某五星級(jí)大酒店是集酒店、娛樂(lè)、公寓等為一體的大型多功能建筑, 總建筑面積約8萬(wàn)余平方米。主樓由地上二十七層和地下二層組成, 其中地下兩層為人防、設(shè)備房、車庫(kù)和美食街, 一層為大堂和商務(wù)中心, 二層為各式餐廳, 三層為娛樂(lè)、四層為健身房, 五層為桑拿、六層為辦公兼轉(zhuǎn)換層, 七層至二十七層為客房和公寓。 為了實(shí)現(xiàn)大樓內(nèi)的建筑設(shè)備能全面而有效的監(jiān)控和管理, 大樓設(shè)置了5套智能化系統(tǒng)。樓宇設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)BA（冷水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、送排風(fēng)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)等）；保安管理自動(dòng)化系統(tǒng)；五表遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)；通訊自動(dòng)化系統(tǒng)；大樓辦公自動(dòng)化系統(tǒng)。本文僅對(duì)該工程的樓宇自控(BA)系統(tǒng)工程實(shí)踐進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)施方面的探討。
2 BA系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1BA監(jiān)視控制點(diǎn)和DDC的配置
由于該五星級(jí)大酒店包括設(shè)備、車庫(kù)、餐飲、娛樂(lè)、健身、商務(wù)、辦公、客房、公寓等多功能用途, 各功能區(qū)的劃分復(fù)雜, 要求不一。 因此在BA系統(tǒng)的監(jiān)視控制點(diǎn)和DDC(直接數(shù)字控制器)的配置設(shè)計(jì)上應(yīng)針對(duì)各個(gè)功能區(qū)的特點(diǎn), 并充分結(jié)合暖通、電氣、給排水等各設(shè)備專業(yè)的設(shè)計(jì), 在滿足系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下考慮一套合理的設(shè)計(jì)方案。
(1） 酒店的裙樓部分包含了絕大部分的餐飲、娛樂(lè)、健身、商務(wù)服務(wù), 是酒店人員活動(dòng)最密集的區(qū)域, 因此設(shè)計(jì)重點(diǎn)應(yīng)考慮空調(diào)、新風(fēng)、照明等內(nèi)容。
由于酒店所有的空調(diào)機(jī)及部分新風(fēng)機(jī)都安裝在裙樓, 相應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)和控制回路較多, 同時(shí)空調(diào)機(jī)和新風(fēng)機(jī)的控制要求也較復(fù)雜, 為了方便調(diào)試和維護(hù), 應(yīng)考慮將DDC控制設(shè)備就近設(shè)置。
而照明系統(tǒng)通常在施工初期難以確定與BA相關(guān)的回路數(shù)量, 只有在裝修設(shè)計(jì)明確后方能確定, 因此可能造成后期回路增補(bǔ)量大的情況。此外, 照明系統(tǒng)的控制原理較簡(jiǎn)單, 基本上是開(kāi)關(guān)量的控制和信號(hào)反饋, 但監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量多, 這就要求相應(yīng)的DDC控制設(shè)備要留有合適的余量。
基于上述原因, 在設(shè)計(jì)階段應(yīng)根據(jù)空調(diào)和照明系統(tǒng)的情況安排好直接數(shù)字控制器DDC(Direct Digital Controller)的數(shù)量和位置, 對(duì)每個(gè)DDC都應(yīng)留有足夠的擴(kuò)展空間。這樣, 整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就不會(huì)出現(xiàn)太大的調(diào)整, 既能實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的合理控制, 又能通過(guò)增加擴(kuò)展模塊的方式滿足照明回路逐步增加的需求。同時(shí)有效地控制了投資, 不會(huì)因系統(tǒng)內(nèi)部的變更而出現(xiàn)投資過(guò)量增加。
