隨著智慧城市的提出及智能建筑的興建，更多人認識了樓宇自控系統(tǒng)。如今，許多的辦公樓及商場都會設計樓宇自控系統(tǒng)。下面就隨小編一同去了解一下，樓宇自控控制系統(tǒng)的設計方案吧。

一、需求分析

建筑物設備管理系統(tǒng)的作用是對建筑物內的空調系統(tǒng)、冷熱水系統(tǒng)、通排風系統(tǒng)、公共照明系統(tǒng)和電梯系統(tǒng)等機電設備進行有效的自動監(jiān)測、控制和管理。保證設備的正常運行，并達到最佳的狀態(tài)，實現有效的節(jié)能管理。建筑物設備管理系統(tǒng)在保證獨立運行的同時，還可通過BA服務器與其他系統(tǒng)進行數據交換及共享，實現連鎖控制和優(yōu)化運行，達到提高工作效率，改善用戶工作生活環(huán)境的目的。

本項目為一個商業(yè)、百貨綜合的建筑，人員眾多，對空氣質量、溫濕度等舒適性指標要求非常高，必須有一套系統(tǒng)來保證。而且大樓的空調設備、給排水設備和冷熱源設備能耗非常大，對節(jié)能要求也比較強，因此設置一套樓宇設備自控系統(tǒng)是非常必要的。

二、設計原則

樓宇設備自控系統(tǒng)作為智能化系統(tǒng)建設的重要組成部分之一，在設計時應遵守以下原則：

1、先進性

應盡量采用國際上先進的解決方案，選用先進、成熟的產品，并且考慮各系統(tǒng)間的集成和聯動。避免系統(tǒng)在安裝階段就處于落后或將被淘汰的地步。

2、設備與系統(tǒng)的開放性和互操作性

樓宇自控系統(tǒng)品牌多，可選范圍大，技術復雜和市場競爭力不同。為保證系統(tǒng)獲得最優(yōu)組合和最佳性價比，通常會選用多個廠家的產品，因此備選產品應具有開發(fā)性和互操作性，以保證系統(tǒng)的可運行性和維護性。

3、選擇符合主流標準的系統(tǒng)和產品

目前業(yè)界公認的樓宇自控系統(tǒng)標準有兩個，一個是美國ASHREA制定的BACNET網絡標準，一個是LONMARK制定的LONMARK標準。本方案將選用BACNET網絡標準。

4、系統(tǒng)安全性

系統(tǒng)的構成必須保證系統(tǒng)和信息的高度安全，采取必要的措施如防雷、后備供電等，使系統(tǒng)在遭受意外時所遭受的損失能降低到最小。

5、可靠性和容錯性

根據設備的功能、重要性的不同，分別采取熱備份、冗余、容錯等技術，確保系統(tǒng)長期工作的穩(wěn)定性和可靠性。

6、經濟性

這是我們堅持的一項基本設計原則，即在滿足用戶要求和相關標準的情況下，系統(tǒng)造價和運行維護費用越優(yōu)越好。

三、設計依據

我們根據以下最新規(guī)范依據進行設計：

《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ/T16-92

《建筑電氣安裝工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50303－2002）

《智能建筑設計標準》（GB/T50314-2006）

《智能建筑工程建設標準》（DBJ14-S5-2004）

《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》（GB50343－2004）

《電力裝置的電測儀表裝置設計規(guī)范》（GBJ63-92）

《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》（GB50062-92）

《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)范》（DL400-91）

《靜態(tài)繼電器及保護裝置的電氣干擾試驗》（GB6162-85）

《電力系統(tǒng)實時數據通信應用層協議》（DL476-92）

《公共建筑節(jié)能設計標準》（GB50189－2005）

四、建設目標

1、創(chuàng)造舒適環(huán)境

為使用者創(chuàng)造一個安全、方便、舒適、高效率、高品質的環(huán)境。

2、降低運營能耗

對耗能大戶，如暖通空調、冷熱源裝置、照明、水泵等機電設備嚴格進行監(jiān)控、以節(jié)約能源、降低運營成本。

3、保障設備的安全

把樓內的機電設備納入樓宇自控管理系統(tǒng)內，以實現對每一臺設備的在線實時監(jiān)控并進行科學的管理，確保各類機電設備的安全、可靠地運行并得到及時維護，延長其使用壽命。

4、實現物業(yè)管理現代化

BAS的主要任務之一是對機電設備實現優(yōu)化管理，達到自動化、智能化，從而實現優(yōu)化物業(yè)管理，在合理的投資下盡量提高建筑物的智能化與現代化的形象，以求最大的經濟效益。

5、為系統(tǒng)集成奠定基礎

采用國際標準（ISO16484-5）開放型BACnet和LONWORKS協議的BA產品，為樓內其它弱電系統(tǒng)的集成提供軟件、硬件平臺和接口。本方案電梯系統(tǒng)的監(jiān)視就是采用集成接口的方式。

