樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)-工程建筑類

1、目錄 TOC o 1-3 第一章概述 PAGEREF _Toc207169709 h 2第二章BAS的基本構(gòu)成和基本功能 PAGEREF _Toc207169710 h 2未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載第三章BAS工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 PAGEREF _Toc207169711 h 3未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載第四章BAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選型 PAGEREF _Toc207169712 h 3未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載第五章BAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題 PAGEREF _Toc207169713 h 4未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載第六章結(jié)束語(yǔ) PAGEREF _Toc207169714 h 6未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載概述樓宇自控系統(tǒng)Build

2、ingAutomationSystem-BAS是智能建筑中不可缺少的重要組成部分，在智能建筑中占有舉足輕重的地位。它對(duì)建筑物內(nèi)部的能源使用、環(huán)境及安全設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控，它的目的是提供一個(gè)既安全可靠、節(jié)約能源、又舒適的工作或居住環(huán)境，同時(shí)大大的提高大廈管理的科學(xué)性和智能化水平。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)為集散控制系統(tǒng)，它是將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及接口技術(shù)應(yīng)用于樓宇自控系統(tǒng)。它通過(guò)系統(tǒng)的中央監(jiān)控管理中心的集中管理和各現(xiàn)場(chǎng)控制器的分散控制實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)水、暖、電、消防、保安等各類設(shè)備綜合監(jiān)控與管理。管理者可以通過(guò)中央監(jiān)控管理中心上的可視化的圖形界面對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行操作、管理、警報(bào)等，同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地獲取

3、各種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的報(bào)告和運(yùn)行參數(shù)，可以有效的提高管理水平和工作效率。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和接口技術(shù)將分散在各個(gè)子系統(tǒng)中不同樓層的直接數(shù)字控制器連接起來(lái)，通過(guò)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)與中央監(jiān)控管理級(jí)計(jì)算機(jī)之間及子系統(tǒng)相互之間的信息通信，達(dá)到分散控制、集中管理的功能模式，即集散控制系統(tǒng)。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載BAS的基本構(gòu)成和基本功能樓宇自控系統(tǒng)通常包括空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、消防系統(tǒng)及保安監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載1、BAS構(gòu)成主控制器:主控制器是整個(gè)系統(tǒng)中各離散化的現(xiàn)場(chǎng)控制器DDC的協(xié)調(diào)者，其作用是實(shí)現(xiàn)全面的信息共享,完成現(xiàn)場(chǎng)控制器與中央監(jiān)控管理中心之間的信息傳遞、數(shù)據(jù)

4、存儲(chǔ)、現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)端報(bào)警等功能。主控制器含有CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口聯(lián)接在一級(jí)網(wǎng)絡(luò)上。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載現(xiàn)場(chǎng)控制器即直接數(shù)字控制器DDC:現(xiàn)場(chǎng)控制器用于控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，與安裝在設(shè)備上的傳感器件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)相聯(lián)，每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器都包含有CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口。分設(shè)在現(xiàn)場(chǎng)，盡量靠近被監(jiān)控點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口連接在二級(jí)網(wǎng)絡(luò)上。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載傳感器件:裝設(shè)在各監(jiān)控點(diǎn)的傳感器，包括各種敏感元件、端點(diǎn)和限位開(kāi)關(guān)，接收并傳送信號(hào)。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載執(zhí)行機(jī)構(gòu):接收控制信號(hào)并調(diào)節(jié)被監(jiān)控設(shè)備。各種軟件:包括基本軟件和應(yīng)用軟件，支持系統(tǒng)完成本身運(yùn)行和外部控制所需要的各種功能。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載2、BAS的

5、基本功能如下：數(shù)據(jù)采集;各種設(shè)備啟/?？刂婆c監(jiān)視;設(shè)備運(yùn)行狀況圖象顯示;各種參數(shù)的實(shí)時(shí)控制和監(jiān)視；參數(shù)與設(shè)備非正常狀態(tài)報(bào)警；動(dòng)力設(shè)備節(jié)能控制及最優(yōu)控制；能量和能源管理及報(bào)表打??；事故報(bào)警報(bào)告及設(shè)備維修事故報(bào)告打印輸出。BAS工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一個(gè)成功BAS工程必須具有的要素：系統(tǒng)的可靠性：BAS在應(yīng)用中穩(wěn)定可靠，發(fā)生故障概率降到最低可能限度。系統(tǒng)的可擴(kuò)展性：隨著系統(tǒng)應(yīng)用及技術(shù)的發(fā)展，BAS要為未來(lái)的發(fā)展留出可擴(kuò)展的空間。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載系統(tǒng)的互操作性。系統(tǒng)能提供精確的、量化的控制模式，為大樓能源控制提供可靠保證。任一業(yè)主為大樓安裝BAS直接動(dòng)因就是能實(shí)現(xiàn)大樓能源消耗大幅度降低以達(dá)到節(jié)省大樓營(yíng)運(yùn)成

