Đồ án: Tìm hiểu hệ thống BMS và ứng dụng tại tòa nhà Bạch Đằng HP

Đồ án phân tích hệ thống BMS cho tòa nhà cao tầng. Nghiên cứu chi tiết ứng dụng và hiệu quả vận hành hệ thống BMS tại tòa nhà Bạch Đằng HP.

• Tác giả: Trần Văn Vũ
• Người hướng dẫn: Th.S Đinh Thế Nam
• Trường học: Trường Đại học Dân Lập Hải Phòng
• Chuyên ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp
• Đề tài: Tìm Hiểu Về Hệ Thống Bms Trong Các Tòa Nhà Cao Tầng. Đi Sâu Nghiên Cứu Ứng Dụng Bms Trong Tòa Nhà Bạch Đằng Hải Phòng
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hải Phòng

Tóm tắt

I. Hệ thống BMS Giải pháp toàn diện cho tòa nhà cao tầng

Hệ thống Quản lý Tòa nhà, hay Hệ thống BMS (Building Management System), là một mạng lưới điều khiển dựa trên bộ vi xử lý, được thiết kế để giám sát và kiểm soát toàn bộ các hệ thống cơ điện (M&E) trong một công trình. Mục tiêu chính của một hệ thống BMS là tập trung hóa và đơn giản hóa việc vận hành, đảm bảo các thiết bị hoạt động chính xác, hiệu quả. Việc ứng dụng BMS trong tòa nhà cao tầng không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động mà còn giảm thiểu đáng kể chi phí vận hành và mức tiêu thụ năng lượng. Một hệ thống quản lý tòa nhà thông minh cho phép điều khiển và quản lý đồng bộ mọi hệ thống kỹ thuật, từ hệ thống điện, điều hòa thông gió (HVAC), đến cấp thoát nước, báo cháy và an ninh. Bằng cách tích hợp các hệ thống con này, BMS tạo ra một môi trường làm việc và sinh sống an toàn, tiện nghi hơn. Theo nghiên cứu, các tòa nhà trang bị BMS có thể tiết kiệm một lượng lớn điện năng nhờ khả năng điều khiển tập trung và các chương trình quản lý năng lượng thông minh. Hệ thống này hoạt động dựa trên cấu trúc phân cấp, đảm bảo thông tin được xử lý và truyền đạt một cách logic và kịp thời, từ cấp trường (thiết bị, cảm biến) lên đến cấp quản lý (trạm vận hành trung tâm).

1.1. Định nghĩa và mục tiêu cốt lõi của hệ thống BMS

Hệ thống BMS (Building Management System) là một hệ thống đồng bộ, tích hợp cả phần cứng và phần mềm, cho phép điều khiển và quản lý mọi hệ thống kỹ thuật trong tòa nhà. Mục tiêu của nó không chỉ dừng lại ở việc giám sát đơn thuần. BMS hướng đến việc tập trung hóa và đơn giản hóa toàn bộ hoạt động quản lý, từ đó tối ưu hóa hiệu suất của công trình. Các mục tiêu cốt lõi bao gồm: giảm chi phí nhân công vận hành, cắt giảm lượng tiêu thụ điện năng, và cung cấp một môi trường an toàn, thoải mái cho người sử dụng. Bằng cách tự động hóa các quy trình lặp đi lặp lại và phản ứng nhanh với các sự cố, hệ thống quản lý tòa nhà thông minh đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả.

1.2. Phân tích cấu trúc 4 cấp độ trong hệ thống BMS

Cấu trúc của một hệ thống BMS điển hình được phân thành bốn cấp bậc rõ ràng. Cấp trường (Field Level) bao gồm các cảm biến, van, động cơ và cơ cấu chấp hành trực tiếp tương tác với thiết bị. Cấp điều khiển khu vực (Area Control Level) sử dụng các bộ điều khiển số trực tiếp DDC (Direct Digital Control) để quản lý các thiết bị trong một khu vực nhất định như bơm nhiệt hay hộp VAV. Cấp điều khiển hệ thống (System Control Level) có khả năng xử lý lớn hơn, quản lý các hệ thống trung tâm như hệ thống điều hòa Chiller. Cuối cùng, Cấp quản lý và giám sát (Management and Supervision Level) là trung tâm đầu não, nơi các kỹ sư vận hành tương tác với hệ thống thông qua giao diện đồ họa, thực hiện giám sát, ra lệnh và phân tích dữ liệu lịch sử.

