第二章建筑設(shè)備管理系統(tǒng)

1、第二章建筑設(shè)備管理系統(tǒng)2.1建筑設(shè)備管理系統(tǒng)概述2.2 供配電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)2.3照明監(jiān)控系統(tǒng)2.4空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)2.5給排水監(jiān)控系統(tǒng)2.6電梯監(jiān)控系統(tǒng)2.1建筑設(shè)備管理系統(tǒng)概述 建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的概念 建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的功能 建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的概念 建筑設(shè)備管理系統(tǒng)（BMS，building management system） 采用計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)，對建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS，Building Automation System）和公共安全系統(tǒng)（PSS，public security system）實(shí)施綜合管理 確保建筑物內(nèi)舒適和安全的辦公環(huán)境

2、，通過對建筑設(shè)備綜合管理降低建筑能耗。建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的功能 實(shí)現(xiàn)以最優(yōu)控制為中心的過程控制自動化，按預(yù)先設(shè)置好的控制程序、根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負(fù)載變化等情況自動調(diào)節(jié)各種設(shè)備，使之運(yùn)行在最佳狀態(tài)，確保穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行 實(shí)現(xiàn)以運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視和計算為中心的設(shè)備管理自動化，對建筑設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，自動檢測、顯示、打印各種設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及其變化趨勢或歷史數(shù)據(jù)，對建筑設(shè)備統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)控制 實(shí)現(xiàn)以安全狀態(tài)監(jiān)視和災(zāi)害控制為中心的防災(zāi)自動化。對建筑內(nèi)的人員和財產(chǎn)的安全進(jìn)行有效的監(jiān)視，及時預(yù)測、預(yù)警可能發(fā)生的災(zāi)害事件，當(dāng)突發(fā)事件時，所有建筑設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)一體化的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，以使災(zāi)害的損失減到最小 實(shí)

3、現(xiàn)以節(jié)能運(yùn)行為中心的能量管理自動化。自動進(jìn)行對水、電、氣等的計量與收費(fèi)，自動提供最佳能源控制策略，自動監(jiān)測、控制設(shè)備的用電量以節(jié)約電能建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)2.2 供配電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng) 供配電設(shè)備及監(jiān)測的意義 供配電設(shè)備監(jiān)測的內(nèi)容及作用 供配電監(jiān)測系統(tǒng)的基本功能 低壓配電系統(tǒng)監(jiān)測 供配電設(shè)備及監(jiān)測的意義 供配電系統(tǒng)對由城市電網(wǎng)供給的電能進(jìn)行變換處理、分配，向建筑物內(nèi)的各種用電設(shè)備提供電能 供配電設(shè)備：高壓配電和變電設(shè)備、低壓配電和變電設(shè)備、電力變壓器、應(yīng)急電源和直流電源設(shè)備、電力參數(shù)檢測裝置等 監(jiān)測的意義：保證供電的可靠性，電力供應(yīng)管理和設(shè)備節(jié)電運(yùn)行，是智能建筑最基本的監(jiān)測對象之一。 供配電

4、設(shè)備監(jiān)測的內(nèi)容及作用 監(jiān)測內(nèi)容：供電配電系統(tǒng)、變電配電設(shè)備、應(yīng)急(備用)電源設(shè)備、直流電源設(shè)備、大容量不停電電源設(shè)備，供電配電系統(tǒng)的各級開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)、主要回路電流、電壓及一些主要部位的電纜溫度 作用：預(yù)測并防止事故的發(fā)生，在事故發(fā)生后，及時地判斷故障位置和故障原因；保障安全可靠供電，實(shí)現(xiàn)用電計量、用戶用電費(fèi)用分析計算以及用電高峰期對次要回路的控制等供電配電監(jiān)測系統(tǒng)的基本功能中壓開關(guān)與主要低壓開關(guān)的狀態(tài)監(jiān)視及故障報警中壓與低壓主母排的電壓、電流及功率因數(shù)測電能計量； 變壓器溫度監(jiān)測及超溫報警；備用及應(yīng)急電源的手/自動狀態(tài)、電壓、電流及頻率監(jiān)測主回路及重要回路的諧波監(jiān)測與記錄；低壓配電系統(tǒng)的監(jiān)測

