樓宇自控工程在實際工程中的應用

摘 要：隨著計算機技術、通信技術、控制技術及信息技術的飛速發展，人們對生活、辦公環境安全性、舒適性的要求也日漸增長，樓宇自控系統應運而生。

關鍵詞：樓宇 自控 空調

中圖分類號：TU18文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0112-01

現代建筑內部有大量機電設備，這些設備多而分散，如果采用分散管理，就地控制、監視和測量是難以想象的。采用樓宇自控系統，就可以合理利用設備，節約能源，節省人力，確保設備的安全運行，加強樓內機電設備的現代化管理， 并創造安全、舒適與便利的工作環境，提高經濟效益。

1 工程概況

遼寧省食品藥品檢驗所是一座以食品藥品檢驗為主體的實驗檢驗業務用房，對現場溫濕度要求較高。該工程主體建筑為地上13層，包括業務受理大廳、廚房、檢驗檢測室、化學室、中藥室、抗生素室、食品藥理室、實驗動物房等，地下一層為停車庫及設備用房。本工程總建筑面積22928.76 m2，建筑高度為65 m。

2 設計依據

（1）《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008

（2）《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736-2012

（3）《生物安全實驗室建筑技術規范》 GB 50346-2011

（4）《科學實驗建筑電氣設計規范》 JGJ/T 91-93

3 系統設計要求

（1）夏季供回水溫度為7～12 ℃，冬季供回水溫度為45～50 ℃。（2）局部時段，局部區域要求相濕度為35～45%具體區域見暖通專業圖紙。

4 系統原理

（1）本設計采用新型集散控制系統-現場總線系統（FCS系統），能把控制功能下入至現場每個控制回路，完全分散在現場儀表中，從而提高了系統的可靠性，實現真正的分布式控制。（2）本系統從組成可分為三層：設備層、控制層和管理層，主要監控對象為AHU、PAU等空調系統及水泵、電梯等的運行及故障信號。（3）建筑設備監控主機控制室設在監控中心內，通過光HUB及BNA把TCP/IP協議轉換成C-BUS，從而連接多臺DDC直接數字控制器（可帶遠程輸入輸出模塊），把各樓宇設備連通起來；還可通過ODBC、API等接口方式完成與其它系統的通訊，實現建筑物內的資源共享和綜合管理。（4）本建筑物BA系統的監控及自診斷功能設于一層監控中心內，本建筑物共設30臺空調機組，其中5臺采用空氣凈化變頻機組。八臺排風機組由專用PLC可編程控制器控制。（5）一般變風量空調及一般組合式空調控制原理：由送（回）風溫度傳感器控制調節冷/熱水電動二通調節閥，同時根據需要對風管電加熱器進行分級調節.在電加熱器后設置高溫保護開關，當保護開關動作時，關閉電加熱器.當風機停止時，連鎖關閉電動二通閥。（6）對組裝式空調器風機進行變頻控制：由室內溫度控制調節冷/熱水電動二通調節閥，同時根據需要對風管電加熱器進行分級調節.在電熱器后設置高溫保護開關，當保護開關動作時，關閉電加熱器的電源。當風機停止時，連鎖關閉電動二通閥和電加熱器.風機開，電加熱器才能開.隨著高中低過濾器阻力的改變，通過控制變頻器改變風機轉速以維持風量，保證換氣次數不變，延長過濾器的使用壽命.在送風總管上設風管壓差傳感器，同時在夜間值班模式下改變風機運行轉速以降低能源消耗。（7）動物房監控：根據回風溫濕度PID調解空調機組表冷，加熱器盤管的冷、熱水閥。當冬季，閥門開至最大仍不能滿足要求時，啟動空調機組內電加熱器裝置；當濕度<40% RH時開大濕膜加時器的水閥。夏季，由于冷水表冷器同時具有降溫和去濕二種功能，根據露點溫度調表冷器的水閥，當濕度>70%RH時仍加大表冷器的出水量，使其首先滿足濕度要求，若此時溫度偏低設定值，可通過調節電加熱器加熱量來升高溫度，從而使溫度濕度達到所需的定值。電加熱器及加濕器均應與空調器連鎖關閉。變頻空調器根據末端送風壓力PI調解風機變頻器，空氣凈化機組風機與空調機組風機同步連鎖調節。且開機時，前者先開10秒，關機時，后者先關10秒。排風系統中的排風閥與空調系統的送風閥成正比連鎖。整個系統采用全新風工況。調節系統的季節切換根據室外溫濕度自動實現。8）SPF級飼養區域保證一定壓強梯度控制：污物走道比室外高5～10 Pa，SPF級飼養室比污物走道20～25 Pa，清潔走道比SPF級飼養走到高20～25 Pa，壓力梯度通過調節各飼養室送（排）風支管上電動閥來實現。（9）熱泵機組控制原理：根據管理的要求自動切換2臺熱泵機組和3臺循環水泵的運行次序，累計每臺機組和循環水泵運行時間，自動選擇運行時間最短的機組和循環水泵，使每臺設備運行時間基本相等，以延長設備使用壽命.監測循環水系統供/回水的壓差，控制壓差旁通閥開度，以維持整個水系統的正常工作，監測單臺熱泵機組的供/回水溫度。通過水流開關監測循環水泵的運行狀態，根據循環水總供/回水溫度差和流量計算系統總負荷來控制熱泵機組的運行臺數組合.負荷計算根據公式Q=CxMx（T1-T2）來確認，熱泵機組回水管上設置電動蝶閥，當熱泵機組停機時，連鎖關閉此蝶閥。10）電梯的監控：按照該電梯可提供觸點狀態進行檢測。電梯監測的信號為電梯運行狀態反饋、上行狀態反饋、下行狀態反饋和故障狀態反饋。所有的反饋信號均從電梯的控制箱中接出，要根據電梯的品牌型號確定可以接出的信號。（1）其余監測信息：各飼養及熱源實驗室均設溫濕檢測并現場指示。SPF級飼養室還設差壓（飼養室與潔凈道壓差）檢測并帶現場指示。送風機、排風機等的運行狀態，故障報警。通風機、排風機、過濾器等的阻塞報警。

5 設備安裝

（1）DDC控制器防護等級為IP20，安裝方式為掛墻安裝，安裝高度為底邊距地1.3m。（2）安裝預留原則：輸入輸出端子預留余量由建設單位確定。線纜預留余量原則如下：超過10對預留總數的10%，少于10對預留2對。

6 供電電源

本系統設備電源由控制室配電箱引來，容量為單相2 kW（配UPS不間斷電源），DDC直接數字控制器就地安裝于各個空調設備機房內，電源由就近配電箱引出，容量為單相小于0.5 kW。

以上就是對于遼寧省食品藥品檢驗所工程的設計簡單介紹。一定有許多地方考慮不夠周詳，還請廣大同行批評指正。

樓宇自控系統的目標就是對大廈內所有機電設備采用現代計算機控制技術進行全面有效的監控與管理，確保大廈內所有設備處于高效節能、安全可靠的最佳運行狀態，從而更好地發揮智能建筑物的潛能。

參考文獻

[1]民用建筑電氣設計規范 JGJ16-2008.

[2]民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范 GB 50736-2012.

[3]全國民用建筑工程設計技術措施電氣部分.