II. Thách thức quản lý tòa nhà vai trò cốt lõi của BMS

Tại Việt Nam, phần lớn các tòa nhà cao tầng được trang bị các hệ thống hạ tầng kỹ thuật cơ bản như cấp thoát nước, điện, báo cháy và điều hòa không khí. Tuy nhiên, một thách thức lớn tồn tại là các hệ thống này thường hoạt động riêng biệt, không có khả năng trao đổi thông tin với nhau. Thực trạng này dẫn đến việc quản lý trở nên phân mảnh, thiếu sự giám sát chung và hiệu quả tiết kiệm năng lượng ở mức rất thấp. Khi không có hệ thống BMS, việc vận hành đòi hỏi nhiều nhân công, phản ứng với sự cố chậm chạp và khó khăn trong việc truy xuất dữ liệu để bảo trì, bảo dưỡng. Đồ án "Tìm hiểu về hệ thống BMS trong các tòa nhà cao tầng" nhấn mạnh rằng việc thiếu một hệ thống quản lý tập trung làm tăng rủi ro vận hành và lãng phí tài nguyên. Hệ thống BMS ra đời chính là để giải quyết những thách thức này, đóng vai trò là một bộ não trung tâm, kết nối và điều phối tất cả các hệ thống con, tạo ra một cơ chế vận hành thông minh, đồng bộ và hiệu quả.

2.1. Vấn đề vận hành rời rạc các hệ thống kỹ thuật

Thực trạng phổ biến tại các tòa nhà chưa được trang bị BMS là mỗi hệ thống kỹ thuật (chiếu sáng, HVAC, an ninh) được điều khiển bởi một đơn vị độc lập. Điều này tạo ra sự thiếu đồng bộ, gây khó khăn cho việc phối hợp xử lý sự cố. Ví dụ, khi có cảnh báo cháy, hệ thống thông gió cần được điều khiển để hút khói, thang máy cần ngừng hoạt động. Nếu không có sự liên kết tự động, các thao tác này sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào con người, làm chậm thời gian phản ứng và tăng rủi ro. Việc vận hành rời rạc cũng làm phức tạp hóa công tác bảo trì và quản lý tài sản.

2.2. Thách thức trong việc tối ưu hóa chi phí và năng lượng

Chi phí năng lượng chiếm một phần lớn trong tổng chi phí vận hành của một tòa nhà cao tầng. Khi các hệ thống hoạt động độc lập, việc kiểm soát và tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng gần như là không thể. Hệ thống điều hòa có thể vẫn chạy ở công suất cao trong khu vực không có người, hoặc hệ thống chiếu sáng vẫn bật vào ban ngày. Hệ thống BMS giải quyết vấn đề này bằng cách áp dụng các lịch trình hoạt động thông minh, tự động điều chỉnh thiết bị dựa trên điều kiện thực tế, từ đó mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội và giảm gánh nặng tài chính cho chủ đầu tư.

III. Phương pháp tích hợp đa hệ thống kỹ thuật vào BMS

Phương pháp cốt lõi để xây dựng một hệ thống BMS hiệu quả là tích hợp các hệ thống con thông qua một nền tảng chung. Quá trình này bắt đầu bằng việc kết nối các thiết bị cấp trường (cảm biến, cơ cấu chấp hành) với các bộ điều khiển số trực tiếp (DDC). Các bộ DDC này, với khả năng xử lý thông minh, sẽ thu thập dữ liệu và thực thi các lệnh điều khiển tại chỗ. Sau đó, toàn bộ mạng lưới DDC được kết nối với nhau và với máy chủ trung tâm thông qua các giao thức truyền thông tiêu chuẩn như BACnet hoặc Modbus. Giao thức BACnet (Building Automation and Control Networks) là một tiêu chuẩn quốc tế, cho phép các thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau có thể "nói chuyện" với nhau một cách dễ dàng. Phần mềm tại trạm vận hành trung tâm sẽ cung cấp giao diện đồ họa trực quan, cho phép người dùng giám sát trạng thái, điều khiển thiết bị, thiết lập lịch trình và tạo báo cáo. Nhờ phương pháp tích hợp này, hệ thống BMS trong tòa nhà cao tầng có thể điều khiển liên động, ví dụ như tự động tắt điều hòa khi có tín hiệu báo cháy.

