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1、楼宇自控方案设计方案北京威控科技发展有限公司日期：2011年1月目 录楼宇自控系统11系统概述11.1楼宇自动化系统简介11.2楼宇自动控制系统的作用12设计原则和设计依据22.1设计原则22.2设计依据33楼宇自控系统方案设计33.1设计目的33.2设计范围43.3用户需求分析43.3.1全面监控设备运行的需求53.3.2优化能源管理的需求53.3.3节省人力的需求53.3.4延长设备使用寿命的需求63.3.5系统的开放性63.3.6安全性63.4楼宇自控系统的网络结构83.5楼宇自控系统的控制器93.6楼宇自控系统传感器及执行器93.7楼宇自控系统的监控内容103.7.1中央空调能源站系统
2、103.7.2空调系统123.7.4新风系统143.7.5 送、排风机系统153.7.6 车库诱导风机系统163.7.7 给排水系统163.7.8电梯系统173.7.9照明系统173.7.10热风幕控制183.8楼宇自控能源管理集成184空调通风系统的特殊控制管理195节能分析205.1提高室内温湿度控制精度205.2新风量控制215.3空调设备的最佳启停控制225.4空调水系统平衡与变流量控制225.5克服暖通设计带来的设备容量冗余225.6春季过渡模式、秋季过渡模式的划分235.7采用等效温度和区域控制法245.8延长设备的使用寿命245.9能源管理系统的应用256控制系统的设备介绍256
3、.1威控BAS-3600楼宇自控系统256.2系统网络266.3现场DDC控制器介绍276.4采用图形界面277施工注意事项277.1传感器的安装277.2盘管水阀的选择287.3管线敷设要求和电气配合298供电和接地29楼宇自控系统1 系统概述1.1楼宇自动化系统简介楼宇自动控制系统（BAS）是建筑技术、自动控制技术与计算机网络技术相结合的产物，它使整个大厦具有了智能建筑的特性。现代智能化建筑内含有着大量的机电设备，比如:中央空调系统、通风系统、给排水系统、电扶梯系统、变配电系统等等，这些系统中设备多而分散。多，即数量多，被控、监视、测量的对象多，多达成千上万点；散，即这些设备分布在各楼层的
4、各个角落。如果采用分散管理，就地控制、监视和测量是难以想象的。采用楼宇自动控制系统，就可以合理地利用设备，节约能源，节省人力，确保设备的安全运行，加强楼内机电设备的现代化管理，并创造安全、舒适与便利的工作环境，提高经济效益。对于大厦的智能化系统中最重要的系统楼宇自动控制系统来说，在本工程中将完成对制冷、供热、通风和空调系统、给排水系统、变配电系统、电梯系统等设备或系统的监控管理，从而实现创造一个高效、节能、舒适、高性能价格比、温馨而安全的工作环境，提高管理水平，达到节约能源、节约人工成本的目的。1.2楼宇自动控制系统的作用根据大厦工程的特点，本工程的楼宇自动控制系统具备以下几个作用：1) 本系
5、统是大厦智能化运行的骨干系统由于大厦建筑面积庞大，设计功能完善，如空调控制系统中就涉及到冷、热水系统、变风量系统，因此，本系统的成功实施和良好运行是保证建筑内环境舒适的关键，是智能化运行的最基本的体现，因此，本工程的楼宇自动控制系统是大厦智能化运行的骨干系统。2) 本系统是实现优化管理的核心系统由于大厦建筑功能比较复杂，经由楼宇自动控制系统监控的各类机电设备众多，因此系统是否能够成功实施将直接影响到大厦的环境控制效果，直接影响到中大厦的节能、高效的控制和管理，直接影响大厦的运行成本。3) 本系统充分体现当前科学技术较成熟的应用成果楼宇自动控制系统在我国的应用在八十年代才开始，经过近二十年的实践
