建筑设备控制系统 第2篇 第1章 编写需要的案例.ppt

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1、第二编建筑设备控制系统设计建筑设备控制系统设计第一章第一章 建筑设备控制系建筑设备控制系统项目设计招标实例统项目设计招标实例第一节第一节 建筑设备控制系统的建设建筑设备控制系统的建设环境环境在进行建筑设备控制系统的设计时，必须了解建筑设备控制系统的建设环境，以保证选用的设备可以安全、可靠的运行。建筑设备控制系统的建设环境主要包括气候条件、电力供应、设备工作时间要求等。本工程的建设环境如下：一、气候条件一、气候条件位于亚热带，受沿海气候影响，气候温和湿润。室外温度：-539室内温度：-535湿度：35%85%二、电力供应二、电力供应电压：AC 380V/220V频率：50HZ波形失真：20%频率

2、波动：1Hz电压波动：10%三、设备工作时间要求三、设备工作时间要求年工作时间：365天日工作时间：24小时第二节第二节 建筑设备控制系统的功能要求建筑设备控制系统的功能要求一、系统设计要求一、系统设计要求1、功能要求：、功能要求：本工程要求建筑设备控制系统具有一般建筑设备控制系统的功能。（1）控制对象要求冷热源系统、中央空调系统、通风系统、给排水系统、电梯系统和变配电照明系统（本工程不包括）等子系统。（2）功能要求对以上子系统的设备装置进行自动的监控或监视，同时能收集、记录、保存和管理各子系统中的重要信息、数据，并可用打印机打印出来。具体包括：1）对建筑物内各类设备的监视、控制、测量，应做到

3、运行安全、可靠、节省能源、节省人力。2）建筑设备监控系统的网络结构模式应采用集散或分布式控制的方式，由管理层网络与监控层网络组成，实现对设备运行状态的监视和控制。3）建筑设备监控系统应实时采集，记录设备运行的有关数据，并进行分析处理。4）建筑设备监控系统应满足管理的需要 2、系统性要求：、系统性要求：（1）系统设计应力求简洁可靠，应确保系系统设计应力求简洁可靠，应确保系统整体的安全性和可靠性，并符合本工程统整体的安全性和可靠性，并符合本工程运营、管理和发展的需要，在一定时期内运营、管理和发展的需要，在一定时期内保持其先进性。保持其先进性。（2）系统设计应充分考虑系统内各子系统系统设计应充分考虑

4、系统内各子系统或设备之间的相互通信，确保数据的畅通或设备之间的相互通信，确保数据的畅通无阻。无阻。（3）系统软件和硬件设备的配置应满足工系统软件和硬件设备的配置应满足工程使用的实际需要，保证系统的完整性和程使用的实际需要，保证系统的完整性和经济性，并具有一定的可扩性和开放性。经济性，并具有一定的可扩性和开放性。3、设备选型要求、设备选型要求（1）应采用业界先进的技术，做到安全可应采用业界先进的技术，做到安全可靠、管理方便；靠、管理方便；（2）应按标准化和模块化设计，便于工程应按标准化和模块化设计，便于工程的灵活配置；的灵活配置；（3）应充分考虑日后维修的方便，做到使应充分考虑日后维修的方便，做

5、到使用接插件方式或插入式延伸器进行检测或用接插件方式或插入式延伸器进行检测或维护，零部件、易损部件容易拆卸、更换；维护，零部件、易损部件容易拆卸、更换；（4）电子元器件应能长期稳定、正常地工电子元器件应能长期稳定、正常地工作，抗电磁干扰能力强。满足设备电磁兼作，抗电磁干扰能力强。满足设备电磁兼容性的国际标准和要求（容性的国际标准和要求（EMCEMI）。）。二、监控内容二、监控内容1、筑设备监控系统的设计要素、筑设备监控系统的设计要素根据建设部根据建设部智能建筑设计标准智能建筑设计标准GB/T 50314-2000，建筑设备监控系统的设计要，建筑设备监控系统的设计要素主要包括以下几点：（素主要包

