試析樓宇自動化系統工程實施的要點

【摘要】本文介紹了在樓宇自控系統應用中存在的問題及實施要點。

【關鍵詞】BA系統 實施 重要作用

建筑設備自動化系統 （Building Automation System ，BA系統 ）采用集散型控制技術對建筑設備進行全面、實時的監控，提高了建筑設備的運行質量，為建筑物的管理者提供集中的顯示操作控制和強大的運行數據處理功能、減少管理的工作量，降低建筑設備的能源消耗，在建筑物中起著重要作用。

但是，長期來國內的BA系統工程質量不高，實際能正常投入運行的BA系統項目不多，這使智能建筑業界人士深感不安。通過多年的工程實踐和總結，我們將樓宇自控系統在實施的要點可以歸納為以下四方面：

1 技術的要求和協調

由于樓宇自控系統主要的被控對象大多數屬于其他系統承包商的工程范圍，而其他系統承包商對樓宇自控系統的要求均不太了解，這要求我們在工程實施的過程中非常重視工程的溝通協調，它將直接影響到系統能否滿意的投入使用，從項目管理的角度來說，它是對工作范圍（SCOPE）的具體落實和認定。通常，在項目的實施過程中，我們是按以下步驟逐一落實的：

1.1 落實BA點表

我們首先按照標書對BA系統的要求，參照業主對其他系統的設計圖，進行系統的深化設計。它包括設備選型、DDC的現場布置、管線的走向、通訊接口實現的可行性、進度及成本的估算等。在此過程中需要與業主密切聯系，確定最后的實施方案，也就是落實BA的實施點表。

1.2 接口要求

在方案確定后，針對各子項分別列出接口要求，并報業主確認，同時抄送相關協作單位，必要時參加業主在產品招標或合同草擬時的技術確認。

1.3 圖紙會審

完成設計施工圖后，配合業主邀請各相關工程商和供應商進行圖紙會審。其目的是介紹系統、落實各接口要求、明確工程的交接面（或稱接口界面）、確認被控設備位置及管線布設的可行性。會議結束后應形成會議紀要并下發各參加單位。

2 設計的合理性

BA系統要能實現改善大樓的環境效率，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要素：

其一：系統應用穩定可靠，發生故障概率降到最低可能限度。這一點通常通過系統選型來得以保證，此外，系統集成商對產品的了解深度也是成敗的關鍵。

其二：系統能提供精確的、量化的控制模式，為大樓能源控制提供可靠保證。這一點通常由系統集成商對相關系統的了解深度和自身對系統的調試能力來決定的。

3 系統的聯調

在設計和施工協調后，系統保證開通的主要保障就來自于高質量的調試工作，下面就某工程聯調的步驟和主要設置要求進行描述：

3.1 新風機（2管式）

啟動新風機，新風閥應自動開啟。

冷/熱水二通閥開度應根據送風溫度及送風溫度設定值的誤差來做調整（PI）。

模擬新風溫度在冬天模式，二通閥應根據送風溫度下降而增加二通閥的開度，直至到達送風溫度的要求。

模擬新風溫度在夏天模式，二通閥應根據送風溫度上升而增加二通閥的開度，直至到達送風溫度的要求。

停止新風機，新風閥、二通閥應回到全關位置。

3.2 空調機（2管式變風量）

啟動空調機，二通閥應根據實際送風溫度及送風溫度設定值的誤差來做程序控制。

模擬送風溫度大于送風溫度設定值，二通閥應增加開度使送風溫度下降至要求。

模擬送風溫度小于回風溫度設定值，二通閥應減少開度使送風溫度上升至要求。

變頻控制根據該空調機所帶的末端VAV BOX的風門開度狀況自動調節，使VAV BOX開度盡可能大，這樣舒適性和節能都會達到最佳效果。初始設定的要求跟蹤的開度為75%～85%。為確保變頻器正常工作，啟動變頻控制后其最小的頻率在20Hz。