5、有原理 2.3照明監(jiān)控系統(tǒng) 照明監(jiān)控的意義 照明監(jiān)控的實(shí)現(xiàn) 智能照明控制系統(tǒng)的組成 智能照明控制系統(tǒng)功能 智能照明控制系統(tǒng)的特點(diǎn)照明監(jiān)控的意義及內(nèi)容 照明質(zhì)量的好壞直接影響人們的工作效率和視力保護(hù)，通過照明設(shè)計和照明控制還可以烘托建筑造型、美化環(huán)境。 照明用電量僅次于空調(diào)用電量 監(jiān)控的意義：保證照明質(zhì)量，節(jié)約能源 監(jiān)控的內(nèi)容：包括建筑物各層的照明配電箱、應(yīng)急照明配電箱以及動力配電箱。照明監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 傳統(tǒng)的照明監(jiān)控系統(tǒng)采用集散控制方式，分別對不同的照明設(shè)施或照明區(qū)域進(jìn)行控制（比如走廊、樓梯；辦公室；障礙照明、建筑物立面照明；應(yīng)急照明等） 在智能建筑中多采用分布智能照明控制方式（智能照明控制系

6、統(tǒng)），其控制功能豐富、靈活，節(jié)約能源、延長燈具壽命、提高照明質(zhì)量。智能照明控制系統(tǒng)組成智能照明控制系統(tǒng)功能 中央監(jiān)控（在監(jiān)控屏幕上仿真照明燈具的布置情況，顯示各燈組的開燈模式和開/關(guān)狀態(tài)，調(diào)節(jié)照明的現(xiàn)場效果） 場景預(yù)設(shè) 亮度調(diào)節(jié) 定時、時序控制燈并統(tǒng)計燈具啟動時間、累計記錄 軟啟動、軟關(guān)斷 自動/手動轉(zhuǎn)換 設(shè)置與其他系統(tǒng)連接的接口（如建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)），以提高綜合管理水平智能照明控制系統(tǒng)的特點(diǎn)人性化： 可實(shí)現(xiàn)場景控制、定時控制、多點(diǎn)控制等各種控制方案，方案修改與變更容易智能管理：將傳統(tǒng)的開關(guān)控制照明燈具的通斷，轉(zhuǎn)變成智能化的管理，確保照明的質(zhì)量節(jié)約能源：利用傳感器感應(yīng)室外亮度自動調(diào)節(jié)燈光，保證

7、室內(nèi)最佳照明環(huán)境，并達(dá)到節(jié)能的效果；分區(qū)域進(jìn)行照度設(shè)定，按設(shè)定好的時序進(jìn)行自動開、關(guān)照明，最大限度地節(jié)約能源延長燈具使用壽命：智能照明系統(tǒng)設(shè)置抑制電網(wǎng)沖擊電壓和浪涌電壓裝置，并人為地限制電壓，采取軟啟動和軟關(guān)斷技術(shù)，避免燈具燈絲的熱沖擊，使燈具壽命延長2.4空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng) 空調(diào)系統(tǒng)與智能建筑 空調(diào)系統(tǒng)的分類 新型空調(diào)系統(tǒng) 空調(diào)制冷方式 溴化鋰吸收式制冷機(jī)及其監(jiān)控 冷凍水/冷卻水系統(tǒng)及其監(jiān)控 熱力系統(tǒng)監(jiān)控 新風(fēng)機(jī)組及其監(jiān)控 空調(diào)機(jī)組及其監(jiān)控空調(diào)系統(tǒng)與智能建筑 空調(diào)系統(tǒng)用于創(chuàng)造良好的室內(nèi)空氣環(huán)境，根據(jù)季節(jié)變化提供合適的空氣溫度、相對濕度、氣流速度和空氣潔凈度，以滿足舒適性，提高工作效率。 在智能建筑

