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楼宇自控系统(加拿大德尔塔).docx
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第1章 楼宇自控系统
1.1 系统概述
当前随着建筑物的规模增大和标准提高,建筑物内的机电设备数量也急剧增
加,大量的机电设备运行是一栋现代建筑物耗能的主要原因,也是节能潜力最大
的设备。这些设备分散在建筑物的各个楼层和角落,若采用分散管理,就地监测
和操作将占用大量人力资源,有时几乎难以实现。如采用楼宇自控系统,利用现
代的计算机技术和网络系统,实现对所有机电设备的集中管理和自动监测,就能
确保建筑物内所有机电设备的安全运行,同时提高建筑物内人员的舒适感和工作
效率。从统计数据来看,中央空调系统占整个建筑物的耗能 50%以上,而建筑物
装有楼宇自控系统以后,可节省能耗 25%,节省人力约 60%。出现故障,能够及
时知道何时何地出现何种故障,使事故消除在萌芽状态。
高新信息技术和计算机网络技术的高速发展,对建筑物的结构、系统、服务
及管理最优化组合的要求越来越高,要求建筑物提供一个合理、高效、节能和舒
适的工作环境。节能是一项基本国策,也是建筑电气设计全面技术经济分析的重
要组成部分。楼宇自控系统正是顺应了这一潮流,它的建立,对于建筑物机电设
备的正常运行并达到最佳状态,以及建筑物的防火与保安都提供了有力的保证。
同时,依靠强大软件支持下的计算机进行信息处理、数据分析、逻辑判断和图形
处理,对整个系统作出集中监测和控制;通过计算机系统及时启停各有关设备,
避免设备不必要的运行,又可以节省系统运行能耗。
郑州客属文化中心作为现代化的智能建筑,需要采用一套先进的楼宇自控系
统来提高建筑物内部机电设备的运行效率,降低建筑物能源的消耗,保证馆内办
公、展览及会议环境的洁净度及温湿度,并通过机电设备的自动化管理,提高物
业管理人员的工作效率,减轻物业管理人员的劳动强度。
1.2 用户需求分析
1.2.1 用户需求
为保证郑州客属文化中心的先进性、空气洁净度及温湿度舒适性,改善办公、
珍藏及参展环境,减少日常物业管理的工作和费用,采用楼宇自控系统是唯一的
选择。由于空调、通风系统是建筑物内的用电大户,也是直接决定办公、珍藏及
参展环境好坏的重要系统,并且该系统的日常保养和维护工作所需的人力和物力
也很大。因此,本方案主要针对空调、通风系统及大展厅照明实施有效的监控和
管理。
从郑州客属文化中心办公、珍藏及参展人员的舒适性、各藏品区、文物店、
展览区等重要场所的空气洁净度、目前全球倡导节能的大环境以及我公司多年楼
宇智能化系统设计、施工经验来讲,我们认为郑州客属文化中心对楼宇自控系统
有如下需求:
1.2.1.1 舒适 — 提供舒适空、气洁净度高的办公、珍藏及参展环
境
楼宇自控系统根据季节、人员和空气流动情况的变化,将各区域的室内温度
及空气质量控制在设计要求值上,同时参考国际上的通用标准(如:ASHRAE 舒
适标准、ISO7730 的热舒适指标 PMV、国标 GB5701-85 中的舒适温度指标等),使
郑州客属文化中心内人员感觉最舒适,各藏品区、文物区及展览区空气洁净度达
到预设值。楼宇自控系统可以根据有关的环境参数随时自动地调节各种参数,使
郑州客属文化中心环境始终处于最佳的条件下。
1.2.1.2 节能 — 降低能耗和管理成本,同时减少对环境的污染
在满足舒适性及空气洁净度的前提下,楼宇自控系统通过合理组织设备运
行,使建筑物的运行费用为最低。即以能耗值最低为控制目标,进行优化系统控
制。楼宇自控系统软件设有节能程序,可以控制设备得以合理运行。楼宇自控系
统通过电脑控制程序对全楼的设备进行监视和控制,统一调配所有设备用电量,
可以实现用电负荷的最优控制,有效节省电能,减少浪费。
作为现代化智能建筑物来说,电能的消耗是非常惊人的。建筑物内各种机电
设备都是“耗电大户”。以本工程的空调系统为例,大部分空调机组的功耗为 11kW
左右,而冷/热水机组的功耗更是惊人,在建筑物配置楼宇自控系统之后,系统
可根据设置在建筑物内各处的传感器所检测的数据,计算出大厦实际的冷负荷,
与机组的制冷能力进行比较,如果能力富裕很多,说明设备组全部开动是没必要
的,就按程序中事先指定的顺序关闭其中的一台;如果此时能力仍然富裕很多,
就顺序关闭第二台。反之,当冷负荷增加时就顺序开启设备。通过调节设备开启,
既保证正常需要,又降低能源消耗。
1.2.1.3 安全 — 提供突发故障的预防手段
如果郑州客属文化中心的机电设备突然发生故障而停机,将对郑州客属文化
中心产生不良后果。楼宇自控系统可以从以下几个方面预防这种局面的出现:
随时检查设备的实际负载和额定负载,一旦发现设备过载,立即自动卸载同
时向中央控制室发出报警信号,以防损坏贵重设备;
监视设备运行状况,一旦发现其中某台设备运行异常,立即报警通知检修人
员前去检查,以防引起更大范围的设备故障;
自动记录设备的累计运行小时数,当累计值达到规定的维修时间时,自动报