停止空調機，二通閥應回到全關位置。

3.3 VAV BOX

調整溫度設定值使其低于室內溫度，風閥開度應不斷增加，即用增加風量（冷負荷）來達到此溫度設定值。風量最大不會超過設計的需求風量最大值。

調整溫度設定值使其高于室內溫度，風閥開度應不斷減少，即用減少風量（冷負荷）來達到此溫度設定值。風量最小不會超過設計的需求風量最小值。

3.4 冷源系統

設備臺數選擇：所謂機組臺數控制的序列策略，就是解決在啟動下一臺機組時，決定哪一臺先開出；在停止一臺運行的機組時，決定哪一臺先停止。這種序列策略，目的是和設備管理、維修計劃更好地配合，充分利用設備的無故障周期，使設備的運行和維修周期合拍。

選擇哪一種序列策略，和大樓物業管理方式，設備維護計劃等密切相關。

本系統采用按照每臺設備等時間運行的規則。

開機預計：在未運行且無故障（未檢修）的設備中選取運行時間最短的那一臺作為下次啟動的預計臺號。

關機預計：在已運行的設備中選取運行時間最長的那一臺作為下次關機的預計臺號。

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

DDC接收到故障信號（DI）；

設備啟動指令發出后經延時未收到運行狀態（DI）反饋信號，程序自動設定故障標志，避免現場采集數據的局限和片面；

操作人員根據現場需要將此信號在操作站上設定為檢修或故障，這樣將大大增加程序的靈活性，不至于個別設備故障而影響整個程序的運行。

需求臺數的計算：采用直接通過通訊方式獲取冷凍機當前工況參數來判定和計算冷凍機贏余狀況，以決定在下一個周期是否增加或減少主機臺數，這同傳統測量負荷的做法是一個大的進步。后者是將計算出的負荷和冷凍機額定冷量進行比較而決定主機臺數的增減，我們知道冷凍機的額定冷量只是一個客觀的標定，當主機因為某種情況達不到這種額定要求時，顯然此時最大冷量遠遠偏離額定值，臺數計算的結果將毫無意義，而實際中這種情況確實比較普遍。目前BAS和主要品牌的冷凍機實現雙向通訊已有成功案例，所以實現如上描述的控制方式是可行的。

啟動順序：開啟相關水路的電動蝶閥→啟動冷卻泵→啟動冷凍泵→啟動冷凍機

關機順序：停止冷凍機→停止冷凍泵→停止冷卻泵→停止相關水路的電動蝶閥

開機間隔的定義：為避免頻繁地啟停主機，已在程序中定義計算需求臺數等的間隔。

冷源系統的旁通控制：

當DDC檢測的實際壓差>系統設定值時（0.2Mpa），旁通閥逐漸開大以維持系統所需的壓差。

當DDC檢測的實際壓差<系統設定值時（0.2Mpa），旁通閥逐漸開小以維持系統所需的壓差。

冷凍水系統的其它監控功能

（1） 根據室外溫度測量值、近期氣候情況和歷史相同季節負荷水平記錄對啟動負荷進行評估和預設定；

（2） 累計設備的運行時間、運行次數；產生統計表格，供維護保養和物業管理系統作為原始數據；

（3）以曲線趨勢圖顯示各種工藝參數的變化情況，以一定的時間間隔記錄這種變化數據，儲存為數據文件。

（4） 可編制節假日和上、下班等時間調度運行程序，合理地啟停設備；

（5） 按設備維護計劃，以某種規律去啟動或者停止某臺設備。

系統維護人員的素質要求

由于BA系統通常業主通過招標都可以委托一些有豐富經驗的專業工程公司來實施，但在BA系統通過調試和試運行后，由于少數物業管理公司未能進行必要的維護保養或BA系統操作管理人員缺乏專業技能訓練，致使原本正常的系統頻發故障。為了長期穩定的運行，使用單位應該建立一支穩定的有一定專業素質的維護隊伍，從而擔負起系統的保養工作。

【參考文獻】

GB/T50326-2001《建設工程施工管理規范》

DG/TJ08-602-2001《智能建筑評估標準》

JGJ/T16-2008《民用建筑電氣設計規范》