6.2.3、 建筑设备自动化系统

       6.2.3.1 、系统概述

本规划设计是遵照《XX学校基地可行性研究报告》中对建筑设备自动化系统及系统集成的技术要求，围绕先进的控制理念和开放式的智能化建筑结构方式，依据有关图纸资料和相关设计规范并结合建筑设备自动化系统及系统集成方面的实践经验，运用当今主流的计算机技术和自动控制技术而进行的设计。

（1）、规划范围

本建筑设备自动化系统（以下简称BAS）是对XX学校基地的各栋有需求的建筑机电设备进行集散式监控，优化系统运行控制、收集分析运行数据、故障自动报警，以延长设备使用寿命、节省能耗、简化管理、确保安全。

此类建筑主要包括有行政办公楼1座、后勤服务中心1座、国际学术交流中心1栋、研究生中心1栋、图文信息中心1栋、接待中心1栋、商业服务中心1栋、综合体育馆1栋，共计8栋相关建筑。

BAS系统监控、监测范围如下：

l 空调监控系统：

l 空调冷源系统集成；

l 新风处理机组监控；

l 空调处理机组监控；

l 送/排风机监控、排风/排烟风机监控；

l 照明监控系统：

l 展厅照明监控；

l 公共区域照明监控；

l 室外路灯照明监控；

l 中低压监控系统：

l 中压配电系统监测；

l 低压配电系统监测；

l 变压器、直流电屏监测；

l EPS设备监测；

l 综合设备监控系统：

l 电梯系统集成；

l 风机盘管电源监控；

l 电动排烟窗、弱电间空调、排风机及交换机电源监控；

l 给排水设备监测及监控；

l 机房环境监测。

（2）、规划目标

对建筑物的机电设备采用现代计算机技术进行全面有效的监控和管理，以确保建筑物内有一个舒适和安全的环境，同时实现高效节能的管理要求。

通过对XX学校基地项目计算机技术、通信技术、信息技术、控制技术有机结合，在全面满足功能需求的基础上，集各种优秀产品与技术之长，追求最合理的投资和最大的灵活性，以取得长期最大限度的满足经济、管理与环境效益的总目标。

系统能稳定和准确地自动调节大楼内设备的各项参数（如温度、新风等），记录和统计系统的运行参数及系统运行趋势和规律，不断优化系统运行。为工作人员提供高效率、舒适、便利的教学及科研环境。

围绕服务的要求，通过监测和控各区域内的温度和空气质量，保证大楼建筑内的舒适性、安全性要求。

对各种需要监控的重要机电设备实现集中管理、优化配置，使系统在全自动的状态下运行。本系统全天候监测所有需要设备的运行状态，以最小的人力物力达到最完善的管理效果。

系统对整个控制设备进行监控，提供可靠的、经济的最佳能源供应方案，管理不同时间内设备用电量大小，使设备始终处于最佳运行状态及最佳利用率，大量减少不必要的能源浪费。

对大楼进行分区域管理和控制，使用简便的管理和节能的控制方式，避免由于场地闲置而造成的浪费。实现中央管理和分散控制的功能要求，达到节约能源的目的。

最大限度地降低设备的运行成本。设备在系统的统一管理之下始终处于最佳运行状态。系统会按照设备的运行情况打印维护保养报告，提示管理人员对设备及时进行维护，延长设备的使用寿命。

提高人员与设备的整体安全水平，坚持“以人为本”的原则。该系统对设备的运行状态进行实时监视，可使管理人员及时发现设备故障、问题与意外，消灭故障于隐患之中，保证人身的安全。一旦设备有故障发生，计算机可以报告故障发生的位置及故障发生的原因，以便维护人员快速排除故障，恢复设备正常运行

（3）、设计原则

l 实用性

BAS系统的设计应以实用为第一原则。在符合需要的前提下，合理平衡系统的经济性与前瞻性。

l 可靠性

系统必须保持每天24小时连续工作。子系统故障不影响其他子系统运行，也不影响集成系统除该子系统之外的其他功能的运行。

l 易维护性

本系统要处理大量的数据，系统复杂，要保证日常运行，系统必须具有高度的可维护性和易维护性，尽量做到所需维护人员少，维护工作量小，维护强度低，维护费用低。

l 开放可扩展性

BAS系统设计采用多种开放性技术标准，符合国家和国际标准及规范，兼容不同厂商、不同协议的设备和系统的信号传输，各子系统可方便加入系统中。

l 应用配置灵活性

由于BAS系统需要控制现场设备种类繁多，分布情况复杂多变，所以需要BAS系统能够具有灵活的配置功能，只要简单增加减少控制器、输入/输出模块，就能满足系统整改或分期建设的需要，而不影响系统结构。

l 操作方便、简单易学 

为了能够使楼宇设备在BAS系统管理下，达到其最佳工作状态，系统操作方便、和简单易学是十分重要的。

      6.2.3.2 、系统总体设计

（1）、系统构成

BAS系统由系统操作站、网络控制器、现场控制器（DDC）、控制器扩展模块、各类传感器、执行机构、控制层/管理层以及操作系统软件和应用软件等构成。系统采用集散式分布智能控制网络结构，实现集中管理、分散控制。

