1.智能建筑楼宇自动化系统设计 XXXX 楼宇自动化系统设计 目录 1.项目概况 41.1建筑概况 41.2准备基础 42.系统概况 52.1设计基础 52.2设计范围 53.楼宇自动化系统 63.1系统介绍 63.2设计范围 63.3用户需求分析 63.3.1全面监控设备运行的要求 73.3.2优化能源管理的要求 73.3.3节省人力的要求 73.3.4延长设备使用寿命的要求 83.3.5系统开放性 83.3.6安全性 83.4楼宇自动化系统的网络结构 93.5楼宇自动化系统的监控内容 113.5.1制冷站系统 113.5.2热交换系统 143.5.3空调系统 143.5.4给排水系统 193.5.5风机盘管网络控制系统
2.203.6 空调通风系统专项控制管理 213.7 节能分析 213.7.1 提高室内温湿度控制精度 223.7.2 新风量控制 223.7.3 空调设备最优启停控制 233.7.4 空调水系统平衡与变流量控制 233.7.5 克服暖通空调设计带来的设备容量冗余 243.7.6 春季过渡模式与秋季过渡模式的划分 243.7.7 采用等效温度分区控制法 253.7.8 延长设备使用寿命 253.7.9 能量管理系统的应用 253.7. 能耗分析(以制冷为例) 系统特点 274.1 澳大利亚自控系统特点 274.2 现场DDC控制器介绍 354.3 系统软件说明 385 楼宇自控系统建设流程 425
3.1施工过程 425.2施工配合及准备 425.3施工要点及注意事项 425.4设备安装 445.4.1中控设备及其安装 445.4.2主输入设备安装 445.4.3主输出设备安装 455.4.4主要设备部件安装接线示意图 465.4.5线路敷设 505.4.6系统接地 506施工进度计划 526.1施工过程 527楼宇自控系统与电气工程接口及要求 547.1风机、水泵电控箱接口要求 547.2楼宇自控系统供电要求 56附录1项目案例 571.项目概况 1.1建筑概况 XXXX A座为地上23层办公楼,地下为车库及设备用房,本项目设计地下一层,用于车库、设备用房等; 一至三层设有门厅、阅览室、
4、档案馆、餐厅、员工厨房等;共用会议室及办公室位于四至二十三层。 项目总建筑面积:,其中地上建筑面积:,地下建筑面积:;建筑总高度99.550m。 1.2编制依据 A.业主提供的暖通空调、给排水及供电专业施工图。 B.与本项目相关的国家标准、法律、法规及地方政策。 C.澳大、信控东北办事处以往的工程经验。 2.系统概述 2.1设计依据 本项目采用的主要规程、规范如下: 国家相关规范 A.国家和地方与本专业相关的设计规范、标准、规程 综合布线工程设计规范 B.国标民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(-2012) C.国标公共建筑节能设计标准
5.() D.国家标准高层民用建筑设计防火规范()2005版 E.行业标准地板辐射采暖技术规范(-2004) F.行业标准供热计量技术规范(-2009) G.辽宁省地方标准公共建筑节能(65)设计标准(DB21/T1899-2011) H.辽宁省地方标准地板辐射采暖技术规范(DB21/) I.国家民用建筑工程设计技术措施-暖通空调.动力(2009版) J.国家民用建筑工程设计技术措施节能专项-暖通空调.动力(2007版) 62.2设计范围 本工程设建筑自控系统监控内容如下: l 制冷站系统1套,包括
6、包括离心式冷水机组2台、螺杆式冷水机组1台、冷冻水一次泵5台、冷却塔循环泵5台、冷冻水补水泵2台、冷却塔补水泵2台、冷却塔4座、软化水箱1台、集水管1台;l 空调系统包括柜式空气处理机组4台(变频)、新风机组3台、组合式新风机组2台(热回收);l 风机盘管1037台;l 热交换系统2套,包括板式热交换器4台、循环泵6台、补水泵4台、软化水箱1台、淋浴热水循环泵2台。l 给排水系统包括集水坑14个、生活加压泵7台、生活水箱1台。 3.楼宇自动化系统 3.1系统简介 本系统对楼宇内的楼宇设备管理控制子系统(包括冷热源系统、暖通空调系统、给排水系统、风机盘管网系统及其他机电系统设备)进行分散控制、集中监视和管理。
7、管理,从而提供舒适、安全的生活、工作环境。通过优化控制提高管理水平,达到节约能源、节约运行成本的目的,轻松实现物业管理自动化。我公司将本项目楼宇设备自动控制管理系统设计成完整的分布式集散控制系统,采用标准化局域网技术及众多子系统集成技术,对楼宇内所有实时监控系统实现综合监控、联动和管理。系统既可以相对独立运行,又可以组合成一个有机整体。不同工作站及现场控制器的控制权限设置由网管服务器完成。本系统为分布式智能系统,当总线通讯网络发生故障时,各直接数字控制器(DDC)可独立继续正常运行。通过通讯网络将各报表及状态数据传输到工作站终端进行存储及操作员监控。楼宇系统各设备电源均配有
