【正文】 連接的節(jié)點(diǎn)主要為計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)類設(shè)備 第 頁(yè) 2 等。其主要類型為通過(guò)防火墻與 Inter 相連接的 Intra 網(wǎng)絡(luò)，主要作用是實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化的數(shù)據(jù)通信。 3) 建筑設(shè)備自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 。這類子網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)組成較為復(fù)雜，一般為模擬／數(shù)字混合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)為 :要求有高實(shí)時(shí)性和良好的時(shí)間確定性 。傳輸信息小且交換頻繁 。高度分散 。要求有較高的可靠性和安全性。它又根據(jù)建筑設(shè)備自動(dòng)化的子功能分為若干子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如 “ 供配電、給排水、空調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ” ， “ 消防報(bào)警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ” ， “ 保安監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ” 與 “ 廣播、電視和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ” 等。 信息技術(shù)迅速發(fā)展，信息技術(shù)已經(jīng)深入人類活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域。自動(dòng)控制推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，在工業(yè)上已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制生產(chǎn)，并對(duì)人類的居住環(huán)境和建筑業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響。智能化建筑應(yīng) 該具有良好的室內(nèi)環(huán)境，即根據(jù)季節(jié)的變化提供合適的空氣溫度、相對(duì)濕度氣流速度和空氣的潔凈度，為了達(dá)到這個(gè)目的，就要對(duì)暖通空調(diào)設(shè)備進(jìn)行綜合的管理控制，使其工作在最佳的狀態(tài)，達(dá)到高效、節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)。所以，在智能大樓中，暖通空調(diào)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)起著十分重要的作用。 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài) 1973 年的石油危機(jī)改變了人們的思維方式，節(jié)能成為人們注目的焦點(diǎn)，變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)因此而得到了廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展。這可以說(shuō)是變風(fēng)量空調(diào)的第一階段。在這一階段，變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)的發(fā)展著重于節(jié)省空間，節(jié)省風(fēng)機(jī)耗電量。文丘里管等機(jī)械式單風(fēng)道節(jié) 流壓力相關(guān)型變風(fēng)量末端控制箱為主流產(chǎn)品。當(dāng)時(shí)美國(guó)建筑行業(yè)流行的壓低層高，減小空調(diào)空間，節(jié)省建筑物本體的投資，減小外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失等節(jié)能要求，迫使空調(diào)風(fēng)管系統(tǒng)發(fā)展成高速風(fēng)道系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)能耗明顯增加。節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)能耗成為一個(gè)迫在眉睫不得不解決的問(wèn)題。在這種情況下，增加設(shè)備投資有助于減少運(yùn)行費(fèi)用，總體上劃得來(lái)，變風(fēng)量空調(diào)因此了走向了實(shí)用。高速風(fēng)道系統(tǒng)因?yàn)槠湓肼暩撸冿L(fēng)量末端控制箱需裝消聲器，風(fēng)管管道的防泄漏要求高，加上低層高建筑不受歡迎，高速風(fēng)道系統(tǒng)在日本很快就被拋棄了。在美國(guó)，摩天大廈的管道空間有限，高速風(fēng) 道，中高速風(fēng)道的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)至今尚有應(yīng)用。 1980 年代的高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展，特別是日本的泡沫經(jīng)濟(jì)，有力地促進(jìn)了變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)的發(fā)展。