【简介】随着高科技信息技术和计算机网络技术的飞速发展，我们对建筑结构、系统、服务和管理的优化组合提出了越来越高的要求，要求建筑提供合理、高效、节能、舒适的工作环境。于是，楼宇自动化系统就顺应了这一趋势而应运而生。那么，如何设计楼宇自动化系统，设计原则是什么？

随着高科技信息技术和计算机网络技术的飞速发展，我们对建筑结构、系统、服务和管理的优化组合提出了越来越高的要求，要求建筑提供合理高效、节能和舒适的工作环境。于是，楼宇自动化系统就顺应了这一趋势而应运而生。那么，如何设计楼宇自动化系统，设计原则是什么？

一、如何设计楼宇自动化系统

3.1 项目概述

**整个建筑基本采用古典三段式西欧风格。该建筑地下一层，地上主楼十二层。大厦的应用功能可分为四个区域，即：商务区、办公区、技术室区、设备管理区、机动车库区。根据写字楼的结构，分为东区和西区。

3.2楼宇自控系统控制方式及网络类型

**楼宇自控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，最后采用集中监控管理的系统控制方式。这种控制方式保证了各个子系统可以独立控制，同时可以在中央工作站上进行集中管理，使整个系统的结构完整，性能可靠。

楼宇自动化系统的网络结构可以分为三个层次。第一层是中央工作站，即控制中心。控制中心设有中央工作站。中央工作站系统由PC主机、大型彩屏显示器和打印机组成。 , 是 BAS 系统的核心。全楼监控的机电设备在这里集中管理和展示。可直接连接以太网；第二级为直接数字控制器，第三级为现场信号采集。传感器和执行器。直接数字控制器、传感器和执行器设置在受控设备附近。

楼宇自控系统具有与火灾报警系统、综合安防系统、闭路电视监控系统、停车场管理系统等通信接口，系统间的事件联动提高了系统的整体决策能力。

3.3楼宇自控系统监控内容

冷热源系统、空调系统、送排风系统、给排水系统、变配电系统、

照明系统、电梯监控等

3.3.1冷热源系统

**大楼的冷热源由位于11楼的冷热水系统提供。系统监测对象：6台风冷热泵机组、8台离心泵及相关温度、压力、流量参数。由于冷热源系统是楼宇中的耗电大户，也是直接决定办公环境质量的重要系统，而且该系统的设备价格昂贵，日常所需的人力物力维修保养工作量也很大。因此，对冷热源系统进行有效的监控和管理至关重要。

楼宇自动化系统可以实现以下功能：

系统负载控制

计算冷却/在此基础上控制机组数量。

领先/落后控制

在多台风冷热泵机组的情况下地楼宇自控，为了使各机组的运行时间更加合理，通过比较各机组时间的运行情况，确定各机组的开机顺序。

对于冷热源系统，楼宇自控系统的具体监控内容如下：

监控

-风冷热泵机组手动/自动状态、运行状态和故障状态；

-风冷热泵机组累计运行时间，并发出定期维护提示；

-离心水泵手动/自动状态、运行状态和故障状态；

-离心泵累计运行时间，并发出定期保养提示；

-空调水（冷冻水/空调热水）供应、回水温度和回水流量；空调给回水压差；

-空调膨胀水箱高低液位报警。

·控制

- 定时控制；根据预先安排的时间程序启动和停止系统。

-根据空调供水、回水温度和回水流量，计算建筑物的实际制冷或制热负荷，进行机组选型控制，控制相应的水泵；

-根据存储在DDC中的风冷热泵机组累计运行时间进行调整，以平衡风冷热泵机组的运行时间。系统为优先级设计：需要启动时，开启累计运行时间最短的机组；需要关机时，累计运行时间最长。

