【正文】 國(guó)絕大多數(shù)暖通系統(tǒng)，為了保證能在最不利的環(huán)境情況下正常運(yùn)行，在設(shè)計(jì)時(shí)往往采用靜態(tài)方法計(jì)算負(fù)荷，而且還乘以較大的安全系數(shù)，以至于在設(shè)備（如制冷機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、風(fēng)機(jī)等）選型方面往往偏大。其二是室外日平均氣溫是否達(dá)到 10C?。 過(guò)渡季會(huì)盡量采用新風(fēng)，當(dāng)溫度出現(xiàn)反復(fù)時(shí)，由于系統(tǒng)沒(méi)有制冷、制熱的能力，所以只保持最小新風(fēng)量的供給。軟件程序則是能源管理系統(tǒng)的中樞。由于冷凍站系統(tǒng)的控制要求、控制程度都比較高，控制程序相對(duì)復(fù)雜，可以選擇在 網(wǎng)絡(luò)控制器 中進(jìn)行控制，也可以通過(guò) 網(wǎng)絡(luò)控制器 與EASYIO 控制器配合進(jìn)行控制。 其某些控制要點(diǎn)內(nèi)容如下： ? 機(jī)組啟動(dòng)后通過(guò)彩色圖形顯示，顯示不同的狀態(tài)和報(bào)警，顯示每個(gè)參數(shù)的值，通過(guò)鼠標(biāo)任意修改設(shè)定值，以達(dá)到最佳的工況。 多臺(tái) 水泵的切換控制： 35 ? 一臺(tái)水泵的啟動(dòng)依據(jù) 多 臺(tái)水泵的運(yùn)行維護(hù)條件； 通常，首先啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)間短的水泵，保證兩臺(tái)運(yùn)行時(shí)間基本相等，延長(zhǎng)機(jī)組使用壽命。使送風(fēng)溫度始終控制在設(shè)定值范圍內(nèi)。 ? 控制方案 每臺(tái)機(jī)組單獨(dú)設(shè)備一臺(tái) EASYIO 通用控制器，保證空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行。并可以被用戶查看和提取處理為報(bào)表輸出 46 相關(guān)設(shè)備的集成監(jiān)控 本工程中集成的設(shè)備包括：變配電。在小巧緊湊的平臺(tái)上能夠提供互聯(lián)網(wǎng)連接和 Web 服務(wù)的能力，具備集成控制，監(jiān)視，數(shù)據(jù)記錄，報(bào)警，歷史記錄和網(wǎng)絡(luò)管理的功能。 40 功能說(shuō)明： ? Web瀏覽器配置 內(nèi)嵌 Web Server，通過(guò)以太網(wǎng)連接后就可以在瀏覽器中配置。 ? 在線幫助 /信息查詢 。 功能 ? 支持開(kāi)放的和舊有的協(xié)議 ? QNX實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) ? Web用戶界面（標(biāo)準(zhǔn)）供豐富圖形化瀏覽器顯示 ? 在 JACE系列控制器中能夠運(yùn)行獨(dú)立控制，能源管理和集成應(yīng)用。所有的數(shù)據(jù)可以提供給能源管理系統(tǒng)繼續(xù)分析使用。 供熱系統(tǒng)的主要控制方案 ? 調(diào)節(jié)熱交換器一次側(cè)供水兩通調(diào)節(jié)水閥，將熱交換器二次側(cè)水道溫度 穩(wěn)定在80℃； ? 調(diào)節(jié)供回水之間的兩通旁通閥，保證供水管道溫度，溫度控制點(diǎn)為 35℃； ? 室外溫度低于 0℃，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)； ? 根據(jù)水道壓力，控制高低區(qū)非控制支路的變頻水泵。 ? 編制時(shí)間程序自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)啟停，并累計(jì)運(yùn)行時(shí)間及啟停次數(shù)。在夏季工況時(shí)，當(dāng)送風(fēng)溫度高于設(shè)定值時(shí)，調(diào)節(jié)水閥開(kāi)大；當(dāng)送36 風(fēng)溫度低于設(shè)定值時(shí)，調(diào)節(jié)水閥開(kāi)小。 ? BAS 通過(guò)集成方式讀取和控制機(jī)組的內(nèi)部數(shù)據(jù)，可以更好的優(yōu)化控制程序達(dá)到更好的節(jié)能效果。 ? 冷凍機(jī)控制：群控，臺(tái)數(shù)控制 冷水機(jī)組的啟動(dòng)需要滿足以下條件： ? 變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組至少有一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行； ? 室外溫度高于 14℃； ? 