樓宇自控工程在實(shí)際工程中的應(yīng)用

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)及信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)生活、辦公環(huán)境安全性、舒適性的要求也日漸增長(zhǎng)，樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

關(guān)鍵詞：樓宇 自控 空調(diào)

中圖分類號(hào)：TU18文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2013）04（b）-0112-01

現(xiàn)代建筑內(nèi)部有大量機(jī)電設(shè)備，這些設(shè)備多而分散，如果采用分散管理，就地控制、監(jiān)視和測(cè)量是難以想象的。采用樓宇自控系統(tǒng)，就可以合理利用設(shè)備，節(jié)約能源，節(jié)省人力，確保設(shè)備的安全運(yùn)行，加強(qiáng)樓內(nèi)機(jī)電設(shè)備的現(xiàn)代化管理， 并創(chuàng)造安全、舒適與便利的工作環(huán)境，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概況

遼寧省食品藥品檢驗(yàn)所是一座以食品藥品檢驗(yàn)為主體的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)業(yè)務(wù)用房，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫濕度要求較高。該工程主體建筑為地上13層，包括業(yè)務(wù)受理大廳、廚房、檢驗(yàn)檢測(cè)室、化學(xué)室、中藥室、抗生素室、食品藥理室、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房等，地下一層為停車庫(kù)及設(shè)備用房。本工程總建筑面積22928.76 m2，建筑高度為65 m。

2 設(shè)計(jì)依據(jù)

（1）《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008

（2）《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50736-2012

（3）《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》 GB 50346-2011

（4）《科學(xué)實(shí)驗(yàn)建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》 JGJ/T 91-93

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

（1）夏季供回水溫度為7～12 ℃，冬季供回水溫度為45～50 ℃。（2）局部時(shí)段，局部區(qū)域要求相濕度為35～45%具體區(qū)域見暖通專業(yè)圖紙。