這可以說(shuō)是變風(fēng)量空調(diào)的第二階段。在這一階段，變風(fēng) 第 頁(yè) 3 量空調(diào)技術(shù)的發(fā)展著重于舒適性，設(shè)計(jì)和施工的方便性。電子式壓力無(wú)關(guān)型變風(fēng)量末端控制箱，風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速等技術(shù)的開(kāi)發(fā)和末端再熱，雙風(fēng)道，風(fēng)機(jī)動(dòng)力等變風(fēng)量末端控制箱的應(yīng)用，變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展和普及。當(dāng)時(shí)室內(nèi)建筑裝潢越來(lái)越豪華，人們對(duì)空調(diào)品質(zhì)也越來(lái)越挑剔，漏水噪聲無(wú)新風(fēng)等原因使風(fēng)機(jī)盤(pán)管單元被從室內(nèi)請(qǐng)了出去，變風(fēng)量空調(diào)末端控制 箱被請(qǐng)來(lái)填補(bǔ)其空白。加拿大和美國(guó)中北部地區(qū)因?yàn)椴膳陂L(zhǎng)，變風(fēng)量空調(diào)的循環(huán)風(fēng)量如果小的話，熱風(fēng)上浮會(huì)造成室內(nèi)溫度分布不均勻，因此風(fēng)機(jī)動(dòng)力型變風(fēng)量末端控制箱應(yīng)運(yùn)而生。經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展使得空調(diào)設(shè)計(jì)人員忙不過(guò)來(lái)，根本沒(méi)有時(shí)間來(lái)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算并根據(jù)負(fù)荷來(lái)劃分變風(fēng)量系統(tǒng)分區(qū)，為了可以全方位同時(shí)處理冷熱空調(diào)負(fù)荷，末端再熱和雙風(fēng)道型等在日本被視為耗能型的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在美國(guó)也有了其市場(chǎng)。這個(gè)時(shí)期可以說(shuō)是變風(fēng)量空調(diào)設(shè)備發(fā)展最快的時(shí)期。 1990 年代，地球的溫暖化再次改變了人們的思維方式，保護(hù)地球在生態(tài)環(huán)境成為人們注目的焦 點(diǎn)。變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)因此再次得到了人們的重視，其應(yīng)用得到了更加廣泛地普及，其技術(shù)也更上了一層樓。這可以說(shuō)是變風(fēng)量空調(diào)的第三階段。在這一階段，變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)的發(fā)展著重于可控制性和節(jié)能性，可利用全新風(fēng)的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)和 BA 控制系統(tǒng)的應(yīng)用得到了發(fā)展和普及。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)以其靈活的可控性和 AHU 風(fēng)機(jī)的高效率，全新風(fēng)冷卻等節(jié)能性受到了人們的青睞。在日本，內(nèi)部區(qū)空調(diào)幾乎全部采用了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。 本文設(shè)計(jì) 內(nèi)容 有面積為 15000 平方米的某現(xiàn)代化商業(yè)智能建筑，由地下一層和地上十五層組成?？照{(diào)系統(tǒng)根據(jù)不同分層（區(qū)）的 情況，采用定風(fēng)量系統(tǒng)、變風(fēng)量系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)機(jī)組的空調(diào)方式，冷熱源集中由動(dòng)力站供給。系統(tǒng)采用“分散控制，集中管理”的控制方式。以加拿大 Delta Controls 控制公司的系列產(chǎn)品為主要的參考和選擇依據(jù)，對(duì)該建筑的中央空調(diào)自控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在設(shè)計(jì)中主要完成風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)控制部分，確定其監(jiān)控點(diǎn)，選擇傳感器、執(zhí)行器和控制設(shè)備。最后對(duì)新風(fēng)機(jī)組的送風(fēng)溫度用 MATALAB 進(jìn)行仿真并分析結(jié)果。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中學(xué)習(xí)暖通空調(diào)專業(yè)設(shè)計(jì)人員給出的空調(diào)系統(tǒng)方案、主要空調(diào)設(shè)備的原理和性能，了解空調(diào)工藝設(shè)計(jì)對(duì)自動(dòng)控制提出了哪 些要求。掌握中央空調(diào)各子系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和控制原理，包括：空調(diào)機(jī)組控制、新風(fēng)機(jī)組控制、風(fēng) 第 頁(yè) 4 機(jī)盤(pán)管控制、冷凍站控制、換熱站系統(tǒng)控制、送排風(fēng)控制。 