6、，其重要性已经越来越被人们认可。而系统本身也从最初的基地式的气动仪表、液压仪表、电动单元组合仪表发展到今天的集散式和现场总线式、应用当前最新网络通信技术、最新数据库管理技术、开放的、可持续发展的综合管理系统。因此，大厦所配置的系统充分体现当前科学技术较成熟的应用成果。2 设计原则和设计依据2.1设计原则在该工程的设计中我们本着“设备先进、技术完备、功能齐全、配置合理、节约资金”的原则进行系统设计。实用性和先进性本工程楼宇自动化系统按照智能建筑设计标准的甲级标准进行设计，设备全部采用目前国际上的主流技术和系统产品，保证前期所选型的系统与今后系统性能提升在技术先进性方面的可延续性。标准化和结构化楼
7、宇自控系统设计除依照国家有关的标准外，还根据系统的功能要求，作到系统的标准化和结构化，能综合体现出当今的先进技术。集成系统是一个完全开放性的系统，通过编制相关分控制系统的接口软件，将解决不同系统和产品间接口协议的“标准化”，以使它们之间具备“互操作性”。所有接口均基于标准的TCP/IP数据接口协议和内容。集成性和可扩展性系统设计遵循全面规划的原则，并有充分的余量，以适应将来发展的需要。所提供的系统应用软件，严格遵循模块化的结构方式进行开发；系统软件功能模块完全根据用户的实际需要和控制逻辑来编制；可靠性楼宇自控系统和系统集成管理担负着整个大楼的机电设备的正常运行的责任。出现任何故障都会给用户带来
8、严重的损失，应是一个可靠性和容错性极高的系统，使系统能不间断正常运行和有足够的延时来处理系统的故障，以确保在发生意外故障和突发事件时，系统能保持正常运行。综合节能管理的合理性楼宇自控系统和BMS系统应采用准确的方法来计量、合理的算法来统计及分析大厦的能源消耗，以达到节能管理的目的。2.2设计依据 民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-1992 分散型控制系统工程设计规定 HG/T20573-1995 智能建筑设计标准 GB/T50314-2000 工业自动化仪表工程施工及验收规范 GBT93-86 自动化仪表安装工程质量检验标准 GBJ132-90 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB5
9、0168-923 楼宇自控系统方案设计3.1设计目的设计包括如下几个系统：冷热源系统、空调通风系统、给排水系统、变配电系统和电梯监视系统。我公司设计大厦楼宇设备自动化系统的目的是：首先要保证工作人员室内环境的舒适性，其二要提供最佳的能源的供应方式，达到节约能源和减少运行成本的目的，其三是实现设备管理的现代化，因为设备管理很多的数据及参数都来自楼宇设备自动化系统。所以我司主要从这三方面来考虑大厦的楼宇自控系统设计。首先是舒适性，此项可以根据室外室内的温度进行调整控制，达到最佳的控制方案，提供一个舒适良好的环境空间。其二从节能的角度来考虑。根据整个大厦使用功能和区域划分，在空调通风系统上实现区域管
10、理和控制。使正在使用的区域和功能房间能达到设计的空调效果，而未使用的区域的功能房间不开通空调系统；其他如通风等消耗能源大的区域按时间确定启动设备，以此来实现在保证使用功能的前提下，最大限度地节约能耗和运行成本。这样做不但能满足实际的使用效果，也能有效地节省运行成本和节约能耗。同时对各分路做好时间及运行状态的记录，便于统一管理。使信息大厦楼内的机电设备通过计算机技术进行全面有效的监控和管理，以确保建筑物内舒适和安全的办公环境，同时实现高效节能的要求。其三从管理现代化来考虑，楼宇设备自动化系统的一个重要的作用是它可以采集很多的数据，如水、电、风系统的运行数据、冷热量计量及各种传感器所采集的数据，这
