建筑设备自动化系统设计2

7.5建筑设备自动化系统设计7.5.1系统设计的原则与基本步骤7.5.2BAS的组成与系统结构7.5.3BAS的实现方案7.5.4系统规模的划分7.5.5组建系统的一般原则7.5.6BAS的功能要求7.5.7监控点一览表的编制7.5.8BAS的电源7.5.9BAS的接地7.5.10BAS的线路选择与敷设7.5.1系统设计的原则与基本步骤(1)设计原则A.功能实用性B.技术先进性C.设备与系统的开放性和互操作性D.选择符合主流标准的系统与产品E.系统的生命周期成本F.可集成性G.系统安全性H.可靠性和容错性I.经济性(2)设计步骤A.技术需求分析B.确定各功能子系统的控制方案C.确定系统监控点及监控设备D.统计汇总控制设备(传感器、执行器)清单E.绘制出各种被控设备的控制原理图(3)设计流程A.设计任务开始B.研究建筑物的功能C.了解业主需求和未来物业管理方式D.了解机电专业控制要求E.确定控制范围和内容F.与机电专业探讨控制方案G.确定BAS控制水平和方式H.根据系统集成要求，确定BAS网络结构I.系统选型J.和土建专业结合，确定控制，定位置、面积，竖井的数量、位置、面积、布线方式、标高K.画出大楼BAS网络控制图L.配合电气专业完成配电设备二次回路设计M.仪表量程计算、选择N.调节阀计算O.确定BAS现场传感器、执行器规格、尺寸、安装方式P.画出各子系统控制系统图Q.画出地层管线敷设平面图R.开列BAS设备材料表S.写出设计施工要点说明T.各专业图样会签U.设计任务完成V.施工图交底及施工配合7.5.2BAS的组成与系统结构(1)BAS的组成建筑设备自动化系统电力供应与管理系统高压配电、变电、低压配电、应急电源照明控制与管理工作照明、事故照明、艺术照明、特殊照明环境控制与管理空调、冷源、热源、通风、环境监测与控制、给排水与饮用水、卫生设备、污水处理消防报警与控制自动监测与报警、灭火、排烟、联动控制、紧急广播保安监视与控制出入控制、电视监视、防盗报警、确认分析交通运输电梯、停车场管理系统广播系统背景音乐、事故广播管理服务运行报表、经济分析、维护及档案管理其它(2)BAS的系统结构车辆出入控制门禁控制系统周界安防防盗报警闭路电视监控巡更系统火灾自动报警电梯系统机电设备控制(狭义BAS)消防控制中心安保控制系统车库/停车场管理系统给排水系统空调系统照明系统变配电系统背景音乐/消防广播消防联动控制网络控制器/网关网络控制器/网关网络控制器/网关7.5.3BAS的实现方案(1)按建筑设备功能组织BAS系统网络服务器系统监测中央管理空调系统照明系统电梯监控系统安保系统通信控制器DDCDDC通信控制器DDCDDC通信控制器DDCDDC通信控制器DDCDDC局域控制计算机或分站计算机特点：A.系统是按照整个建筑的设备功能来组织的，布线及施工复杂，调试工作量大；B.系统可靠性较弱，子系统失灵会波及整个BAS系统；C.节省设备投资；适合功能单一的建筑(如办公楼)。(2)按照建筑物层面组织BAS系统网络服务器DDC通信控制器区域控制计算机DDCDDCDDC照明空调给排水电视监控DDC通信控制器区域控制计算机DDCDDCDDC照明空调给排水电视监控…监控管理计算机电梯运行管理消防监控安保监控集中监控主干网络第1层楼面控制子系统第n层楼面控制子系统…现场通信网络现场通信网络……特点A.按按照楼层层层面组组织BAS系统统，布线线施工简简单，子子系统的的控制功功能设置置比较灵灵活，调调试工作作相对独独立；B.整整个系统统的可靠靠性较好好，子系系统的失失灵不会会波及整整个系统统；C.设设备投资资大，尤尤其是高高层建筑筑；适合合于商用用的多功功能建筑筑。(3）混混合型BAS系系统兼有上述述两种结结构特点点的形式式，即某某些子系系统如供供电、给给排水、、消防、、电梯等等，采用用按整座座建筑物物设备功功能组织织的集中中控制方方式；而而另外一一些子系系统如空空调、灯灯光照明明，则按按建筑楼楼层层面面组织的的分区控控制方式式。