某大型商業綜合體樓宇自控系統設計

余杰

（華東建筑設計研究院有限公司）

1 項目概況

某國內商業綜合體項目總占地約7.77hm2，總建筑面積約66萬m2，規劃建設集王府井百貨、首座情景體驗Shopping Mall、品牌酒店、高端住宅、超甲級寫字樓、酒店式公寓及8萬m2全天候摩登街區為一體的大規模、現代化、高品質的標志性“世界級城市綜合體”。

2 系統總體要求

整個項目的樓宇自動系統根據其業態及分別設置“王府井”，“自持物業”，“五星級酒店”三套獨立的建筑設備監控系統，系統之間獨立運行，之間互不聯網。三套建筑設備監控系統可分別連入各自的“BIMS”平臺。

本文針對“王府井”大型商業區域進行設計。“王府井”商業有地下三層，有停車庫，超市，商鋪組成。地上八層有商業，電影樂園，冰雪世界組成。其中電影樂園有獨立的空調系統，不納入大樓暖通系統中。

3 系統構成

在系統選擇時主要考慮市場上一線品牌。現階段一線品牌中主要由總線型如（江森的METASYS系列）和網絡型如（霍尼韋爾TREND）由于總線型的產品成熟，高中端產品較多，構架簡單，利于將來的招標，故選擇了總線型。

圖1 樓宇自控系統系統圖

BA系統總體上由中央監控工作站（BA主機）、PC工作站、現場總線、網絡控制器、現場控制器（DDC），及現場的傳感器和執行機構等組成，并通過數據接口連接冷凍站系統、采暖鍋爐系統、變配電系統、泛光照明系統、電梯自控系統、消防自控系統、柴油發電機系統、能源管理系統，整個BA系統以現場總線相連接。現場總線可以呈現場層、管理層（樓宇層）兩層結構,管理層網絡選用以太網，網絡傳輸基于專用安防網（設備網），通過在安防網（設備網）上劃分BA專用V-lan網段的形式來實現。

設計思路：由于商場水平面積較大，機電設備分布較廣。網絡控制器如集中安裝在BA機房內會造成線路過長，不僅會延遲執行設備響應時間，還會影響傳感器的準確性。所以網絡控制器參考“設備網綜合布線系統圖”分別接入設備網接入層交換機。其中地下室每層設置2～6條總線。地上部分根據其弱電間垂直豎井設置1～2條總線，系統詳見圖1。

4 系統控制功能

4.1 空調、通風系統

空調控制系統是BA設計的重要部分，設計過程中需要充分了解暖通設計師的設計意圖。首先需要閱讀暖通的設計說明理解整個暖通系統的設計，如冷熱源，空調機組，新風空調箱的形式，位置，服務范圍，控制原理,。其次要研究材料表，除一般配置外還需了解空調風機是否為變頻設備。過濾網的數量，是否有加濕裝置，靜電過濾裝置，空調為二管制或者四管制等。結合上述信息完成空調機組的控制方案及相應的控制原理圖。