3.1. Vai trò của bộ điều khiển DDC trong cấp điều khiển

Bộ điều khiển DDC (Direct Digital Control) là thành phần xương sống của hệ thống BMS. Chúng là các bộ vi xử lý được lập trình để thực hiện các thuật toán điều khiển phức tạp cho các hệ thống như HVAC, chiếu sáng. DDC nhận tín hiệu đầu vào từ cảm biến (nhiệt độ, độ ẩm, CO), xử lý thông tin và gửi tín hiệu đầu ra đến các cơ cấu chấp hành (van, quạt). Ưu điểm của DDC là khả năng hoạt động độc lập ngay cả khi mất kết nối với máy chủ trung tâm, đảm bảo tính ổn định và liên tục của hệ thống.

3.2. Giao thức truyền thông BACnet và khả năng kết nối mở

Để các hệ thống con có thể giao tiếp, hệ thống BMS cần một ngôn ngữ chung, và giao thức BACnet chính là ngôn ngữ đó. Đây là một tiêu chuẩn mở được thiết kế đặc biệt cho tự động hóa tòa nhà. Việc sử dụng BACnet, đặc biệt là BACnet/IP (hoạt động trên nền tảng mạng IP), cho phép tích hợp dễ dàng hệ thống VRV, hệ thống báo cháy địa chỉ và các thiết bị khác vào BMS mà không bị phụ thuộc vào một nhà cung cấp duy nhất. Khả năng kết nối mở này mang lại sự linh hoạt và khả năng mở rộng không giới hạn cho hệ thống.

IV. Nghiên cứu ứng dụng BMS thực tiễn tại Tòa nhà Bạch Đằng

Đồ án đã đi sâu nghiên cứu việc ứng dụng hệ thống BMS tại Tòa nhà Bạch Đằng (Hải Phòng), một khu phức hợp văn phòng, thương mại và dịch vụ hiện đại. Tại đây, hệ thống BMS được triển khai để tích hợp và quản lý bốn hạng mục chính: hệ thống chiếu sáng, hệ thống điều hòa thông gió (HVAC), hệ thống cấp thoát nước, và hệ thống phòng chống cháy nổ. Bằng việc sử dụng các bộ điều khiển DDC và giao diện giám sát trung tâm, hệ thống cho phép vận hành tòa nhà một cách thông minh và hiệu quả. Ví dụ, hệ thống chiếu sáng được lập trình hoạt động theo lịch làm việc, tự động bật/tắt để tiết kiệm năng lượng. Hệ thống HVAC được giám sát liên tục, điều chỉnh nhiệt độ và tốc độ quạt dựa trên nồng độ CO trong tầng hầm hoặc lịch hoạt động của văn phòng. Việc ứng dụng thực tiễn này cho thấy hệ thống BMS trong tòa nhà cao tầng không chỉ là lý thuyết mà còn mang lại những lợi ích cụ thể về chi phí vận hành và an toàn.

4.1. Tối ưu hệ thống điều hòa không khí và thông gió HVAC

Tại Tòa nhà Bạch Đằng, hệ thống điều hòa VRV được tích hợp với BMS qua giao thức BACnet/IP. Điều này cho phép giám sát và điều khiển từ xa trạng thái bật/tắt, chế độ hoạt động, và nhiệt độ đặt của từng giàn lạnh (FCU). Hệ thống được lập trình lịch hoạt động theo tuần, ví dụ bật từ 7 giờ sáng đến 6 giờ chiều các ngày trong tuần và chỉ hoạt động buổi sáng ngày thứ bảy. Đặc biệt, hệ thống quạt thông gió tầng hầm được điều khiển tự động dựa trên cảm biến nồng độ khí CO. Khi nồng độ CO vượt ngưỡng cho phép (20-25 ppm), BMS sẽ tự động tăng tốc độ quạt để đảm bảo không khí trong lành, vừa an toàn cho sức khỏe, vừa tiết kiệm điện năng.

