【正文】 ....................................................................... 17 一、設(shè)計依據(jù) 建筑概況 本課程設(shè)計采用真題假做的方式完成實際建筑的建筑物自動化系統(tǒng)（ BA）設(shè)計，本課程設(shè)計提供的 建筑為某辦公樓，建筑共 6 層，面積約 12020m2，建筑采用中央空調(diào)滿足室內(nèi)舒適性要求，辦公室采用新風(fēng)＋風(fēng)機盤管形式、兩個會議室采用風(fēng)柜送風(fēng)滿足室內(nèi)舒適性。中央空調(diào)系建筑自動化課程設(shè)計說明書 3 統(tǒng)末端有 6 臺 新風(fēng)機（每層 1 臺），每層有風(fēng)機盤管 26 臺；兩個會議室的有 2 臺 風(fēng)柜。 設(shè)計資料 設(shè)計任務(wù)書相關(guān)資料。 二、設(shè)計范圍 本設(shè)計要求根據(jù)課程設(shè)計書給出的工程概況及《智能建筑設(shè)計標準》（ GB/T 503142020）和《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（ JGJ/T 1692）等相關(guān)資料為依據(jù)，完成該 建筑空調(diào)系統(tǒng) BAS 方案設(shè)計，實現(xiàn)對該建筑物空調(diào)系統(tǒng)進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，從而達到啟?？刂?、狀態(tài)檢測與現(xiàn)實、運行調(diào)節(jié)、集中管理的功能，以達到安全運行、節(jié)能和延長設(shè)備使用壽命的目的。 該建筑采用美國江森自控公司的 Metasys 中央監(jiān)控系統(tǒng)，配合該公司的網(wǎng)絡(luò)控制器（ NCU）和直接數(shù)字控制器（ DDC）等硬件，實現(xiàn)建筑空調(diào)系統(tǒng)的智能控制。 根據(jù)建筑空調(diào)系統(tǒng)具體情況和考慮經(jīng)濟性因素，風(fēng)機盤管不納入 BA 控制，空調(diào)系統(tǒng)的其余設(shè)備均要求實現(xiàn) BA 控制，包括新風(fēng)機、風(fēng)柜、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機、主機等設(shè)備，所有設(shè)備均為常規(guī)舒適性空調(diào)設(shè)備。 建筑自動化課程設(shè)計說明書 4 三、設(shè)計內(nèi)容 、樓宇設(shè)備信息匯總 本建筑共有六層，現(xiàn)將該建筑中各樓層中的設(shè)備列表如下： 層數(shù) 設(shè)備類型 功率 臺式 1 層 180Rt 螺桿式冷機組 2 冷凍水泵（兩用一備） 37kw 3 冷卻水泵（兩用一備） 30kw 3 新風(fēng)機 1 風(fēng)柜 2 2 層 新風(fēng)機 1 3 層 新風(fēng)機 1 4 層 新風(fēng)機 1 5 層 新風(fēng)機 1 6 層 新風(fēng)機 1 頂層 冷卻塔 2 冷卻塔風(fēng)機 2 新風(fēng)機空調(diào)機組控制設(shè)計 考慮到建筑物位于廣州地區(qū)，夏季供冷，冬季不供熱，因此，新風(fēng)機組僅在夏季運行。室外新風(fēng)進入新風(fēng)機組經(jīng)濾網(wǎng)過濾后，由表面式換熱器進行熱濕處理，當空氣濕度低于設(shè)定值時，可通過加濕器加濕，處理后的空氣通過送風(fēng)機配送到各空調(diào)房間內(nèi)。 