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1、楼宇自控系统设计方案一、楼宇自控系统及工程概述1、 楼宇自控系统概述在科技腾飞的新世纪,新兴建筑规模不断扩大，各种楼宇设备的配置容量也随之不 断提高.如何合理利用如此繁多的设备，确保其安全运行，维持建筑物对环境的需求,又 能节省能源，节省人力,方便快捷地管理和决策自然成为业主最关心的问题！新一代的楼 宇设备自控系统应运而生，并以其控制精确、操作快捷、扩展方便、高效节能且便于综 合管理等特点，成为行业中的新宠.楼宇自动管理系统（简称BAS）采用先进的计算机控制技术，并且含有丰富的管理软 件和节能程序,它能对所有机电设备进行有条不紊的综合协调、科学管理和维护保养工 作，因此采用楼宇自动化管理系统是
2、节约能源、节省维护管理工作量和运行费用的极有 效方法。以下就几个方面进行阐述：1.1 使用先进的计算机技术BA系统充分运用计算机自动化功能，使数百台机电设备操作管理只需1-2人即可完 成，减少了设备运行管理人员，不但降低了人员的费用支出，同时也大大减轻了管理人员 的劳动强度.1.2 对机电设备进行实时监控BA系统对所有机电设备进行实时监控，设备如有故障发生，BA系统不但能及时报警， 并能明确发现故障的时间和地点，使设备能及时得到维护，由此可充分保证室内环境的要 求，同时避免由设备故障引起的其他意外事故所造成的损失。1.3 延长机电设备使用寿命BA系统具有从时间上均匀运行设备的程序，能使设备的平
3、均使用寿命得以延长。1.4 节约能源BA系统具有设备最佳启/停控制，台数启停控制及节能程序，比传统控制方式（如人 工控制）大量节省能源，据专家测算节能效果可达20-30%。1.5 突出建筑物的现代化形象BA系统具有能量分析、运行管理等功能，并可随时打印制表，能为管理部门和决策 部门提供详细的设备运行资料。目前BA系统已达到相当先进的水平，不但能提高设备运 行管理水平，而且可作为特征标志之一，突出建筑物的现代化形象，起到良好的效果。2、 系统概述某某综合楼包含有办公楼及库房、地下室等区域， 整体建筑采用冬季送热，夏季 送冷的中央空调系统，空调水系统采用两管制系统，各部分的具体空调形式为：风机盘
4、管加新风的水空气空调系统;楼宇自控系统受控内容包括冷水机组（无图纸，暂未考虑）、换热站（无图纸，暂未 考虑）、空调机、新风机、送排风机、给排水、变配电、照明等八个部分组成。鉴于其受 控设备多、分布区域广、智能化要求高的特点，为提高管理水平，节约能源并提供更为舒 适的室内环境，我公司为业主提供西门子楼宇科技公司最新一代的S600 APOGEE顶峰系 统，把某建设成为拥有世界优秀设施管理系统的现代化建筑，最大限度地发挥机电设备 的效力，使某以全新的面目矗立在新世纪的齐鲁大地上。二、 系统设计1、设计原则1.1 先进性-在该项目上选择西门子楼宇科技公司的产品，主要是S600 APOGEE 系统世界上
5、先进的楼宇自控系统之一，是在WINDOWS NT平台上运行的全新系统，拥有简 捷的操作界面和强大使用的功能;1.2 开放性-S600 APOGEE这套系统开发之初的主导思想，就是适应楼宇控制市 场系统集成的需要，在该项目中可以采用国际通用的标准协议与各个机电设备的联网， 或者采用OPC技术与各个弱电系统在管理级网络（以太网）上系统集成，这一方向能够 与智能大厦的诸多系统进行通讯或参与整个大厦的管理；1.3 可靠性-S600 APOGEE系统中的每件产品都是按照国际质量标准生产和制造 的，可靠的质量、统一的标准带来稳定的系统，为提高该医院楼宇自控系统的可靠性，选 用MEC系列控制器，其网络通讯速
