化工程的技术人员的实际需求出发。本书特色之一是采用*分方式、循序渐进。首先介绍建筑自动化系统的集散型系统型式，以及其重要组成元素传感器、执行器、控制器等的内涵；进而以空调系统为对象，介绍过程控制的概念，引出闭环控制及其常用的控制规律与控制参数的整定，并以房间温度控制为实例给出不同控制方式的效果控制；进一步介绍建筑典型设备系统的自动化设计，以及通风空调系统的优化控制等。特色之二是理论联系实际。建筑自动化课程是一门实践性很强的课程，设置有课程实验实践环节，将电气控制常识与软件编程结合在一起，加深对理论知识的理解与融通；同时设置有课程设计环节，课程设计时间短，往往只有一到两周的时间，同学们往往在设计过程中对设备或器件选型不知所措甚至茫然，因此对常用的传感器、执行器、及控制器等进行了介绍；进一步结合工程实际，进行实际工程案例的设计介绍，并针对既有建筑空调系统，介绍能效提升控制升级改造方案以及实际的节能减排效果，同时也以低碳新趋势高效机房的原理和应用，介绍控制和暖通系统紧密融合的标准化软硬件一体化解决方案的工程实践。第一章为绪论，主要介绍智能建筑的源起与定义，进而引出建筑自动化的组成与功能等。第二章介绍集散型系统形式以及其主要组成，即传感器、执行器、控制器、协议等的内涵，并简要介绍网络传输媒介与设备。第三章介绍过程控制，重点介绍闭环控制及其控制律与参数整定，并以室内温度控制为例，介绍不同控制律对室内温度的控制效果。第四章介绍建筑自动化的设计要点与原则，并给出典型空调系统、冷热源系统、通风系统的监测控制，同时也给出典型给排水系统、照明系统等的监测控制。第五章与第六章是空调系统自动化控制的高阶阶段，分别介绍变风量系统的优化控制与冷热源水系统的优化控制。第七章是课程实验实践的介绍。第八章以宾馆、大型办公建筑与地铁车站为例，介绍通风空调系统的控制方案及控制原理图设计，并基于暖通和自控的深度融合介绍了高效机房全生命周期各环节进行精细化管控得到边界可控且效果优异的标准化工程化产品交付的场景解决方案以及实际应用。第九章结合实际的科研项目，以宾馆、医院、地铁车站、综合商场为例，对空调系统能效提升控制升级方案及实际实施能效提升效果进行介绍。第十章及第十一章以民族品牌为主，介绍通风空调及室内环境中常用的传感器、执行器、以及控制器。第十二章介绍一款民族品牌控制软件及一款国际品牌控制软件的简要编程流程。第十三章介绍建筑自动化系统的施工与调试。本书可作为大专院校建环相关专业的教学用书、可供研究生参考，适于从事建筑自动化设计、工程施工、管理、系统运维的技术人员和管理人员阅读。本书作者均为从事建筑自动化教学与研究的相关老师、以及从事建筑自动化开发与工程应用的研究人员。本书第一章、第二章、第四章部分章节、第七章部分章节由华中科技大学徐新华完成，第四章部分章节、第五章部分章节、第六章、第七章部分章节、第九章由武汉科技大学高佳佳完成，第五章部分章节、第八章、第十章部分章节由广东美的暖通设备有限公司李元阳、胡钦、刘峥、管绪磊、方兴完成，第三章、第十一章部分章节由合肥工业大学周沛完成，第十一章部分章节、第十二章部分章节、附录部分内容由宁波工程学院武校刚老师完成，第十章部分章节、第十一章部分章节、第十二章部分章节由上海美控智慧建筑有限公司的阎杰、胡炯培、孙靖、梁锐、孙笑寒、林影完成，第五章部分章节与第十三章等由武汉理工大学严天完成。课题组的研究生范时光、柳晟、肖云婷等同学图表绘制、文字整理过程中付出了辛勤的劳动。本书引入了很多同行的实践*结和研究成果。在此，向所有为本书出版做出贡献的人们表示衷心的感谢。 编 者 2024.4.20
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