暖通空調(diào)系統(tǒng)與BAS的若干問題探討

李 勃

（西安航天城實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司，陜西 西安 710100）

暖通空調(diào)系統(tǒng)與BAS的若干問題探討

李 勃

（西安航天城實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司，陜西 西安 710100）

文章針對(duì)BAS（建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)）與暖通空調(diào)系統(tǒng)之間的“交叉灰色地帶”，在實(shí)際使用中造成效果不佳的現(xiàn)象，提出了BAS和暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)工藝要求了解不準(zhǔn)確、控制原理不全面、設(shè)計(jì)界面不清晰等問題。

暖通空調(diào)系統(tǒng)；BAS；焓值；DDC；建筑機(jī)電工程；智能建筑

近年，BAS在建筑機(jī)電工程中廣泛應(yīng)用，且已成為智能建筑不可缺少的部分。BAS的發(fā)展就像工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展一樣，從簡單到復(fù)雜、從低端到高端。當(dāng)人們提到BAS，首先想到的是建筑物或構(gòu)筑物內(nèi)暖通空調(diào)設(shè)備的自動(dòng)化控制。

1 BAS的設(shè)計(jì)、施工和實(shí)際使用情況

BAS是指為滿足人們辦公環(huán)境、生活環(huán)境所需，而對(duì)建筑物中大量的機(jī)電設(shè)備（暖通空調(diào)設(shè)備、給排水設(shè)備、變電配電設(shè)備及照明設(shè)備）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的總稱。通過BAS以達(dá)到確保設(shè)備運(yùn)行安全、合理利用設(shè)備、精準(zhǔn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、節(jié)省能源、節(jié)省人力財(cái)力的目的。

按設(shè)計(jì)深度要求，民用建筑BAS的設(shè)計(jì)部門應(yīng)做以下工作：（1）設(shè)計(jì)總說明；（2）平面布置規(guī)劃設(shè)計(jì)；（3）系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制圖；（4）受控對(duì)象控制點(diǎn)數(shù)及種類的統(tǒng)計(jì)；（5）在充分了解受控對(duì)象工藝參數(shù)的條件下作出控制原理圖。

施工單位應(yīng)具有深化設(shè)計(jì)的資質(zhì)與能力，將設(shè)計(jì)圖紙作進(jìn)一步施工深化，包括產(chǎn)品品牌、規(guī)格、型號(hào)。施工單位應(yīng)負(fù)責(zé)安裝、維護(hù)、培訓(xùn)、調(diào)試及驗(yàn)收工作。但從BAS的后期交工使用情況來看，滿意、不滿意各占一半，這引起了我們的反思。

2 暖通空調(diào)系統(tǒng)與BAS間存在的問題

2.1 對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的工藝要求了解不準(zhǔn)確

實(shí)際中，因電氣（自控）設(shè)計(jì)人員對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的工藝要求不明或錯(cuò)誤而導(dǎo)致BAS運(yùn)行效果不佳。以下是一些工程中容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤：

2.1.1 設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)舒適性空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)空氣參數(shù)做了取值范圍的規(guī)定，這只是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)的取值范圍，而不是受控對(duì)象參數(shù)變化的范圍。舒適性空調(diào)對(duì)相關(guān)參數(shù)的取值范圍較寬泛，精準(zhǔn)度要求不高，但BAS設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇非常重要，設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)氣候特點(diǎn)，分析研究，慎重確定，這對(duì)能源消耗、投資、運(yùn)行及人員健康極為重要。

2.1.2 BAS的設(shè)計(jì)人員對(duì)冬季、夏季及過渡季的認(rèn)識(shí)不夠準(zhǔn)確、具體。暖通空調(diào)系統(tǒng)的冬季、夏季及過渡季應(yīng)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的焓值、溫度、濕度的取值范圍。如果僅按照實(shí)際季節(jié)來簡單判斷，那么BAS對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的控制將無法達(dá)到理想的效果。

2.1.3 BAS對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的控制最主要在于暖通空調(diào)工藝中所涉及的兩種工藝，即“定”、“變”工藝。BAS設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員達(dá)不到根據(jù)不同工況、不同管路的定風(fēng)量、定流量、變風(fēng)量或變流量的特性來設(shè)計(jì)暖通空調(diào)設(shè)備的自動(dòng)化控制方案。例如：空調(diào)機(jī)組的風(fēng)量和水流量；制冷機(jī)冷凍、冷卻水的流量都可分為“定”、“變”兩種工藝。

2.1.4 暖通空調(diào)系統(tǒng)中新風(fēng)機(jī)組大部分采用“定新風(fēng)量”的設(shè)計(jì)，這一設(shè)計(jì)的常規(guī)思維應(yīng)引起B(yǎng)AS設(shè)計(jì)人員的重視。控制新風(fēng)閥時(shí)，應(yīng)采用AO數(shù)字化控制來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)精準(zhǔn)定位。為防止新風(fēng)口壓力過大，風(fēng)閥無法正常開啟，通常先打開新風(fēng)閥，后開新風(fēng)機(jī)。

2.1.5 采取新風(fēng)閥與機(jī)組聯(lián)動(dòng)的措施防止表冷器凍壞，只需考慮以下幾種情況：新風(fēng)進(jìn)風(fēng)溫度低于0℃的空調(diào)機(jī)組；經(jīng)加濕器加濕后混合溫度低于0℃的空調(diào)機(jī)組；冬季、過渡季作全新風(fēng)運(yùn)行的空調(diào)機(jī)組；對(duì)新風(fēng)溫度低于0℃進(jìn)行預(yù)熱的空調(diào)機(jī)組。