6、本的目的。這就要求BAS整個(gè)控制過(guò)程盡可能精確。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載系統(tǒng)的可監(jiān)控性：BAS的執(zhí)行機(jī)構(gòu)分散在各個(gè)樓層的不同位置，為使系統(tǒng)及操作人員能夠監(jiān)控到自動(dòng)控制指令是否正常，應(yīng)考慮一套獨(dú)立的反饋傳感器。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)性。BAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選型1確定建筑物的功能，了解業(yè)主的需求。2了解機(jī)電專業(yè)對(duì)控制系統(tǒng)的要求，確定BAS監(jiān)控范圍，探討控制方案，確定控制功能和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載3系統(tǒng)選型。BAS是涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)等多種高新技術(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)，如何根據(jù)大廈的功能要求從眾多的產(chǎn)品中選擇合適的產(chǎn)品是十分重要的，需要綜合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行全面客觀的比較分析和實(shí)地考

7、察，才能確定。通?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面進(jìn)行考慮：未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載a、可靠性高b、技術(shù)先進(jìn)c、互操作性好d、符合主流標(biāo)準(zhǔn)e、滿足實(shí)用要求f、便于維修g、生命周期成本低h、廠家實(shí)力與售后服務(wù)4與土建專業(yè)共同確定中央控制式的位置、面積，確定豎井?dāng)?shù)量、位置、面積、布線方式等，以使建筑設(shè)計(jì)滿足智能化系統(tǒng)運(yùn)行的要求，與智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)形成和諧的統(tǒng)一整體，并為智能化系統(tǒng)留有可擴(kuò)充余地。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載5畫(huà)出大樓BAS控制網(wǎng)絡(luò)圖6完成配電設(shè)備二次回路設(shè)計(jì)和各種儀表的選擇、調(diào)節(jié)閥計(jì)算，確定BAS現(xiàn)場(chǎng)傳感器的規(guī)格、尺寸和安裝方式。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載7畫(huà)出各子系統(tǒng)的控制系統(tǒng)圖及各層管線敷設(shè)平面圖8列出BAS設(shè)備、材

8、料表，寫(xiě)出設(shè)計(jì)、施工要點(diǎn)，各專業(yè)圖紙會(huì)簽。BAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題1系統(tǒng)前端所測(cè)信號(hào)尤其是象溫度這樣的模擬信號(hào)必須盡可能準(zhǔn)確。如何保證系統(tǒng)前端信號(hào)準(zhǔn)確，我們采取以下措施：*合理配置前端傳感器數(shù)量。探測(cè)點(diǎn)數(shù)設(shè)置過(guò)少，則無(wú)法取得精確的前端信號(hào)；而前端傳感器數(shù)量點(diǎn)數(shù)表過(guò)多則易造成信號(hào)之間耦合，也使系統(tǒng)成本增大。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載*正確選擇傳感器的安裝位置。舉例來(lái)說(shuō)，安裝于送風(fēng)管道內(nèi)的溫度傳感器如果安裝在靠近機(jī)組送風(fēng)口處，則傳感器檢測(cè)得到溫度值可能偏低；如果安裝在離送風(fēng)口較遠(yuǎn)，則傳感器測(cè)得溫度值可能要高一些。這就必須根據(jù)風(fēng)管的實(shí)際情況合理選擇傳感器安裝位置。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載2系統(tǒng)控制環(huán)節(jié)少、

9、能提供豐富的控制積算軟件。目前各BA廠商提供DDC直接數(shù)位控制器，采用的是計(jì)算機(jī)數(shù)字輸出信號(hào)去直接控制電動(dòng)水閥閥門(mén)的開(kāi)度，而無(wú)須中間調(diào)節(jié)器；另外，DDC內(nèi)含有豐富的積算控制程序，有比例P算法、比例積分PI算法、比例積分微分PID算法。不同的PID系數(shù)，被控對(duì)象生成不同的反應(yīng)特性曲線：PID系數(shù)較高，則對(duì)象反應(yīng)特性曲線較陡，也就是反應(yīng)過(guò)渡過(guò)程較短；PID系數(shù)較低，則對(duì)象反應(yīng)特性曲線較為平緩，也就是反應(yīng)過(guò)渡過(guò)程相對(duì)較長(zhǎng)。理論上說(shuō)，過(guò)渡過(guò)程較短的話，則系統(tǒng)響應(yīng)快，換句話說(shuō)，也就是系統(tǒng)控制精度較高，但這并不說(shuō)系統(tǒng)控制精度越高就越好：由于空調(diào)系統(tǒng)本身慣性較大，如BA系統(tǒng)控制精度越高，系統(tǒng)越容易引起振蕩，