新風(fēng)機組根據(jù)《智能建筑設(shè)計標準》（ GB/T 503142020）中對空氣處理系統(tǒng)的監(jiān)控功能要求進行設(shè)計，系統(tǒng)圖如下： 建筑自動化課程設(shè)計說明書 5 系統(tǒng)監(jiān)控參數(shù)如下： 新風(fēng)閥、冷水閥、加濕閥控制。根據(jù)室內(nèi) CO2 濃度的監(jiān)測得出空氣品質(zhì)調(diào)整，計算并自動調(diào)節(jié)閥門開度，提供滿足空氣質(zhì)量要求的最小新風(fēng)量，以實現(xiàn)降低能耗。（ AI） 過濾網(wǎng)狀態(tài)顯示與報警。當風(fēng)機運行時，如果過濾網(wǎng)干凈，濾網(wǎng)前后壓差小于設(shè)定值；反之，如果過濾網(wǎng)積灰增加，濾網(wǎng)前后的壓差變大，當超過設(shè)定值時，微壓差開關(guān)就會閉合。 送風(fēng)溫度 /濕度的監(jiān)測。 新風(fēng)機監(jiān)控，包括新風(fēng)機運行狀態(tài)、故障報警、手 /自動狀態(tài)和啟 /停狀態(tài)的監(jiān)建筑自動化課程設(shè)計說明書 6 測。 5）消防聯(lián)動控制。 新風(fēng)機組運行控制檢測原理方框圖如下： 該調(diào)節(jié)原理屬于典型的單回路負反饋控制原理調(diào)節(jié)。 同時溫度傳感器監(jiān)測新風(fēng)溫度作為擾動信號，采用前饋補償?shù)姆绞较嘛L(fēng)溫度變化對輸出的影響。設(shè)計該舒適性空調(diào)采用全空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要通過檢測回風(fēng)溫度、濕度，作為調(diào)建筑自動化課程設(shè)計說明書 7 節(jié)冷水閥、加濕閥的依據(jù)，從而達到室內(nèi)空氣溫度濕度滿足要求。由于系統(tǒng)較小， 以回風(fēng)溫度代替室內(nèi)空氣的平均溫度，作為調(diào)節(jié)依據(jù)之一。 (5AO) 新風(fēng)、排風(fēng)進行單獨的連續(xù)調(diào)節(jié)，安裝單獨電動執(zhí)行期和 PI 調(diào)節(jié)器。 同理，現(xiàn)場控制器通過 2 路 AO 信號控制冷水閥、加濕閥的開與關(guān)，調(diào)節(jié)閥門的開度 實現(xiàn)冷水量以及蒸汽量的控制。 室內(nèi) CO2 濃度的監(jiān)測。 (DI) 在濾網(wǎng)兩側(cè)裝設(shè)壓差開關(guān)，監(jiān)視過濾網(wǎng)的暢通情況。這個閉合開關(guān)信號通過一路DI 輸入現(xiàn)場控制器，控制器發(fā)出報警，提醒工作人員進行清洗。 (4AI) 建筑自動化課程設(shè)計說明書 8 在新風(fēng)機組出口處設(shè)溫濕度變送器，接至現(xiàn)場 控制器的 2 路 AI 輸入通道上，分別對空氣的干濕球相對溫度進行檢測，對比設(shè)定的溫度、濕度參數(shù)的差值，對冷水閥、加濕閥開度進行 PI 數(shù)字式調(diào)節(jié)，現(xiàn)場控制器通過 AO 通道控制電動冷水閥、電動加濕閥的閥門開度，從而控制換熱濕量，使送風(fēng)溫溫度滿足設(shè)定的范圍內(nèi)。 (6DI+2DO) DDC 控制模塊 通過控制新風(fēng)機控制箱的啟停觸點實現(xiàn)對新風(fēng)機的啟?？刂?