(2） 酒店的地下層部分為人防、設(shè)備房、車庫(kù)、儲(chǔ)藏室、冷凍站和部分員工工作室, 因此這部分設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于冷凍站的聯(lián)動(dòng)控制、地下室的通風(fēng)、排污等內(nèi)容。
首先應(yīng)針對(duì)暖通專業(yè)提供的冷水機(jī)組和配套水泵的型號(hào)及數(shù)量, 根據(jù)控制要求選擇監(jiān)控點(diǎn)及控制回路數(shù)量; 其次要考慮到冷凍站的控制程序最為復(fù)雜, 應(yīng)配置單獨(dú)的DDC控制, 同時(shí)在容量選擇上要留有適當(dāng)?shù)挠嗟? 為控制程序的運(yùn)算提供足夠的空間。至于通風(fēng)系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)則按照功能分別配置DDC控制。上述的配置方案不僅可以較集中地管理地下室的各種設(shè)備, 便于維護(hù), 而且當(dāng)通風(fēng)和給排水設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)也不會(huì)影響冷凍站的正常運(yùn)行。
(3) 酒店的塔樓部分包括七至二十七層, 按東西向劃分為獨(dú)立的兩個(gè)部分, 東側(cè)是酒店客房, 西側(cè)為供出售的公寓。
由于一般酒店住客對(duì)客房環(huán)境要求的個(gè)性化, 故BA系統(tǒng)設(shè)計(jì)上可以不考慮各客房風(fēng)機(jī)盤管的控制, 只需對(duì)樓層走道的新風(fēng)機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。而客房照明的開(kāi)關(guān)規(guī)律性很強(qiáng), 基本上按照時(shí)段來(lái)劃分, 可有規(guī)律地布置DDC設(shè)備, 使系統(tǒng)簡(jiǎn)單明了。公寓內(nèi)部照明基本屬于私人空間, 故只需對(duì)樓道和電梯間的照明進(jìn)行控制。
(4)大樓的屋面部分主要設(shè)備是冷卻塔和排風(fēng)機(jī)。
出于同地下室的冷水機(jī)組一樣的考慮, 對(duì)冷卻塔采用單獨(dú)的DDC控制, 并
留有一定的余量, 同時(shí)充分考慮到冷水機(jī)組與冷卻塔的聯(lián)動(dòng)控制。
(5)電梯系統(tǒng)是大樓設(shè)備中比較特殊的部分, 根據(jù)功能和行程的不同, 十幾
部電梯分布于大樓的多個(gè)樓層上。
由于BA系統(tǒng)一般對(duì)電梯只監(jiān)視不控制, 其監(jiān)視內(nèi)容也較簡(jiǎn)單, 因此可以根據(jù)各電梯機(jī)房的位置將各臺(tái)電梯監(jiān)控點(diǎn)分別接入附近的DDC中即可。
2.2 網(wǎng)絡(luò)控制器NCU和中央操作站OWS的配置
在配置BA系統(tǒng)的NCU(Network Control Unit)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照其允許帶的I/O點(diǎn)范圍來(lái)進(jìn)行選擇, 對(duì)于需完成冷凍站聯(lián)動(dòng)控制的NCU還應(yīng)留有一定的點(diǎn)位余量, 供設(shè)定群控程序時(shí)的軟件點(diǎn)使用。同時(shí)應(yīng)使NCU盡量均勻地承擔(dān)計(jì)算負(fù)荷。
中央操作站OWS(Operator Work Station)的運(yùn)行軟件中包括了系統(tǒng)圖形界面, 通常配置21英寸的顯示器, 以方便操作人員的監(jiān)控; 為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性, 一般OWS不宜配置光碟驅(qū)動(dòng)器, 以免人為裝入過(guò)多與系統(tǒng)無(wú)關(guān)的軟件, 導(dǎo)致BA系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。
OWS和NCU設(shè)置在中控室, 通常BA系統(tǒng)可與安防系統(tǒng)共用同一機(jī)房。
3 BA系統(tǒng)的設(shè)備安裝問(wèn)題