第 頁(yè) 5 2 中央空調(diào)系統(tǒng)控制原理分析 空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 空調(diào)系統(tǒng)的分類 、半集中式空調(diào)系統(tǒng)和局部空調(diào)系統(tǒng)。 (1)集中式空調(diào)系統(tǒng)是將所有空氣處理設(shè)備都集中在一個(gè)空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)，然后由送風(fēng)機(jī)把處理后的空氣，經(jīng)風(fēng)道送到各空調(diào)房間。這種空調(diào)系統(tǒng)處理空氣量大，需要設(shè)計(jì)中冷源何熱源 (2)半集中式空調(diào)也稱為混合式 空調(diào)系統(tǒng)，對(duì)空氣既有集中處理又有局部處理裝置。人們習(xí)慣上把集中式和半集中式系統(tǒng)統(tǒng)稱為中央空調(diào)系統(tǒng)。 (3)局部空調(diào)系統(tǒng)也稱全分散空調(diào)系統(tǒng)，是由分散在各空調(diào)房間的空調(diào)機(jī)組來(lái)承擔(dān)空調(diào)任務(wù)的，該機(jī)組將冷、熱源和空氣處理、輸送設(shè)備集中設(shè)置在一個(gè)箱體內(nèi)。 、空氣 水系統(tǒng)、全水系統(tǒng)和冷劑系統(tǒng)。 (1)全空氣系統(tǒng)利用空氣作為負(fù)擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷的介質(zhì)，將經(jīng)過(guò)處理的空氣送入空調(diào)房間內(nèi)，同時(shí)消除室內(nèi)余熱和余濕的同時(shí)，向室內(nèi)補(bǔ)充熱量。由于空氣的比熱較小，為消除余熱和余濕所需送風(fēng)量較大，風(fēng)道 尺寸也大。因此，占用的建筑空間也較大。屬于集中式空調(diào)系統(tǒng)。 (2)空氣 水系統(tǒng)使用空氣和水作為負(fù)荷室內(nèi)的介質(zhì)，屬于半集中式空調(diào)系統(tǒng)。由于室內(nèi)負(fù)荷大部分靠設(shè)在空調(diào)房間內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組來(lái)負(fù)擔(dān)，向室內(nèi)送入新風(fēng)只是為了滿足房間的衛(wèi)生要求，因此風(fēng)量不大，風(fēng)道尺寸較小，新風(fēng)僅負(fù)擔(dān)較小部分負(fù)荷。風(fēng)機(jī)盤(pán)管所需冷熱水是集中供應(yīng)的。 (3)全水系統(tǒng)指空調(diào)房間的熱濕負(fù)荷全靠水作為冷熱源來(lái)負(fù)擔(dān)。水的比熱比空氣大很多，所以在相同條件下只需較小的水量，從而使管道所用 第 頁(yè) 6 的空間減少了許多。但是，僅靠水來(lái)消除余熱余濕，并不能解決房間的通風(fēng)換氣 問(wèn)題。因而通常不單獨(dú)采用這種方法。 (4)冷凝劑系統(tǒng)是將冷凝系統(tǒng)的蒸發(fā)器直接放在室內(nèi)來(lái)吸收余熱余濕。這種方式屬于局部空調(diào)系統(tǒng)，通常用于分散安裝的局部空調(diào)機(jī)組，如窗式空調(diào)器。 ，還可以分為舒適性空調(diào)與工藝性空調(diào)兩大類。 空調(diào)系統(tǒng)的組成 一般空調(diào)系統(tǒng)包括以下幾個(gè)部分： （ 1）進(jìn)風(fēng) 根據(jù)人對(duì)空氣新鮮度的生理要求，空調(diào)系統(tǒng)必須有一部分空氣取自于室外，常稱新風(fēng)?？斩吹倪M(jìn)風(fēng)和風(fēng)管等，組成了進(jìn)風(fēng)部分。 （ 2）空氣過(guò)濾 由進(jìn)風(fēng)部分引入的新風(fēng)，必須先經(jīng)過(guò)一次預(yù)過(guò)濾，以除去顆粒較大的塵埃。一般 空調(diào)系統(tǒng)都裝有預(yù)過(guò)濾器和主過(guò)濾器兩級(jí)過(guò)濾裝置。根據(jù)過(guò)濾的效率不同，大致可以分為初（粗）小過(guò)濾器、中效過(guò)濾器和高校過(guò)濾器。 （ 3）空氣的熱濕處理 將空氣加熱、冷卻、加濕和減濕等不同的處理過(guò)程組合在一起統(tǒng)稱為空調(diào)系統(tǒng)的熱濕處理部分。熱濕處理設(shè)備主要有兩大類型：直接接觸式和表面式。 直接接觸式：與空氣進(jìn)行熱濕交換的介質(zhì)直接和被處理的空氣接觸，通常是將其噴淋到被處理的空氣中。噴水室、蒸汽加濕器、局部補(bǔ)充加濕裝置以及使用固體吸濕劑的設(shè)備均屬于這一類。 表面式：與空氣進(jìn)行熱濕交換的介質(zhì)不和空氣直接接觸，熱濕交換是通過(guò)處 理設(shè)備的表面進(jìn)行的。表面式換熱器屬于這一類。 （ 4）空氣的輸送和分配 將調(diào)解好的空氣均勻的輸入和分配到空調(diào)的房間內(nèi)，以保證其合適的溫度場(chǎng)合速度場(chǎng)。這是空氣系統(tǒng)空氣輸送和分配部分的任務(wù)，它由風(fēng)機(jī)和不同型式的管道組成。 根據(jù)用途和要求不同，有的系統(tǒng)只采用一臺(tái)風(fēng)機(jī)，成為“單風(fēng)機(jī)”系統(tǒng)； 第 頁(yè) 7 有的系統(tǒng)采用一臺(tái)送風(fēng)機(jī)和一臺(tái)回風(fēng)機(jī)，則稱之為“雙風(fēng)機(jī)”系統(tǒng)。