五星级宾馆的楼宇自控设计

随着中国的入世和2010年上海世博会的举办，上海将会接待大批来自世界各地的商务代表及游客。而目前所拥有的五星级宾馆无论在数量上还是在质量上都有差距，今后几年上海将会新建大量五星级宾馆来填补这个缺口。宾馆的智能化是衡量星级标准的一个重要指标，五星级宾馆的智能化控制除了有通常楼宇自控设计的共性外，更有其特性所在。笔者结合已建成并正式通过甲级智能建筑评审的超五星级宾馆——上海某大酒店，以及刚刚设计完成的五星级宾馆——某宾馆等的设计实例，谈一谈五星级宾馆楼宇自控设计的方案与思路。五星级宾馆的智能化控制系统应具备三个最基本功能：独立控制、监督控制及信息管理。构成该系统的主要硬部件有：通讯网络、局域网Ethernet、大型模块化智能控制器及小型智能LonWorks控制器、操作站、信息及报告打印机、网络终端等。其主要软件功能有：摘要(各类报告清单)、密码保护、用户编程(图形化编程语言)、状态改变报告、报警信息报告、报告分组／报警管理、监控点历史、动态趋势分析、累积、统计功能、数据库下传／上载功能、基于MicrosoftWindows的图形化及操作站工作环境、能量管理控制、时间预定功能、设备循环启／停保护、重大设备启／停延时、供电恢复启动程序、用电量限定／负载循环等。1空调系统监控该部分为五星级宾馆楼宇自控的重要组成部分。空调系统大部分设备的运行做到了由中央监控系统进行监视与控制。其方式为中央集中监视、现场分散控制，即所谓的集散式控制。1．1五星级宾馆与一般宾馆空调系统监控设计的共性部分1．1．1冷冻机一冷却水系统监控宾馆的冷源系统一般由冷冻机组、冷冻水泵、冷却塔、冷却水泵、膨胀水箱、压差旁通等组成，由中央监控系统监视各设备的工作状态，并由装于冷冻机房内的现场控制器(DDC)实现以下控制：a．按内部预先编写的时间程序或通过管理中心操作员，启动冷冻机组及各相关设备(冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、电动蝶阀)的联锁控制。b．根据供／回水温差和回水流量的乘积决定冷冻机组启动的台数。c．通过装于冷冻机房内的现场控制器(DDC)及现场检测元件，检测冷冻水系统供／回水总管的压差，控制相对应的旁通阀的开度，以维持合适的压差，保证空调系统的正常工作。d．根据冷却水供／回水温差，调节冷却水旁通阀，以改变冷却水供水温度，保证冷冻机启动。e．冬季时，用板式热交换器来节省并利用能源。开启板式热交换器隔离阀，并根据板式热交换器的供水温度调节进水阀门开度，达到控制要求。1．1．2热水系统监控宾馆的热水系统一般由锅炉、锅炉给水泵、汽一水热交换器、热水泵等组成，由中央监控系统监视各设备的工作状态，并由现场控制器(DDC)实现以下控制：a．根据供／回水温差和回水流量的乘积决定热交换器使用的台数。b．根据热交换器供水温度调节蒸汽阀的开度。c．根据日用油箱油位联锁控制油泵启停。1．1．3新风机系统监控宾馆使用四管制冷／热水盘管系统，其新风机组由中央监控系统监视各设备的工作状态，并通过装于新风机房内的现场控制器(DDC)及现场检测元件，实现以下控制：a．按内部预先编写的时间程序或通过管理中心操作员启动风机后，控制程序投入工作。b．风机启动时，同时开启新风风闸；收到防冻报警信号，同时关闭新风风闸。c．根据送风温度与设定值的偏差，用比例积分控制来调节冷水和热水回水电动二通阀的开度。d．根据送风湿度与设定值的偏差，控制蒸汽阀的开关，达到控制要求。1．1．4空调机系统监控宾馆使用四管制冷／热水盘管系统，其全空气空调机组(AHU)由中央监控系统监视各设备的工作状态，并通过装于空调机房内的现场控制器(DDC)及现场检测元件，实现以下控制：a．按内部预先编写的时间程序或通过管理中心操作员启动风机后，控制程序投入工作。b．根据回风温度与设定值的偏差，用比例积分控制来调节冷水和热水回水电动二通阀的开度。c．根据新风温度及新风湿度计算室外空气焓量来控制新风、回风、排风阀的开度，并通过定风量控制使新风量恒定。1．1．5送、排风机系统监控该部分送、排风机的监控分为二类，一类属于消防用风机，该类风机的启停控制由消防报警控制系统来完成。另一类属于普通风机，该类风机的启停控制可由管理人员手动控制，或由区域控制器(DDC)按预先设定的时间程序自动控制。但该二类风机的工作状态均反馈给中央监控系统。1．1．6风机盘管监控根据室温双位调节阀(冬／夏季节转换)通过现场手动或在中央控制室三速开关调节风量、设定室温以控制风机盘管内电动机的启停及冷水与热水回水电动二通阀的开度。1．2五星级宾馆区别于其它楼宇空调系统监控的特性部分客人的体感舒适度要求对于五星级宾馆来说是相当严格的。比如，客人稍微感觉干燥不适，就说明空气中的湿度不够；或者客人在游泳池感觉到冷，而在餐厅里感觉到热，这就说明宾馆内各部位的温度没有达到期望值，也不符合五星级的标准要求，等等。但同时这样一来，设备有可能要长期运行，耗能也会相当严重。