6、括以下几点：（1）对空调系统设）对空调系统设备、通风设备及环境监测系统等运行工况备、通风设备及环境监测系统等运行工况的监视、控制、测量、记录。（的监视、控制、测量、记录。（2）对供配）对供配电系统、变配电设备、应急（备用）电源电系统、变配电设备、应急（备用）电源设备、直流电源设备、大容量不停电电源设备、直流电源设备、大容量不停电电源设备监视、测量、记录。（设备监视、测量、记录。（3）对动力设备）对动力设备和照明设备进行监视和控制和照明设备进行监视和控制。（。（4）对给排水系统的给排水设备、）对给排水系统的给排水设备、饮水设备及污水处理设备等运行工况饮水设备及污水处理设备等运行工况的监视、控制、

7、测量、记录。（的监视、控制、测量、记录。（5）对）对热力系统的热源设备等运行工况的监热力系统的热源设备等运行工况的监视、控制、测量、记录。（视、控制、测量、记录。（6）对公共）对公共安全防范系统、火灾自动报警与消防安全防范系统、火灾自动报警与消防联动控制系统运行工况进行必要的监联动控制系统运行工况进行必要的监视及联动控制。（视及联动控制。（7）对电梯及自动扶）对电梯及自动扶梯的运行监视。梯的运行监视。2、筑设备监控系统不同标准的设计、筑设备监控系统不同标准的设计内容：内容：根据建设部智能建筑设计标准，建筑设备监控系统的设计标准依据对各种设备监控内容的不同，主要分为甲、乙、丙三级标准。（1）甲级

8、标准应符合下列条件：甲级标准应符合下列条件：压缩式制冷系统应具有下列功能压缩式制冷系统应具有下列功能：1）启停控制和运行状态显示；2）冷冻水进出口温度、压力测量；3）冷却水进出口温度、压力测量；4）过载报警；5）水流量测量及冷量记录；6）运行时间和启动次数记录；7）制冷系统启停控制程序的设定；8）冷冻水旁通阀压差控制；9）冷冻水温度再设定；10）台数控制；11）制冷系统的控制系统应留有通信接口。吸收式制冷系统应具有下列功吸收式制冷系统应具有下列功能：能：1）启停控制与运行状态显示；2）运行模式、设定值的显示；3）蒸发器、冷凝器进出口水温测量；4）制冷剂、溶液蒸发器和冷凝器的温度及压力测量；5）

9、溶液温度压力、溶液浓度值及结晶温度测量；6）启动次数、运行时间显示；7）水流、水温、结晶保护；8）故障报警；9）台数控制；10）制冷系统的控制系统应留有通信接口。注：仅限于制冷系统控制器能与系统以通信方式交换信息时实现。蓄冰制冷系统应具有下列功能：蓄冰制冷系统应具有下列功能：1）运行模式（主机供冷、溶冰供冷与优化控制）参数设置及运行模式的自动转换；2）蓄冰设备溶冰速度控制，主机供冷量调节，主机与蓄冷设备供冷能力的协调控制；3）蓄冰设备蓄冰量显示，各设备启停控制与顺序启停控制。热力系统应具有下列功能：热力系统应具有下列功能：1）蒸汽、热水出口压力、温度、流量显示；2）锅炉汽泡水位显示及报警；3）

10、运行状态显示；4）顺序启停控制；5）油压、气压显示；6）安全保护信号显示；7）设备故障信号显示；8）燃料耗量统计记录；9）锅炉（运行）台数控制；10）锅炉房可燃物、有害物质浓度监测报警；11）烟气含氧量监测及燃烧系统自动调节；12）热交换器能按设定出水温度自动控制进汽或水量；13）热交换器进汽或水阀与热水循环泵联锁控制；14）热力系统的控制系统应留有通信接口。冷冻水系统应具有下列功冷冻水系统应具有下列功能：能：1）水流状态显示；2）水泵过载报警；3）水泵启停控制及运行状态显示。冷却系统应具有下列功能：冷却系统应具有下列功能：1）水流状态显示；2）冷却水泵过载报警；3）冷却水泵启停控制及运行状态

