【正文】 本工程的運行成本。 13 設(shè)計依據(jù) 為了保證系統(tǒng)的既能適應(yīng)當今主流技術(shù)的發(fā)展，又具有極高的可靠性，同時滿足本工程的具體應(yīng)用要求，方案設(shè)計遵從以下標準： 《智能建筑設(shè)計標準》（國家標準 GB/T503142021） 《智能建筑弱電工程設(shè)計施工圖集》（ GJBT471） 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（ JGJ/TI92） 《自動化儀表安裝 工程質(zhì)量檢驗標準》（ GBJ13290） 《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范》（ GB5016892） 《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（ GBJ1987） 本工程樓宇自控系統(tǒng) 相關(guān)圖紙 文件6 第二部分 用戶需求分析 本工程建筑面積龐大、建筑功能復(fù)雜，為此配置了大量的機電設(shè)備，以保證整個建筑良好舒適的環(huán)境和便利的工作空間。 ? 基于 TCP/IP 以及開放式協(xié)議的 BMS 系統(tǒng)架構(gòu) 要求管理層網(wǎng)絡(luò)支持 TCP/IP 協(xié)議，中央站可以通過網(wǎng)絡(luò)把信息傳送到任何指定的數(shù)據(jù)通信分站。 ? 提高用戶工作運營環(huán)境的舒適度 提高用戶 以及 其客戶的滿意度，大量機電設(shè)備的應(yīng)用其最主要的一個目的就是為日常工作和生活帶來便利，同時也保證環(huán)境的舒適和安全。 ? 節(jié)能以及能源管理 通過先進的技術(shù)手段以及優(yōu)化的控制管理模式，實現(xiàn)對建筑耗能的監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、能源績效分析，利用最有能源策略實現(xiàn)能源使用效率持續(xù)改進。以空調(diào)系統(tǒng)為例，由此處所消耗的電能更是驚人；在大樓配置樓宇自控系統(tǒng)之后，系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)置在樓內(nèi)各處的傳感器所檢測的數(shù)據(jù)， 計算出大廈實際的冷負荷，與機組的制冷能力進行比較，如果能力富裕很多，說明設(shè)備組全部開動是沒必要的，就按程序中事先指定的順序關(guān)閉其中的一臺；如果此時能力仍然富裕很多，就順序關(guān)閉第二臺。 ? 節(jié)省人力 通過樓宇自控系統(tǒng)先進的管理監(jiān)控平臺，在投入使用后可以大量減少運行操作人員和設(shè)備維護維修人員，并能及 時處理設(shè)備出現(xiàn)的問題，提高人員的工作效率。在美國，在對大樓進行保險時，配有樓宇自控系統(tǒng)的建筑可享受到很大的優(yōu)惠，由此可見樓宇自控系統(tǒng)的重要程度。針對本工程，樓宇自控系統(tǒng)需要集成的系統(tǒng)包括： ? 變配電系統(tǒng) 除此之外，樓宇自控系統(tǒng)還需要對上一層面弱電系統(tǒng)集成進行開放，便于弱電系統(tǒng)對樓宇自控本身進行集成。 系統(tǒng)具有的集成與開放優(yōu)勢如下： ? 數(shù)據(jù)庫層面的開放支持 系統(tǒng)支持多種業(yè)內(nèi)流行的數(shù)據(jù)庫，用戶只需根據(jù)需要定制相關(guān)的軟件。開發(fā)語言為安全可靠、易于掌握的 Java 語言。 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式是集散型控制的方式，由 系統(tǒng)集成 網(wǎng)絡(luò)和 控制 層網(wǎng)絡(luò)組成。