BAS系统结构图

（2）、总体设计

BAS系统采用控制层和管理层两层网络结构，系统软件、网络控制器、DDC现场控制器、执行器（各类传感器、水流开关、流量计、执行器）四层设备结构；其中系统软件和网络控制器在管理层进行通讯，网络控制器和DDC控制器之间在控制层通讯。

系统各区域以网络控制器方式接入以太网，建立基于网络的集中管理平台，并通过通用、标准的接口、协议向上集成到BMS系统。

BAS系统DDC现场控制器的电源管线随控制线同路由敷设，设备供电回路电压为220V AC，对于电源电压为24V DC的设备则通过变压器变压后供电。

各建筑BAS系统均应根据其机电设备、建筑结构等实际情况由深化设计单位（部分设备商）提供详细的BAS系统图。

        6.2.3.3 、系统功能模块

（1）、冷源系统

1)、监控原理

冷水机组通过通讯方式接入建筑设备自动化系统，将冷水机组的各种参数，如工作方式、运行状态、故障报警等采集到建筑设备自动化系统，同时将建筑设备自动化系统中央站上的各种命令，如远程启停信号，传送到冷水机组。

其他设备采用DDC方式实现，包括冷却塔，冷冻水泵、冷却水泵、膨胀水箱、热水水箱、热交换器、热循环泵等设备。

冷源监控原理图

2)、监控内容与功能实现

（2）、空调系统

1)、监控原理

空调监控原理图

2)、监控内容

3)、节能措施

预冷：根据使用情况和日常工作时间表，提前开启空调机组对相应区域进行预冷，或提前对空调机组进行关闭，充分利用空调的余冷。

晚间重设定：通过在晚间重新调整温度的设定值来达到节能的目的，该功能的设置可以防止在夏季温度过低/在冬季温度过高。

冬夏转换设定：由软件设定系统按冬季工况或夏季工况运行。空调系统冬夏季为最小新风运行，由回风温度控制冷水阀开度；过渡季时充分利用室外新风，节约空调能耗。

（3）、新风系统

1)、监控原理

新风机组监控原理图

2)、监控内容

3)、节能措施

预冷：根据使用情况和日常工作时间表，提前开启新风机组对相应区域进行预冷，或提前对机组进行关闭，充分利用新风机的余冷。

晚间重设定：通过在晚间重新调整温度的设定值来达到节能的目的，该功能的设置可以防止在夏季温度过低/在冬季温度过高。

室外温度利用：根据室外温度来改变送风温度设定值，节约能源。

（4）、送排风系统

1)、监控原理

送排风系统通过DDC方式实现，其中消防用风机只作监视不作控制，平时用风机需监控。

另外，在地下停车场配置了一氧化碳浓度传感器并作超值报警，可以在报警状态下联锁启动风机启/停。

送排风机监控原理图

2)、监控内容

（5）、给排水系统

（6） 变配电系统

1)、监控原理

变配电系统的高压柜/低压柜通过标准接口网关方式与BAS集成，建立通讯联络。

发电机、变压器先通过电量变送模块采集数据，再利用接口网关方式与BAS集成，建立通讯联络。

BAS对变配电系统进行监视，通过相互间的通讯协议，读取设备的运行参数，实时反映变配电系统的各种运行状态和故障报警。

可根据监测状态作能量分析，便于操作人员的监控和管理。

2)、监控内容

（7） 电梯系统

1)、监控原理

电梯系统通过工业标准接口方式与BAS集成，建立通讯联络。BAS对电梯系统进行监视，通过相互间的通讯协议，读取电梯设备的运行参数，实时反映电梯系统的各种运行状态和故障报警。便于操作人员的监控和管理。

2)、监控内容

（8）、照明系统

1)、监控原理

智能照明系统以接口网关方式与BAS集成，建立通讯联络。

BAS对智能照明系统进行监视，通过相互间的通讯协议，读取设备的运行参数，实时反映智能照明系统的各种运行状态和故障报警。

便于操作人员的监控和管理。

公共照明与环境照明通过DDC直接控制，对楼外和大堂的照明将实现0～10V的模拟调光控制功能。

系统设计时，考虑照明回路的空间位置，对区域的照度进行监测，通过照度进行调光控制，以实现智能化特点。

照明系统监控原理图

2)、监控内容