上海春茂消防工程有限公司
摘要：现代建筑物涉及到的机电设备有空调设备、通风设备、照明设备和给排水设备等，这些都是现代建筑中必备的机电设备。现阶段，我们对这些设备的控制方式有两种：本地控制和远程楼宇自控系统控制。本文以宜家购物中心为例，为大家对楼宇自控系统的相关技术进行了介绍。
关键词：楼宇自控系统技术；存在问题；措施
1 楼宇自控系技术
建筑物面积的增大、建筑运营所需设备不断增多的情况下，传统的本地控制盘控制所需的人员配备跟不上去，容易出现控制上力不从心的情况。而楼宇自控系统是对建筑楼宇的机电设备进行监视并且通过计算机对这些设备进行控制的新的控制方式。与人工控制相比，楼宇自控系统不但节约了能源还更适合人们对建筑实用的需求。因此，楼宇自控系统在建筑物中的应用越来越广泛。
2 楼宇自控系统技术中存在的问题
楼宇自控系统作为我国建筑物中新引入的系统，在应用中存在着一些问题，总结有以下几点：
（1）设计缺乏专业性。在楼宇自控系统设计时，设计院的分工不明确，且专业度不够，使得设计人员虽然做了很多工作，但仍没有实现业主对设计的深度要求。同时，我国建筑设计方面，大部分都会轻视弱电这部分，并且我国对建筑弱电工程的规范也较少，导致设计水平不高，设计与实际脱节。
（2）管理人员业务水平不高。楼宇自控系统运行时需要有专业的技术管理人员对系统进行管理，一旦发现问题及时处理，从而使系统的运行得到保证。但目前我国这方面的技术管理人员不多，这就对楼宇自控系统的效果产生了影响。
（3）管理方法不明确。现阶段，楼宇自控系统的管理方法还不是很成熟，这方面的规范性标准也不多，导致楼宇自控系统很难发挥自身优势。
3 楼宇自控技术系统技术的应用实例及问题解决措施
本文以宜家购物中心项目中的楼宇自控系统为例，介绍了我公司在楼宇自控系统设计技术中遇到的具体问题及解决措施。
3.1 工程简介
作为全球最大的家居用品零售商，宜家在汉项目从家居卖场升格为大型购物中心，针对项目高新科技化、人本化的设计规划建设需求，我公司推荐采用美国江森自控的楼宇智能化管理系统——MSEA系统，帮助设备管理人员对建筑内的机电设备进行管理，为项目使用者提供适宜的环境，同时，为业主减少运作成本支出。
同时，为了将弱电各子系统及相关机电系统集成在统一的计算机网络平台和统一的人机界面环境上，我们推荐采用美国江森楼宇智能化集成管理系统——BMS系统。
图一 联动控制结构示意图
建筑控制中心应配置楼宇自动控制系统中央操作站（L15 层服务器机房）、监控工作站（L15 层楼宇系统间）及打印机组成，可直接与以太网相连。Metasys-ADS 工作站软件借助于 Windows XP/Win 7 多任务环境，是本系统的管理与调度的中心，实现对整个系统的集中管理、以及对整个建筑的被控设备进行监测、调度、管理，实现设备的联动控制。其结构示意图如下：
3.2 楼宇自控系统设计范围和监控技术
（1）冷热源系统
宜家购物中心空调夏季冷源为设于一层中央机房的4台水冷离心冷水机组和1台螺杆冷水机组。机房主要以冷水机组、冷却塔及膨胀水箱等配套设备组成，所有机组均可通过设置通信网关，直接读取机组内部详细参数。
冷源系统部分会通过图形界面效果对现场的实际运行情况进行整体监控。
冷热源监控特点：
控制逻辑：每一套运行设备由任何一台冷水主机及任何一台水泵组成。若冷量不够，则启动第2台冷水主机及冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等相关设备。当某一套机组中的任意组成设备出现故障，则自动启动下一台运行时间相对较少的无故障设备，并产生报警给操作人员通知其安排检修。
冷冻站的启动顺序：打开冷却塔蝶阀→状态返回后打开冷却水隔离阀→状态返回后启动冷却水泵→状态返回后延时30s打开冷冻水隔离→状态返回后启动冷冻水泵→状态返回后延时30s启动冷水主机。停止冷水主机→延时60s后关闭冷却塔蝶阀，冷却水隔离阀，停止冷却水泵→延时120s后关闭冷冻水隔离阀，停止冷冻水泵。
机组加载的条件：当温度设定值低于冷冻水总回水温度（持续5min）；或者冷冻负载的设定值低于冷冻水冷冻负载时（持续5min），同时，已运行的机组数量为1台，则加载一台机组运行。
机组卸载的条件：当温度设定值高于冷冻水总回水温度（持续5min）；同时，冷冻负载的设定值高于冷冻水冷冻负载时（持续 5min）同时，已运行的机组数量为2台，则卸载一台机组运行。
冷负荷的计算：冷负荷是通过以下公式进行计算的：冷负荷=（冷冻水回水温度-冷冻水供水温度）×冷冻水总管流量×1.7。其中：冷冻水回水温度的单位为degC，冷冻水供水温度的单位为degC，冷冻水总管流量的单位为l/s。