11、显示；4）冷却塔风机运行状态显示；5）进出口水温测量及控制；6）水温再设定；7）冷却塔风机启停控制；8）冷却塔风机过载报警。空气处理系统应具有下列功能：空气处理系统应具有下列功能：1）风机状态显示；2）送回风温度测量；3）室内温、湿度测量；4）过滤器状态显示及报警；5）风道风压测量；6）启停控制；7）过载报警；8）冷热水流量调节；9）加湿控制；10）风门控制；11）风机转速控制；12）风机、风门、调节阀之间的联锁控制；13）室内2浓度监测；14）寒冷地区换热器防冻控制；15）送回风机与消防系统的联动控制。变风量（）系统应具有变风量（）系统应具有下列功能：下列功能：1）系统总风量调节；2）最小风

12、量控制；3）最小新风量控制；4）再加热控制；5）变风量（）系统的控制装置应有通信接口。排风系统应具有下列功能：排风系统应具有下列功能：1）风机状态显示；2）启停控制；3）过载报警。风机盘管应具有下列控制功能：风机盘管应具有下列控制功能：1）室内温度测量；2）冷、热水阀开关控制；3）风机变速与启停控制。整体式空调机应具有下列功能：整体式空调机应具有下列功能：1）室内温、湿度测量；2）启停控制。给水系统应具有下列功能：给水系统应具有下列功能：1）水泵运行状态显示；2）水流状态显示；3）水泵启停控制；4）水泵过载报警；5）水箱高低液位显示及报警。排水及污水处理系统应具有下排水及污水处理系统应具有下列

13、功能：列功能：1）水泵运行状态显示；2）水泵启停控制；3）污水处理池高低液位显示及报警；4）水泵过载报警；5）污水处理系统留有通信接口。供配电设备监视系统应具有下供配电设备监视系统应具有下列功能：列功能：1）变配电设备各高低压主开关运行状况监视及故障警报；2）电源及主供电回路电流值显示；3）电源电压值显示；4）功率因数测量；5）电能计量；6）变压器超温报警；7）应急电源供电电流、电压及频率监视；8）电力系统计算机辅助监控系统应留有通信接口。照明系统应具有下列功能：照明系统应具有下列功能：1）庭园灯控制；2）泛光照明控制；3）门厅、楼梯及走道照明控制；4）停车场照明控制；5）航空障碍灯状态显示、

14、故障报警；6）重要场所可设智能照明控制系统。应对电梯、自动扶梯的应对电梯、自动扶梯的运行状态进行监视。运行状态进行监视。应留有与火灾自动报警应留有与火灾自动报警系统、公共安全防范系统和车库系统、公共安全防范系统和车库管理系统通信接口。管理系统通信接口。(2)乙级标准应符合下列条件：乙级标准应符合下列条件：压缩式制冷系统应具有下列压缩式制冷系统应具有下列功能：功能：1）启停控制和运行状态显示；2）冷冻水进出口温度、压力测量；3）冷却水进出口温度、压力测量；4）过载报警；5）水流量测量；6）运行时间和启动次数记录；7）制冷系统启停控制程序的设定；8）冷冻水旁通阀压差控制；9）制冷系统的控制系统应留

15、有通信接口。吸收式制冷系统应具有下列功吸收式制冷系统应具有下列功能：能：1）启停控制与运行状态显示；2）运行模式、设定值的显示；3）蒸发器、冷凝器进出口水温测量；4）制冷剂或溶液蒸发器和冷凝器的温度和压力测量；5）溶液温度压力、溶液浓度值及结晶温度测量；6）启动次数、运行时间显示；7）水流、水温、结晶保护；8）故障报警；9）制冷系统的控制系统应留有通信接口。注：仅限于制冷系统控制器能与系统以通信方式交换信息时实现。蓄冰制冷系统应具有下列功蓄冰制冷系统应具有下列功能：能：1）运行模式（主机供冷、溶冰供冷与优化控制）参数设置及运行模式的自动转换；2）蓄冰设备溶冰速度控制，主机供冷量调节，主机与蓄冰

