試析樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)工程實(shí)施的要點(diǎn)

【摘要】本文介紹了在樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問(wèn)題及實(shí)施要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】BA系統(tǒng) 實(shí)施 重要作用

建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng) （Building Automation System ，BA系統(tǒng) ）采用集散型控制技術(shù)對(duì)建筑設(shè)備進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)的監(jiān)控，提高了建筑設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，為建筑物的管理者提供集中的顯示操作控制和強(qiáng)大的運(yùn)行數(shù)據(jù)處理功能、減少管理的工作量，降低建筑設(shè)備的能源消耗，在建筑物中起著重要作用。

但是，長(zhǎng)期來(lái)國(guó)內(nèi)的BA系統(tǒng)工程質(zhì)量不高，實(shí)際能正常投入運(yùn)行的BA系統(tǒng)項(xiàng)目不多，這使智能建筑業(yè)界人士深感不安。通過(guò)多年的工程實(shí)踐和總結(jié)，我們將樓宇自控系統(tǒng)在實(shí)施的要點(diǎn)可以歸納為以下四方面：

1 技術(shù)的要求和協(xié)調(diào)

由于樓宇自控系統(tǒng)主要的被控對(duì)象大多數(shù)屬于其他系統(tǒng)承包商的工程范圍，而其他系統(tǒng)承包商對(duì)樓宇自控系統(tǒng)的要求均不太了解，這要求我們?cè)诠こ虒?shí)施的過(guò)程中非常重視工程的溝通協(xié)調(diào)，它將直接影響到系統(tǒng)能否滿意的投入使用，從項(xiàng)目管理的角度來(lái)說(shuō)，它是對(duì)工作范圍（SCOPE）的具體落實(shí)和認(rèn)定。通常，在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，我們是按以下步驟逐一落實(shí)的：

1.1 落實(shí)BA點(diǎn)表

我們首先按照標(biāo)書對(duì)BA系統(tǒng)的要求，參照業(yè)主對(duì)其他系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖，進(jìn)行系統(tǒng)的深化設(shè)計(jì)。它包括設(shè)備選型、DDC的現(xiàn)場(chǎng)布置、管線的走向、通訊接口實(shí)現(xiàn)的可行性、進(jìn)度及成本的估算等。在此過(guò)程中需要與業(yè)主密切聯(lián)系，確定最后的實(shí)施方案，也就是落實(shí)BA的實(shí)施點(diǎn)表。

1.2 接口要求

在方案確定后，針對(duì)各子項(xiàng)分別列出接口要求，并報(bào)業(yè)主確認(rèn)，同時(shí)抄送相關(guān)協(xié)作單位，必要時(shí)參加業(yè)主在產(chǎn)品招標(biāo)或合同草擬時(shí)的技術(shù)確認(rèn)。

1.3 圖紙會(huì)審

完成設(shè)計(jì)施工圖后，配合業(yè)主邀請(qǐng)各相關(guān)工程商和供應(yīng)商進(jìn)行圖紙會(huì)審。其目的是介紹系統(tǒng)、落實(shí)各接口要求、明確工程的交接面（或稱接口界面）、確認(rèn)被控設(shè)備位置及管線布設(shè)的可行性。會(huì)議結(jié)束后應(yīng)形成會(huì)議紀(jì)要并下發(fā)各參加單位。

2 設(shè)計(jì)的合理性

BA系統(tǒng)要能實(shí)現(xiàn)改善大樓的環(huán)境效率，而且也使大樓能源消耗在量化控制之下，確保大樓能源成本降低成為可能必須具有兩個(gè)要素：

其一：系統(tǒng)應(yīng)用穩(wěn)定可靠，發(fā)生故障概率降到最低可能限度。這一點(diǎn)通常通過(guò)系統(tǒng)選型來(lái)得以保證，此外，系統(tǒng)集成商對(duì)產(chǎn)品的了解深度也是成敗的關(guān)鍵。

其二：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。這一點(diǎn)通常由系統(tǒng)集成商對(duì)相關(guān)系統(tǒng)的了解深度和自身對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試能力來(lái)決定的。

3 系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)

在設(shè)計(jì)和施工協(xié)調(diào)后，系統(tǒng)保證開通的主要保障就來(lái)自于高質(zhì)量的調(diào)試工作，下面就某工程聯(lián)調(diào)的步驟和主要設(shè)置要求進(jìn)行描述：