五、具體設計

1、設計范圍

本項目的建筑設備管理系統(tǒng)的控制和管理內容包括：

1）冷源系統(tǒng)的監(jiān)測

2）空調通風系統(tǒng)的監(jiān)控

3）給排水系統(tǒng)的監(jiān)控

4）照明系統(tǒng)

5）電梯系統(tǒng)

2、通信鏈路及系統(tǒng)結構

BA系統(tǒng)現場總線網絡采用TCP/IP的傳輸速率不低于10Mbps，無需任何轉接設備，每條總線長度可達到1000米，總線上所連接的DDC控制器的數量將依據樓宇系統(tǒng)的設計的點數確定。

本項目的設備主要集中在地下一層，像冷水機組、換熱機組、各種泵等。因此，設計采用帶CPU模塊及擴展模塊的DDC來控制。其他樓層的設備，如新風機組、照明和通排風機等采用小型DDC控制器來控制。

本方案DDC模塊配置以箱體為單位，以一定集中區(qū)域的設備為對象進行設計，以便使每個DDC至受控設備的距離最短，從而節(jié)省線纜，進而提高系統(tǒng)的性能。

管理工作站設在負一層消防控制中心。

3、各子系統(tǒng)具體設計

1）冷源系統(tǒng)的監(jiān)測

冷源系統(tǒng)：包括冷凍機組、冷卻塔、冷凍水泵、冷卻水泵、及相關水箱、供回水溫度、流量等；

冷凍站系統(tǒng)的群控由空調專業(yè)本身獨立完成，群控系統(tǒng)包括對冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、冷凍水壓差等的監(jiān)控，BAS只對上述設備進行相關參數監(jiān)測，但是不控制。

2）空調通風系統(tǒng)的監(jiān)控

空調通風系統(tǒng)的監(jiān)控包括如下設備：

空調機組；

新風機組；

送風、排風機；

3）給排水系統(tǒng)的監(jiān)控

給排水系統(tǒng)監(jiān)控包括如下設備：

給水系統(tǒng)；

排水系統(tǒng)；

4）照明系統(tǒng)

照明系統(tǒng)監(jiān)控包括如下設備：

室內公共部分的照明（主要走廊）；

地下室公共照明；

5）電梯系統(tǒng)

檢測內容：

電梯運行狀態(tài)；

電梯故障報警；

電梯上行；

電梯下行；

配合電梯廠家完成五方通話。

六、被監(jiān)控設備配電盤、柜的接口要求

手動啟/停（開/關）與自動啟/停（開/關）信號為并聯關系。

所有由建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測的設備的運行（開關）狀態(tài)信號均應自無源觸點引出。有關設備的運行（開/關）狀態(tài)信號可由接觸器的無源輔助觸點引出。如果沒有輔助觸點，可在接觸器的下口與零線之間增加一個繼電器，將其無源常開點（常閉點也可以）作為該設備的運行（開/關）狀態(tài)的監(jiān)測點。

所有由建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測的設備的故障報警信號均應自無源觸點引出。有關設備的故障報警信號可由熱保護繼電器的無源輔助觸點引出。如果沒有輔助觸點，可在該繼電器的常開點與電源線之間增加一個繼電器，將新增繼電器的無源常開點（常閉點也可以）作為該設備故障報警的監(jiān)測點。但其前提是熱保護繼電器的動點（刀）使得在設備發(fā)生故障時熱保護繼電器既能切斷設備的供電回路，又能同時將新增繼電器的供電回路接通，從而實現報警功能。

所有由建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的控制設備啟/停（開/關）的信號均只能串接在以220VAC為電源的控制回路里。

所有與建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)相關的設備的配電盤、柜內均應為建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)留出接線端子排。將需要由建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控的信號統(tǒng)一、清楚、正確的編號，壓號后接至上述端子排的一側。

除上述信號外，該端子排還應為建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)的自控箱留出電源接線端子（火線，零線，地線）。

供給建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)使用的電源應取自同一相（比如A相），并且與所控回路同相?？傊?，建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)控制箱內不得出現380VAC電壓。

直接控制器和總線的屏蔽部分都接入聯合接地，接地電阻不大于1歐。

七、工程實施中對建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)所需電源的考慮

本項目建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)的電源主要分為三部分，一是中控室設備需要的電源，二是現場控制器需要的電源，三是部分傳感器及風閥執(zhí)行器、閥門執(zhí)行器需要電源。

1、中控室部分

中控室設備主要包括服務器、工作站、打印機等，其電源取自中控室集中UPS。建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)中控室所需電源的用電負荷約為5.0KVA，供電質量應以電壓波動不大于±10％、頻率變化不大于±1Hz、波形失真率不大于20％為標準。