11、些数据对于管理者分析设备运行状况、维修时间、能源状况、费用计算都提供了依据。这些数据由经集成后可以进行各种分析与处理，可以指导制定维护计划、备品备件的库存量设置、成本核算、各类的收费依据等等。3.2设计范围我方能够为大厦的楼宇设备自动化系统提供系统设计、软件和设备供货安装、系统安装调试、系统连动调试、用户培训、验收及售后服务等。主要包括如下子系统： 冷热源系统 空调通风系统 送排风系统 供配电设备监控系统 电梯监视系统 给排水系统大厦楼宇自动控制系统对制冷、供热、通风和空调系统、给排水系统、变配电系统、自备锅炉系统、电梯系统等设备实现监控管理。3.3用户需求分析大厦建筑面积庞大、建筑功能比较复
12、杂，为此配置了大量的机电设备，以保证整个建筑良好舒适的环境和便利的工作空间。而大量机电设备的使用，必将引起管理人员的增加、能耗费用的巨额支出和管理工作的复杂。因此，对楼宇自动控制系统来说，必须实现以下功能要求：3.3.1全面监控设备运行的需求如前所述，本工程的楼宇自动控制系统对制冷、供热、通风和空调系统、给排水系统、供配电系统、自备锅炉系统、电梯系统等实现监控管理。因此，系统能够根据设定的参数要求、合理控制设备的运行，监视各类设备和系统的运行状态，以保证大厦中受系统监控的设备运行正常。3.3.2优化能源管理的需求楼宇自动控制系统通过各现场控制器对大厦中的各类机电设备进行监视和控制，统一调配所有
13、设备用电量，可以实现用电负荷的最优控制，有效节省电能，减少不必要的浪费。通过目前有关本工程的相关资料和图纸并结合我们在楼宇自动控制领域多年的行业经验，我们对大厦内的主要能耗进行了一个整体的预测分析：空调：占总耗能的60%左右（或更高），至少为50%照明：占总耗能的23%-55%水泵：占总耗能的13%15左右电梯：占总耗能的8%左右大厦作为一座现代化的建筑来说，由于其庞大的建筑面积，在整个大厦投入使用后，电力的消耗是非常惊人的，在大楼中以上各种设备都是“耗电大户”。在配置楼宇自动控制系统的后，可以有效地调度全楼的负荷分配。3.3.3节省人力的需求由于楼宇自动控制系统采用集散式的控制管理模式，在投
14、入使用后可以大量减少运行操作人员和设备维护维修人员，并能及时处理设备出现的问题。在没有楼宇自动控制系统的建筑物中，设备的开关、维护及保养都需要人去操作，这样不可避免地要求建筑配置庞大的人员队伍，而采用了自动控制系统的后，用户可方便清晰的获得报警事件并对其进行处理，通过中央监控系统提供所有的报警记录外，还有用户自定义的报警声音提醒、报警自动跳图等功能。所有报警信息都在记录在数据库中，以备查询或打印报表文件，同时根据条件过滤或权限设定，不同的操作员接受并处理不同的报警记录。同时本系统还有强大的数据报表功能，能提供多种专业的、标准的设备运行数据报表，可以用选择的方式配置所需要表格的的形式，系统提供预
15、置表格：报警/事件查询、报警间隔、档案数据、点的属性、点的交叉引用等。只需要点击相应按钮就可产生相应的报表，并可输出到指定的一台、数台或网络打印机上。同时也将数据保存到硬盘，并可根据要求传送到其他计算机。上述工作均由楼宇自动控制系统根据预先设计好的程序自动完成，大批的人力将被减少下来，首先节约了管理上的开支，同时也减少了由于管理众多人员所引起的一系列问题。3.3.4延长设备使用寿命的需求通过大厦配置的楼宇自动控制系统，设备的运行状态始终处于系统的监视中，楼宇自动控制系统可提供设备运行的完整记录，同时可以定期打印出维护、保养的通知单，这样可以保证维护人员及时进行设备保养，因此可以使设备的运行寿命加长，大大降低了整个大厦的运行费用。3.3.5系统的开放性大厦的楼宇自动控制系统采用完全开放的系统结构，从而保证用户在众多产品供应商中自由选择优质的产品。通过标准的TCP/IP协