6、度115。2K,完全做到点对点通讯，无主从结构，在 BLN网络上数据共享。真正的实时系统，网络上控制器定时校准时间，保证系统网络可靠 运行，现场温湿度传感器010VDC信号抗干扰能力强、线路可以长距离传输，大口径阀 门全部采用液压式驱动器，没有机械磨损,无需维护，使设备故障对系统的影响降到最小；1.4 扩展性MEC扩展模块控制器采用积木搭配方式任意对Al、AO、DI、DO进 行组合，运行时可以带电插拔维修，在网络上扩展方便（只需增加控制器模块或网络下 挂设备而不必重购系统），程序修改、参数设定工作在中央控制站即可完成;1.5 实用性-我们有着多年楼宇自控设计、安装、调试的丰富经验，本着为业主
7、负责的态度，针对某的实际情况，在我方与业主充分交流的基础上，明确某的功能需求 参照原设计图纸,对被控设备参数反复核算，确定阀门选型,检测点的设置，照明区域的 划分,以使整个系统更符合工程实际状况和业主需求;1.6 经济性-系统配置中从经济角度出发,充分考虑被控设备必要的监控点数, 即考虑一定量的预留（总点数的 1020）又要合理配置楼宇自控设备,保护业主投资， 节省不必要开支。2、设计目标楼宇自控系统设计时能够自动控制建筑物内的机电设备 ,又能在工作站进行管理并 将资料通过系统集成完成资源共享，届时可达到如下目标：提高建筑物内环境的舒适程度。提高管理效率，节省人力，降低维护成本。 采取切实可行
8、的节能模式，减少设备的运行成本. 时时监控机电设备的运行情况、报警状态，合理调配设备运行。 提供有关设备运行状况的历史记录,集中收集、整理,建立设备档案管理。 中央工作站采用图形显示设备动态运行情况,并向管理机工作站提供数据。3、设计依据本工程BA系统设计以业主提供的有关图纸为主要设计依据，图纸不详之处则根据我 公司在楼宇方面的经验进行设计，最终方案应按实际情况经双方共同确认。相关设计标准：民用建筑电气设计规范JGJ /T16-92民用建筑照明设计标准GBJ1331990供电系统设计规范GB 5005295低压配电装置及线路设计规范GBJ 54-1983电器装置安装工程施工及验收规范GBJ 2
9、3292高层民用建筑防火规范GB 50045-95电子计算机机房设计规范GB 50174-93工业企业通信接地设计规范GBJ 7985中国采暖通风与空气调节设计规范GBJ 19-87智能建筑设计标准GB/T503142000某部分图纸三、设计方案某是一个综合性功能建筑物,建筑物内不同功能的房间种类很多而且一天之内人流 变化较大，因此对BAS系统要求较高。楼宇自控系统(BAS)作为建筑物空调系统正常运 转的基本控制系统，在提供舒适的环境条件时,应最大限度地节能降耗，减少管理人员， 提高管理水平。使建筑物内的各空调设备在优化状态下自动运行，无人值守，以取得最佳 的舒适性和经济性。1、 楼宇自控系统
10、的构成某的中央空调系统由于设计时分别是新风加风机盘管系统独立运行 ,根据我们公司 以往工程经验和仔细核算后,将各个区域自控系统设备选型有所区别，以适应工程之中建 筑物功能的变化引起设备的变化，以满足系统要求。本方案中配置MEC200控制器五台， MEC201控制器十三台，549.212扩展模块控制器二十五台，549.209扩展模块控制器一台。MEC是APOGEE现场管理和控制系统的组成部分，是一个高性能的直接数字控制器 (DDC)。MEC在不依靠较高层处理的情况下，可以独立工作和联网以完成复杂的控制、监 视和能源管理功能，而不需要依赖更高层的处理器。MEC可以连接楼层级网络(FLN)设备 并提