4.2. Quản lý hệ thống chiếu sáng và cấp thoát nước thông minh

Hệ thống chiếu sáng được điều khiển theo hai chế độ: tại chỗ và từ xa qua BMS. Người vận hành có thể bật/tắt từng lộ đèn hoặc cả khu vực thông qua giao diện đồ họa. Lịch trình chiếu sáng được thiết lập sẵn cho các ngày làm việc, ngày nghỉ và theo mùa, giúp giảm thiểu lãng phí điện. Đối với hệ thống cấp thoát nước, BMS giám sát mức nước trong các bể chứa và điều khiển hoạt động của máy bơm. Chế độ vận hành luân phiên giữa các bơm được áp dụng để tăng tuổi thọ thiết bị, đảm bảo việc cấp nước sinh hoạt cho tòa nhà luôn liên tục và ổn định.

4.3. Nâng cao an toàn với hệ thống phòng chống cháy nổ tích hợp

Mặc dù BMS không can thiệp trực tiếp vào hoạt động của hệ thống báo cháy, việc tích hợp mang lại khả năng giám sát toàn diện. BMS kết nối với tủ báo cháy địa chỉ qua BACnet/IP, cho phép hiển thị chính xác vị trí có cảnh báo cháy trên bản đồ đồ họa. Thông tin này là đầu vào quan trọng để BMS phối hợp với các hệ thống khác. Khi có tín hiệu cháy, BMS có thể tự động gửi lệnh dừng hệ thống điều hòa, kích hoạt quạt tăng áp cầu thang và hút khói, hỗ trợ hiệu quả cho công tác sơ tán và chữa cháy, đảm bảo an toàn tối đa cho con người và tài sản trong tòa nhà.

V. Xu hướng phát triển và tương lai của hệ thống BMS

Từ một hệ thống điều khiển giám sát đơn giản, hệ thống BMS đã phát triển thành một hệ thống tích hợp toàn diện và thông minh. Tương lai của hệ thống BMS trong tòa nhà cao tầng gắn liền với sự phát triển của các công nghệ mới như Trí tuệ nhân tạo (AI) và Internet vạn vật (IoT). Các tòa nhà thông minh thế hệ mới sẽ không chỉ dừng lại ở việc vận hành theo lịch trình định sẵn. Thay vào đó, chúng sẽ có khả năng học hỏi thói quen của người sử dụng và tự động tối ưu hóa môi trường sống và làm việc. Cảm biến IoT sẽ thu thập dữ liệu về mọi mặt, từ số lượng người trong phòng, điều kiện ánh sáng tự nhiên, đến chất lượng không khí. AI sẽ phân tích dữ liệu lớn (Big Data) này để đưa ra các quyết định điều khiển tối ưu nhất, giúp tiết kiệm năng lượng ở mức độ cao hơn và nâng cao trải nghiệm người dùng. Xu hướng này mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành quản lý tòa nhà, nơi công nghệ đóng vai trò trung tâm trong việc tạo ra các công trình bền vững, hiệu quả và an toàn.

5.1. Tổng kết hiệu quả và giá trị của đồ án hệ thống BMS

Đồ án nghiên cứu về hệ thống BMS đã chứng minh rõ ràng giá trị thực tiễn của việc áp dụng công nghệ vào quản lý tòa nhà cao tầng. Các lợi ích chính được tổng kết bao gồm: đơn giản hóa và tự động hóa vận hành, quản lý thiết bị hiệu quả hơn nhờ lưu trữ dữ liệu và cảnh báo tự động, giảm thiểu sự cố, và quan trọng nhất là cắt giảm đáng kể chi phí năng lượng và nhân công. Đây là một khoản đầu tư mang lại lợi ích lâu dài, nâng cao giá trị và khả năng cạnh tranh của công trình trên thị trường.