；檢測風(fēng)機配電線路主接觸器的輔助觸點實現(xiàn)風(fēng)機運行狀態(tài)監(jiān)測；檢測風(fēng)機配電線路熱繼電器的輔助觸點實現(xiàn)風(fēng)機 電氣故障監(jiān)測，風(fēng)機故障報警時，自動停止風(fēng)機運行；從手 /自動開關(guān)把 DI 信號輸送給現(xiàn)場控制器，以檢測風(fēng)機的手 /自動狀態(tài)；檢測風(fēng)機前后壓差（壓差信號）實現(xiàn)風(fēng)機運行故障監(jiān)測。 溫度傳感器監(jiān)測新 風(fēng)溫度作為擾動信號，采用前饋補償?shù)姆绞较嘛L(fēng)溫度變化對輸出的影響。 建筑自動化課程設(shè)計說明書 9 該冷機組只需要考慮啟停控制（包括連鎖控制），安全功能有冷機組本身控制器完成。 DDC 控制模塊 通過控制機組控制箱的啟 停觸點實現(xiàn)對機組的啟?？刂疲粰z測機組配電線路主接觸器的輔助觸點實現(xiàn)機組運行狀態(tài)監(jiān)測；進入蒸發(fā)器的閥門以及進入冷凝器的閥門控制。 出口狀態(tài)信息檢測出口流量，當?shù)陀谝髸r報警并切斷電源。 建筑自動化課程設(shè)計說明書 10 冷卻水系統(tǒng)控制設(shè)計 該建筑設(shè)有兩個冷卻塔，兩臺冷卻塔風(fēng)機，三臺冷卻水泵 (兩用一備 )構(gòu)成冷卻水系統(tǒng)主體，通過檢 測水位，流量，進回水溫度實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)測，通過減少通過冷凝器流量，會使冷凝溫度上升，效率降低，但是可以采用降低水泵轉(zhuǎn)速方式降低電耗，獲得較好的 COP 值，即存在合適的冷卻水流量，可獲得較好的節(jié)能效果。在冷卻水進出口處設(shè)溫度變送器，接至現(xiàn)場控制器的 2 路AI 輸入通道上，分別對冷卻水溫度進行檢測，對比設(shè)定的溫度參數(shù)的差值，對電動閥開關(guān)進行控制。 冷卻塔 ： 監(jiān)測 冷卻塔水位 ，在低液位時報警。通過壓力傳感器檢測，若冷卻水流量低于安全工作界限，則報警。 DDC 控制模塊 通過控制冷卻水泵控制箱的啟停觸 點實現(xiàn)對機組的啟?？刂?；檢測配電線路主接觸器的輔助觸點實現(xiàn)水泵運行狀態(tài)監(jiān)測；檢測水泵配電線路熱繼電器的輔助觸點實現(xiàn)水泵電氣故障監(jiān)測，水泵故障報警時，自動停止機組運行；從手 /自動開關(guān)把 DI 信號輸送給現(xiàn)場控制器，以檢測水泵的手 /自動狀態(tài)，檢測水泵運行故障 冷卻塔風(fēng)機配電箱， DDC 控制模塊 通過控制風(fēng)機控制箱的啟停觸點實現(xiàn) 對風(fēng)機的啟?？刂?；檢測配電線路主接觸器的輔助觸點實現(xiàn)風(fēng)機運行狀態(tài)監(jiān)測；檢測風(fēng)機配電線路熱繼電器的輔助觸點實現(xiàn)風(fēng)機電氣故障監(jiān)測，風(fēng)機故障報警時，自動停止風(fēng)機運行；從手 /自動開 關(guān)把 DI 信號輸送給現(xiàn)場控制器，以檢測風(fēng)機的手 /自動狀態(tài)，檢測風(fēng)機運行故障，同時檢測風(fēng)機工作電流以及工作頻率，各以一路 AI 輸出，根據(jù)電流調(diào)節(jié)變頻器。 