16、设备供冷能力的协调控制；3）蓄冰设备蓄冰量显示，各设备启停控制与顺序启停控制。热力系统应具有下列功能：热力系统应具有下列功能：1）蒸汽、热水出口压力、温度、流量显示；2）锅炉汽泡水位显示；3）运行状态显示；4）顺序启停控制；5）油压、气压显示；6）安全保护信号显示；7）设备故障信号显示；8）热交换器能按设定出水温度自动控制进汽或水量；9）热力系统的控制系统应留有通信接口。冷冻水系统应具有下列功冷冻水系统应具有下列功能：能：1）水泵过载报警；2）水泵启停控制及运行状态显示。冷却系统应具有下列功能：冷却系统应具有下列功能：1）冷却水泵过载报警；2）冷却水泵启停控制及运行状态显示；3）冷却塔风机运行

17、状态显示；4）进出口水温测量及控制；5）冷却塔风机启停控制；6）冷却塔风机过载报警。空气处理系统应具有下列功空气处理系统应具有下列功能：能：1）风机状态显示；2）送回风温度测量；3）室内温、湿度测量；4）过滤器状态显示；5）风道风压测量；6）启停控制；7）过载报警；8）冷热水流量调节；9）加湿控制；10）风门控制；11）风机转速控制；12）风机、风门、调节阀之间的联锁控制；13）寒冷地区换热器防冻控制；14）送回风机与消防系统的联动控制。变风量（）系统应具变风量（）系统应具有下列功能：有下列功能：1）系统总风量调节；2）最小风量控制；3）最小新风量控制；4）再加热控制；5）变风量（）系统的控制

18、装置应有通信接口。排风系统应具有下列功能：排风系统应具有下列功能：1）风机状态显示；2）启停控制；3）过载报警 给水系统应具有下列功能：给水系统应具有下列功能：1）水泵运行状态显示；2）水泵启停控制；3）水泵过载报警；4）水箱高低液位显示及报警 供配电设备监视系统应具供配电设备监视系统应具有下列功能：有下列功能：1）变配电设备各高低压主开关运行状况监视及故障报警；2）电源及主供电回路电流值显示；3）电源电压值显示；4）功率因数测量；5）电能计量；6）变压器超温报警；7）应急电源供电电流、电压及频率监视；8）电力系统计算机辅助监控系统应留有通信接口。应留有与火灾自动报警应留有与火灾自动报警系统、

19、公共安全防范系统和车系统、公共安全防范系统和车库管理系统通信接口。库管理系统通信接口。(3)丙级标准应符合下列条件：丙级标准应符合下列条件：压缩式制冷系统应具有下压缩式制冷系统应具有下列功能：列功能：1）启停控制和运行状态显示；2）冷冻水进出口温度、压力测量；3）冷却水进出口温度、压力测量；4）过载报警；5）水流量测量；6）运行时间和启动次数记录；7）制冷系统启停控制程序的设定；8）冷冻水旁通阀压差控制。吸收式制冷系统应具有下列吸收式制冷系统应具有下列功能：功能：1）启停控制与运行状态显示；2）运行模式、设定值的显示；3）蒸发器、冷凝器进出口水温测量；4）启动次数、运行时间显示；5）故障报警。

20、热力系统应具有下列功能：热力系统应具有下列功能：1）蒸汽、热水出口压力、温度、流量显示；2）锅炉汽泡水位显示；3）运行状态显示；4）顺序启停控制；5）油压、气压显示；6）安全保护信号显示；7）设备故障信号显示；8）热交换器能按设定出水温度自动控制进汽或水量。冷冻水系统应具有水泵启停冷冻水系统应具有水泵启停控制及运行状态显示功能。控制及运行状态显示功能。冷却系统应具有下列功能：冷却系统应具有下列功能：1）冷却水泵启停控制及运行状态显示；2）冷却塔风机运行状态显示；3）进出口水温测量及控制；4）冷却塔风机启停控制。空气处理系统应具有下列功空气处理系统应具有下列功能：能：1）风机状态显示；2）送回风