5.2. Hướng phát triển Tích hợp AI và IoT vào quản lý tòa nhà

Trong tương lai, hệ thống BMS sẽ tiến một bước xa hơn với việc tích hợp AI và IoT. Các cảm biến IoT sẽ được lắp đặt khắp tòa nhà để thu thập dữ liệu thời gian thực. Thuật toán AI sẽ phân tích dữ liệu này để dự đoán nhu cầu sử dụng, phát hiện sớm các nguy cơ hỏng hóc thiết bị (bảo trì dự đoán) và tự động điều chỉnh các hệ thống để đạt hiệu quả năng lượng tối đa. Ví dụ, AI có thể phân tích lịch họp trong phòng để làm mát phòng trước 15 phút thay vì chạy điều hòa cả ngày. Hướng đi này sẽ biến tòa nhà từ một thực thể thụ động thành một cơ thể sống thông minh, linh hoạt và bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG BMS (INTELLIGENT BUILDING MANAGEMENT SYSTEM) 1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BMS Thuật ngữ BMS ra đời vào đầu những năm 1950. Và từ đó tới nay nó đã thay đổi rất nhiều kể cả trên phương diện phạm vi và cấu hình hệ thống. Cách thức liên lạc của hệ thống phát triển từ đi dây cứng tới đi dây hỗn hợp (multiplex) và giờ đây là hệ thống hai dây liên lạc số hoàn toàn.

EMS và BMCS phát triển từ giao thức poll-response với bộ xử lý điều khiển trung tâm tới giao thức peer-to-peer với hệ thống điều khiển phân tán. Hệ thống BMS (intelligent Building Management System). Hệ thống Quản lý toà nhà thông minh (Hệ thống BMS (intelligent Building Management System) là là một hệ thống đồng bộ cho phép điều khiển và quản lý mọi hệ thống kỹ thuật trong toà nhà như hệ thống điện, hệ thống cung cấp nước sinh hoạt, điều hoà thông gió, cảnh báo môi trường, an ninh, báo cháy - chữa cháy v.v…, đảm bảo cho việc vận hành các thiết bị trong tòa nhà được chính xác, kịp thời, hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm chi phí vận hành. Hệ thống BMS là hệ thống đồng bộ mang tính thời gian thực, trực tuyến, đa phương tiện, nhiều người dùng, hệ thống vi xử lý bao gồm các bộ vi xử lý trung tâm với tất cả các phần mềm và phần cứng máy tính, các thiết bị vào và ra, các bộ vi xử lý khu vực, các bộ cảm biến và điều khiển qua các ma trận điểm.

Mục tiêu của hệ BMS là tập trung hóa và đơn giản hóa giám sát, hoạt động và quản lý một hay nhiều tòa nhà để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của tòa nhà bằng cách giảm chi phí nhân công và lượng tiêu thụ điện năng, và cung cấp môi trường làm việc an toàn, thoải mái hơn cho người cư ngụ. Trong quá trình đáp ứng các mục tiêu này, BMS đã “tiến hóa” từ hệ điều khiển giám sát đơn giản trở thành hệ điều khiển vi tính hóa tích hợp toàn diện.MỘT SỐ LỢI ÍCH CỦA HỆ BMS.  trợ trực quan trên màn hình đồ họa  Đáp ứng các nhu cầu của người cư ngụ và phản ứng với các điều kiện rắc rối nhanh hơn và hiệu quả hơn  Giảm lượng điện năng tiêu thụ thông qua khả năng điều khiển quản lý tập trung và chương trình quản lý điện năng  Quản lý cơ sở/tài sản hiệu quả hơn nhờ các báo cáo ghi lại quá trình hoạt động, bảo trì, và chức năng tự động gửi cảnh báo  Lập trình linh hoạt theo nhu cầu của từng tòa nhà, tổ chức và yêu cầu mở rộng  Nâng cao hoạt động nhờ tích hợp phần mềm và phần cứng của nhiều hệ thống phụ như điều khiển số trực tiếp (DDC – Direct Digital Control), hệ thống báo cháy, an ninh, điều khiển truy nhập hoặc điều khiển ánh sáng.  Trước đây, khi chỉ có hệ thống máy tính kồng kềnh, thì hệ BMS chỉ được sử dụng trong những tòa nhà văn phòng và các trường đại học lớn.