4 系統(tǒng)原理

（1）本設(shè)計(jì)采用新型集散控制系統(tǒng)-現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)（FCS系統(tǒng)），能把控制功能下入至現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)控制回路，完全分散在現(xiàn)場(chǎng)儀表中，從而提高了系統(tǒng)的可靠性，實(shí)現(xiàn)真正的分布式控制。（2）本系統(tǒng)從組成可分為三層：設(shè)備層、控制層和管理層，主要監(jiān)控對(duì)象為AHU、PAU等空調(diào)系統(tǒng)及水泵、電梯等的運(yùn)行及故障信號(hào)。（3）建筑設(shè)備監(jiān)控主機(jī)控制室設(shè)在監(jiān)控中心內(nèi)，通過光HUB及BNA把TCP/IP協(xié)議轉(zhuǎn)換成C-BUS，從而連接多臺(tái)DDC直接數(shù)字控制器（可帶遠(yuǎn)程輸入輸出模塊），把各樓宇設(shè)備連通起來；還可通過ODBC、API等接口方式完成與其它系統(tǒng)的通訊，實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)的資源共享和綜合管理。（4）本建筑物BA系統(tǒng)的監(jiān)控及自診斷功能設(shè)于一層監(jiān)控中心內(nèi)，本建筑物共設(shè)30臺(tái)空調(diào)機(jī)組，其中5臺(tái)采用空氣凈化變頻機(jī)組。八臺(tái)排風(fēng)機(jī)組由專用PLC可編程控制器控制。（5）一般變風(fēng)量空調(diào)及一般組合式空調(diào)控制原理：由送（回）風(fēng)溫度傳感器控制調(diào)節(jié)冷/熱水電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥，同時(shí)根據(jù)需要對(duì)風(fēng)管電加熱器進(jìn)行分級(jí)調(diào)節(jié).在電加熱器后設(shè)置高溫保護(hù)開關(guān)，當(dāng)保護(hù)開關(guān)動(dòng)作時(shí)，關(guān)閉電加熱器.當(dāng)風(fēng)機(jī)停止時(shí)，連鎖關(guān)閉電動(dòng)二通閥。（6）對(duì)組裝式空調(diào)器風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻控制：由室內(nèi)溫度控制調(diào)節(jié)冷/熱水電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥，同時(shí)根據(jù)需要對(duì)風(fēng)管電加熱器進(jìn)行分級(jí)調(diào)節(jié).在電熱器后設(shè)置高溫保護(hù)開關(guān)，當(dāng)保護(hù)開關(guān)動(dòng)作時(shí)，關(guān)閉電加熱器的電源。當(dāng)風(fēng)機(jī)停止時(shí)，連鎖關(guān)閉電動(dòng)二通閥和電加熱器.風(fēng)機(jī)開，電加熱器才能開.隨著高中低過濾器阻力的改變，通過控制變頻器改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以維持風(fēng)量，保證換氣次數(shù)不變，延長(zhǎng)過濾器的使用壽命.在送風(fēng)總管上設(shè)風(fēng)管壓差傳感器，同時(shí)在夜間值班模式下改變風(fēng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速以降低能源消耗。（7）動(dòng)物房監(jiān)控：根據(jù)回風(fēng)溫濕度PID調(diào)解空調(diào)機(jī)組表冷，加熱器盤管的冷、熱水閥。當(dāng)冬季，閥門開至最大仍不能滿足要求時(shí)，啟動(dòng)空調(diào)機(jī)組內(nèi)電加熱器裝置；當(dāng)濕度<40% RH時(shí)開大濕膜加時(shí)器的水閥。夏季，由于冷水表冷器同時(shí)具有降溫和去濕二種功能，根據(jù)露點(diǎn)溫度調(diào)表冷器的水閥，當(dāng)濕度>70%RH時(shí)仍加大表冷器的出水量，使其首先滿足濕度要求，若此時(shí)溫度偏低設(shè)定值，可通過調(diào)節(jié)電加熱器加熱量來升高溫度，從而使溫度濕度達(dá)到所需的定值。電加熱器及加濕器均應(yīng)與空調(diào)器連鎖關(guān)閉。變頻空調(diào)器根據(jù)末端送風(fēng)壓力PI調(diào)解風(fēng)機(jī)變頻器，空氣凈化機(jī)組風(fēng)機(jī)與空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)同步連鎖調(diào)節(jié)。且開機(jī)時(shí)，前者先開10秒，關(guān)機(jī)時(shí)，后者先關(guān)10秒。排風(fēng)系統(tǒng)中的排風(fēng)閥與空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)閥成正比連鎖。整個(gè)系統(tǒng)采用全新風(fēng)工況。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的季節(jié)切換根據(jù)室外溫濕度自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。8）SPF級(jí)飼養(yǎng)區(qū)域保證一定壓強(qiáng)梯度控制：污物走道比室外高5～10 Pa，SPF級(jí)飼養(yǎng)室比污物走道20～25 Pa，清潔走道比SPF級(jí)飼養(yǎng)走到高20～25 Pa，壓力梯度通過調(diào)節(jié)各飼養(yǎng)室送（排）風(fēng)支管上電動(dòng)閥來實(shí)現(xiàn)。（9）熱泵機(jī)組控制原理：根據(jù)管理的要求自動(dòng)切換2臺(tái)熱泵機(jī)組和3臺(tái)循環(huán)水泵的運(yùn)行次序，累計(jì)每臺(tái)機(jī)組和循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)間，自動(dòng)選擇運(yùn)行時(shí)間最短的機(jī)組和循環(huán)水泵，使每臺(tái)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間基本相等，以延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命.監(jiān)測(cè)循環(huán)水系統(tǒng)供/回水的壓差，控制壓差旁通閥開度，以維持整個(gè)水系統(tǒng)的正常工作，監(jiān)測(cè)單臺(tái)熱泵機(jī)組的供/回水溫度。通過水流開關(guān)監(jiān)測(cè)循環(huán)水泵的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)循環(huán)水總供/回水溫度差和流量計(jì)算系統(tǒng)總負(fù)荷來控制熱泵機(jī)組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)組合.負(fù)荷計(jì)算根據(jù)公式Q=CxMx（T1-T2）來確認(rèn)，熱泵機(jī)組回水管上設(shè)置電動(dòng)蝶閥，當(dāng)熱泵機(jī)組停機(jī)時(shí)，連鎖關(guān)閉此蝶閥。10）電梯的監(jiān)控：按照該電梯可提供觸點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。電梯監(jiān)測(cè)的信號(hào)為電梯運(yùn)行狀態(tài)反饋、上行狀態(tài)反饋、下行狀態(tài)反饋和故障狀態(tài)反饋。所有的反饋信號(hào)均從電梯的控制箱中接出，要根據(jù)電梯的品牌型號(hào)確定可以接出的信號(hào)。（1）其余監(jiān)測(cè)信息：各飼養(yǎng)及熱源實(shí)驗(yàn)室均設(shè)溫濕檢測(cè)并現(xiàn)場(chǎng)指示。SPF級(jí)飼養(yǎng)室還設(shè)差壓（飼養(yǎng)室與潔凈道壓差）檢測(cè)并帶現(xiàn)場(chǎng)指示。送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)等的運(yùn)行狀態(tài)，故障報(bào)警。通風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)、過濾器等的阻塞報(bào)警。

5 設(shè)備安裝

（1）DDC控制器防護(hù)等級(jí)為IP20，安裝方式為掛墻安裝，安裝高度為底邊距地1.3m。（2）安裝預(yù)留原則：輸入輸出端子預(yù)留余量由建設(shè)單位確定。線纜預(yù)留余量原則如下：超過10對(duì)預(yù)留總數(shù)的10%，少于10對(duì)預(yù)留2對(duì)。

6 供電電源

本系統(tǒng)設(shè)備電源由控制室配電箱引來，容量為單相2 kW（配UPS不間斷電源），DDC直接數(shù)字控制器就地安裝于各個(gè)空調(diào)設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)，電源由就近配電箱引出，容量為單相小于0.5 kW。

以上就是對(duì)于遼寧省食品藥品檢驗(yàn)所工程的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單介紹。一定有許多地方考慮不夠周詳，還請(qǐng)廣大同行批評(píng)指正。

樓宇自控系統(tǒng)的目標(biāo)就是對(duì)大廈內(nèi)所有機(jī)電設(shè)備采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行全面有效的監(jiān)控與管理，確保大廈內(nèi)所有設(shè)備處于高效節(jié)能、安全可靠的最佳運(yùn)行狀態(tài)，從而更好地發(fā)揮智能建筑物的潛能。

參考文獻(xiàn)

[1]民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范 JGJ16-2008.

[2]民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50736-2012.

[3]全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施電氣部分.