根據(jù)BA系統(tǒng)中各種監(jiān)控設(shè)備的不同特性, 在設(shè)備安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題。
3.1空調(diào)機(jī)和新風(fēng)機(jī)監(jiān)控設(shè)備
在空調(diào)和新風(fēng)系統(tǒng)中采用的傳感器種類繁多, 安裝位置的分布也很廣, 通常要求傳感器設(shè)備直接安裝在風(fēng)管、風(fēng)門或閥門上, 這就要求安裝人員在熟悉傳感設(shè)備的同時(shí)還應(yīng)對(duì)暖通專業(yè)的基本知識(shí)有一定的了解。
(1)在風(fēng)管上安裝溫度傳感器或風(fēng)流開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)盡量不破壞原有的風(fēng)管保溫
層, 所開(kāi)的孔槽應(yīng)為能保證傳感器正常安裝的最小尺寸。
(2)安裝風(fēng)流開(kāi)關(guān)時(shí), 應(yīng)安裝在出風(fēng)管的垂直段, 以便在風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行時(shí)風(fēng)
流開(kāi)關(guān)的彈簧片能依靠重力自然回落, 恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)。如果機(jī)房?jī)?nèi)的風(fēng)管只有水平管段, 則需在適當(dāng)位置增加負(fù)壓管, 通過(guò)相對(duì)壓力確認(rèn)管內(nèi)風(fēng)流狀態(tài)。
(3) 空調(diào)機(jī)回風(fēng)溫度傳感器的安裝位置應(yīng)能反映室內(nèi)溫度的實(shí)際情況, 該溫濕度數(shù)值應(yīng)與所控房間的溫濕度相同或相近。如果空調(diào)機(jī)位于受室外參數(shù)影響較大的房間內(nèi), 則回風(fēng)溫度與受控房間實(shí)際回風(fēng)溫度相比會(huì)向室外溫度偏離。在這種條件下, 應(yīng)盡可能將溫度傳感器安裝位置靠近受控房間的回風(fēng)口, 并在對(duì)應(yīng)控制回路的PID運(yùn)算中考慮室外參數(shù)的影響, 調(diào)整有關(guān)設(shè)定值, 以實(shí)現(xiàn)控制理論值與實(shí)際效果的吻合。
(4) 濾網(wǎng)壓差開(kāi)關(guān)狀態(tài)一般可直接由監(jiān)視吸風(fēng)口負(fù)壓與設(shè)定值比較的結(jié)果來(lái)體現(xiàn)。只需在吸風(fēng)口的適當(dāng)位置開(kāi)一個(gè)與負(fù)壓管大小一致的小孔, 將負(fù)壓管插入適當(dāng)深度即可。
(5) 空調(diào)機(jī)監(jiān)控設(shè)備中最重要的無(wú)非是水調(diào)節(jié)閥和風(fēng)門驅(qū)動(dòng)器的安裝。由于調(diào)節(jié)閥是BA系統(tǒng)自動(dòng)控制結(jié)果的直接執(zhí)行者, 通常還要考慮其電氣接口的適配問(wèn)題, 所以建議該設(shè)備由自控專業(yè)來(lái)選配。但鑒于閥門在空調(diào)系統(tǒng)中的重要作用,其安裝宜由暖通專業(yè)施工隊(duì)進(jìn)行。調(diào)節(jié)閥的驅(qū)動(dòng)電源和控制回路通常共用一根控制電纜, 所以在接線時(shí)要注意區(qū)分電纜各芯線的用途, 避免燒毀設(shè)備的情況發(fā)生。風(fēng)門驅(qū)動(dòng)器也同樣存在類似的問(wèn)題, 在接線時(shí)應(yīng)給予足夠的重視。
3.2照明系統(tǒng)配電控制設(shè)備
照明系統(tǒng)中的控制回路形式根據(jù)照明配電箱的設(shè)計(jì)而不同。一般由BA系統(tǒng)提供24V交流電源來(lái)控制照明回路繼電器的通斷, 這種形式避免220V電壓信號(hào)進(jìn)入DDC箱, 有利于BA系統(tǒng)的安全。另一種形式是強(qiáng)電專業(yè)將220V電壓信號(hào)直接接入DDC箱, 由DDC箱內(nèi)的繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作來(lái)控制照明回路的通斷, 這時(shí)在DDC箱內(nèi)應(yīng)有強(qiáng)弱電的隔離措施。 