告中央控制室,及时提醒进行设备检修;
当一组设备中的某台设备出现故障不能继续运转时,自动切换到备用设备;
同时,对于临时停电的情况,当恢复供电后,系统自动执行顺序启动程序,可保
证设备投运顺利,避免启动失败对设备的损害。
通过这些检测、报警和处理方式,使建筑物对机电设备突发故障具备有效的
预防手段,以确保设备和财产安全。
在郑州客属文化中心内配置楼宇自控系统之后,设备的运行状态始终处于系
统的监视之下,楼宇自控系统可提供设备运行的完整记录,同时可以定期打印出
维护、保养的通知单,这样可以保证维护人员不超前、不误时地进行设备保养,
因此可以使设备的运行寿命加长,也就是降低了建筑的运行费用。
1.2.1.4 高效 — 提高设备运行效率、减少管理人员数量
楼宇自控系统能够实现设备运行状况的监测、诊断和记录,早期发现和排除
故障,及时发出维护和保养的通知,保证设备始终处于良好的工作状态和建筑物
的正常运营。
在没有楼宇自控系统的建筑物中,设备的开关、维护及保养都需要人去操作,
而且一般建筑物内的机电设备都是比较分散的,对于人员管理很不方便,这样就
不可避免地要求建筑配置庞大的人员队伍。而采用了楼宇自控系统之后,上述工
作均由楼宇自控系统根据预先设计好的程序自动完成,大批的人力将被减少下
来,首先节约了管理上的开支,同时也减少了由于管理众多人员所引起的一系列
问题。
根据我们的经验,在建筑内配置楼宇自控系统之后,在今后可以减少三分之
二的设备运行、维护人员。
对人的管理工作是比较困难的,但有了楼宇自控系统,对工作人员的监督就
变得准确、及时了。比如:通过检测空调机组的过滤器状态就可以有效的及时地
清理过滤网,并能对工作人员起到有效的监督作用。
1.2.1.5 减少初期投资,一次性设计、预留到位
郑州客属文化中心所需要的楼宇自控系统扩展性能强,实现起来极其灵活。
扩展时只需将新的控制器连接到网络通讯线上即可。
比如,工程的机房部分在本次方案中暂不作设备配置,但如果考虑未来发展
的需要,就要为将来把机房的设备纳入楼宇自控系统做出准备。这就要求业主要
为将来系统的扩展提供预留、预埋管线。由于预埋管线的费用非常的低,因此绝
大多数的业主非常的愿意完成这部分工作。这样既减少了工程的初期的投资,满
足了使用上的基本要求,又为将来系统的完善做出了充分的准备。
1.2.2 可行性分析
1.2.2.1 经济可行性
对于用户来说,最关心的问题是做一个楼宇自控系统要花多少钱?这笔钱应
该花在什么地方?这笔投资的益处在哪里?
1.楼宇自控系统的投资在建筑物总投资中所占的比例
楼宇自控系统投资的多少与所控制的对象、所控制的深度等要求有关,在后
面的设备清单中,为本项目投资的初步情况,这项投资在建筑物基建总投资中所
占的比例是很小的。
2.投资回收期
安装了楼宇自控系统后可以节能、节省人力并延长设备的使用寿命。将未安
装楼宇自控系统的建筑物与安装了楼宇自控系统的建筑物作一比较,未安装楼宇
自控系统的建筑物由于省掉了楼宇自控系统这部分的投资所以首期投资较少,安
装了楼宇自控系统的建筑物的首期投资会高一些,但由于楼宇自控系统具有节省
人力、节约能源及延长设备的使用寿命的特点,所以从长远的角度来看,安装了
楼宇自控系统的建筑物的经济性更好。比较如下:
由于楼宇自控系统中采用了优化控制和能量管理程序,所以安装了楼宇自控
系统后可使建筑物的机电设备达到明显的节能。按以前经验,安装了楼宇自控系
统后可实现节能 15-30%,设某建筑物,变压器输出合计为 3850KVA,建筑物内设
备按每天工作 10 小时,每年工作 100 天,节能按 20%,每度电按 0.5 元计,则
每年节省的电费为 3850×10×200×0.2×0.5=770000 元人民币。
由于楼宇自控系统采用了集散式的控制方式,透过中央控制室的监视器屏幕
可观察到分布在建筑物内各个角落的设备的状态,设备维护人员不再需要频繁地
巡视分布中的各个设备,维修检查的工作量下降,不再需要大量的设备维护人员。
据北京某建筑物提供的资料,在未定楼宇自控系统时,设备维护、物业管理及保
安等共需 78 人,安装了楼宇自控系统后经定编所需设备维护、物业管理及保安
人员只需 21 人。
楼宇自控系统通过对楼内机电设备状态的监测,使设备始终处于最佳的运行
状态,保证了设备良好的工作,从而延长了设备的使用寿命。设备使用寿命的延
长等于节省投资(节省了维护费用)。
按以往的经验,安装了楼宇自控系统的建筑物能减少能耗、节省人力,节省
的这些费用在 1—2 年内的累计值即相当于楼宇自控系统的初期投资。
1.2.2.2 技术可行性
楼宇自控系统在技术上十分成熟,这一点从国外、国内已经安装大量的楼宇
自控系统并良好地运行可以说明。
楼宇自控系统的主要设备是:中央控制软件、现场控制器及设备。技术上的
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春哥111
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