4.2 空調機組

主要監控點有過濾網壓差開關、送風溫度、回溫度、新風溫度、二氧化碳濃度的監測以及水閥、新風閥、回風閥的控制。

回風溫度自動控制：冬季自動正向調節熱水閥開度，夏季自動反向調節冷水閥開度，保證回風溫度維持在設定值。

聯鎖控制：根據新風風閥開關控制，并與風機、水閥聯鎖控制，停風機時自動關閉新風閥及水閥，風機啟動時，延時自動打開風閥。過濾網的壓差報警，提醒清洗過濾網。

風機運行狀態及故障狀態監測，啟停控制。可編制時間程序自動控制風機啟停，并累計運行時間。監測二氧化碳濃度，自動調整新風閥開度。

當冬季溫度很低時，防凍開關發出控制信號，新風閥關閉開啟熱水閥，防止盤管凍裂。

累計風機運行時間，可設置時間表控制。控制原理圖見圖2。

4.3 新風空調箱

主要監控點有過濾網壓差開關、送風溫度、新風溫度、新風量、監測以及水閥、新風閥控制。

送風溫度自動控制：冬季自動正向調節熱水閥開度，夏季自動反向調節冷水閥開度，保證送風溫度維持在設定值。

聯鎖控制：根據新風風閥開關控制，并與風機、水閥聯鎖控制，停風機時自動關閉新風閥及水閥，風機啟動時，延時自動打開風閥。

過濾網的壓差報警，提醒清洗過濾網。

風機運行狀態及故障狀態監測，啟停控制。可編制時間程序自動控制風機啟停，并累計運行時間。

當冬季溫度很低時，防凍開關發出控制信號，新風閥關閉開啟熱水閥，防止盤管凍裂。

累計風機運行時間，可設置時間表控制。

4.4 全熱回收新風機組

監視風機的開停、手自動、故障狀態，控制風機開停。

監測送風溫度，回風溫度，二氧化碳濃度。

圖2 空調機組控制原理圖

監測濾網壓差，當濾網堵塞導致壓差超過一定限值時，BA報警。

BA對新風空調箱風門控制，對空調箱機組新風風門和回風風門進行控制。

累計新風空調箱風機的運行時間,可設置時間表控制。

4.5 地下室排風機（兼消防排煙風機）

地下室雙速排風機控制需設置一氧化碳探測器。探測器的水平位置建議參考相應風機的排風口，垂直位置建議安裝在1.2m至1.5m之間。為了避免探測器遭到損壞，盡量將探測器安裝在隱蔽位置。

當地下車庫運行一段時間，形式較規律的風機開關時間表后，開關可根據時間表運行。

監測開停狀態、手自動狀態、故障狀態，控制風機的開停。監測區域內的一氧化碳濃度，當濃度達到設定值時，打開排風機。累計單臺設備運行時間。

5 給排水

5.1 變頻供水泵

供水泵的開停及工作頻率由自帶控制箱控制，BA監測每個水泵的運行狀態、故障報警、手自動狀態、變頻器故障狀態,運行狀態及工作頻率。監測每組水泵的供水總管壓力。

5.2 集水井、污水井

對集水井的水位和排水泵的工作狀態在日常運行中只監不控,啟停由自帶控制箱根據液位探測控制。

在每一個集水井里設一個超高及超低液位開關，檢測是否發生超高及超低水位，超高液位探測器安裝高度比自帶高液位探測器更高，同理超低液位探測器安裝高度比自帶液位探測器更低。超高液位報警，則排水泵停轉。超低液位報警則排水泵空轉。

監測每個水泵的運行狀態、故障報警。

5.3 生活水箱

監測水箱的超高、超低水位，當發生超高、超低水位時報警。

6 電氣系統

6.1 普通照明、應急照明

BA遠程控制走道公共區域照明回路開關，監測照明回路開關狀態、手自動狀態。可按照設定的時間段開關。可對平時模式、周末模式和節日模式分別進行設置。

照明控制設計時參考電氣照明配電系統圖。圖中用電子繼電器標出的回路座位需要控制的燈光回路。控制回路原則上以公共區為主。

7 接口通信功能

7.1 冷水機組

監視機組的運行狀態、故障報警、運行參數包括：

冷卻水供回水溫度，冷凍水供回水溫度，蒸發器冷凝器壓力，冷水主機油壓差，蒸發器冷凝器飽和溫度，油泵溫度壓力，主機累計運行時間等。

7.2 鍋爐機組

監視機組的運行狀態、故障報警、運行參數包括：

電動蝶閥開關控制及反饋，排煙管閥門開關控制及反饋，供回水溫度，水流狀態，水流量反饋，燃油及燃氣量反饋。

7.3 變配電

各高低壓主開關運行狀態、故障報警。

電源及主供電回路的電流值、電源各相電壓、電源功率因數、頻率。

變壓器繞組高超溫報警、兩段超高溫報警、有功功率、無功功率、三相電壓降。應急電源的供電電流、電壓、頻率EMS系統所具有的電能計量數據其他凡物業公司BA值守人員認為需要、且EMS能夠提供的任何信息。

7.4 柴油發電機

開停狀態、故障報警。

開啟狀態下監測：電壓、電流、頻率。

日用油箱油位、超高超低油位報警、超高由溫報警、油泵故障報警、油泵手自動狀態、油泵運行狀態。

柴發啟動電池低電壓報警。

7.5 電梯、自動扶梯

運行狀態、故障報警、上/下行狀態，電梯監測轎廂當前所處的樓層位置（自動扶梯不監測此項）、電梯正常狀態/維護狀態。

如果是消防電梯，還應顯示：正常服務/消防服務狀態、消防控制信號狀態、緊急停車狀態、正常電源/緊急電源狀態。

7.6 泛光照明

模式設置和反饋，時間表設置和反饋，模式選擇，開關控制，狀態反饋。

7.7 消防自控系統

消防設備運行狀態、消防報警信息。

8 結束語

本文介紹了典型商業綜合體的樓宇自控系統的設計，在設計過程中不僅需要參考水暖電的相關圖紙及說明，清楚計算機網絡系統的機構，以及了解業主方的管理方式，熟悉市場上主流樓宇自控系統的系統結構，為將來招標提供便利。結合這些相關知識才能設計出一套較完善的系統。