8、中，由于使用大量的辦公設(shè)備和電氣設(shè)備，空調(diào)負(fù)荷中這些電氣設(shè)備發(fā)熱量引起的負(fù)荷較大，因此，智能建筑中內(nèi)區(qū)可能會出現(xiàn)全年供冷的狀況，夏季智能建筑的空調(diào)冷負(fù)荷可以達(dá)到一般辦公大樓的1.31.4倍，冬季熱負(fù)荷僅為一般辦公大樓的50%?？照{(diào)系統(tǒng)是智能建筑的一個重要組成部分，其監(jiān)控是建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中重要的內(nèi)容?？照{(diào)系統(tǒng)的分類 集中式空調(diào)系統(tǒng) 將所有空氣處理設(shè)備（包括輸送設(shè)備風(fēng)機(jī)、水泵等）都集中在一個空調(diào)機(jī)房內(nèi)，由送風(fēng)機(jī)把處理后的空氣，經(jīng)風(fēng)道送到個空調(diào)房間。由于處理空氣量較大，需設(shè)集中冷源和熱源。 半集中式空調(diào)系統(tǒng) 對空氣既有集中處理又有局部處理裝置。如風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)經(jīng)過新風(fēng)機(jī)組集中處理后送至各

9、房間，房間內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)盤管等末端裝置，對空調(diào)房間的空氣作進(jìn)一步的補(bǔ)充處理。（集中式和半集中式系統(tǒng)統(tǒng)稱為中央空調(diào)系統(tǒng)） 局部空調(diào)系統(tǒng) 由分散在各空調(diào)房間內(nèi)的空調(diào)機(jī)組承擔(dān)空調(diào)任務(wù)，該機(jī)組將冷、熱源和空氣處理、輸送設(shè)備集中設(shè)置在一個箱體內(nèi)，例如窗式空調(diào)器、恒溫恒濕機(jī)、冷風(fēng)機(jī)組等。新型空調(diào)系統(tǒng) 背景空調(diào)：大開間不封閉的單獨(dú)工作單元空調(diào)、照明、通信線路、辦公網(wǎng)絡(luò)接口俱全，采用送風(fēng)到地板下布線空間的方式，通過地板送風(fēng)口或地面送風(fēng)柱將空調(diào)空氣送入室內(nèi)，再經(jīng)過頂棚空間回風(fēng)，整個空間溫、濕度均勻 桌面空調(diào)：在每一單元的工作桌下設(shè)送、回風(fēng)混合的循環(huán)風(fēng)機(jī)，送風(fēng)至桌面風(fēng)口，滿足個人對環(huán)境條件的不同需求，可以根據(jù)個人習(xí)慣

10、和愛好進(jìn)行調(diào)節(jié)。 “森林浴空調(diào)”：在辦公樓中專辟一間休息室，周圍墻壁繪上森林風(fēng)光的巨幅壁畫，空調(diào)系統(tǒng)加入植物香型和負(fù)離子，立體聲音響放送輕柔的背景音樂和鳴聲，進(jìn)入休息室宛如置身大森林，使人心曠神怡、提高工作效率?？照{(diào)制冷方式 空調(diào)制冷方式有壓縮式制冷和吸收式制冷 壓縮式制冷通常以氟利昂或氨為制冷劑，吸收式制冷有溴化鋰吸收式制冷和氨吸收式制冷，因?yàn)榘本哂幸欢ǖ亩拘院涂杀?，對人體和安全有危險，所以在空調(diào)系統(tǒng)中一般采用溴化鋰吸收式制冷 冰蓄冷是讓制冷設(shè)備在電網(wǎng)低負(fù)荷時工作，將冷量貯存在蓄冷器中，供空調(diào)系統(tǒng)高峰負(fù)荷時使用，而且通過“削峰填谷”調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷，緩和供電緊張狀況。（1）壓縮式制冷機(jī) 由壓縮