Với việc ra đời các bộ điều khiển sử dụng bộ vi xử lý để điều khiển số trực tiếp, thì chi phí tích hợp chức năng quản lý tòa nhà vào bộ điều khiển nhỏ đến mức mà một BMS là sự lựa chọn đầu tư đúng chỗ cho các tòa nhà thương mại ở mọi kích cỡ, kiểu dáng.  Đơn giản hóa và tự động hóa vận hành các thủ tục, chức năng có tính lặp đi lặp lại  Quản lý tốt hơn các thiết bị trong tòa nhà nhờ hệ thống lưu trữ dữ liệu, chương trình bảo trì bảo dưỡng và hệ thống tự động báo cáo cảnh báo  Giảm sự cố và phản ứng nhanh đối với các yêu cầu của khách hàng hay khi xảy ra sự cố  Giảm chi phí năng lượng nhờ tính năng quản lý tập trung điều khiển và quản lý năng lượng 9  Giảm chi phí nhân công và thời gian đào tạo nhân viên vận hành - cách sử dụng dễ hiểu, mô hình quản lý được thể hiện trực quan trên máy tính cho phép giảm tối đa chi phí dành cho nhân sự và đào tạo  Dễ dàng nâng cấp, linh hoạt trong việc lập trình theo nhu cầu, kích thước, tổ chức và các yêu cầu mở rộng khác nhau 1. ĐỐI TƯỢNG CỦA HỆ THỐNG BMS  Trạm phân phối điện  Máy phát điện dự phòng  Hệ thống chiếu sáng  Hệ thống điều hoà và thông gió  Hệ thống cấp nước sinh hoạt  Hệ thống báo cháy  Hệ thống chữa cháy  Hệ thống thang máy  Hệ thống âm thanh công cộng  Hệ thống thẻ kiểm soát ra vào  Hệ thống an ninh 1. TÍNH NĂNG CỦA BMS  Cho phép các tiện ích (thiết bị thông minh) trong tòa nhà hoạt động một cách đồng bộ, chính xác theo đúng yêu cầu của người điều hành.

 Cho phép điều khiển các ứng dụng trong tòa nhà thông qua cáp điều khiển và giao thức mạng.  Kết nối các hệ thống kỹ thuật như an ninh, báo cháy… qua cổng giao diện mở của hệ thống với các ngôn ngữ giao diện theo tiêu chuẩn quốc tế.  Giám sát được môi trường không khí, môi trường làm việc của con người. 10  Tổng hợp, báo cáo thông tin.

 Cảnh báo sự cố, đưa ra những tín hiệu cảnh báo kịp thời trước khi có những sự cố.  Quản lý dữ liệu gồm soạn thảo chương trình, quản lý cơ sở dữ liệu, chương trình soạn thảo đồ hoạ, lưu trữ và sao lưu dữ liệu.  Hệ thống BMS linh hoạt, có khả năng mở rộng với các giải pháp sẵn sàng đáp ứng với mọi yêu cầu.1: Hệ thống BMS điều khiển liên động các hệ thống cơ điện Quản lý điện năng là chức năng tiêu biểu của bộ điều khiển DDC sử dụng bộ vi xử lý. Trong hầu hết các tòa nhà có quy mô từ vừa tới lớn, quản lý điện năng là một phần không thể thiếu của BMCS, với chức năng điều khiển tối ưu thực thi tại cấp độ hệ thống, và với thông tin quản lý và truy cập người sử dụng do BMS chủ cung cấp.

Một mạng bộ điều khiển điều hành thiết bị để giảm thiểu chi phí vận 11 hành, và điều chỉnh nhiệt độ đủ để đem lại mức độ thoải mái cho người sử dụng. Chức năng hệ thống quản lý điện năng của BMS chủ gồm có:  Giám sát ghi hiệu suất Giám sát ghi mức độ sử dụng điện năng Thống kế mức tiêu thụ điện năng: Mức tiêu thụ theo nguồn và định kỳ Biểu đồ xu hướng tiêu thụ Truy cập dữ liệu chiến lược quản lý điện năng nhằm liên tục điều chỉnh theo nhu cầu:  Lịch sử dụng toà nhà Giới hạn nhiệt độ đem lại mức độ thoải mái Thống số điều chỉnh của vòng DDC  Bổ sung chương trình DDC Hệ thống quản lý cơ sở vật chất được giới thiệu vào cuối thập niên 1980. Sự ra đời của nó đã mở rộng thêm phạm vi của điều khiển trung tâm, gồm cả quản lý toàn bộ cơ sở vật chất của tòa nhà. Ví dụ, trong một nhà máy sản xuất ô tô, lịch sản xuất và giám sát có thể kết hợp với giám sát và điều khiển môi trường BMS.