該層網(wǎng)絡(luò)的主要功能是將大樓的機電設(shè)備進行集中管理并監(jiān)控其運行。 控制層中所有的設(shè)備控制器和直接數(shù)字式控制器 （ DDC）通過控制層總線以點對點的方式通訊，不依賴于上層設(shè)備。 ? 網(wǎng)絡(luò)控制器： 兩級網(wǎng)絡(luò)之間通過網(wǎng)絡(luò)控制器 相聯(lián)接。 傳統(tǒng)的 Client/Server（ C/S）結(jié)構(gòu)是兩層的模式，即數(shù)據(jù)存取模塊 放在服務(wù)器一側(cè)，在客戶機一側(cè)集中了用戶界面和應(yīng)用程序模塊，用戶界面和應(yīng)用程序模塊在設(shè)計時混為一體。 相對于 C/S 結(jié)構(gòu)， B/S 具有許多獨特的優(yōu)點： ? B/S 是一種跨平臺的，一點對多點或多點對多點的應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu)，減少了開發(fā)人員在客戶端的工作量，使他們可以把住意力集中到怎樣合理地組織信息，提供客戶服務(wù)上來。 ? 可以透明地跨不同的網(wǎng)絡(luò)，計算機平臺，無縫地聯(lián)合使用數(shù)據(jù)庫，超文本等多種形式的信息。而B/S 模式因為前端只需瀏覽器，工作量不會由于客戶端的增加而急劇上升，不會影響系統(tǒng)的可靠性。由于中央管理工作站幾乎全部采用 PC 作為硬件平臺、 Windows 系統(tǒng)作為軟件平臺，其穩(wěn)定性難于保證。因此，在網(wǎng)絡(luò)控制器層面進行系統(tǒng)集成居于中央管理工作站所無法比擬的優(yōu)勢。 ? 網(wǎng)絡(luò)控制器自身提供了 WEB Server 網(wǎng)絡(luò)控制器具有可以讓用戶自定制的 WEB用戶接口，其內(nèi)嵌的 WEB Server 為用戶提供了方便的數(shù)據(jù)訪問方式， 即使脫離系統(tǒng)主服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)控制器也可穩(wěn)定地為用戶提供 WEB 服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)控制器提供了分布式控制，具有極強的擴展性和穩(wěn)定性。 從產(chǎn)品質(zhì)量及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)性能的先進性、操作軟件功能、價格以及業(yè)績和售后服務(wù)等綜合考慮，目前在國際上具有幾十年歷史的、著名的 BAS 系統(tǒng)專業(yè)公司及產(chǎn)品非常的多，綜合考慮本工程的系統(tǒng)需求以及當今樓控系統(tǒng)產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展趨勢和產(chǎn)品的穩(wěn)定性、性能價格比等各種因素后，我們建議選用 美國 TRIDIUM 的基于 WEB 技術(shù)的 樓宇管理控制器 系統(tǒng)。該體系架構(gòu)為一個良好的開放的樓宇自控管理平臺， 與 美國TRIDIUM 最新的、完全開 放的、使用 BACNET 技術(shù)的優(yōu)秀的控制系統(tǒng)相結(jié)合，為用戶提供先進、開放的最佳解決方案。智能化的管理為本工程的正常運營提供必要的手段。提供 JAVA API，對私有協(xié)議的開發(fā)集成提供了可能。系統(tǒng)采用BACNET 等 擴展技術(shù)，從 DDC 配置分析表可看出 DDC 在系統(tǒng)上已具有冗余考慮，并在設(shè)備方面也做了部分冗余設(shè)計。通過系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)開放功能及強大的數(shù)據(jù)報17 表功能，用戶可以輕而易舉地詳細分析系統(tǒng)能源使用情況，方便于物業(yè)進行能源分析，進行有效的能源管理。