- 按正确顺序联锁启动和停止设备；

启动：离心水泵→风冷热泵机组

停止：风冷热泵机组→离心水泵

-根据空调供水和回水总管的压差，PID调节旁通阀的开度，保持空调供水压力稳定。

3.3.2空调系统

**楼宇空调系统的监控对象为空调机组和新风机组。里面。

楼宇自控系统的具体监控内容包括：

·监控

-过滤器阻塞状态，提醒操作者及时清理；

-风机的手动/自动状态、运行状态和故障状态；

-风机累计运行时间，定时发送维修提示信号；

- 对于新风机组，监测送风温度；对于空调机组，监测回风温度。

·控制

- 定时控制；根据预先安排的时间程序控制机组的启停。

-新风挡板与风扇联锁；当风扇停止时，新风挡板关闭。

-冬季/夏季采用最小新风量；在过渡季节，采用焓值控制方法。

-根据送风温度（回风温度）与设定值（可调）的偏差，通过PID运算，输出相应的控制信号，调节回风管上电动阀的开度，保持恒定送风温度（回风温度）。

注意：在建筑物的典型位置，测量整个系统的室外新鲜空气的温度和湿度。

3.3.3个送风和排风系统

融入楼宇自控系统的送排风机用于地下室配电室、车库、自行车仓库的送排风机；浴室屋顶排气扇；会议室、餐厅的通风机；厨房通风机。

楼宇自控系统的具体监控内容包括：

·监控

-每个风扇的手动/自动状态、运行状态和故障状态；

-每个风扇的累计运行时间会定时发出维修提示信号。

·控制

- 定时控制：根据预先安排的时间程序控制风机的启停。

3.3.4 给排水系统

纳入楼宇自控系统的给排水系统包括生活给水系统和生活污水系统。系统中的水泵与水箱或水池的液位状态联动，只在需要时才投入运行，避免不必要的浪费，节约用水。

楼宇自控系统的具体监控内容包括：

· 监控

-监测每个水箱的高低液位；

-水泵手动/自动状态、运行状态和故障状态；

-泵的累计运行时间，定时发出维修提示信号；

·控制

-根据水箱和水池的高低液位信号，控制水泵的启停；

3.3.@ >5 变压器及配电系统

并入楼宇自控系统的供配电系统包括其高压配电、变压器配电和低压配电。建筑物内的高压进线通常为两路10KV独立电源，可自动切换，互为备用。电力管理是建筑物中最重要的部分之一。以目前的技术水平和管理水平来看，楼宇自控系统只对变配电系统进行监控而不是控制。

楼宇自控系统的具体监控内容包括：

· 监控

-变压器过温报警；

-低压进线开关状态，三相电压和三相电流；

-低压母联柜开关状态。

3.3.6灯光系统

楼宇自控系统对楼宇照明的监控，不仅可以简化操作，还可以根据时间要求或照度要求进行控制，使被控灯具需要开启或关闭，有利于节约电能。 **建筑照明系统包括泛光/航空标志照明、车库照明。

楼宇自控系统的具体监控内容包括：

·监控

-需要控制的照明电路的手动/自动状态和开关状态。

·控制

- 根据工作时间表控制照明电路的开/关。

3.3.7 电梯监控

楼宇自控系统监控电梯运行状态及故障报警，确保电梯系统正常运行。

3.4 管道铺设及设备安装

从中央控制站到现场直接数字控制器，使用专用通信电缆沿镀锌钢管敷设，从直接到数字控制器到执行器使用屏蔽或非屏蔽电缆，金属线槽用于制冷站、变电站、空调机房等电缆集中的地方敷设。敷设用镀锌钢管。

通讯系统由通讯卡、现场通讯接口和通讯线路组成。通讯卡安装在中央管理工作站中，与中央管理工作站的计算机相连。现场通讯接口安装在每台现场控制机器中。通讯线依次连接中央通讯卡和现场通讯接口。

为控制器配置的控制柜可为控制器工作提供必要的电源、继电器板、接线端子等。控制器内置于控制柜内。控制柜安装在被控对象附近，便于操作和施工。每个现场控制柜需要提供220V、1000W的电源，或者就近留一个电源插座。在需要控制的风机或水泵的配电柜内应设置手动和自动转换开关。转换开关处于手动状态时，风机或水泵由手动启停按钮控制；当转换开关处于自动状态时，现场控制器提供的无源常开触点控制风机和水泵的启停。受控风机或水泵的配电柜内应设置一对常开无源辅助触点，预留给现场控制机检测风机或水泵的运行状态。

传感器和执行器安装在工艺管道上，每个组件所需的电缆因产品而异。风道温度传感器与湿度传感器一起安装时，应注意下风向，在湿度传感器上测温。

单个传感器不应安装在管道弯头处。

安装风门驱动器时，一定要注意阀门叶片轴与驱动器轴的同心度。

安装电动阀门驱动器时，注意阀门的实际开启方向与驱动器指示的方向一致。

流量计必须垂直安装在直管段，至少是流量计前径的10倍；至少是流量计后部直径的5倍。

3.5 系统电源

中控室配备专用配电盘，采用末端自动切换的双回路供电方式，直接数字控制器现场供电。

3.6 接地

系统采用联合接地，接地电阻不大于1欧。

正常情况下不带电的仪表外壳、设备和控制箱应接地。

3.2@>楼宇自控系统的设计原则是什么

实用性和先进性

本项目楼宇自控系统符合智能楼宇设计标准A级系统设计按照先进标准进行，系统设置强调先进性和实用性，所以以实现功能和经济性的优化设计。

标准化和结构化

系统的设计不仅符合相关国家标准，而且根据系统的功能要求对系统进行规范和结构化，能够全面反映当今的先进技术。

集成和可扩展性

系统设计遵循综合规划的原则，有足够的余量满足未来发展的需要。

保证楼宇自控系统整体结构的先进性、合理性、可扩展性和兼容性。

事实上，楼宇自动化系统有很多好处。就当前现代建筑中的空调系统而言，它是一个耗能大的建筑，也是最具节能潜力的设备。据统计，中央空调系统占整个楼宇能耗的50%以上，而楼宇安装楼宇自控系统后，可节能25%左右，节能50%左右的人力。万一发生故障，可以及时知道什么时候、什么地方发生了什么样的故障，从而将事故杜绝在萌芽状态。