Nhân viên bộ phận BMS và sản xuất có thể điều hành hệ thống điều khiển riêng biệt để quản lý đầu ra và đầu vào, tuy nhiên hai hệ thống này có thể traođổi dữ liệu cho nhau để tối ưu hóa thông tin và lập ra bản báo cáo chính xác nhất. Chẳng hạn như, chi phí cho lượng nhiệt, gió trên mỗi đầu xe được xuất xưởng sẽ là thông tin quan trọng để tính toán chi phí tổng trên mỗi xe thành phẩm. Hệ thống quản lý cơ sở vật chất phải giải quyết được hai mức độ hoạt động: giám sát hoạt động hàng ngày (day-to-day operation) và quản lý/giám sát hoạt 12 động dài hạn. Giám sát hoạt động hàng ngày đòi hỏi hệ thống liên tục giám sát và điều khiển thời gian thực toàn bộ cơ sở và môi trường.

Giám sát/quản lý/hoạch định hoạt động dài hạn yêu cầu hệ thống ghi lại dữ liệu phân tích/hoạch định xu hướng lâu dài, và lấy đó làm dữ liệu so sánh với mục tiêu hoạt động. Do vậy, mục tiêu chính yếu của mức hoạch định và quản lý là thu thập, xử lý dữ liệu về lịch sử hoạt động. Mộthệ BMS gồm cấu hình phần cứng và hệ thống liên lạc cần thiết để truy cập dữ liệu trong toàn bộ tòa nhà hoặc truy cập từ cáctòa nhà từ xa khác sử dụng đường truyền điện thoại.Cấu hình phần cứng Bộ điều khiến sử dụng vi xử lý tạo nên cấu hình theo kiểu cấp bậc cho hệ thống BMS. Hình dưới mô tả đa cấp bậc hay còn gọi là lớp (tier) của bộ xử lý.

-Cấp xử lý quản lý -Cấp xử lý hoạt động -Cấp xử lý hệ thống -Cấp xử lý vùng Cấp độ được sử dụng thực sự cho hệ thống phụ thuộc vào từng nhu cầu của tòa nhà hay một tổ hợp tòa nhà. Cấp độ xử lý vùng có thể kết hợp các bộ actuator và cảm biến sử dụng vi xử lý thông minh. Bộ điều khiển cấp vùng: đây là bộ điều khiển sử dụng bộ vi xử lý. Nó cung cấp khả năng điều khiển trực tiếp tới các thiết nằm trong phạm vi cấp vùng, như bơm nhiệt, hộp điều lượng gió (VAV – Variable Air Volume), thiết bị cấp gió đơn vùng.

Bộ điều khiển cấp này cũng có thể sử dụng phần mềm quản lý năng lượng.Tại cấp xử lý vùng, cảm biến và actuator giao liên lạc trực tiếp với thiết bị được điều khiển. Một bus liên lạc làm phương tiện kết nối các bộ điều khiển, do vậy các điểm thông tin giữa các bộ điều khiển có thể chia sẻ cho nhau và chia sẻ với các bộ xử lý tại hệ thống và ở cấp xử lý hoạt động. Các bộ điều khiển cấp vùng tiêu biểu có một cổng hoặc kênh giao tiếp để hỗ trợ sử dụng thiết bị đầu cuối di động trong quá trình thiết lập ban đầu và cả 13 những lần điều chỉnh sau đó. Bộ điều khiển cấp hệ thống.Bộ điều khiển cấp này có công suất lớn hơn bộ điều khiển cấp vùng nếu xét trên phương diện các điểm, vòng DDC và chương trình điều khiển.Bộ điều khiển cấp hệ thống thường được dùng để điều khiển các thiết bị cơ khí như các hệ cung cấp khí, hệ VAV trung tâm và hệ thống làm mát.

Ngoài ra, nó còn thực thi điều khiển ánh sáng. Bộ điều khiển tại cấp này giao tiếp trực tiếp với các thiết bị được điều khiển thông qua actuator và cảm biến, hoặc giao tiếp gián tiếp thông qua các bus liên lạc với bộ điều khiển cấp vùng.