21、温度测量；3）室内温、湿度测量；4）过滤器状态显示；5）启停控制；6）冷热水流量调节；7）加湿控制；8）风门控制；9）风机、风门、调节阀之间的联锁控制；10）寒冷地区换热器防冻控制；11）送回风机与消防系统的联动控制。给水系统应具有下列功能：给水系统应具有下列功能：1）水泵运行状态显示；2）水泵启停控制；3）水箱高低液位显示及报警。供配电设备监视系统应具有供配电设备监视系统应具有下列功能：下列功能：1）变配电设备各高低压主开关运行状况监视及故障报警；2）电源及主供电回路电流值显示；3）电源电压值显示；4）功率因数测量；5）电能计量；6）应急电源供电电流、电压及频率监视。3、本项目的设计内容要求

22、、本项目的设计内容要求 鉴于供配电与照明系统在本套教材的另外一本书中介绍，本设计项目对这两个部分的设计也不做要求，针对冷热源设备、空调系统设备、通风设备、给排水系统的给排水设备、饮水设备及污水处理设备、电梯及自动扶梯等部分的监视、控制、测量、记录，按照乙级标准设计。并留有与火灾自动报警系统、公共安全防范系统和车库管理系统通信接口。三、硬件配置要求三、硬件配置要求1、总体要求、总体要求对对BAS所使用的传感器、阀门和执行机构所使用的传感器、阀门和执行机构的概要性的要求，应按照本工程中各机电的概要性的要求，应按照本工程中各机电系统的监控工艺要求和末端设备的使用场系统的监控工艺要求和末端设备的使用场

23、所，选配相应的传感器、阀门和执行机构，所，选配相应的传感器、阀门和执行机构，以确保满足使用要求。以确保满足使用要求。2、传感器传感器(1)应采用工业标准制造并与应采用工业标准制造并与DDC相匹配的相匹配的各类传感器，选用高灵敏度、高稳定性、寿各类传感器，选用高灵敏度、高稳定性、寿命长的传感器。命长的传感器。(2)管装式或浸探式传感器必须适合于设计管装式或浸探式传感器必须适合于设计图纸及本项目建设环境所要求的工作场所图纸及本项目建设环境所要求的工作场所（如工作温度及压力等），传感器测量范围（如工作温度及压力等），传感器测量范围的选择应尽可能使设定点在感应范围的中点，的选择应尽可能使设定点在感应范

24、围的中点，传感器必须采用防腐蚀结构，适合固定于振传感器必须采用防腐蚀结构，适合固定于振动安装环境的表面。动安装环境的表面。(3)浸探式传感器必须安装于盛有导热填充剂的不锈钢或铜制探井内，探井口应有防止填充剂外溢的设计。(4)防干预式传感器必须由制造商在厂内按要求调校妥当 3、控制阀门控制阀门(1)所有控制阀门应符合安装场合和系统控制的要求。(2)所有控制阀门的选取，应确保能作全调节操作。如果所提供的控制阀的规格与接驳管道规格有别时，则需提供连接管道所需的变径管接配件。(3)控制阀门在全开启情况下的水压降，通常应是受控制系统正常水压的50%。(4)要求选用工业型控制阀门，除特别说明外，控制阀门一

25、般应为常闭式、单阀座式、不锈钢阀杆、黄铜或铸铁阀体、同比率V型旋塞设计。(5)DN50口径以上的冷冻水调节阀门必须配置带弹簧复位的阀门驱动器。4、电动执行机构、电动执行机构(1)设计方须为所有阀门配以适当的的电动执行机构，应符合安装场合和系统控制的要求，电动执行机构可在制造厂或现场进行安装。(2)所有阀门的电动执行机构须附有手动操作机构，并在电动操作时自动脱离。(3)电动执行机构必须可在任何阀门固定位置上操作，可以与管道平行或垂直安装，如采用碟阀时，电动执行机构可以螺栓直接固定在碟阀顶部，而无需任何附加的支架、连杆或连接装置。(4)电动执行机构必须是全封闭式，带手动执行机构，外部无可动部分，采