该系系统结构构灵活，，可根据据实际情情况调整整。系系统规模模的划分分(1)分分类原因因A.不不同厂家家推出的的商品化化BAS产品介介绍或综综述多涉涉及到规规模的划划分问题题；B.便便于系统统结构的的规划、、确定通通信方式式和控制制问题以以及监控控中心的的规划。。(2)BAS规模按按监控点点的数量量划分(3)按按系统统监控点点数量、、一次投投资、建建筑总投投资来划划分表中数据据只是一一个时期期的统计计数据，，只能作作粗略估估计时的的参考，，绝不能能作为系系统规划划与设计计的指标标值。组组建系系统的的一般般原则则(1)通通过规规划与与设计计确定定BAS的的服务务功能能并保保证其其实现现A.首首先先应该该确定定其应用功功能，并考考虑与与管理理体制制相适适应。。a.确确保保建筑筑物(群)内环环境舒舒适；；b.提提高高建筑筑物自自身以以及人人员与与设备备的整整体安安全水水平和和对灾灾害的的防御御能力力；c.通通过过最佳佳控制制节省省能耗耗；d.提提供供可靠靠的、、经济济的最最佳能能源供供应方方案，，进行行节能能管理理；e.使使设设备高高效运运行，，减轻轻人员员的劳劳动强强度；；f.不不断断地、、及时时地提提供有有关设设备运运行情情况的的资料料，集集中收收集、、整理理，作作为设设备管管理决决策的的依据据，实实现设设备维维护工工作的的自动动化。。B.从从技术实实现的角度度分析析尽可可能多多地把把一些些设备备系统统纳入入BAS：：a.能能够够实现现全面面的集集中监监控；；b.硬硬设设备资资源的的共享享性好好；c.便便于于一体体化的的维修修管理理；d.可可以以统筹筹在正正常与与异常常情况况下的的设备备控制制方案案，使使它们们协调调地、、合乎乎逻辑辑地工工作。。当然，，并非非所有有的BAS都必必须包包罗上上列的的全部部系统统，例例如有有的从从节能效效益出发只只将HVAC纳纳入BAS。另另外，，从管理体体制上也要要求一一些系系统独独立设设置，，如多多数的的火灾灾自动动报警警和消消防联联动控控制系系统就就是独独立设设置的的，并并不纳纳入BAS。(2)要要集控控制和和管理理于一一体，，分散散控制制、集集中监监控与与管理理，尽尽量减减少故故障的的波及及面A.BAS是是一种种综合合性的的多级级分布布式计计算机机信息息处理理与控控制系系统。。B.综合性性体现在在它集集控制制与管管理于于一体体；集集计算算机控控制技技术、、计算算机通通信技技术和和局部部网络络技术术于一一体。。控管管一体体和实实现集集中监监控都都是出出于管管理的的需要要。C.分散控控制则是出出于设设备监监控、、为管管理提提供决决策依依据和和缩小小故障障范围围的综综合需需要。。（3））系统统要具具有一一定的的可变变性A.任任何何一个个已经经建成成使用用的建建筑，，随着着时间间的推推移，，其使使用功功能不不可能能是一一成不不变的的，，必然然会要要求BAS系统统在控控制与与管理理功能能上与与之相相适应应，即即要求求BAS具具有一一定的的可变变性，，亦即即：a.系系统统功能能扩展展的可可能性性和适适应性性；b.控控制制与管管理功功能扩扩展或或改变变时的的易行行性；；c.硬硬件件与软软件进进入系系统或或退出出系统统的方方便性性。B.系统扩扩展性性的内内容a.在在中中央站站增设设管理理用的的工作作站，，满足足管理理工作作量扩扩展的的需要要；b.增增设设分站站，扩扩展被被监控控的系系统；；c.在在分分站增增设模模块或或插件件，扩扩展监监控点点；d.在在系系统中中扩展展管理理功能能，如如增加加“趋趋势报报告””的数数量、、西文文系统统改为为汉化化系统统等，，虽然然这不不一定定开辟辟局域域网，，但应应用软软件扩扩展是是必然然的。。7.5.6BAS的功功能要要求中央监监控系系统集集计算算机技技术、、现代代控制制技术术、信信息通通信技技术于于一体体，对对智能能建筑筑的所所有设设施进进行全全面监监控，，以实实现舒舒适、、安全全、高高效、、节能能的目目的。。