管道截面通常為矩形和圓形兩種，一般低速風(fēng)道多采用矩形，而高速風(fēng)道多用圓形。 （ 5）冷熱源部分 為了保證空調(diào)系統(tǒng)具有加溫和冷卻能力，必須具備冷源和熱源兩部分。冷源有自然冷源和 人工冷源兩種。 熱源也有自然和人工兩種。自然熱源指地?zé)岷颂?yáng)能。人工熱源是指用煤、石油或煤氣作燃料和鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽和熱水、目前應(yīng)用的最廣泛。 空氣調(diào)節(jié)原理 空氣調(diào)節(jié)的任務(wù)，在于按照使用的目的，對(duì)房間或公共建筑物內(nèi)的空氣狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，為人們的工作和生活，創(chuàng)造一個(gè)溫度適宜，濕度恰當(dāng)?shù)氖孢m環(huán)境。對(duì)舒適性空調(diào)，關(guān)鍵是空氣溫度、濕度的控制。 按照人類的生理特征和生活習(xí)慣，常要求居住和工作環(huán)境與外界的溫差不宜過(guò)大，從保健的角度來(lái)看，以 5℃左右對(duì)人體健康比較有益，夏日里，如溫差過(guò)大，則人由 室外進(jìn)入室內(nèi)時(shí)將受到冷沖擊，而由室內(nèi)走到室外，又將受到熱沖擊，這兩種情況都會(huì)使人體感到不舒服。因此對(duì)于大多數(shù)人，居住室溫夏季保持在25～ 27℃，冬季保持在 16～ 20℃是比較適宜的。 生活經(jīng)驗(yàn)得知，空氣過(guò)于潮濕或過(guò)于干燥都將使人感到不舒適。一般來(lái)說(shuō)，相對(duì)濕度冬季在 40%～ 50%之間，夏季在 50%～ 60%之間，人的感覺(jué)比較良好。假如溫度適宜，相對(duì)濕度即便在 40%～ 70%的范圍內(nèi)變化，人們也是基本適應(yīng)。 C．空調(diào)設(shè)備 （ 1）空氣的熱、濕處理設(shè)備 ① 加熱：表面式熱交換器 作加熱用（稱為加熱器），傳熱介質(zhì)為蒸汽或熱水；電加熱器。 ② 冷卻：噴水室、表面式換熱器做冷卻用（稱為表面式冷卻器），傳熱介質(zhì)為冷水，當(dāng)冷水溫度高于空氣的露點(diǎn)溫度而低于空氣的干球溫度時(shí)，能使空氣等濕冷卻。當(dāng)冷水溫度低于空氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，能使空氣減濕冷卻。 第 頁(yè) 8 ③ 加濕：蒸汽加濕器、電加濕器。 ④ 減濕：冷凍減濕裝置。 （ 2）空氣的凈化處理設(shè)備 凈化：過(guò)濾器。 DCS 控制系統(tǒng) DCS 控制系統(tǒng)是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信 技術(shù)、控制技術(shù)對(duì)建筑物設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。他由集中管理部分、分散控制部分和通信部分等組成。分散控制部分的各現(xiàn)場(chǎng)控制單元，按地理位置分散于現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)施對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制，每個(gè)控制單元可控制一個(gè)至上百個(gè)回路，具有幾十種甚至上百種運(yùn)算功能。集中管理部分用于系統(tǒng)的集中監(jiān)視與操作、系統(tǒng)的組態(tài)與維護(hù)以及系統(tǒng)的信息管理和優(yōu)化控制。通信部分連接系統(tǒng)的各個(gè)單元，實(shí)現(xiàn)各部分通信、完成數(shù)據(jù)、指令及其他信息的傳遞。分散控制系統(tǒng)軟件一般由實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信軟件、組態(tài)軟件和各種應(yīng)用 軟件組成。 分散控制系統(tǒng)與常規(guī)儀表控制系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，具體表現(xiàn)在以面幾個(gè)方面： （ 1）分散控制。各現(xiàn)場(chǎng)控制單元只控制少量的回路，發(fā)生故障時(shí)影響面小，風(fēng)險(xiǎn)分散、提高系統(tǒng)的安全性。 （ 2）集中監(jiān)視與操作。采用交互圖形顯示，復(fù)合窗口技術(shù)，用鍵盤(pán)、鼠標(biāo)以及觸摸屏進(jìn)行操作，可顯示總貌、分組合單元等的數(shù)據(jù)、模擬圖、趨勢(shì)圖，以及各種操作、報(bào)警信息等。 （ 3）最優(yōu)控制與管理。利用先進(jìn)的控制與管理技術(shù)，提高設(shè)備利用率，降低能耗，實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的最優(yōu)控制與管理。 （ 4）系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展方便。采用模塊、 模件結(jié)構(gòu)，可以靈活組建系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的通用性。 （ 5）系統(tǒng)可靠性高。采用冗余（增加額外設(shè)備）技術(shù)和冗錯(cuò)技術(shù)，各單元都具有自診斷、自檢查和自修復(fù)功能，以及故障自動(dòng)報(bào)警功能。 第 頁(yè) 9 圖 DCS 監(jiān)控系統(tǒng)得組成 分散控制系統(tǒng)的基本特征是分散控制，即將自治的空置功能歸入現(xiàn)場(chǎng)控