10、系統(tǒng)也就越不穩(wěn)定。這就要求在工程設(shè)計(jì)和調(diào)試的過(guò)程中正確進(jìn)行軟件組態(tài)，選擇恰當(dāng)?shù)牟蓸又芷诤涂刂坪瘮?shù)，保證系統(tǒng)響應(yīng)輸出最優(yōu)化，在系統(tǒng)控制精度和系統(tǒng)穩(wěn)定度之間找到最佳平衡點(diǎn)。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載3保證閥門(mén)的“零開(kāi)度各類電動(dòng)水閥是BA系統(tǒng)主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在空調(diào)運(yùn)行控制過(guò)程中閥門(mén)開(kāi)度是BA系統(tǒng)主要調(diào)節(jié)內(nèi)容。其中，保證閥門(mén)“零開(kāi)度是BA系統(tǒng)控制精度重要保證。換句話說(shuō)，選擇正確流量特性和合適口徑的電動(dòng)水閥是BA系統(tǒng)成功的重要保證。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載*電動(dòng)調(diào)節(jié)水閥的流量特性是指空調(diào)水流過(guò)閥門(mén)的相對(duì)流量與閥門(mén)的相對(duì)開(kāi)度之間的函數(shù)關(guān)系，目前工程上常用的主要有直線流量特性、等百分比流量特性的電動(dòng)水閥。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載

11、單位行程變化所引起的相對(duì)流量變化與點(diǎn)的相對(duì)流量成正比關(guān)系的是等百分比流量特性水閥。該類型水閥可調(diào)范圍相對(duì)較寬，比較適合具有自平衡能力的空調(diào)水系統(tǒng)，因此BA系統(tǒng)中大量應(yīng)用的是等百分比流量特性的電動(dòng)水閥。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載*電動(dòng)水閥的口徑?jīng)Q定了閥門(mén)的調(diào)節(jié)精度。水閥口徑選擇過(guò)大，不僅增大業(yè)主投資成本，而且使閥門(mén)基本行程單位變大導(dǎo)致閥門(mén)調(diào)節(jié)精度降低，達(dá)不到節(jié)能目的；水閥口徑選擇過(guò)小，往往會(huì)出現(xiàn)即使水閥全部打開(kāi)系統(tǒng)也難以達(dá)到設(shè)定溫度值，無(wú)法實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載4系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)性BAS聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)目前存在著三種方法。一種方式是認(rèn)為應(yīng)將各子系統(tǒng)進(jìn)行集成,即將我們通常所稱之為3A的系統(tǒng)進(jìn)行集成,這種做法,

12、在前幾年中勢(shì)頭較大。一談到智能建筑,就要進(jìn)行如此的集成,否則就認(rèn)為不稱其為智能建筑,經(jīng)過(guò)近兩年的大量工程實(shí)踐,在這方面又開(kāi)始有點(diǎn)降溫。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載另一種方式是建筑內(nèi)的各子系統(tǒng)都相對(duì)獨(dú)立,各子系統(tǒng)在處理自身系統(tǒng)的工作外,與其它各子系統(tǒng)沒(méi)有系統(tǒng)上的物理聯(lián)系。這種做法,各子系統(tǒng)工作狀態(tài)好壞,完全是該子系統(tǒng)自身的狀況所決定,不受其它子系統(tǒng)影響。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載第三種方式,則是有選擇性地將某些平時(shí)工作上有聯(lián)系的子系統(tǒng)之間,產(chǎn)生一種聯(lián)動(dòng)關(guān)系,也不妨稱之為有關(guān)子系統(tǒng)的小集成。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載BAS工程設(shè)計(jì)中,我們可以采取樓宇自控系統(tǒng)、閉路監(jiān)視系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)進(jìn)行了有機(jī)的集成,或稱之為聯(lián)

