所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2021-12-04 10:21 熱度:
隨著社會的發展,建筑節能技術的不斷進步,樓宇自控系統在建筑日常管理中的作用越來越重要。那么,如何建設一個功能完善的樓宇自控系統并充分發揮其作用,已成為當前設計方、建設方、集成方等各方共同關注的問題。
1 、系統簡介
建筑樓宇自動控制系統(BAS)主要用于對建筑物內的各種機電設備(如空調、新風、給排水、變配電等)進行集中監控和管理,根據實際需要對部分設備進行遠程控制,提高了后勤人員的辦公效率,并為人們提供健康舒適的辦公環境。
2、 設計原則
在滿足實際需求的基礎上,設計應保持一定超前性,以滿足當今科技的快速發展,為此在制定系統方案時遵循下列原則:先進性;實用性;可靠性;安全性;經濟性;易維護性;開放性和可擴展性。
3、 系統架構
3.1、 系統架構
(1)系統采用總線制(RS485)和局域網(TCP/IP)混合方式,相對于傳統全部采用TCP/IP的系統更加符合建筑機電系統的需求和特點。
(2)系統采用B/S(瀏覽器/服務器)結構,在建筑內配置好系統服務器后,任何一臺具備通用瀏覽器IE的電腦都可以進行全功能的操作。如圖1所示。
3.2 、各子系統
3.2.1、 冷熱源系統
系統的設備主要包括冷水機組、冷卻水泵、冷卻塔、冷凍水泵、膨脹水箱、熱水機組等冷熱源設備。
冷凍機房采用機房群控系統,樓宇自控系統將通過接口的方式讀取設備的相關運行參數。
3.2.2 、空調、新風系統
空調和新風系統的設計按照國家標準《公共建筑節能設計標準》GB50189-2015規定,具體情況可見表1至表3。
3.2.3 、通排風系統
通排風系統共有送排風機、消防排煙、正壓風機等設備。
在地下層設置有CO濃度監測點,作為車庫空氣質量控制的依據。
監控功能主要有:風機狀態監測;風機手自動狀態監測;風機故障報警;風機啟停控制;消防排煙風機狀態監測;消防排煙風機故障報警;變頻器變頻控制與反饋;車庫CO濃度監測等。
地下車庫內,CO濃度較高,實施車庫空氣質量控制。
3.2.4、給排水系統
系統主要實現以下部分的監控與控制:(1)生活水泵控制;(2)水流檢測;(3)自來水壓力監測;(4)供水壓力監測;(5)頻率監測;(6)污水泵控制;(7)污水液位監測。
3.2.5 、變配電系統
系統僅僅監控配電柜的三相電流、三相電壓、功率因數、頻率等電力參數,考慮到安全因素,系統不對其進行遠程控制,需要操作時,均由現場操作人員完成。
3.2.6、 電梯系統
高層建筑中,電梯作為主要的通行工具,其運行狀態時刻關系著建筑中的工作人員。樓宇自控系統的主要監控范圍有:電梯起停控制、運行狀態、電梯門狀態、樓層指示、故障報警、應急報警等,同時還要保證在發生火災時,有可靠的聯動消防。
3.2.7、 照明系統監控功能
為了節約能源,對建筑內照明進行智能化管理也是必不可少的一項工作,主要分為以下幾個區域:(1)公共區照明監控:采用定時控制方式,在程序中設置好開關時間。(2)生活區照明監控:采用分時段控制。(3)辦公區照明監控:對正常工作日、雙休日、節假日采用不同的時間控制。(4)事故照明:當發生緊急事故時,自動啟動事故照明,并發出報警。
4、 前端點位設計參考
根據風、水、電圖紙,以及各設備監控點位類型和設備所在樓層,前端點位統計格式參照表4和表5。
5、 與第三方接口設計
容許通過以太網與其他子系統兼容。采用特定的網絡兼容器,與多個廠家系統進行系統兼容。
采用標準的工業通訊語言,例如Modbus,歐洲M-Bus,Lon Talk,OPC等。
經典做法:
變配電系統——MODBUS協議
冷熱源機房群控系統——MODBUS協議
智能照明系統——MODBUS協議
子系統通過統一的接口來提供系統數據,如物理接口為RS232、RS485或RS422,軟件協議支持MODBUS、BACnet、API、OPC、ODBC、DDE等方式或其中一種通訊方式;
各子系統必須提供通訊協議的格式、參數的解釋、物理接口類型等;
各子系統的數據讀取位置集中于樓宇自控系統機房內;
以上信號都須引至該設備的啟動、停止柜端子排上,以便于系統獲取信號。
6 、設計建議
(1)根據室外溫度,對空調機組/新風機組的送風設定溫度進行調整,減少空調設備能量消耗。
(2)在春秋季節,利用涼爽的室外新風,調節新風風閥至最大開度,保證新風的充分供給,最大幅度提前降低室內的熱負荷,以最大限度的節約能源。
(3)室內區域的溫度控制,遵循梯度控制原則:
冬季溫度:辦公區域>走道/電梯廳>大堂
夏季溫度:辦公區域<走道/電梯廳<大堂
(4)辦公大堂人流分布較規律,一般上下班和午飯時間人流最多,其他時間則較隨機,熱負荷也呈較規律的變化,系統將根據負荷曲線的變化趨勢提前調整控制狀態,以保證環境溫度的舒適性。大堂空間通常較高,而人主要在離地2米的范圍內活動,建議溫度取樣點離地高度1.5米為宜。
(5)辦公樓各個區域人員分布異性較大,部分區域甚至無人員活動。應分樓層、分區域地獨立控制空調設備,從而降低能源的浪費。
(6)建議在設計過程中中電對空調進行節能控制。盡可能減少電能消耗量,同時利用分時電價政策,盡可能多利用“谷段”電能,從而節省電費。
(7)通過對流量系數(CV值或KV值)計算數值來選取電動調節水閥的口徑,以確保BA系統的調節品質。
(8)定期清洗空調箱過濾網和空調風管,減少細菌滋生,同時節能降耗。
7、結束語
如何做到節能建筑、綠色建筑,樓宇自控系統的設計方法及思路極為重要,在后期不斷實踐中總結經驗,持續完善設計深度,是每一個樓宇自控系統設計者必須要考慮的問題。
《淺析建筑樓宇自控系統的設計》來源:《江蘇通信》,作者:李士波
文章標題:淺析建筑樓宇自控系統的設計
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