11、機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥等裝置組成，壓縮機(jī)將制冷劑（氣體）壓縮后送入冷凝器被冷卻水冷卻后變成液體（釋放的熱量被冷卻水帶走，通過冷卻塔由冷卻風(fēng)機(jī)將熱量散發(fā)出去），液體制冷劑通過膨脹閥進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)，使蒸發(fā)器中的冷凍水降溫，為空調(diào)系統(tǒng)提供冷源，而蒸發(fā)為氣體的制冷劑再經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，重復(fù)以上過程，保證源源不斷地向空調(diào)系統(tǒng)提供冷凍水。溴化鋰吸收式制冷機(jī) 也是利用制冷劑在相變過程中吸熱制冷的原理，與壓縮式制冷不同的是利用溴化鋰溶液中的水作為制冷劑，溴化鋰溶液中的水在低壓下吸熱蒸發(fā)，所產(chǎn)生的水蒸汽在冷凝器中冷凝成水，而后通過膨脹閥進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)，使蒸發(fā)器內(nèi)的冷凍水降溫，提供空調(diào)供冷。

12、溴化鋰吸收式制冷機(jī)由發(fā)生器、吸收器、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥、輸送泵等組成 圖中：1.蒸發(fā)器；2.吸收器；3.溶液泵；4.發(fā)生器；5.冷凝器；6.節(jié)流閥；7.節(jié)流閥；8.冷凍水泵；9.冷卻水泵；10.冷卻塔溴化鋰吸收式制冷機(jī)監(jiān)控內(nèi)容 通過測量冷凍水供水溫度，由控制器控制發(fā)生器加熱蒸氣閥門的開度，控制加熱蒸氣的流量，改變發(fā)生器產(chǎn)生的制冷劑水蒸氣量,從而改變經(jīng)過冷凝器后產(chǎn)生的冷凝水量，也就改變了蒸發(fā)器內(nèi)的水量，從而來維持冷凍水溫度恒定 對水泵、風(fēng)機(jī)等動力設(shè)備實(shí)現(xiàn)啟?？刂?水泵、風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及故障監(jiān)測； 冷凍水進(jìn)出水溫、進(jìn)水壓力、出水流量監(jiān)測； 冷卻水出水溫度、流量及壓力測量； 蒸發(fā)器真空度、發(fā)生器壓

13、力測量等。制冷系統(tǒng)的組成制冷系統(tǒng)監(jiān)控 順序啟停：開啟冷凍水泵與閥開啟冷卻水泵和閥開啟冷機(jī)，停機(jī)順序相反 冷卻水溫度控制 ： 根據(jù)冷卻水供水主管上溫度感應(yīng)器上的水溫信號控制冷卻塔的臺數(shù)和冷卻塔的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 冷卻水供、回水干管上的旁通電動水閥控制：在天氣較冷的季節(jié)，當(dāng)風(fēng)機(jī)全部關(guān)閉，水溫仍低于規(guī)定溫度時，則開啟旁通電動水閥，以達(dá)到規(guī)定溫度。 能量控制 ：根據(jù)冷凍水供、回水溫差和水流量可計算總的冷量?？刂破鞲鶕?jù)該冷量信號以最佳能量控制方法來開啟或關(guān)閉冷水機(jī)組，實(shí)現(xiàn)節(jié)能 冷凍水供回水壓差控制：冷凍水供回水主干管之間旁通管上設(shè)有電動旁通水閥，控制器通過供回水主干管之間的壓差信號控制電動旁通水閥的開啟，保持供

14、回水主干管之間的壓差恒定，保持用戶側(cè)的管路系統(tǒng)的水力工況的穩(wěn)定，保證冷水機(jī)組的冷凍水量，保護(hù)機(jī)組?？照{(diào)主機(jī)房監(jiān)控 空調(diào)主機(jī)房監(jiān)控的主要功能 中央站按預(yù)先確定的時間程序來控制制冷機(jī)組的啟停，并監(jiān)測各設(shè)備的工作狀態(tài)，顯示各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù) 分站中的DDC控制器按預(yù)先確定的程序?qū)χ醒胝緝?nèi)設(shè)備啟停、運(yùn)行臺數(shù)、供回水干管壓差及備用設(shè)備自動投入等進(jìn)行控制。 安全保護(hù)及事故報警，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，中央站將立即發(fā)出聲光報警，記錄備案，并自動顯示故障的情況。熱力系統(tǒng)監(jiān)控 在空調(diào)系統(tǒng)中熱力系統(tǒng)主要用來采暖供熱，常用的熱源有蒸汽、熱水和電熱 熱力系統(tǒng)主要包括鍋爐房、換熱站及供熱網(wǎng) 熱力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的是鍋爐供熱系統(tǒng)