水泵变频系统控制：二次冷冻水泵基于末端最不利供回水压差进行变频调节，实现变流量运行。
压差旁通阀控制：当系统启停命令为Off状态，压差旁通阀开度为0%。在系统启停命令为On的情况下，根据冷冻水压差与冷冻水压差设定值的偏差进行PID调节，以保持冷冻水供回水压力在设定范围内。同时也起到节能的作用。
管道水流、温度、压力、流量监测：以上参数通过末端传感器监测，监测参数作为系统是否正常有序地安全运行的依据。部分参数如温度、流量、压力值将会被系统记录，并按系统自带程序公式计算，输出调节。
免费供冷控制：通过板式换热器进行冬季冷却水系统与空调冷冻水系统换热，根据板式换热器二次侧回水温度控制一次侧进水阀门开度。
热源系统控制说明：空调热源采用5台燃气热水锅炉，系统由锅炉、热水循环泵、热水总管及其配套设备组成。
（2）空气处理机组系统
空气系统所耗能量也将占整个大楼用电量的较大比例，做好这些设备的自动控制将节约大楼的日常开支，同时延长机组的使用寿命，提高楼宇自控系统的投资回报率。
控制说明：
启动顺序控制：排风机启动→全热交换器全速启动→1 分钟之后，启动送风机，在空气处理机组完成启动逻辑之后，它处于控制模式，根据设定值调节全热交换器和阀门。
连锁控制：除了启动过程，送风机与排风机相互连锁。
风阀：当排风机启动时，排风阀开，当送风机启动时，新风阀开。
冷却交换：如果排风温度低于室外温度，全热交换器应该全速运行提供冷却交换。
夜间冷却：在以下情况下启用夜间冷却功能：空气处理机组不按照时间表或者操作按钮运行→没有冷却的需求→室外温度低于室内温度至少2℃→室外温度高于12℃，夜间冷却运行时，控制阀处于关闭状态，全热交换器停止。当室内温度达到设定值，空气处理机返回正常运行模式。
热盘管防冻保护：热盘管的温度调节具有可调的设定点：7℃为报警设定值。当空气处理机组运行时，12℃为热盘管温度下限。当空气处理机组停止时，20℃为热盘管温度下限。
消防：当火情发生时，空气处理机组立即停止运行。
温度调节：通过调节冷热盘管的阀门及热交换器，使排风温度保持在设定值。排风温度设定值根据室外温度进行补偿。
风压调节：调节变频器从而保持送回风压力设定值。
二氧化碳浓度监测：当二氧化碳浓度超过设定值，送排风将强制全速运行。
热交换效率计算：通过排/新/送风温度计算热交换效率。当室外温度偏离送风温度设定值10℃以上且热交换器全速运行时，触发报警。
以下情况将会触发报警：回风温度偏离、送风温度超上下限、送/排风压力偏离、热交换低效、送/排风机、热交换器故障、热交换器、热盘管结冰。
（3）给排水系统
本系统根据建筑污水量以及生活用水量的变化，及时调整系统中生活水泵及潜污泵的运行台数以达到供水量与需水量之间的平衡，实现泵房的最佳运行，实现高效率、低能耗的最优化控制，从而达到经济运行的目的。本次系统根据“排污泵一用一备”为一组监控取点。
控制原理：DDC 控制器根据水位进行监控启停水泵。当污水坑液位达到高液位状态时，潜污泵自动启动进行排水；当污水坑液位达到低液位状态时，潜污泵自动停止运行，当污水坑液位达到超高液位状态时，则报警。
（4）照明系统
我们参考建筑使用的性质及特点，可以对建筑的公共照明回路进行集中的时间管理控制。
控制原理：照明回路运行状态信号采自照明配电箱中继电器辅助触点，故障报警信号采自热保护继电器辅助触点，手自动信号采自转换开关（均为无源常开点），箱体内提供远程启停端子，根据工作时间表进行照明回路的开关控制。系统可以对不同区域的公共照明回路分别进行开/停控制。
4 楼宇自控系统的发展趋势
从人们对节能减排、绿色环保的需求出发，楼宇自控系统未来将面临新一轮的挑战。未来，楼宇自控系统需要更多的从业主的需求考虑，提供更加完善、先进的设备，有效地降低业主的管理和运用成本支出，使楼宇设备的维护工作更方便。
5 结束语
综上所述，楼宇自控系统在建筑中的应用越来越广泛，本文对宜家购物中心项目中楼宇自控系统的一些介绍，希望能为以后的项目提供一些帮助。
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论文作者:陈伽
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/25
标签：楼宇论文; 系统论文; 自控论文; 温度论文; 设定值论文; 热交换器论文; 机组论文; 《基层建设》2017年第12期论文;