冷凍水系統(tǒng)控制設(shè)計 該建筑設(shè)有三臺冷凍水泵 (兩用一備 )，以及膨脹水箱、集水器、分水器構(gòu)成冷凍水系統(tǒng)，通過冷凍水循環(huán)，將冷機組的冷量送到空調(diào)系統(tǒng)，為保證冷凍機正常工作，需要保證蒸發(fā)器通過足夠的水量，監(jiān)控系統(tǒng)具備有低水流報警與控制，根據(jù)用戶末端熱濕負荷要求 ，調(diào)節(jié)冷凍水供水溫度和流量適應(yīng)空調(diào)負荷變化，向空調(diào)系統(tǒng)提供足夠的冷量，保證用戶要求，實現(xiàn)安全節(jié)能運行。 DDC 控制模塊 通過控制冷凍水泵控制箱的啟停 觸點實現(xiàn)對水泵的啟?？刂?；檢測配電線路主接觸器的輔助觸點實現(xiàn)水泵運行狀態(tài)監(jiān)測；檢測水泵配電線路熱繼電器的輔助觸點實現(xiàn)水泵電氣故障監(jiān)測，水泵故障報警時，自動停止機組運行；從手 /自動開關(guān)把 DI 信號輸送給現(xiàn)場控制器，以檢測水泵的手 /自動狀態(tài)，檢測水泵運行故障。 供回水溫度監(jiān)測。 檢測供水器、集水器壓差，接入 DDC 一路 AI 通道， DDC 根據(jù)接收到的壓差信號進行 PI 數(shù)字式調(diào)節(jié)，控制旁通閥開度進行調(diào)節(jié)。 設(shè)備選擇 根據(jù) DDC 信息點統(tǒng)計表，以及江森自控公司 DDC 模塊的配置要 求和本建筑的特點，為了控制和維修的方便，以各層為單位，為本圖書館附樓進行 DDC的選擇，包括 DDC 主模塊和子模塊 I/O 參數(shù)配置。 建筑自動化課程設(shè)計說明書 14 按設(shè)計要求，每一個 DDC 箱都必須安裝主模塊 MSFEU，當主模塊的信息接點滿足不了設(shè)備的信息點，可選用主模塊 擴展子模塊 MSIOM 系列的方式來滿足設(shè)備信息點的需求，一般還要預(yù)留約 15%DI、 DO 信息接點。 DDC1 選用 MSFEU26200BAC 通用數(shù)字控制器作為主模塊，和一個MSIOM17100BAC I/O 擴展模塊可以滿足要求。 DDC3 選用 MSFEU26200BAC 通用數(shù)字控制器作為主模塊，三個MSIOM37100BAC I/O 擴展模塊和五個 MSIOM17100BAC I/O 擴展模塊可以滿足要求。 頂層控制器的選擇 頂層需要控制的有冷卻水系統(tǒng)兩個冷卻塔和兩臺冷卻塔風(fēng)機相關(guān)部分，冷凍水膨脹水箱相關(guān)部分需要控制的信息點如下表 AI DI AO DO 冷卻水系統(tǒng) 4 12 0 2 冷凍水系統(tǒng) 0 3 0 1 可設(shè)一個 DDC9 控制箱，選用 MSFEU26200BAC 通用數(shù)字控制器作為主模塊和四個 MSIOM17100BAC I/O 擴展模塊可以滿足要求。該建筑物共六層，設(shè)計任務(wù)只給出了主要設(shè)備，其他給 予了我們很大的想象自由發(fā)揮空間。 本設(shè)計通過對不同機組的新風(fēng)溫度、回風(fēng)溫度和送風(fēng)溫度等進行監(jiān)測，與設(shè)定值進行比較，再通過設(shè)計的監(jiān)控點以及 DDC系統(tǒng)的控制，改變冷水電動閥的開度從而改變冷水流量來實現(xiàn)改變空氣狀態(tài)的目的，同時根據(jù)室內(nèi)新風(fēng)要求改變新風(fēng)閥、回風(fēng)閥的開啟度，從而達到維持室內(nèi)空氣舒適度的要求。 在設(shè)計過程中，由于本人才疏學(xué)淺，設(shè)計依舊 存在各種不足：一些監(jiān)控點沒有考慮周全、各系統(tǒng)的控制動作敘述的也不夠詳細、原理圖也不全等。 對于 HVAC 系統(tǒng)它 是由管道連接各種空調(diào)設(shè)備而組成的一個相互關(guān)聯(lián)、相互影響的系統(tǒng)， 它 的研究和發(fā)展方向是為人類提供更加舒適的工作和生活環(huán)境。 