26、用齿轮式或液压式操作，以提供恒定扭矩。(5)电动执行机构包括：操控电动机、磁力电动机控制器、控制电路变压器、内置反向接触器、限位开关、内置式开-合-停位置指示灯及其外接端子，所有配件须由制造厂装配及接线于一个封闭外壳内。(6)电动执行机构须配高速和转矩型的电动机，内置过热保护装置，电动机除具有足够的负荷量配合阀门操作外，其绝缘线圈须为IEEE B级标准。(7)所有电动执行机构均以可调定时器控制开关，开合时间不得超过2分钟。(8)阀门执行机构应带阀门位置信号输出。(9)所有阀门执行机构的防护等级不得低于IP43。第三节第三节 相关风、水、电图纸及相关风、水、电图纸及设备清单设备清单一、设计实例的

27、风、水、电设备一、设计实例的风、水、电设备图纸图纸考虑图纸量比较多，本书将风、水、电设考虑图纸量比较多，本书将风、水、电设备布置图直接体现在备布置图直接体现在BA系统平面图上。系统平面图上。见见附录一附录一(楼宇自控案例施工图楼宇自控案例施工图)。而相关的。而相关的平面图只给出部分作为例子，见附录二平面图只给出部分作为例子，见附录二(冷冷冻层平面冻层平面)。二、相应风、水、电的设备清单二、相应风、水、电的设备清单根据给定的风、水、电设备布置图，可以统计出需要控制的建筑设备清单。见表2-1-1，表2-1-2，表2-1-3，表2-1-4，表2-1-5。三、风、水、电图纸的识读三、风、水、电图纸的识

28、读 风、水、电图纸对于我们BAS设计人员来说，是非常重要的设计依据。设计前和在设计过程中，都要认真查阅这几部分的图纸。读图过程中，我们主要是找到BAS系统设计、设备配置以及施工图设计的依据信息，保证设计的合理性和可行性。那么，读图过程中主要应找到那些信息呢？一般的，这些信息主要是建筑中需要监控的设备的数量，设备放置的位置以及设备之间的连接关系等几部分。具体到每个系统信息要点如下：1、冷热源系统读冷热源系统的图纸，主要是冷冻机房的布置图和系统图。有些设计院可能放在给排水系统中，有些可能放在暖通系统中。在这个过程中，不但要找出如冷水机组、热泵机组、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵的设备数量，还应该找出供

29、回水管路的连接方式、数量、管径等信息，以备确定监控点位之用。同时注意这些设备的布置位置以及它们的供电装置所在的位置，以统筹就近配置控制设备。2、暖通图纸的识读读暖通系统的图纸，主要是平面图。在这里，主要找出各种空调机组的数量、放置位置以及他们的安装方式、风道尺寸，同时还应该找出这些空调机组供电装置所在的位置。除此之外，还要确定风门、滤网等部件的数量和位置。以备确定监控点位和设备配置、绘制施工图之用。3、给排水及空调水系统图纸的阅读读给排水系统的图纸，主要是找出各种生活给水泵、水池或水箱的数量及放置位置；消防泵的数量、水池或水箱的数量及放置位置；空调水在每个空调机组处的回水管径。以备确定监控点位

30、和设备配置、绘制施工图之用。4、电气系统图纸读给电气系统的图纸，主要是找出各种建筑设备电控箱的放置位置；还有供配电和照明系统的相关信息。结合本工程冷冻机房布置图写出表2-1-2的设备清单。小结小结本章给出了一个建筑设备监控系统的设计招标实例，并结合实例，以招标要求的方式向大家介绍了建筑设备监控系统的设计标准相关规定，包括建筑设备监控系统的设计一般规定，设计要素和设计标准。除了介绍BA工程针对设备的要求外，在最后又针对提供给大家的设计主要依据风、水、电图纸介绍了这些图纸在建筑设备监控系统设计过程的应用，风、水、电图纸的阅读贯穿BA系统设计的始终。所以本章除了从整体上让大家知道了解本工程实例的概况及设计要求外，建筑设备监控系统设计的两大依据建筑设备监控系统的设计标准和风、水、电图纸的阅读要点是本章的重点。思考与练习思考与练习建筑设备控制系统的建设环境主要包括哪几方面内容？建筑设备控制系统的监控对象包括哪些？建筑设备控制系统的监控功能要求主要包括哪些？建筑设备监控系统的设计要素主要包括哪些？根据建设部智能建筑设计标准，建筑设备监控系统的设计标准依据对各种设备监控内容的不同，主要分哪几级标准？