因此此，中中央监监控系系统必必须具具备：：（1））监控控功能能A.状状态态监控控B.警警报报发生生监控控C.启启动动/停停止失失败监监控和和启动动停止止次数数累计计D.计计测测值上上、下下限监监控和和偏差差监控控E.运运转转时间间累计计和连连续运运行时时间监监控F.监监视视器使使用范范围指指定(2））操作作功能能A.手手动动个别别启动动/停停止操操作B.远远程程设定定值变变更C.程程序序设定定值变变更D.许许可可/禁禁止指指定E.维维修修登录录/解解除F.鼠鼠标标器操操作G.操操作作密码码指定定(3)显显示功功能A.监监视视器系系统显显示B.动动画画显示示C.多多窗窗口显显示D.画画面面移动动显示示E.单单管管理点点的详详细画画面显显示F.趋趋势势图、、长条条图显显示G.日日历历显示示H.警警报报一览览表显显示I.未未确确认警警报一一览表表显示示J.维维修修登录录一览览表显显示K.一一览览表显显示L.程程序序一览览表显显示M.日日报报、月月报、、年报报显示示N.预预约约画面面显示示O.显显示示履历历的显显示P.直直接接选择择显示示Q.报报警警指示示显示示(4)控控制功功能A.日日历历功能能B.时时间间程序序C.联联动动程序序D.火火灾灾意外外事故故程序序E.停停电电处理理和恢恢复供供电程程序F.自自备备发电电时的的强制制驱动动控制制G.最最佳佳启动动/停停止控控制H.室室外外空气气引入入控制制I.远远程程设定定值的的时间间控制制J.简简易易运算算控制制(5)数数据管管理功功能A.趋趋势势数据据的再再显示示功能能B.用用户户数据据处理理辅助助功能能C.警警报报记录录D.操操作作/状状况变变化记记录(6)安安全保保障功功能A.机机器器登记记薄/机器器履历历管理理B.运运转转实时时管理理C.安安全全保障障时间间表管管理(7)记记录功功能A.信信息息记录录B.报报表表记录录C.监监视视系统统图记记录D.一一览览表记记录(8)自自诊断断功能能A.传传送送系统统故障障监控控B.系系统统异常常状况况自行行监控控(9)内内部互互通电电话功功能A.通通话话功能能B.音音频频监控控功能能(10)与与其其它系系统之之间的的通信信功能能A.通通过过安全全保障障系统统、电电源监监控系系统、、冷却却装置置和内内部互互通电电话等等进行行通信信监监控点点一览览表的的编制制(1)编编制原原因A.监监控控点一一览表表是为为确定定系统统硬件件和应应用软软件设设置提提供依依据。。B.监监控控点一一览表表的格格式以以简明明、清清晰为为原则则，根根据选选定的的建筑筑物内内各类类设备备的技技术性性能，，有针针对性性地进进行制制表。。C.所所编编制的的监控控点一一览表表，对对于每每个监监控点点应明明确表表示其其内容容，如如所属属设备备名称称及其其编号号、监监控点点的被被控量量、监监控点点所属属类型型。(2)监监控点点号确确定原原则每个监监控赋赋予““点号号”，，确定定点号号应遵遵守如如下原原则：：A.必必须须适合合计算算机处处理；；B.是是一一种系系统有有序的的数字字式代代码；；C.要要有有一定定的可可扩展展性；；D.所所有有点号号位数数一致致；E.点点号号由0--9和和非易易错英英文字字母组组成。。::点在组内的编号

单体机组(或建筑分区)的编号

被控对象系统(或通道、子系统)的编号

(3)监监控点点号排排序方方法7.5.8BAS的电电源(1)BAS的负负荷级级别及及供电电要求求1)负负荷荷级别别按有关关设计计规范范规定定，BAS的监监控中中心的的负荷荷级别别为一级负负荷。2)供供电要要求A.监监控控中心心应从从变电电所引引出两两条专专用回回路供供电，，两条条供电电回路路一备一一用，且在在末端自自动切切换。B.BAS中中央站站必须须配置置UPS，且不不能把把UPS的的接入入认为为是供供电回回路一一备一一用的的要求求得到到了满满足。。C.分分站站电源源宜从从监控控中心心专用配电盘盘上引引出。。