水壓 〉 34 在滿足以上條件后，系統(tǒng)將按以下流程啟動(dòng)機(jī)組： 打開(kāi)蝶閥 → 至少啟動(dòng)一臺(tái)變頻一次冷水泵 → 檢測(cè)水流量 → 啟動(dòng)相應(yīng)的機(jī)組 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)供回水管的溫度、壓力信號(hào)以及每臺(tái)機(jī)組的流量信號(hào)；根據(jù)各種信號(hào)條件對(duì)冷水機(jī)組的負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。 43 冷凍站系統(tǒng)監(jiān)控 本工程的制冷系統(tǒng) 位于地下三層。 32 . 能源管理系統(tǒng)的應(yīng)用 準(zhǔn)確利用能源管理軟件，建立能源管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能耗跟蹤、節(jié)能的遠(yuǎn)程及就地控制。但是如果室外最高溫度低于 15C?時(shí)，系統(tǒng)將采取春季過(guò)渡季節(jié)的控制模式，取消夜間吹掃的辦法。只是采納了氣溫預(yù)報(bào)就可以節(jié)省 3％～ 5％的能源，如果大樓的供熱部分能夠自動(dòng)檢測(cè)室外溫度和采集室內(nèi)溫度，并且以其為供熱負(fù)荷的重要依據(jù)，那么僅此一項(xiàng)在供暖季節(jié)省的能量不低于5％。 30 . 克服暖通設(shè)計(jì)帶來(lái)的設(shè)備容量冗余 內(nèi)蒙 地區(qū)氣候多樣、天氣復(fù)雜，而且易受北方冷空氣影響，所以采用預(yù)測(cè)算法將會(huì)非常有用。 通過(guò)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)最遠(yuǎn)端和最近端（相對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)供回水分、集水器而言）的空調(diào)機(jī)在不同供能狀態(tài)和不同運(yùn)行狀態(tài)下的流量和控制效果的測(cè)量參數(shù)的分析可知空調(diào)系統(tǒng)具有明顯的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，運(yùn)行狀態(tài)中建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)按照熱交換的實(shí)際需要?jiǎng)討B(tài)地調(diào)節(jié)著各臺(tái)空調(diào)機(jī)的調(diào)節(jié)閥，控制流量進(jìn)行相應(yīng)變化，因此總的供回水流量值也始終處于不斷變化的中，為了響應(yīng)這種變化，供回水壓力差必須隨的有所調(diào)整以求得新的平衡。空調(diào)設(shè)備采用節(jié)能運(yùn)行算法后，運(yùn)行時(shí)間更趨合理。 ? 根據(jù)大廈內(nèi)人員的變動(dòng)規(guī)律，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，建立新風(fēng)風(fēng)閥控制模型，以相應(yīng)的時(shí)間而確定運(yùn)行程序進(jìn)行過(guò)程控制新風(fēng)風(fēng)閥，以達(dá)到對(duì)新風(fēng)風(fēng)量的控制。采用了建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的智能建筑，不僅可以按照設(shè)定自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度外，還可以根據(jù)室外溫濕度的和季節(jié)變化情況，改變室內(nèi)溫度的設(shè)定，使的更加滿足人們的需要，充分發(fā)揮空調(diào)設(shè)備的功能。據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局統(tǒng)計(jì)資料表明，如果在夏季將設(shè)定值溫度下調(diào) 1℃，將增加 9%的能耗，如果在冬季將設(shè)定值溫度上調(diào)1℃，將增加 12%的能耗。 ? 做好與第三方接口的基礎(chǔ)溝通 系統(tǒng)接口在 BAS 系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程中屬于有一定技術(shù)難度的環(huán)節(jié)，系統(tǒng)集成的關(guān)鍵在于第三方系統(tǒng)與實(shí)施單位之間的配合和互 相支持。所有這些因素都要求樓宇自控系統(tǒng)無(wú)論是在廣度還是從深度上都要做深入細(xì)致的工作。系統(tǒng)本身具有 BMS 功能，又可以向下通過(guò) TCP/IP 網(wǎng)與設(shè)在現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)控制器連接，大廈內(nèi)的 IE 工作站也可以根據(jù)授權(quán)進(jìn)行本地機(jī)電設(shè)備的管理；空調(diào)機(jī)組與冷熱源設(shè)備都配置有獨(dú)立的 DDC 控制器。 