8、设有UPS不间断电源装置,DDC设有蓄电池作为存储器的后备电源。采用澳大利亚合信()系列楼宇自控能源管理系统,为业主打造一个高性能、舒适、易用、高性价比的楼宇自控管理平台。 3.2设计范围 本系统主要对以下几个子系统进行控制和监视: 冷热源系统 空调通风系统 给排水系统 风机盘管网系统 3.3用户需求分析 本项目建筑面积大,建筑功能复杂,为此配置了大量的机电设备,以保证整个建筑有良好舒适的环境和方便的工作空间。大量机电设备的使用必然导致管理人员的增加,巨大的能耗成本和管理工作复杂。因此,对于楼宇自控系统,必须满足以下功能要求: 3.3.1需要对设备运行进行全面监视,如:
9.如前所述,本项目楼宇自控系统对制冷、采暖及空调通风系统、给排水系统、风机盘管网系统等进行监控和管理,因此系统能根据设定的参数要求合理控制设备的运行,监控各类设备及系统的运行状态,保证XXXX号楼内系统所监控设备的正常运行。 3.3.2 优化能源管理的必要性 楼宇自控系统通过现场各类控制器对XXXX号楼内各类机电设备进行监控和控制,统一分配各设备用电量,可实现电力负荷的最优控制,有效节约用电,减少不必要的浪费。通过本项目目前的相关资料及图纸,结合我们多年在楼宇自控领域的行业经验,我们对楼宇内主要能耗进行了总体预测分析: 空调:约占总能耗的60%(或以上),至少占50% 水泵:占总能耗的10%。
10、能耗约1315。作为一座现代化建筑,由于建筑面积巨大,机电设备众多,整个XXXX大厦投入使用后的用电量十分惊人。为本项目配置合理的楼宇自控系统后,可以有效调度整个大厦的负荷分配。3.3.3节省人力的需要由于楼宇自控系统采用分布式控制管理方式,投入使用后可以大大减少操作人员和设备维护人员,并能及时处理设备问题。在没有楼宇自控系统的大厦中,设备的切换、维护和保养都需要人为操作,这必然要求大厦配备庞大的人员队伍。采用自控系统后,用户可以方便、清晰地获取和处理报警事件。除了通过中央监控系统提供所有报警记录外,还有用户自定义的
11、报警声音提醒、报警自动跳转等功能。所有报警信息均记录在数据库中,以供查询或打印报表文件。同时,根据条件过滤或权限设置,不同的操作员接受并处理不同的报警记录。同时系统还具备强大的数据报表功能,可提供多种专业、标准的设备运行数据报表。所需的表格可选择性配置,系统提供预设的表格:报警/事件查询、报警区间、档案数据、点属性、点交叉引用等,只需点击相应按钮即可生成相应的报表,并可输出到指定的一台、几台或网络打印机。同时数据也保存到硬盘,可根据需要传输到其它计算机。以上工作由楼宇自控系统根据预先设计的程序自动完成。将减少大量的人力,首先节省管理费用,也减少
12.减少了管理大量人员所带来的一系列问题。 3.3.4延长设备使用寿命的需要 通过配置的楼宇自控系统,设备的运行状态始终处于系统的监视之下。楼宇自控系统能够提供设备运行的完整记录,并能定期打印出维护、保养通知单,这样可以保证维护人员能够及时进行设备维护,从而延长设备的运行寿命,大大降低整个XXXX座的运行成本。 3.3.5系统的开放性 楼宇自控系统采用完全开放的系统结构,保证用户可以自由地从众多的产品供应商中选择优质的产品。通过标准的TCP/IP协议可以连接到以太网或者标准的网络设备,针对现场设备的通讯支持协议已经被全球3000家厂商采用。软件采用模块化设计。
13.本设计除基本功能外,还可根据用户需要提供各种丰富的应用开发功能,如:OPC、DDE、ODBC等,方便程序的开发、扩充和修改。 3.3.6安全性 作为现代化的智能建筑,其机电系统的安全可靠性是建筑顺利运行的保证,故障的处理措施是保证系统安全运行的重要手段。 A.通讯线路故障:系统运行时,通讯线路发生故障并不影响现场控制器的正常工作。由于每个控制器都有自己独立的CPU单元,控制程序都是预先编辑好并下载到控制器中,控制器按照自己的程序运行,使控制器既可以单独工作,也可以作为系统中的控制器工作。因此,通讯线路发生故障并不影响控制器的运行。 B.现场控制器的CPU发生故障时:现场控制器的CPU发生故障时
14、当设备发生故障,无法操作时,工作人员可在控制柜内现场对受控设备进行手动控制。C、楼宇自控系统中的安全和授权分为两个部分:安全:用户必须通过登录验证,需要输入正确的用户名和密码才能进入系统。授权:系统管理员可以给用户/组分配以下4种权限中的一种普通用户:User;权限:Read,即只读。操作管理员:;权限:Read/Write,即读/写。编程管理员:;权限:,即编程修改。系统管理员:;权限:Full,即全部可以修改。同时根据权限的不同,访问类型分为以下几种:无访问权限(No )
15.)只读(读(R)读/写(读/写(RW)更改(RWXD)完全控制(Full)D.楼宇自动化控制系统具有数据库备份功能,可实现完全备份或增量备份。网络上所有操作单元的数据库都可以备份到通用的网络服务器上。从而保证了系统数据的安全。3.4楼宇自动化系统的网络结构本工程楼宇自动化系统采用分布式控制方式,即现场区域控制、计算机局域网通讯,最后集中监视和管理的系统控制方式。这种控制方式保证了每个子系统都能独立控制,同时又能在中央工作站上实现集中管理,使得整个系统的结构完善,性能可靠。A.中央工作站:楼宇设备自动化系统的网络结构可分为三级。第一级为中央工作站,即控制中心。中央工作站位于