D.监监控控中心心内系系统主主机及及其外外部设设备宜宜设专专用配配电盘盘，通通常不不宜与与照明明、动动力混混用。。E.供供电电质量量应满满足产产品要要求，，若无无明确确要求求或所所提要要求过过低，，则参参照计计算机机供电电电源源质量量要求求的C级标标准：：电压波波动≤≤±10％％；频率变变化≤≤±1Hz：波形失失真率率≤±±20％。。(2)负负荷容容量A.BAS用用电负负荷的的总容容量为为现有设设备总总容量量与预计扩扩展总总容量量之和。。若扩扩展容容量无无明确确规划划依据据，可可按现现有容容量的的20％估估算。。B.长期无无间断断的连连续运运行是BAS的的特点点之一一，因因此，，应按按需要要系数数等于于1.0计计算。。C.考考虑虑预留留扩展展容量量，在在无明明确规规划时时，其其统计计增容容数字字约为为5%---20%。(3)电电源源设设备备1).对对电电源源设设备备要要研研究究的的项项目目及及对对策策电源源质质量量、、供供电电可可靠靠性性问问题题。。2).不不停停电电电电源源装装置置(UPS)A.BAS中中的的设设备备不不工工作作或或误误动动作作产产生生原原因因a.由由于于电电业业部部门门不不可可预预测测的的事事故故而而停停电电。。b.由由于于雷雷电电而而引引起起的的瞬瞬时时电电压压波波动动。。c.由由于于接接入入同同一一系系统统的的负负荷荷而而引引起起的的干干扰扰或或电电压压波波动动。。d.频频率率波波动动。。因而而在在BAS中中，，必必须须设设置置不不停停电电电电源源，，即即UPS，，一一般般UPS的的供供电电时时间间应应不不低低于于20min。。B.采采用用UPS时时应应采采取取的的措措施施由于于UPS是是整整流流器器负负荷荷，，容容量量大大，，高高次次谐谐波波对对电电源源侧侧的的影影响响也也大大，，易易引引起起系系统统设设备备的的过过热热、、误误动动作作和和诱诱导导故故障障。。a.整整流流回回路路的的多多相相化化。。b.设设置置交交流流滤滤波波器器。。c.采采用用内内装装高高次次谐谐波波抑抑制制装装置置的的设设备备。。C.UPS容容量量a.根根据据正正常常容容量量计计算算：：各各负负荷荷容容量量的的算算术术和和加加上上预预计计扩扩展展容容量量。。b.根根据据启启动动容容量量计计算算：：单单台台容容量量为为最最大大的的设设备备的的10倍倍额额定定容容量量加加上上其其他他设设备备的的额额定定容容量量之之和和。。选择择最最接接近近的的、、容容量量稍稍大大的的UPS。。3).自自备备发发电电设设备备A.为为了了满满足足计计算算机机系系统统为为一一级级负负荷荷的的供供电电要要求求，，当当采采用用两两个个电电源源供供电电时时，，所所在在地地区区供供电电连连续续性性仍仍无无法法保保证证，，BAS的的工工作作连连续续性性便便无无从从保保证证。。这这时时，，应应根根据据地地区区供供电电的的连连续续性性情情况况，，同同时时考考虑虑到到UPS的的供供电电时时间间仅仅为为20min或或稍稍大大些些，，并并考考虑虑建建筑筑物物的的重重要要性性以以及及其其他他设设备备系系统统的的供供电电要要求求，，确确定定是是否否需需要要设设置置自自备备发发电电设设备备以以及及确确定定自自备备发发电电设设备备的的容容量量。。B.自自备备发发电电设设备备是是对对一一级级负负荷荷中中特特别别重重要要的的负负荷荷供供电电的的应应急急电电源源，，BAS应应划划归归此此类类。。设设计计中中应应考考虑虑BAS的的特特点点，，根根据据其其允允许许中中断断供供电电时时间间来来选选择择能能够够满满足足要要求求的的自自发发电电设设备备，，并并应应按按计计算算机机性性能能允允许许的的电电压压参参数数变变动动范范围围来来考考核核自自发发电电设设备备的的供供电电质质量量。。4).配配电电方方式式BAS中中的的用用电电负负荷荷，，容容易易受受供供电电电电源源的的电电压压波波动动、、周周波波数数变变动动、、干干扰扰、、停停电电、、瞬瞬时时电电压压降降低低等等的的影影响响，，有有时时发发生生误误动动作作或或不不动动作作。。