23 ? EASYIO 控制器擁有數(shù)量適中的 I/O 點(diǎn)，共有 30個(gè) I/O 點(diǎn)； 控制器點(diǎn)數(shù)充足，更能優(yōu)化系統(tǒng)配置達(dá)到高的性能價(jià)格比。 ? 由于采用分布式智能系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)控制器如出現(xiàn)故障，僅影響該網(wǎng)絡(luò)控制器所連接的現(xiàn)場(chǎng)控制層網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集與查看。如服務(wù)器軟件實(shí)效，用戶仍能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制器JACE 提供的 Web 用戶界面訪問(wèn)數(shù)據(jù)。 . 系統(tǒng)整體架構(gòu)技術(shù)優(yōu)勢(shì)說(shuō)明 整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分為兩層： 系統(tǒng)集成 網(wǎng)絡(luò)與 控制層 網(wǎng)絡(luò) ? 系統(tǒng)集成 網(wǎng)絡(luò)： ? 服務(wù)器軟件包含一套用于系統(tǒng)編程的工程軟件。 ? 控制層網(wǎng)絡(luò)： 以使用 BACNET 技術(shù)的 DDC為主，包括： o JACE 以太網(wǎng)控制器 o EASYIO 通用設(shè)備控制器 o 其他可能集成的第三方設(shè)備 ? 網(wǎng)絡(luò)控制器： 在管理層和控制層之間的設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)控制器?？梢哉f(shuō)， Niagara 系統(tǒng) 是當(dāng)今世界最先進(jìn)的控制系統(tǒng)體系架構(gòu)的領(lǐng)跑者。并且其強(qiáng)大的設(shè)備管理功能，能最大限度的降低設(shè)備的運(yùn)行成本；系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)處理器足夠應(yīng)付日后技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)階段的投資可以得到充分利用及保護(hù)。 開(kāi)放性 ：管理平臺(tái)使用了，支持 BAC、 LonWorks、 Modbus 等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。 系統(tǒng) 技術(shù)核心是具有開(kāi)創(chuàng)性的Niagara 體系架構(gòu)。用戶訪問(wèn)級(jí)別使得訪問(wèn)服務(wù)安全可靠。其具備的控 制與管理功能使得系統(tǒng)互聯(lián)成為可能。但隨著業(yè)務(wù)規(guī)14 模的不斷擴(kuò)大，客戶端數(shù)量的增加與區(qū)域范圍的延伸， C/S 結(jié)構(gòu)會(huì)顯得力不從心。 此外區(qū)別于一些 BAS 系統(tǒng)在 C/S 結(jié)構(gòu)下提供的假 B/S 架構(gòu)，我們提供的 B/S 架構(gòu)是真正完全的 B/S 架構(gòu)，在這種架構(gòu)下，系統(tǒng)中可以接受的 Browser 客戶端的數(shù)量 沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的限 制 。 在網(wǎng)絡(luò)控制器下可支持運(yùn)行 BAC（ MS/TP）、 Modbus、 LonWorks 等開(kāi)放協(xié)議及其它私有協(xié)議。在這層網(wǎng)絡(luò)上可連結(jié)服務(wù)器、操作站、 BA 網(wǎng)絡(luò)控制器、以太網(wǎng)路由器及接口路由器。 ? 對(duì)私有協(xié)議的支持 系統(tǒng)為非標(biāo)準(zhǔn)私有協(xié)議的連接提供了工具軟件和應(yīng)用程序編程接口（ API）。 首先，樓宇自控系統(tǒng)出于控制與監(jiān)視的必要目的，必須具有集成能力，便于集成大量的設(shè)備，這些設(shè)備可能使用開(kāi)放的協(xié)議，也可能非開(kāi)放的私有協(xié)議；無(wú)論使用何種協(xié)議，樓宇自控系統(tǒng)必須有能力將其集成到自身系統(tǒng)中來(lái)。當(dāng)前，在世界上有數(shù)萬(wàn)座建筑使用樓宇自控系統(tǒng)，在這些建筑中，一般的情況下節(jié)約的能量可以達(dá)到 20%，這種效益采用人工操作是絕對(duì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。 2℃ ，這是傳統(tǒng)工 藝所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。