3.1 新風(fēng)機(jī)（2管式）

啟動(dòng)新風(fēng)機(jī)，新風(fēng)閥應(yīng)自動(dòng)開啟。

冷/熱水二通閥開度應(yīng)根據(jù)送風(fēng)溫度及送風(fēng)溫度設(shè)定值的誤差來(lái)做調(diào)整（PI）。

模擬新風(fēng)溫度在冬天模式，二通閥應(yīng)根據(jù)送風(fēng)溫度下降而增加二通閥的開度，直至到達(dá)送風(fēng)溫度的要求。

模擬新風(fēng)溫度在夏天模式，二通閥應(yīng)根據(jù)送風(fēng)溫度上升而增加二通閥的開度，直至到達(dá)送風(fēng)溫度的要求。

停止新風(fēng)機(jī)，新風(fēng)閥、二通閥應(yīng)回到全關(guān)位置。

3.2 空調(diào)機(jī)（2管式變風(fēng)量）

啟動(dòng)空調(diào)機(jī)，二通閥應(yīng)根據(jù)實(shí)際送風(fēng)溫度及送風(fēng)溫度設(shè)定值的誤差來(lái)做程序控制。

模擬送風(fēng)溫度大于送風(fēng)溫度設(shè)定值，二通閥應(yīng)增加開度使送風(fēng)溫度下降至要求。

模擬送風(fēng)溫度小于回風(fēng)溫度設(shè)定值，二通閥應(yīng)減少開度使送風(fēng)溫度上升至要求。

變頻控制根據(jù)該空調(diào)機(jī)所帶的末端VAV BOX的風(fēng)門開度狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)，使VAV BOX開度盡可能大，這樣舒適性和節(jié)能都會(huì)達(dá)到最佳效果。初始設(shè)定的要求跟蹤的開度為75%～85%。為確保變頻器正常工作，啟動(dòng)變頻控制后其最小的頻率在20Hz。

停止空調(diào)機(jī)，二通閥應(yīng)回到全關(guān)位置。

3.3 VAV BOX

調(diào)整溫度設(shè)定值使其低于室內(nèi)溫度，風(fēng)閥開度應(yīng)不斷增加，即用增加風(fēng)量（冷負(fù)荷）來(lái)達(dá)到此溫度設(shè)定值。風(fēng)量最大不會(huì)超過(guò)設(shè)計(jì)的需求風(fēng)量最大值。

調(diào)整溫度設(shè)定值使其高于室內(nèi)溫度，風(fēng)閥開度應(yīng)不斷減少，即用減少風(fēng)量（冷負(fù)荷）來(lái)達(dá)到此溫度設(shè)定值。風(fēng)量最小不會(huì)超過(guò)設(shè)計(jì)的需求風(fēng)量最小值。

3.4 冷源系統(tǒng)

設(shè)備臺(tái)數(shù)選擇：所謂機(jī)組臺(tái)數(shù)控制的序列策略，就是解決在啟動(dòng)下一臺(tái)機(jī)組時(shí)，決定哪一臺(tái)先開出；在停止一臺(tái)運(yùn)行的機(jī)組時(shí)，決定哪一臺(tái)先停止。這種序列策略，目的是和設(shè)備管理、維修計(jì)劃更好地配合，充分利用設(shè)備的無(wú)故障周期，使設(shè)備的運(yùn)行和維修周期合拍。

選擇哪一種序列策略，和大樓物業(yè)管理方式，設(shè)備維護(hù)計(jì)劃等密切相關(guān)。

本系統(tǒng)采用按照每臺(tái)設(shè)備等時(shí)間運(yùn)行的規(guī)則。

開機(jī)預(yù)計(jì)：在未運(yùn)行且無(wú)故障（未檢修）的設(shè)備中選取運(yùn)行時(shí)間最短的那一臺(tái)作為下次啟動(dòng)的預(yù)計(jì)臺(tái)號(hào)。

關(guān)機(jī)預(yù)計(jì)：在已運(yùn)行的設(shè)備中選取運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的那一臺(tái)作為下次關(guān)機(jī)的預(yù)計(jì)臺(tái)號(hào)。

設(shè)備故障定義：以下幾種情況均由程序（3除外）將設(shè)備標(biāo)志為故障或檢修狀態(tài)。設(shè)備故障/檢修后需由操作人員復(fù)位，確保設(shè)備可靠。