此外，除電源外還應對中控室的環(huán)境進行要求如下：

（1）周圍環(huán)境相對安靜。

（2）無有害氣體或蒸汽以及煙塵侵入。

（3）遠離變電所、電梯房、水泵房等易產生電磁輻射的場所，距離不宜小于15米。

（4）無蟲、鼠害、忌潮濕。

（5）應設空調，一般可取自集中空調系統(tǒng)，否則應設專用空調并采取噪聲隔離措施。

（6）中控室宜設鋁合金支架活動地板，高度不低于0.2米。各類導線在活動地板下線槽內敷設，電源線與信號線之間應采取隔離措施。

（7）中控室宜采用天棚暗裝室內照明，室內最低平均照度150～200Ix，必要時采用壁燈做輔助照明。

2、現場控制器部分

現場控制器的電源主要取自現場的強電控制箱，電源管線與其它監(jiān)控信號的管線要單獨分開，電控箱的廠家要事先為建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)預留出電源端子排。如空調機房里面的DDC，其電源取自空調機組的電控箱。

3、傳感器及執(zhí)行器部分

傳感器主要是指需要外部單獨供電的傳感器，如濕度傳感器、壓力傳感器、室外溫濕度傳感器等；執(zhí)行器主要是指風閥執(zhí)行器與閥門執(zhí)行器；傳感器與執(zhí)行器的電源取自建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)現場的DDC盤箱。一般是DC24V或AC24V。

4、系統(tǒng)接地

中控室設備的接地取自強電的電控箱的接地端子，現場控制器的接地取自現場的強電控制箱的接地端子。系統(tǒng)接地電阻同整個大樓的聯合接地電阻，一般情況下理論值是小于1歐姆，但實際測試時，一般都是在0.4歐至0.5歐之間。

【設計要點說明】

為保證系統(tǒng)安全運行的可靠性，建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)所用的電源，必須全部取自同一相電源，如現場DDC全部取自A相的話，則中控室部分的設備也必須全部取自A相電源，且與系統(tǒng)集成有關的其它子系統(tǒng)也必須取自同一相電源。

八、管線敷設和設備安裝

從中央控制站至現場直接數字控制器之間采用專用的通訊電纜沿鋼管或橋架敷設，從直接數字控制器至執(zhí)行機構采用屏蔽或非屏蔽線，在冷凍站、變配電所、空調機房等處線纜集中的地方采用金屬線槽進行敷設，其它零散測點線纜較少的地方采用穿鋼管進行敷設。

通訊系統(tǒng)由通訊卡、現場通訊接口和通訊線路組成，通訊卡安裝在中央管理工作站，與中央管理工作站的計算機相聯，現場通訊接口安裝在每臺現場控制機內，通訊線將中央通訊卡與現場通訊接口依次相連。

為控制器配置的控制柜可提供控制器工作所必需的電源、繼電器板、接線端子等，控制器內置于控制柜中?？刂乒癜惭b在被控對象附近，便于操作及施工，每臺現場控制柜需為DDC控制器提供獨立回路220V工作電源。需要控制的風機或水泵等設備的配電柜內需設置手自動轉換開關，轉換開關置于手動狀態(tài)時，用手動啟停按扭控制風機或水泵啟停；轉換開關置于自動狀態(tài)時，由現場控制機提供的無源常開觸點控制風機、水泵啟停。被控風機或水泵配電柜需提供一對常開無源輔助觸點，為現場控制機使用，以檢測風機或水泵的運行狀態(tài)。并提供熱保護繼電器常開干觸點作為被控設備故障狀態(tài)反饋采樣。

傳感器、執(zhí)行器安裝在工藝管道上，每個元件需要的電纜視不同產品而有所不同。當風道溫度傳感器與濕度傳感器一同安裝時，應注意順風走向，溫度應置濕度傳感器上測。

各個傳感器不應安裝于管路彎頭處。

風閥驅動器安裝一定要注意閥的葉片軸與驅動器軸同心。

電動閥門驅動器安裝，注意閥的實際開啟方向與驅動器指示方向相符。

流量計一定要注意于直管段豎直安裝，流量計前至少要有10倍流量計通徑的距離；流量計后至少要有5倍流量計通徑的距離。

DDC箱體一般靠近控制被控對象的電控箱，采用明裝壁掛式安裝，控制箱安裝高度為底距地1.2m。

DDC箱內有變壓器、空切開關、繼電器、接線端子排、走線線槽和DDC設備，我們在設備安裝前會設計出每個DDC箱內所有設備的安裝、排列以及接線端子的連接圖紙（稱為盤表），盤表是系統(tǒng)竣工資料的內容之一，同時也將每個DDC箱的盤表貼在DDC箱蓋的內側，方便系統(tǒng)安裝、調試及維修。

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