使用 美國 TRIDIUM 公司 Niagara 新一代先進的樓宇管理控制平臺，可以通過一個 web 頁面實時的 ,安全的有效的管理整個大廈的設(shè)備，從而降低成本，提高工作質(zhì)量和工作效率，提高企業(yè)的市場競爭力。 下面我們介紹一下 美國 TRIDIUM 的系統(tǒng)和產(chǎn)品有那些功能特點。這層網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備包括： o WEB系統(tǒng)服務(wù)器 /操作站； o WEB網(wǎng)絡(luò)編程工作站； o 以太網(wǎng)交換機等相關(guān) BMS 專用計算機局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。作為系統(tǒng)中重要的一個設(shè)備，我們選擇使用了 JACE 系列控制器。 . 系統(tǒng)軟件平臺： Niagara Framework 20 Niagara 平臺是自動化控制系統(tǒng)中第一個通過軟件技術(shù)把 LonWorks、 BAC 和多種Inter 標準集成到通用對象模型的應(yīng)用程序環(huán)境并嵌入到控制器層級；并且支持標準的 Web 瀏覽界面。使用這一軟件包，服務(wù)器配置與網(wǎng)絡(luò)控制器、 DDC 的編程軟件使用同一開發(fā)界面，便于用戶使用。 ? 數(shù)據(jù)庫沒有點數(shù)限制，便于用戶擴展及升 級系統(tǒng)。由于大量數(shù)據(jù)可以保存在網(wǎng)絡(luò)控制器中，因此不僅實時數(shù)據(jù)不受到影響，歷史數(shù)據(jù)也可隨時調(diào)用。網(wǎng)絡(luò)控制器的編程工具與服務(wù)器軟件包含在一個軟件包內(nèi)提供給客戶，便于客戶今后的系統(tǒng)升級、擴展、維護?，F(xiàn)場 DDC 控制器具有獨立運行的能力，并不對現(xiàn)場的控制產(chǎn)生影響，也不會影響其他各網(wǎng)絡(luò)控制器的運行與數(shù)據(jù)采集查看。 ? EASYIO 控制器價格合理，具有獨立運行的能力。 在配置系統(tǒng)時，我們已做了余量處理，保證用戶的擴展。 現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)為 BACNET 網(wǎng)絡(luò)， 開放性與模塊化結(jié)構(gòu)使各控制器可以方便的掛在單一總線上，該模塊化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)適合范圍廣，設(shè)備分布分散，更能優(yōu)化系統(tǒng)配置達到高的性能價格比。 24 整棟建筑共設(shè) 2 臺 JACE 網(wǎng)絡(luò)控制器；每臺網(wǎng)絡(luò)控制器可連接連接現(xiàn)場 DDC；部分網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)實際需要通過 RS485/232 接口連接需要集成的設(shè)備。每臺機組都有單獨的 DDC 控制，不會出現(xiàn)一個DDC 控制多臺機組的狀況。樓宇自控系 統(tǒng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，拋開產(chǎn)品本身來，從應(yīng)用技術(shù)的角度上講已經(jīng)無技術(shù)難點，系統(tǒng)的成敗更多的在于從深化設(shè)計開始的相對復(fù)雜的系統(tǒng)實施過程的協(xié)調(diào)控制。 ? 做好現(xiàn)場勘查工作 只有深入了解了現(xiàn)場，了解現(xiàn)場各類設(shè)備分布情況才能更細致的細化系統(tǒng)總線的走向，更合理的布置 DDC 的位置，更合理的將設(shè)備劃分的不同的 DDC 進行控制。