通過 控制系統(tǒng)的核心 DDC 控 制器實現(xiàn)控制功能。然而據(jù)目前狀況，我國自動化設(shè)備生產(chǎn)仍然比較乏力，大部分設(shè)備得依靠外國品牌，導(dǎo)致成本價格昂貴，致使系統(tǒng)回收期增大，不能普及。 回憶這次課程設(shè)計的過程，一開始總是艱苦的過程，面對毫無思路的課程設(shè)計任務(wù)書，不知從何下手，一直迷茫，然而事在人為，通過不斷地與同學(xué)探討，查找資料，翻看教材書籍，總算完成了，雖然我知道會有很多的不足，但是我學(xué)會 了課程設(shè)計的精神 —— 與同學(xué)分享探討、多渠道查詢資料等等。 也使我感受到建筑智能技術(shù)是現(xiàn)代建筑的發(fā)展方向，如何利用智能技術(shù)改變傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)控制則是我們努力的方向。 最后，感謝老師的辛勤教導(dǎo)。 一、 2020 年及 “十二五 ”時期主要工作回顧 2020 年是 “十二五 ”規(guī)劃的收官之年。 ——區(qū)域經(jīng)濟運行總體平穩(wěn)。 ——重點區(qū)域建設(shè)全面提速。中德建筑自動化課程設(shè)計說明書 24 裝備園 10 平方公里起步區(qū)建設(shè)全面啟動，中德園成為國務(wù)院批復(fù)的首個以中德高端裝備制造產(chǎn)業(yè)合作為主題 的戰(zhàn)略平臺、 “中國制造2025”與 “德國工業(yè) ”戰(zhàn)略對接合作的重要載體。鐵西金谷成為全市生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)“三大戰(zhàn)役 ”的主戰(zhàn)場?，F(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)值 294 億元，占全市建筑業(yè)總產(chǎn)值三成以上。全區(qū)整合整理土地 72 宗。 ——重大項目建設(shè)順利推進。 40 個市重點項目全部開復(fù)工，完成投資 億元。同時，積極爭取國家省市政策、項目和資金支持，全年爭取支持資金 億元，其中老工業(yè)基地搬遷改造項目獲批國家資金 5897 萬元。成功舉辦 “沈陽 —慕尼黑裝備制建筑自動化課程設(shè)計說明書 25 造產(chǎn)業(yè)推介會 ”、 “遼寧省 —巴登符騰堡州裝備制造產(chǎn)業(yè)合作推介會 ”，并在法蘭克福設(shè)立中德裝備園代表處。德國萊瑪特高精度光電子設(shè)備、法國電力集團基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、日本 IHI 株式會社農(nóng)機生產(chǎn)基地等 50 余個項目加快推進。北方重工盾構(gòu)機代表我國同類產(chǎn)品首次打入南美市場。外貿(mào)出口勢頭良好，沈鼓集團、三一重工出口分別增長 倍和 倍。整合行政機構(gòu)，將發(fā)改局與科技局合并、昆明湖與西三環(huán)合署。組建兩區(qū)行政審批局，啟動企業(yè)投資項目管理體制改革試點工作，審批時限由 120 天減至 天，縮減 %。建立權(quán)責(zé)清 單制度，減少行政審批事項 1258 項， “三證合一 ”工作經(jīng)驗在全省推廣， “一照一碼 ”登記模式全面實施。國企改革穩(wěn)步推進，北方重工與中建材簽署聯(lián)合重組合作協(xié)議，沈鼓集團上市通過證監(jiān)會初