DDC接收到故障信號(hào)（DI）；

設(shè)備啟動(dòng)指令發(fā)出后經(jīng)延時(shí)未收到運(yùn)行狀態(tài)（DI）反饋信號(hào)，程序自動(dòng)設(shè)定故障標(biāo)志，避免現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)的局限和片面；

操作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要將此信號(hào)在操作站上設(shè)定為檢修或故障，這樣將大大增加程序的靈活性，不至于個(gè)別設(shè)備故障而影響整個(gè)程序的運(yùn)行。

需求臺(tái)數(shù)的計(jì)算：采用直接通過(guò)通訊方式獲取冷凍機(jī)當(dāng)前工況參數(shù)來(lái)判定和計(jì)算冷凍機(jī)贏余狀況，以決定在下一個(gè)周期是否增加或減少主機(jī)臺(tái)數(shù)，這同傳統(tǒng)測(cè)量負(fù)荷的做法是一個(gè)大的進(jìn)步。后者是將計(jì)算出的負(fù)荷和冷凍機(jī)額定冷量進(jìn)行比較而決定主機(jī)臺(tái)數(shù)的增減，我們知道冷凍機(jī)的額定冷量只是一個(gè)客觀的標(biāo)定，當(dāng)主機(jī)因?yàn)槟撤N情況達(dá)不到這種額定要求時(shí)，顯然此時(shí)最大冷量遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離額定值，臺(tái)數(shù)計(jì)算的結(jié)果將毫無(wú)意義，而實(shí)際中這種情況確實(shí)比較普遍。目前BAS和主要品牌的冷凍機(jī)實(shí)現(xiàn)雙向通訊已有成功案例，所以實(shí)現(xiàn)如上描述的控制方式是可行的。

啟動(dòng)順序：開啟相關(guān)水路的電動(dòng)蝶閥→啟動(dòng)冷卻泵→啟動(dòng)冷凍泵→啟動(dòng)冷凍機(jī)

關(guān)機(jī)順序：停止冷凍機(jī)→停止冷凍泵→停止冷卻泵→停止相關(guān)水路的電動(dòng)蝶閥

開機(jī)間隔的定義：為避免頻繁地啟停主機(jī)，已在程序中定義計(jì)算需求臺(tái)數(shù)等的間隔。

冷源系統(tǒng)的旁通控制：

當(dāng)DDC檢測(cè)的實(shí)際壓差>系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)（0.2Mpa），旁通閥逐漸開大以維持系統(tǒng)所需的壓差。

當(dāng)DDC檢測(cè)的實(shí)際壓差<系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)（0.2Mpa），旁通閥逐漸開小以維持系統(tǒng)所需的壓差。

冷凍水系統(tǒng)的其它監(jiān)控功能

（1） 根據(jù)室外溫度測(cè)量值、近期氣候情況和歷史相同季節(jié)負(fù)荷水平記錄對(duì)啟動(dòng)負(fù)荷進(jìn)行評(píng)估和預(yù)設(shè)定；

（2） 累計(jì)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行次數(shù)；產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)表格，供維護(hù)保養(yǎng)和物業(yè)管理系統(tǒng)作為原始數(shù)據(jù)；

（3）以曲線趨勢(shì)圖顯示各種工藝參數(shù)的變化情況，以一定的時(shí)間間隔記錄這種變化數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存為數(shù)據(jù)文件。

（4） 可編制節(jié)假日和上、下班等時(shí)間調(diào)度運(yùn)行程序，合理地啟停設(shè)備；

（5） 按設(shè)備維護(hù)計(jì)劃，以某種規(guī)律去啟動(dòng)或者停止某臺(tái)設(shè)備。

系統(tǒng)維護(hù)人員的素質(zhì)要求

由于BA系統(tǒng)通常業(yè)主通過(guò)招標(biāo)都可以委托一些有豐富經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)工程公司來(lái)實(shí)施，但在BA系統(tǒng)通過(guò)調(diào)試和試運(yùn)行后，由于少數(shù)物業(yè)管理公司未能進(jìn)行必要的維護(hù)保養(yǎng)或BA系統(tǒng)操作管理人員缺乏專業(yè)技能訓(xùn)練，致使原本正常的系統(tǒng)頻發(fā)故障。為了長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行，使用單位應(yīng)該建立一支穩(wěn)定的有一定專業(yè)素質(zhì)的維護(hù)隊(duì)伍，從而擔(dān)負(fù)起系統(tǒng)的保養(yǎng)工作。

【參考文獻(xiàn)】

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