因此，從技術(shù)層面上講，其 BMS 系統(tǒng)應(yīng)采用當(dāng)今先進(jìn)且成熟的系統(tǒng)及技術(shù)，為建筑物的運(yùn)行提供高效的監(jiān)控及管理平臺(tái)，同時(shí)亦應(yīng)為業(yè)主企業(yè)的運(yùn)營(yíng)與發(fā)展服務(wù)。 根據(jù)我們對(duì) 相關(guān)圖紙 文件的理解和本工程的特點(diǎn)，本工程的 BAS 系統(tǒng)必須具備以下作用： 5 (1)本系統(tǒng)是本工程智能化運(yùn)行的骨干系統(tǒng) 由于本工程建筑面積龐大，設(shè)計(jì)功能完善，如空調(diào)控制系統(tǒng)中就涉及到冷熱源系統(tǒng)、 送回風(fēng) 系統(tǒng)，因此，本系統(tǒng)的成功實(shí)施和良好運(yùn)行是保證建筑內(nèi)環(huán)境舒適的關(guān)鍵，是智 能化運(yùn)行的最基本的體現(xiàn)，因此，本工程的樓宇自控系統(tǒng)是本工程智能化運(yùn)行的骨干系統(tǒng)。是中關(guān)村新的行政、金融、商業(yè)核心所在。又有現(xiàn)代知名學(xué)府相伴，加之地處中關(guān)村高科技園區(qū)中心區(qū)，集現(xiàn)代的簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)與深厚的文化底蘊(yùn)于一身。 對(duì)于本工程的智能化系統(tǒng)中最重要的系統(tǒng)－樓宇自控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在本工程中將完成對(duì)制冷、供熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)等，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造一個(gè)高效、節(jié)能、舒適、高性能價(jià)格比、溫馨而安全的工作環(huán)境，提高管理水平，達(dá)到節(jié)約能源、節(jié)約人工成本的目的。因此，根據(jù)本工程 特點(diǎn) ，參考相關(guān)的圖紙，我們認(rèn)為本工程的客戶需求實(shí)際上是體現(xiàn)在三個(gè)層面： 21 技術(shù)層面 本工程項(xiàng)目 一座 綜合 性 建筑，其建筑物應(yīng)提供多種使用功能，為業(yè)主整體運(yùn)營(yíng)發(fā)展服務(wù)。而且，正是采用了樓宇自控系統(tǒng)，使我們能夠更直觀更方便的對(duì)環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)視，通過(guò)樓控系統(tǒng)的分析，對(duì)空調(diào)、送排風(fēng)等設(shè)備進(jìn)行控制，保證環(huán)境的舒適度，通常樓控系統(tǒng)可以有效的保證環(huán)境溫度的變化不大于 177。通過(guò)調(diào)9 節(jié)設(shè)備開(kāi)啟，既保證正常需要，又降低能源消耗。 系統(tǒng)架構(gòu)的開(kāi)放性和可集成程度要求 樓宇自控系統(tǒng)作為弱電系統(tǒng)集成工程中最 重要的系統(tǒng)，其開(kāi)放性與可集成程度對(duì)整個(gè)弱電系統(tǒng)集成工程至關(guān)重要。我們?yōu)橛脩籼峁┑南到y(tǒng)支持業(yè)內(nèi)大部分的開(kāi)放系統(tǒng)，如 BAC、 LonWorks、 Modbus、 OPC 等 。其中： ? 系統(tǒng)集成 網(wǎng)絡(luò)： 12 為 TCP/IP 的網(wǎng)絡(luò)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速率不低于 10Mbps。現(xiàn)場(chǎng)控制器（ DDC）可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制和調(diào)節(jié)功能。 Browser/Server 結(jié)構(gòu)其實(shí)也是一種 Client/Server 結(jié)構(gòu)，它以WebServer 為服務(wù)器軟件，以瀏覽器為客戶端軟件。 Client/Server 結(jié)構(gòu)比較適合一些中小規(guī)模的系統(tǒng)，在客戶端數(shù)量不是很大的情況下， C/S 模式確是一個(gè)成熟的運(yùn)行環(huán)境，具有很好的可靠性和保密性。 而網(wǎng)絡(luò)控制器作為現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，具有 PC/Windows 結(jié)構(gòu)的中央管理工作站所無(wú)法具有的穩(wěn)定性，其設(shè)計(jì)可以保證設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。 ? 