11、供中央监视功能。最多有100个MEC控制器或现场处理机，其扩展能力足可满足业 主需求！病房楼地下一层的风机、给排水和变配电采用1台MEC控制器和4台扩展模块控制器；病房楼的新风机组按照物理位置采用1控4的方式，节约了业主的资金； 屋顶风机和电梯检测采用了 1台MEC控制器和5台扩展模块控制器； 门诊楼和后勤楼的新风机组按照最近的物理位置采用了 1 控2、1 控3和 1 控4 的多种控制方式； 为了保证系统集成和未来发展要求,主要采用 BLN 总线上的 DDC 控制器.（详见BA 系统图）2、设 计 范围某纳入楼宇自控系统的对象包括: 给排水监控系统:污水坑5 个、排污水泵10 台。 新风监控系
12、统：新风机组 51 台. 送排风监控系统：排烟兼排风机 27 台. 变配电监测系统：两台变压器； 照明监控系统：室外泛光照明等预留八个回路。 电梯监控系统：12 台电梯、6 台扶梯。四、 控制方案现分别对各个子系统的控制方案简述如下：1、空调机组监控建筑机电设备运行的自动控制对于节约能量、合理使用设备具有非常重要的意义.从 全年来看，室外空气参数等于设计计算参数的时间是很少的，绝大部分时间是随季节的 变化而变化的.即使是一天之内室外空气的参数也是在不断变化的。同时室内的余热余湿 量也在经常性地变化。这样也就会引起建筑物总的冷、热负荷的不断变化.如果不对空调 运行设备，尤其是中央制冷系统进行相应
13、的调节 ,那么将会影响整个空调系统的调节品 质，浪费能源和费用,并且这些设备也不能在最佳工作状态下运行.1.1 工艺介绍：采用的是定风量全空气处理系统，夏季由分水器直接提供712C的冷水；冬季为 60-50C热水，送入空调机组的冷热盘管中室外的新风和室内的回风在机组的前端混合 后，经过过滤再通过冷热盘管进行热交换，换热后空气用风机送到需要大面积使用的房间，利用后的室内空气再通过回风系统，一部分排掉,一部分再和新风混合后返回空调系 统中，这样一来可以利用室内回风降低能量消耗,达到较好的节能效果,另外，在空气处 理过程中,为了满足空气中的湿度要求，采用加湿器在送风时进行加湿。1.2节能措施 空调机
14、组不同于新风机组的是:空调机组有回风系统，在不同的室内外温度情况下, 回风和新风的比例也不同,让回风和新风的比例在最佳状态运行,是空调机组节能的必不 可少措施.空调能耗是有两部分组成负荷能耗和传输能耗。采用如下节能手段：采用全新风运行模式最小新风量控制 基准参数的再设 最佳启停控制 提高输能效率，降低运行能耗1.2。1 采用全新风运行模式自然或机械通风过程，近似于两种不同状态空气的混合(见图 1)：根据能量守恒，湿量守恒原理，有：G1+G2=G1)室外空气室内空气（t1,G1, d1, h,，）（匚,Gc, d, h，o)1111室内混合空气 (t, G, d, h,巾)G1d1+G2d2=G
15、dG1h1+G2h2=Gh2)3)t空气温度。空气比焓k/k1g-相对温度%RHG-空气量k/sgd含湿量g/k dg将公式(1)代入(2)(3)得G /G =(d1d)/(d-d2)(4)2 1 1 2G /G =(h -h)/(hh )(5)2 1 1 2(4)、(5)两式代表在通风过程中混合状态变化过程的直线方程，在焓湿图上如AC 所示（见图2）。设A点为室内状态点，C点为室外状态点，B点为混合后的室内状态点。 显然，B点会因通风量的大小在AC 上移动，通风量增加则趋近于C点。按照大区间的公共场所温湿度上、下限（t=2024 C；=4560%RH）,在焓湿图 上构成一个区域（见图 3）.将检测到的室内外温湿度参数,在焓湿图上找到相应两状态点， 然后用一条直线把两状态点联接起来。当直线经过温湿度给定地区时,则可以通风.此时, 室内空气状态将沿直线向室外状态点移动,移动距离则取决于通风量的大小。当直线不经 过