因因此此，，选选择择配配电电方方式式时时，，从从避避免免电电压压波波动动、、干干扰扰的的必必要要性性出出发发，，最最好好避避免免与与其其他他负负荷荷设设备备共共用用线线路路而而应应采采用用专专用用线线路路。。A.中中央央站站(监监控控中中心心)的的配配电电a.由由变变电电所所引引出出两两条条专专用用回回路路供供电电，，两两条条供供电电回回路路一一备备一一用用，，在在监监控控中中心心设设带带自自动动切切换换装装置置的的专专用用配配电电盘盘。。b.监监控控中中心心内内系系统统主主机机及及其其外外部部设设备备宜宜设设专专用用配配电电盘盘，，通通常常不不宜宜与与照照明明、、动动力力混混用用。。c.为为应应付付紧紧急急情情况况下下迅迅速速停停电电，，监监控控中中心心需需在在最最易易迅迅速速接接近近的的位位置置设设置置紧紧急急停停电电开开关关，，并并加加以以醒醒目目标标志志。。B.分分站站配配电电a.对对于于较较大大型型、、大大型型系系统统，，采采用用放放射射式式配配电电方方式式，，即即由由监监控控中中心心专专用用配配电电盘盘以以一一条条支支路路专专供供一一个个分分站站的的方方式式配配电电。。b.当当分分站站数数量量多多而而分分散散时时，，亦亦可可采采用用树树干干式式配配电电方方式式，，即即数数个个分分站站共共用用一一条条线线路路。。c.对对于于中中型型及及以以下下系系统统，，当当产产品品无无要要求求时时，，亦亦可可由由分分站站邻邻近近的的动动力力配配电电盘盘以以专专路路供供电电(最最好好两两路路，，一一备备一一用用)。。d.含含CPU的的分分站站，，应应设设备备用用电电池池组组，，且且支支持持分分站站全全部部负负荷荷运运行行不不小小于于72小小时时，，保保证证停停电电时时不不间间断断供供电电。。的的接接地地(1)接接地地的的基基本本要要求求A.BAS的的接接地地应应按按计计算算机机系系统统接接地地的的规规定定执执行行。。a.交交流流工工作作接接地地，，接接地地电电阻阻不不应应大大于于7ΩΩ；；b.安安全全保保护护接接地地，，接接地地电电阻阻不不应应大大于于7ΩΩ；；c.直直流流工工作作接接地地，，接接地地电电阻阻应应按按计计算算机机系系统统具具体体要要求求确确定定；；d.防防雷雷接接地地，，应应按按现现行行国国家家标标准准《《建建筑筑物物防防雷雷设设计计规规范范》》执执行行。。上述述四四种种接接地地宜宜共共用用一一组组接接地地装装置置，，若若防防雷雷接接地地单单独独设设接接地地装装置置，，则则其其余余三三种种接接地地宜宜共共用用一一组组接接地地装装置置，，接接地地电电阻阻不不应应大大于于其其中中最最小小的的接接地地电电阻阻值值要要求求，，且且两两种种接接地地系系统统的的距距离离不不宜宜小小于于20m。。对直直流流工工作作接接地地有有特特殊殊要要求求需需单单独独设设置置接接地地装装置置的的产产品品，，应应按按产产品品要要求求执执行行。。若若具具体体工工程程难难以以满满足足安安全全距距离离，，则则应应要要求求厂厂家家结结合合工工程程实实际际情情况况，，对对其其原原定定的的接接地地要要求求加加以以适适当当修修改改。。实际工程程中要满满足各种种接地装装置的距距离不小小于20m是很很难做到到，故实实际工程程上，各各种接地地系统共共用一组组接地装装置，其其接地电电阻不大大于1ΩΩ。系统接地地应采取取单点接接地方式式，即将将多种接接地的接接地线分分别接到到接地母母线上，，接地母母线采用用一根接接地线单单点与接接地体相相连接。。由设备备至接地地母线的的连接导导线应采采用多股股编织铜铜线，且且应尽量量缩短连连接距离离，不得得与防雷雷引下线线相邻平平行敷设设。B.某某些产品品可能有有规定的的接地要要求，应应予执行行。如果果执行确确有困难难时，应应要求厂厂家结合合工程实实际情况况对其原原定的接接地要求求加以适适当修