網(wǎng)絡(luò)控制器安全可靠 網(wǎng)絡(luò)控制器使用安全可靠的嵌入式架構(gòu)，電子部件設(shè)計(jì)安全可靠。 16 此外，根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范和業(yè)主項(xiàng)目實(shí)際情況的要求，我們?cè)趯?duì)本工程樓宇自控系統(tǒng)的選型中遵循以下的原則： 先進(jìn)性 ：系統(tǒng)采用最新一代 WEB 樓宇管理系統(tǒng)平臺(tái)。聯(lián)接于同一網(wǎng)絡(luò)的多臺(tái)控制器能進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，分別執(zhí)行不同的任務(wù)或同一任務(wù)的不同程序段，不需通過(guò)上一 級(jí)處理器。 經(jīng)濟(jì)性 ： Niagara 系統(tǒng)具有 很高的性能價(jià)格比。 與其它開(kāi)放的樓宇自控系統(tǒng)相比，其最大的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可以任意地在中央管理層面以及現(xiàn)場(chǎng)控制層面對(duì) 建筑物的所有機(jī)電設(shè)備進(jìn)行完美的集成，這就保證了集成的穩(wěn)定與可靠，使得集成層面的精確控制真正成為可能。在最短的時(shí)間內(nèi)傳輸大量的數(shù)據(jù)到 WEB 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，及時(shí)完成數(shù)據(jù)采集、分析處理及 WEB 顯示任務(wù)夠根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算出合適的控制參數(shù)，保證可靠的通訊聯(lián)接以及快速的響應(yīng)速度。這樣的集成，實(shí)現(xiàn)了真正意義的多系統(tǒng)不同設(shè)備的無(wú)縫連接，最大程度地節(jié)省和保護(hù)了業(yè)主的投資。 ? 由于采用分布式 Web 布局，即使服務(wù)器軟件癱瘓，也僅影響其服務(wù)器的數(shù)據(jù)服務(wù)功能，不對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生致命影響。 ? 根據(jù)系統(tǒng)的內(nèi)存容量的使用狀況控制器還可以使用 RS485 接口集成 BAC（ MS/TP）設(shè)備、 Modbus 設(shè)備以及使用私有協(xié)議非開(kāi)放的設(shè)備。 ? EASYIO 控制器使用 標(biāo)準(zhǔn)通訊 技術(shù)，可以集成第三方設(shè)備或被第三方的軟件集成。 中央站 由 1 臺(tái)配置為 P4/2G（最低配置）的計(jì)算機(jī)作為中央處理設(shè)備，管理系統(tǒng)采有美國(guó) TRIDIUM 樓宇系統(tǒng) 。 25 第四部分 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)功能控制方案說(shuō)明 41 系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)原則 本工程建筑面積大，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，功能復(fù)雜，機(jī)電設(shè)備多，系統(tǒng)接口多。另外， BAS 系統(tǒng)與強(qiáng)電的配合尤其重要，如二次回路的設(shè)計(jì)就需要在深化設(shè)計(jì)時(shí)予以確認(rèn)。 . 提高室內(nèi)溫濕度控制精度 室內(nèi) 溫濕度的變化與建筑節(jié)能有著緊密的相關(guān)性。這不但對(duì)人體的健康和舒適性來(lái)講都是不適宜的，同時(shí)也浪費(fèi)了能源。采取固定新風(fēng)量的方式是不夠精確的，因?yàn)殡S著季節(jié)和時(shí)間的變化以及空氣的污染情況，室外空氣中 CO2 濃度是變化的，同時(shí)室內(nèi)人員的變化自然對(duì)新鮮空氣的需求也發(fā)生變化，所以最為合理的方式是根 據(jù)室內(nèi)或回風(fēng)中的CO2 濃度，自動(dòng)調(diào)節(jié)新風(fēng)量，以保證室內(nèi)空氣的新鮮度，控制功能較完善的建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)可以滿足這些控制要求。對(duì)于小功率的風(fēng)機(jī)或者帶軟啟動(dòng)的風(fēng)機(jī)可以考慮風(fēng)機(jī)間歇式的控制方法，如果使用得當(dāng)，一般每一個(gè)小時(shí)風(fēng)機(jī)只運(yùn)行 40~50 分鐘，節(jié)能效果比較明顯。這是由于在恒定的供回水壓力差的下，自平衡能力很差，流量值與實(shí)際熱交換的需 要量想差甚遠(yuǎn)，往往因而造成溫濕