2.1.6 為保證室內(nèi)空氣品質(zhì)達(dá)到生產(chǎn)工藝或生活環(huán)境的要求，暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員采用確定換氣次數(shù)和確定最小設(shè)計(jì)新風(fēng)量以實(shí)現(xiàn)這一訴求。BAS的設(shè)計(jì)人員采用測(cè)量、控制室內(nèi)CO2濃度的方法實(shí)現(xiàn)這一訴求。若采用控制新風(fēng)機(jī)啟停的方法來滿足控制室內(nèi)CO2濃度這一要求，將會(huì)增加設(shè)備運(yùn)行成本，加大控制的復(fù)雜性。

2.2 控制原理不全面

設(shè)計(jì)控制原理圖往往是“通用的”，不能根據(jù)工程的實(shí)際需求做到“按需設(shè)計(jì)”。BAS只提供了4種簡單的控制變量，即DI（數(shù)字量輸入）、DO（數(shù)字量輸出）、AI（模擬量輸入）、AO（模擬量輸出），設(shè)計(jì)中應(yīng)反映出不同控制對(duì)象的不同電特性，以便更好地選配控制模塊。

2.3 各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)界面不清晰

BAS是建筑物運(yùn)行的重要組成部分，其自身設(shè)計(jì)的功能比較成熟、完善，實(shí)施過程中由于設(shè)計(jì)界面的問題，造成部分系統(tǒng)功能無法實(shí)現(xiàn)，無法滿足控制需求。在工程的前期應(yīng)與暖通空調(diào)專業(yè)進(jìn)行交流明確問題，這是非常重要的。這就要求設(shè)計(jì)界面的問題應(yīng)在工程前期設(shè)備定貨之前提出，以避免界面接口問題出現(xiàn)，更好地實(shí)現(xiàn)BAS的控制完整性。前期明確各方責(zé)任和工作內(nèi)容，以確保實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全部功能，避免資金浪費(fèi)。應(yīng)做好BAS與暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)界面的統(tǒng)一。

2.3.1 BAS與暖通空調(diào)風(fēng)閥、水閥的設(shè)計(jì)界面。在實(shí)際工程中，設(shè)備招標(biāo)前，風(fēng)閥、水閥的電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)難以確定。暖通空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)閥、水閥的選型應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)工況計(jì)算確定。BAS設(shè)計(jì)中必須了解風(fēng)閥、水閥的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，配置相適應(yīng)的控制器。水閥控制應(yīng)根據(jù)控制工況和管徑計(jì)算確定調(diào)節(jié)閥規(guī)格、型號(hào)和控制模式。風(fēng)閥控制應(yīng)根據(jù)控制工況要求選擇電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)或電子定位裝置。

2.3.2 BAS與暖通空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制柜（箱）的設(shè)計(jì)界面。暖通空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制柜（箱）內(nèi)設(shè)中間繼電器和手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，自動(dòng)用DDC向風(fēng)機(jī)控制柜（箱）發(fā)出啟動(dòng)/停止信號(hào)，同時(shí)接收風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警及手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換的DI信號(hào)。DDC所需的220V電源有風(fēng)機(jī)控制柜（箱）向DDC供電和控制室集中向DDC供電兩種方式。DDC由風(fēng)機(jī)控制柜（箱）供電是常規(guī)做法。為實(shí)現(xiàn)以上功能在風(fēng)機(jī)控制柜（箱）采購前就應(yīng)提出，便于生產(chǎn)廠家生產(chǎn)加工。

2.3.3 BAS與制冷機(jī)組的設(shè)計(jì)界面。BAS中與制冷機(jī)組的接入方式有無源干接點(diǎn)和通訊接口兩種方式。無源干接點(diǎn)方式是將采集的干接點(diǎn)信號(hào)接入BAS的DDC中，這種方式簡單可靠，但采集信息量較少、監(jiān)控參數(shù)單一；通訊接口方式是利用廠家通信協(xié)議采用總線的方式接入BAS的，實(shí)現(xiàn)起來比較困難，受廠家通信協(xié)議的限制，但信息采集量大、系統(tǒng)穩(wěn)定。

3 暖通空調(diào)系統(tǒng)與BAS的相互融合

為充分發(fā)揮BAS在暖通空調(diào)系統(tǒng)的功能，參建的每個(gè)單位都應(yīng)做好自己的工作。設(shè)計(jì)單位應(yīng)詳細(xì)論證、統(tǒng)一規(guī)劃、按需設(shè)計(jì)；施工單位應(yīng)做好深化、精心施工，從用戶的需求出發(fā)做好系統(tǒng)集成工作；建設(shè)單位應(yīng)選派專業(yè)工程技術(shù)人員盡早參加到項(xiàng)目實(shí)施中去，為后期系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)打好基礎(chǔ)。各方應(yīng)按以上要求，才能最大限度地發(fā)揮BAS的功能，創(chuàng)造良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

只有從事BAS的工程師掌握暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)專業(yè)知識(shí)，才能使BAS設(shè)計(jì)與暖通空調(diào)系統(tǒng)工況要求相一致，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行的目的。BAS的工程師了解了暖通空調(diào)系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)，才能盡早消除兩專業(yè)設(shè)計(jì)中的“交叉灰色地帶”，這是關(guān)系到設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。

[1]馬斌．淺談建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題[J]．城市建設(shè)理論研究，2014，（12）.

[2]李可，林俊峰．淺談建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題[J]．電子制作，2013，（21）.

[3]張馳，尚智勇．樓宇自控系統(tǒng)工程質(zhì)量控制淺析[J]．智能建筑與城市信息，2008，（16）.

[4]陳家慶．建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的安裝調(diào)試[J]．電工技術(shù)雜志，2003，（6）．

（責(zé)任編輯：蔣建華）

TU74

1009-2374（2017）12-0118-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.061

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