在深化設(shè)計時雙方就應(yīng)該就通訊協(xié)26 議、數(shù)據(jù)格式、接口形式等一系列的問題達成書面上的共識。另外， BAS 系統(tǒng)通過通訊接口從水、電計量系統(tǒng)取得設(shè)備的能耗統(tǒng)計數(shù)據(jù)并進行各種 分析與處理，進而優(yōu)化系統(tǒng)控制參數(shù)、制定維護計劃，使大廈機電設(shè)備在穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)上，最大限度的節(jié)省能源，降低大廈后期運行和維護成本。因此將室內(nèi)溫濕度控制在設(shè)定值精度范圍內(nèi)是空調(diào)節(jié)能的有效措施。如果技術(shù)成熟可以試著依據(jù)熱負荷補償曲線來設(shè)置浮動的設(shè)定點，這樣可以27 更加有效的自動調(diào)整室內(nèi)溫度設(shè)定值，使其在大廈負荷允許的范圍內(nèi)盡可能的節(jié)省能量?？照{(diào)系統(tǒng)溫度控制精度越高，不但舒適性越好，同時節(jié)能效果也越明顯。在設(shè)計 工況（夏季室外溫 26℃，相對溫度 60%，冬季室溫 22℃，相對濕度 55%）下，處理一公斤室外新風量需冷量 ，熱量 ，故在滿足室內(nèi)衛(wèi)生要求的前提下，減少新風量，有顯著的節(jié)能效果。 ? 使用新風和回風比來調(diào)整、影響被控溫度并不是調(diào)節(jié)新風閥的主要依據(jù)，調(diào)節(jié)溫度主要由表冷閥完成，如果風閥的調(diào)節(jié)也基于溫度，那么在控制上，兩個設(shè)備同時受一個參數(shù)的影響并且都同時努力使參數(shù)趨于穩(wěn)定，結(jié)果就是系統(tǒng)產(chǎn)生自激，28 不會或很難達到穩(wěn)定，所以可以放大新風 調(diào)節(jié)溫度的死區(qū)值，使風閥為粗調(diào)，水閥為精調(diào)。 . 機電設(shè)備最佳啟?？刂? 對于大廈內(nèi)那些在夜里不需要開空調(diào)的區(qū)域或房間，為了保證工作開始時環(huán)境的舒適，就需要提前對其進行預(yù)冷或預(yù)熱。數(shù)據(jù)記錄表明，每臺空調(diào)機一天 24 小時中 實際供能工作的累計時間僅僅 2小時左右。 空調(diào)系統(tǒng)的熱交換本質(zhì)是一定流量的水通過表冷器與風機驅(qū)動的送風氣流進行能量交換，因此能量交換的效率不但與風速和表冷器溫度對熱效率的影響有關(guān)，同時更與冷熱供水流量與熱效率相關(guān)。應(yīng)通過實驗數(shù)據(jù)建立變流量控制數(shù)學模型（算法），將空調(diào)供回水系統(tǒng)由開環(huán)系統(tǒng)變?yōu)?閉環(huán)系統(tǒng)。 根據(jù)空氣處理機實際運行臺數(shù)和運行流量工況動態(tài)調(diào)整供水泵投入運行的臺數(shù)，并輔助旁通閥的微調(diào)來達到變流量控制的方式，可以避免泄漏，提高控制精度，并減少不必要的流量損失和動力冗余，從而帶來明顯的節(jié)能效果。在實際控制中可以采用夜間掃風、間歇性控制等等先進的策略在不增加投資的基礎(chǔ)上可以達到良好的節(jié)能效果。如果嚴格根據(jù)國家《民用建筑采暖通風設(shè)計規(guī)范》中的規(guī)定，以累年日平均氣溫穩(wěn)定通過≤ 5℃的起止日之間的日期為采暖期的話，那么北方地區(qū)的采暖期應(yīng)該是每年的 10 月中下旬直到次年的 4 月中上旬，有將近半年的久。 . 春季過渡模式、秋季過渡模式的劃分 春季過渡模式的判斷標準是兩條，其一是本地區(qū)的歷史室外計算（干球）溫度記錄。吹掃時間可以跟據(jù)氣候的變化進行調(diào)整，夜間掃風系統(tǒng)主要依據(jù)熱負荷曲線，而不是主要使用時間程31 序。 