3.3冷凍站監(jiān)控設(shè)備 冷凍站的設(shè)備安裝中主要應(yīng)注意冷凍水總管上的壓力和流量傳感器的正確安裝。 尤其是電磁流量計(jì)的安裝位置要保證在5~10D的直管段上, 才能準(zhǔn)確地測(cè)量流量。事先應(yīng)由暖通專業(yè)施工隊(duì)預(yù)留出傳感器的安裝位置, 安裝時(shí)請(qǐng)暖通人員到場(chǎng), 并確認(rèn)相關(guān)管路中的冷凍水已排出, 以免高壓水流對(duì)人員和設(shè)備造成破壞。由于流量傳感器的電源電壓一般為交流220V, 在接線時(shí)要注意區(qū)分電源和控制回路, 避免燒毀設(shè)備。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是, 整個(gè)冷凍站的監(jiān)控設(shè)備安裝過(guò)程都需要暖通專業(yè)人員的配合, 其中涉及到壓力參數(shù)的設(shè)定、設(shè)備聯(lián)鎖控制關(guān)系等重要問(wèn)題。
3.4 給排水監(jiān)控設(shè)備
給排水系統(tǒng)中的水位開(kāi)關(guān)應(yīng)具有良好的密封性能, 如出現(xiàn)漏水將導(dǎo)致開(kāi)關(guān)信號(hào)不能正常為1或歸0；通常水位開(kāi)關(guān)最容易出現(xiàn)漏水的地方是接線端口, 所以導(dǎo)線的對(duì)接處應(yīng)高于水面; 安裝時(shí)應(yīng)將水位開(kāi)關(guān)懸空吊裝在水池側(cè)壁旁, 但切不可直接靠在側(cè)壁上; 此外對(duì)于水位開(kāi)關(guān)是水平或垂直安裝方式, 在同一系統(tǒng)中應(yīng)有相同的標(biāo)準(zhǔn)定義, 以便為操作人員提供統(tǒng)一的操作模式。
3.5屋面排風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備
屋面排風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流開(kāi)關(guān)的安裝應(yīng)充分考慮到室外惡劣環(huán)境對(duì)設(shè)備的影響, 例如將設(shè)備牢固安裝, 做好防水措施, 預(yù)防臺(tái)風(fēng)或雨水導(dǎo)致設(shè)備的損壞。
4 BA系統(tǒng)的調(diào)試問(wèn)題
在進(jìn)行BA系統(tǒng)調(diào)試時(shí), 首先應(yīng)檢查各控制回路的接線是否正確, 這是調(diào)試工作能否順利的前提, 有條件的話可在初步檢查后再?gòu)?fù)查一次。
調(diào)試前應(yīng)熟悉各被控設(shè)備的接線原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu), 確定有關(guān)監(jiān)控點(diǎn)的各項(xiàng)參數(shù), 注意排除各種不安全因素。每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)調(diào)試完成后應(yīng)做好記錄, 避免遺漏或重復(fù)勞動(dòng)。由于調(diào)試過(guò)程中經(jīng)常需要移動(dòng)被控設(shè)備的外部防護(hù)裝置, 故應(yīng)在每個(gè)設(shè)備調(diào)試完成后及時(shí)恢復(fù)原狀, 避免造成二次破壞。整個(gè)調(diào)試階段均應(yīng)請(qǐng)相關(guān)專業(yè)人員配合, 尤其是為建設(shè)單位的有關(guān)維護(hù)人員提供熟悉BA系統(tǒng)的機(jī)會(huì), 以利于日后系統(tǒng)的正常運(yùn)行。以下是調(diào)試過(guò)程應(yīng)注意的主要問(wèn)題:
4.1空調(diào)機(jī)和新風(fēng)機(jī)的調(diào)試
在設(shè)定空調(diào)機(jī)和新風(fēng)機(jī)溫度與水調(diào)節(jié)閥的聯(lián)動(dòng)控制時(shí), 應(yīng)考慮到空調(diào)機(jī)組所對(duì)應(yīng)場(chǎng)所的實(shí)際溫度需求。對(duì)人員流動(dòng)不大的場(chǎng)合, 如茶坊和會(huì)議室等, 溫度設(shè)定不能過(guò)低; 而餐飲、夜總會(huì)、迪吧等人流活動(dòng)大的區(qū)域, 可適當(dāng)降低溫度設(shè)定值。原則上應(yīng)做到模擬輸出調(diào)節(jié)閥具有0.1%的調(diào)節(jié)精度。