15、，分為熱水鍋爐和蒸汽鍋爐 熱交換系統(tǒng)是以熱交換器為主要設(shè)備，其熱媒通常是由自備鍋爐或市熱力網(wǎng)提供鍋爐房水系統(tǒng)監(jiān)控原理圖 熱交換系統(tǒng)監(jiān)控目的：監(jiān)測水力工況以保證熱水系統(tǒng)的正常循環(huán)，控制熱交換過程以保證要求的供熱水參數(shù)新風(fēng)機(jī)組及其監(jiān)控在空調(diào)系統(tǒng)中，為了保證室內(nèi)的空氣品質(zhì)，需向空調(diào)房間輸送新風(fēng)，故設(shè)新風(fēng)機(jī)組。新風(fēng)量過大，能耗大，不利于節(jié)能；新風(fēng)量過小，室內(nèi)人員較多時，人體所呼出的CO2的濃度增加，室內(nèi)的空氣品質(zhì)達(dá)不到舒適要求。因此，對新風(fēng)機(jī)組監(jiān)控空調(diào)機(jī)組及其監(jiān)控 空調(diào)機(jī)組比新風(fēng)機(jī)組增加了回風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)，目的是節(jié)約能源，凈化室內(nèi)空氣，并可與消防系統(tǒng)聯(lián)合排煙。 風(fēng)機(jī)盤管監(jiān)控風(fēng)機(jī)盤管是半集中式空調(diào)系統(tǒng)

16、中的空氣局部處理裝置，由冷、熱盤管和風(fēng)機(jī)組成。通過溫控器控制冷、熱盤管的兩通閥或三通閥，從而控制冷、熱盤管水路的通/斷。風(fēng)機(jī)盤管一般為獨(dú)立控制，多采用電氣式溫度控制器，其傳感器與控制器組成一個整體，主要應(yīng)用在客房、寫字樓、公寓等場合。風(fēng)機(jī)盤管控制系統(tǒng)，一般不進(jìn)入集散控制系統(tǒng)，近年來也有的產(chǎn)品具有通信功能，可與集散系統(tǒng)的中央站通信?？照{(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制方法制冷機(jī)組的節(jié)能控制：根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷的變動調(diào)節(jié)制冷機(jī)組冷凍水的進(jìn)出口溫度，滿足室內(nèi)負(fù)荷的需要，提高效率熱源設(shè)備節(jié)能控制：空調(diào)系統(tǒng)中的熱源設(shè)備鍋爐的節(jié)能控制采用回水溫度法，依據(jù)回水溫度調(diào)節(jié)鍋爐的起、停和熱水泵運(yùn)行臺數(shù)，達(dá)到節(jié)能的目的；空調(diào)機(jī)組節(jié)能控制：根據(jù)室內(nèi)冷（熱）負(fù)荷情況，對空調(diào)機(jī)組冷（熱）水量、風(fēng)量進(jìn)行控制，在滿足室內(nèi)舒適度的情況下盡量減小冷（熱）水量和風(fēng)量。冷凍水泵和冷卻水泵節(jié)能控制：采用變頻控制技術(shù)，控制冷凍水泵和冷卻水泵的流量，減低水泵的功耗。冷卻塔節(jié)能控制：根據(jù)制冷機(jī)組冷卻水的進(jìn)水溫度要求，控制冷卻塔風(fēng)機(jī)的啟/停，在保證冷卻水溫度要求的前提下，盡量少開冷卻塔風(fēng)機(jī)。2.5給排水監(jiān)控系統(tǒng)任務(wù)： 保證供水質(zhì)量 節(jié)約能源 實(shí)現(xiàn)供需水量與進(jìn)排水量的平衡 實(shí)現(xiàn)給排水管網(wǎng)的科學(xué)管理 給人們提供安全舒適的生活與工作環(huán)境給水方式監(jiān)控原理排水監(jiān)控原理 2.6電梯監(jiān)控系統(tǒng)第