13、動(dòng),以滿足實(shí)際運(yùn)行管理的需要。有關(guān)子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)關(guān)系,可舉某事件為例,看其之間的相互關(guān)系和動(dòng)作。例如保安系統(tǒng)設(shè)置的閉路電視和防盜報(bào)警系統(tǒng),白天由于監(jiān)視區(qū)域內(nèi)人員來(lái)回走動(dòng),閉路監(jiān)視系統(tǒng)處于工作狀態(tài),而防盜報(bào)警系統(tǒng)則處于撤防狀態(tài)。此建筑中人流相對(duì)在上班期間流動(dòng)。當(dāng)下班人員離開(kāi)后,防盜報(bào)警系統(tǒng)處于設(shè)防狀態(tài)?？紤]到夜間無(wú)人辦公,有些公共區(qū)域的照明由BA系統(tǒng)控制關(guān)閉,留下少量的照明燈。一旦防盜報(bào)警的探測(cè)器探測(cè)到有人非法闖入,立即將報(bào)警信號(hào)送至BA系統(tǒng),由BA系統(tǒng)控制開(kāi)啟相關(guān)區(qū)域的照明。同時(shí),閉路監(jiān)視系統(tǒng)立即進(jìn)行跟蹤監(jiān)視,保安監(jiān)控的錄像機(jī)則進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像。另外,對(duì)于大樓內(nèi)設(shè)置的門(mén)禁系統(tǒng),也與消防報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)

14、動(dòng),當(dāng)發(fā)生火災(zāi)報(bào)警并確認(rèn)后,有關(guān)的消防通道上的門(mén)禁也將被旁路,使人員能夠順利地進(jìn)行疏散,保證了樓內(nèi)人員的安全。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載通過(guò)對(duì)工程設(shè)計(jì)的實(shí)踐感覺(jué)到,在設(shè)計(jì)中,若要做到各子系統(tǒng)能有機(jī)地進(jìn)行聯(lián)動(dòng),首先要求各子系統(tǒng)在通信協(xié)議上應(yīng)該一致,避免在集成過(guò)程中出現(xiàn)無(wú)法集成,或是需要一些額外的設(shè)施方可集成,給業(yè)主造成不必要的負(fù)擔(dān)。關(guān)于信息資源的一致性,這不僅是對(duì)承包商提出要求,而是對(duì)智能建筑系統(tǒng)的全過(guò)程提出要求。因?yàn)槟壳笆袌?chǎng)還未達(dá)到一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)范,所有的系統(tǒng)并不完全是由一家承包商來(lái)提供,而各生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品并不都是完全一致,它們的通信協(xié)議也有所不同。因此，在設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程要求和特點(diǎn)合理進(jìn)行子

15、系統(tǒng)之間的集成,在集成過(guò)程中,可以要求各子系統(tǒng)的通信協(xié)議應(yīng)能符合TCP/IP協(xié)議。在樓宇設(shè)備的控制中,我們強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品和系統(tǒng)的開(kāi)放性，目的也就是在于使產(chǎn)品能有信息資源的一致性。值得注意的一點(diǎn)是,有許多產(chǎn)品供應(yīng)商或承包商都稱自己的產(chǎn)品或系統(tǒng)是開(kāi)放的,能與各家的產(chǎn)品進(jìn)行通信,將不同廠商的產(chǎn)品或系統(tǒng)集成在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi),并由主系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)視和控制。但必須注意,并不是所有的產(chǎn)品都是完全開(kāi)放的,它們可能是由于通信協(xié)議的差異導(dǎo)致系統(tǒng)集成中的不盡人意,或是需付出額外的軟件編制費(fèi)用,修改接口界面。建議從規(guī)劃設(shè)計(jì)開(kāi)始,就必須強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的開(kāi)放性,強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)中的信息資源共享問(wèn)題,在以后施工、安裝過(guò)程中,均應(yīng)有所要求,前后

16、一致,滿足要求。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載5BAS實(shí)施中存在的問(wèn)題：A、在系統(tǒng)深化設(shè)計(jì)中,對(duì)檔次、標(biāo)準(zhǔn)等有所降低,控制點(diǎn)較少且不合理,精度滿足不了要求,只求系統(tǒng)能運(yùn)行起來(lái)。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載B、設(shè)計(jì)BA系統(tǒng)不僅是電氣專業(yè)弱電人員的事情,BA系統(tǒng)中,占大頭的是HVAC,這就要求必須與設(shè)備專業(yè)的人員密切配合,包括承包商的深化設(shè)計(jì)等,均應(yīng)與設(shè)備專業(yè)人員密切配合。否則,對(duì)原設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思想,控制要求等,均不能做到切合實(shí)際,而只能將系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái),達(dá)不到預(yù)期的目的。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載C、施工問(wèn)題，質(zhì)量達(dá)不到要求。目前國(guó)內(nèi)的承包商,由于經(jīng)營(yíng)方面的原因,在工地現(xiàn)場(chǎng)施工人員中，人員素質(zhì)差，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的目的和功能。未經(jīng)許可 請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載D、公司內(nèi)部人員,水平參差不齊，對(duì)工程的管理方式落后。結(jié)束語(yǔ)BAS是多種高科技技術(shù)的融合，是建筑技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)