春秋過渡季可以也由樓控管理人員來確定，當運行人員認為現(xiàn)在季節(jié)已經(jīng)不需要供冷、供熱，并且已經(jīng)停止運行冷凍站、換熱站，在此狀態(tài)下物業(yè)管理人員可以判定現(xiàn)在為過渡季。否則，相同的投資，同樣的設(shè)備，將會產(chǎn)生截然不同的控制效果。能源管理系統(tǒng)由各種計量儀表和軟件程序組成，安裝于各種基本的空調(diào)設(shè)備（如制冷機組、冷卻水泵、冷凍水泵、風機等）上的計量儀表不僅可以在系統(tǒng)運行時采集該設(shè)備的適時運行原始數(shù)據(jù)，還可以協(xié)助中央控制器，在系統(tǒng)軟件控制下，實現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能運行。若發(fā)現(xiàn)運行異常，系統(tǒng)軟件可根據(jù)采集的適時運行數(shù)據(jù)及所擬合的運行曲線，自動確定故障部位、發(fā)出聲光報警信號，通知故障檢測程序自動排障或指示設(shè)備管理人員人工排障。 BAS 通過 EASYIO 通用控制器進行。重要數(shù)據(jù)趨勢可以直接記錄在現(xiàn)場的 EASYIO 和 網(wǎng)絡(luò)控制器 中。根據(jù)計算出整體的負荷條件，再參考 2 臺冷水機組的整體運行條件，如設(shè)備的以運行時間、運行維護條件以及用戶的一些必要的維護運行干預(yù)，對 2 臺冷水機組的啟停進行整體考慮，這就是所謂的冷水機組的群控。 ? 程序控制冷凍水系統(tǒng)，實現(xiàn)機組的最低能耗和最低的主機折舊費率。 ? 冷水泵的控制 系統(tǒng)監(jiān)測水泵的運行、故障及手自動開關(guān)狀態(tài)，并進行啟?？刂?。 ? 冷凍水壓壓力報警與控制：壓力低于設(shè)定值時，則關(guān)閉水泵并進行緊急報警，壓力低于設(shè)定值，系統(tǒng)將進行報警級別較低的預(yù)報警，提示用戶檢查水系統(tǒng)有無泄漏。在冬季工況時，當送風溫度高于設(shè)定值時，調(diào)節(jié)水閥關(guān)??；當送風溫度低于設(shè)定值時，調(diào)節(jié)水閥開大。 ? 新風閥根據(jù)維持最小新風量。 ? 與空調(diào)機組共用典型的室外溫濕度，以供新風機組作最優(yōu)的啟停及節(jié)能控制。 BAS 系統(tǒng)將逐年逐月逐日地生成報表。同時當水道壓力低于 時，停止水泵運行，并報警；壓力低于 ，系統(tǒng)將作預(yù)報警，提示維護人員檢查管道有無泄漏；所有的重要信號將在系統(tǒng)中進行記錄至少 7 天。 JACE 網(wǎng)絡(luò)控制器 可以集成標準的 BAC（ MS/TP）和 Modbus 設(shè)備。 39 第五部分 Niagara 樓宇自控 系統(tǒng) 設(shè)備介紹 51 網(wǎng)絡(luò)控制器 ( JACE ) JACE 是一個緊湊的嵌入式控制器 /服務(wù)器平臺。 JACE也支持大量的現(xiàn)場總線，可以用于連接遠程 I/O和獨立控制器。 ? 支持兩塊可選通信卡 ? 可選 16點和 32點 I/O模塊 52 現(xiàn)場層 DDC 控制器 ( EASYIO ): EASYIO 是一款強大的、支持網(wǎng)絡(luò)中心的、高性能的、多協(xié)議輸入輸出控制器，可以滿足通用和特殊的應(yīng)用，具備 Baet IP、 Baet Ether、 Baet MSTP, Modbus Serial (RS485)和 Modbus TCP/IP 通信協(xié)議，還內(nèi)嵌一個 Web Server 用于簡單的配置。 ? 網(wǎng)絡(luò)安全 所有的配置改變都受密碼設(shè)置的保護，另外必須通過標準網(wǎng)絡(luò)協(xié)議訪問（ Modbus）或Web瀏覽器