4.2照明回路的調(diào)試
在調(diào)試照明回路時(shí), 應(yīng)先將照明配電箱的電源斷開(kāi), 依次接通BA系統(tǒng)中為各照明控制回路提供的24V AC電源, 觀察照明配電箱內(nèi)的繼電器的動(dòng)作是否正確; 然后再使照明配電箱通電, 進(jìn)一步核對(duì)照明回路與控制回路是否一致。
4.3冷凍站的單臺(tái)設(shè)備調(diào)試
冷凍站的調(diào)試應(yīng)在暖通專業(yè)的配合下完成, 因?yàn)槔鋬稣驹O(shè)備有嚴(yán)格的開(kāi)停機(jī)順序, 必須根據(jù)暖通專業(yè)人員確定的順序開(kāi)停機(jī), 調(diào)試人員不得擅自啟動(dòng)或停止冷凍站設(shè)備。
4.4冷凍水出水溫度的調(diào)試
中央空調(diào)系統(tǒng)是整個(gè)大樓的能耗大戶,所以是BA系統(tǒng)重點(diǎn)控制的節(jié)能對(duì)象。中央空調(diào)系統(tǒng)是否能高效運(yùn)行, 與冷凍水出水溫度的高低密切相關(guān), 冷凍水溫度越低, 制冷效果就越好。因此, 合理降低冷凍水出水溫度, 通過(guò)BA系統(tǒng)的群控來(lái)協(xié)調(diào)相應(yīng)冷水機(jī)組的運(yùn)行, 可明顯達(dá)到節(jié)能之目的。另一方面, 通過(guò)中央操作站按日程和時(shí)間表規(guī)定工作與值班時(shí)間, 并對(duì)工作時(shí)間和非工作時(shí)間設(shè)定不同的環(huán)境舒適指標(biāo), 同樣也能減少能耗。
4.5冷凍站的群控調(diào)試
冷凍站的群控調(diào)試中, 可以在合理范圍內(nèi)適當(dāng)增加單臺(tái)冷水機(jī)組的制冷負(fù)荷, 因?yàn)楹侠淼某?fù)荷運(yùn)行也不失為一種有效的節(jié)能手段。
由于群控調(diào)試需要停止冷凍站的運(yùn)行, 而且調(diào)試周期也較長(zhǎng)。因此應(yīng)避免在冷凍站滿載運(yùn)行的季節(jié)進(jìn)行群控調(diào)試, 以免影響酒店大樓的正常運(yùn)作。
5 結(jié)束語(yǔ)
隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展, 人們對(duì)建筑物的使用功能要求越來(lái)越高, 樓宇自控(BA)系統(tǒng)已發(fā)展為范疇廣泛、內(nèi)容豐富的科學(xué)技術(shù)。
樓宇自控(BA)系統(tǒng)的整體功能可以歸納為:對(duì)建筑設(shè)備實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制自動(dòng)化；對(duì)大樓實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理自動(dòng)化；實(shí)現(xiàn)以節(jié)能運(yùn)行為中心的能量管理自動(dòng)化。
為了確保實(shí)現(xiàn)上述功能, 對(duì)BA系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)和實(shí)施的各個(gè)環(huán)節(jié)都不能忽視。通過(guò)本工程實(shí)踐, 從中體會(huì)最深的是: BA系統(tǒng)是一項(xiàng)涉及多專業(yè)、多方面的工程, 需要業(yè)主的理解和支持; 需要與暖通、給排水、電氣等專業(yè)人員的密切配合; 需要與各工程承包商之間的密切配合; 需要與設(shè)備供貨商的密切配合。因此, 在加工訂貨與BA系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備之前一定要考慮周全, 確定好各方所承擔(dān)的工作以及接口的交界面, 避免出現(xiàn)遺漏而無(wú)法連接的情況, 同時(shí)也要避免多方重復(fù)設(shè)置和幾方重疊的交叉控制?？傊? 只有各方協(xié)調(diào)配合, 精心設(shè)計(jì)、精心施工、精心管理, 才能使BA系統(tǒng)工程實(shí)施中的損失和遺憾減少到最小, 才能充分體現(xiàn)BA系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
（轉(zhuǎn)載）