因此，在五星级宾馆这类要求比较高的楼宇中，机电设备监控是否有效，是否节能是衡量宾馆智能化的一个重要指标。下面介绍具体如何实施。1．2．1变风量空调箱(带VAVBox)系统监控该类型变频调速空调箱(带VAVBox)于新风进口处安装CAV(恒定风量阀门)控制器，由中央监控系统监视各设备的工作状态，并通过装于变风量空调箱机房内的现场控制器(DDC)及现场检测元件，实现以下控制：a．按内部预先编写的时间程序或通过管理中心操作员启动风机后，控制程序投入工作。b．为保证末端空气的清新度，根据毕托管测定的压差值，计算出相应的风量，与设定值比较，调节风门的开启度。c．根据回风温度与设定值的偏差，用比例积分控制来调节冷水和热水回水电动二通阀的开度。d．变风量控制，即根据系统内各VAVBox风阀的开度通过数据通信，使现场控制器(DDC)判断出系统风量盈亏，指令变频器同步调节空调箱(AHU)的送风量和回风量，在保证满足所有VAVBox需求风量的前提下，保持空调系统静压最小。e．空调箱(AHU)停止工作时联锁关闭水量调节阀、新风调节阀，空调箱(AHU)起动时关闭新风调节阀作预冷运行。1．2．2VAVBox变风量末端装置的监控VAVBox变风量末端装置由中央监控系统监视各设备的工作状态，并由装于VAVBox变风量末端装置上的现场控制器及现场监测元件，实现以下控制：a．按内部预先编写的时间程序或通过管理中心操作员启动风机后，控制程序投入工作。b．采用压力无关型控制，根据房间温度与设定值比较，计算出温差及所需流速与测定到的流速比较，通过计算调节风门。c．VAVBox关闭时，联锁关闭进风阀。2配电系统监控该部分设备由于其在五星级宾馆的机电设备中所具有的重要性及特殊性，设计中我们提出了只监不控的概念，即中央控制系统仅对供配电系统中各设备的状态进行监视，并不直接操控供配电系统中各设备的启停分合。2．1变配电系统监视宾馆的变配电系统由高压开关柜、变压器、低压开关柜、低压应急开关柜、直流屏等组成，由现场控制器(DDC)监视各设备的工作状态：①各高、低压开关工作状态；②各高、低压开关故障跳闸状态；③各高、低压开关欠压跳闸状态；④低压进线柜及联络柜三相电流遥测；⑤低压进线柜及联络柜三相电压遥测；⑥低压进线柜及联络柜频率遥测；⑦低压进线柜及联络柜功率因数遥测；⑧用电量遥测；⑨变压器超高温报警；⑩综合故障报警。2．2发电机系统监视五星级宾馆由于其用电负荷的重要性，在二路市电电源作为常用电源的基础上，必须另外设置应急柴油发电机组作为第三路备用电源，并由现场控制器(DDC)监视下列工作状态：①发电机运行状态；②发电机电池电压遥测；③三相电压遥测；④三相电流遥测；⑤频率遥测；⑥发电机故障报警。3给排水系统监控五星级宾馆给排水系统一般由蓄水池、生活水箱、生活水泵、生活水处理设备、热水循环泵、排水泵、污水处理设备等组成。由区域控制器(DDC)监视并控制各设备的工作状态。3．1监视下列设备的各种状态①蓄水池高／低水位报警；②生活水箱高／低水位报警；③生活水泵运行状态；④生活水泵故障报警；⑤生活水处理设备运行状态；⑥生活水处理设备故障报警；⑦热水循环泵运行状态；⑧热水循环泵故障报警；⑨集水坑高、低液位报警；⑩排水泵运行状态；11）水泵故障报警；12）污水处理设备运行状态；13）污水处理设备故障报警。3．2控制下列设备①根据蓄水池高低水位，关闭或开启相应的生活水泵；②根据集水坑的高低水位，开启或关闭相应排水泵。给排水系统中水处理设备及污水处理设备运行及控制由生产厂家白带控制系统完成，仅把设备运行状态及故障报警信息传递给宾馆的楼宇自控系统。4一些心得与建议上述三大系统是由BA直接控制实施的，当然一幢五星级宾馆还有其它一些独立子系统，经过这几年的设计、调试、运行，笔者得出一些心得及建议。4．1楼宇自控系统与其它机电系统之间的关系笔者认为五星级宾馆内的其它机电系统，如消防报警系统、安保系统、电梯系统、照明调光控制系统、泛光照明系统、航空障碍灯系统、停车库系统、IC卡系统等都应该作为子系统纳入楼宇自控系统中，但是各子系统的工作应由其自行完成。楼宇自控系统与其它子系统之间可通过通讯接口相互联网，采用一个统一的通讯协议，把事先约定的其它子系统中发生的重大事件反应给楼宇自控系统，使五星级宾馆内各机电设备、各系统连成一个条理清晰的有机整体，统一、有序地处理各种日常的或突发的事件，在各种情况下都能安全、高效、稳定地运行。4．2只监不控楼宇自控系统面对的是整个五星级宾馆内所有的机电设备，设置楼宇自控系统的目的是使所有的机电设备在安全可靠的前提下有序地完成各自工作，并达到节约能源，提高设备使用寿命的目的。在这里，笔者认为安全可靠是第一位的，诸如针对供配电系统中的设备、电梯系统中的设备等楼宇自控系统的工作应该是只监不控。也就是说当上述系统中设备发生故障时，楼宇自控系统所起的作用是发现问题并报警，而具体如何处理应由楼宇自控中心的管理人员或现场值班人员根据实际情况来完成。因为电脑毕竟与人脑无法相提并论，有的时候楼宇自控系统并不一定能准确判断出设备故障原因及提供出正确的解决方案，