五星級賓館的樓宇自控設計

隨著中國的入世和2010年上海世博會的舉辦，上海將會接待大批來自世界各地的商務代表及游客。而目前所擁有的五星級賓館無論在數量上還是在質量上都有差距，今后幾年上海將會新建大量五星級賓館來填補這個缺口。賓館的智能化是衡量星級標準的一個重要指標，五星級賓館的智能化控制除了有通常樓宇自控設計的共性外，更有其特性所在。筆者結合已建成并正式通過甲級智能建筑評審的超五星級賓館——上海某大酒店，以及剛剛設計完成的五星級賓館——某賓館等的設計實例，談一談五星級賓館樓宇自控設計的方案與思路。五星級賓館的智能化控制系統應具備三個最基本功能：獨立控制、監(jiān)督控制及信息管理。構成該系統的主要硬部件有：通訊網絡、局域網Ethernet、大型模塊化智能控制器及小型智能LonWorks控制器、操作站、信息及報告打印機、網絡終端等。其主要軟件功能有：摘要(各類報告清單)、密碼保護、用戶編程(圖形化編程語言)、狀態(tài)改變報告、報警信息報告、報告分組／報警管理、監(jiān)控點歷史、動態(tài)趨勢分析、累積、統計功能、數據庫下傳／上載功能、基于MicrosoftWindows的圖形化及操作站工作環(huán)境、能量管理控制、時間預定功能、設備循環(huán)啟／停保護、重大設備啟／停延時、供電恢復啟動程序、用電量限定／負載循環(huán)等。1空調系統監(jiān)控該部分為五星級賓館樓宇自控的重要組成部分?？照{系統大部分設備的運行做到了由中央監(jiān)控系統進行監(jiān)視與控制。其方式為中央集中監(jiān)視、現場分散控制，即所謂的集散式控制。1．1五星級賓館與一般賓館空調系統監(jiān)控設計的共性部分1．1．1冷凍機一冷卻水系統監(jiān)控賓館的冷源系統一般由冷凍機組、冷凍水泵、冷卻塔、冷卻水泵、膨脹水箱、壓差旁通等組成，由中央監(jiān)控系統監(jiān)視各設備的工作狀態(tài)，并由裝于冷凍機房內的現場控制器(DDC)實現以下控制：a．按內部預先編寫的時間程序或通過管理中心操作員，啟動冷凍機組及各相關設備(冷卻塔、冷卻水泵、冷凍水泵、電動蝶閥)的聯鎖控制。b．根據供／回水溫差和回水流量的乘積決定冷凍機組啟動的臺數。c．通過裝于冷凍機房內的現場控制器(DDC)及現場檢測元件，檢測冷凍水系統供／回水總管的壓差，控制相對應的旁通閥的開度，以維持合適的壓差，保證空調系統的正常工作。d．根據冷卻水供／回水溫差，調節(jié)冷卻水旁通閥，以改變冷卻水供水溫度，保證冷凍機啟動。e．冬季時，用板式熱交換器來節(jié)省并利用能源。開啟板式熱交換器隔離閥，并根據板式熱交換器的供水溫度調節(jié)進水閥門開度，達到控制要求。1．1．2熱水系統監(jiān)控賓館的熱水系統一般由鍋爐、鍋爐給水泵、汽一水熱交換器、熱水泵等組成，由中央監(jiān)控系統監(jiān)視各設備的工作狀態(tài)，并由現場控制器(DDC)實現以下控制：a．根據供／回水溫差和回水流量的乘積決定熱交換器使用的臺數。b．根據熱交換器供水溫度調節(jié)蒸汽閥的開度。c．根據日用油箱油位聯鎖控制油泵啟停。1．1．3新風機系統監(jiān)控賓館使用四管制冷／熱水盤管系統，其新風機組由中央監(jiān)控系統監(jiān)視各設備的工作狀態(tài)，并通過裝于新風機房內的現場控制器(DDC)及現場檢測元件，實現以下控制：a．按內部預先編寫的時間程序或通過管理中心操作員啟動風機后，控制程序投入工作。b．風機啟動時，同時開啟新風風閘；收到防凍報警信號，同時關閉新風風閘。c．根據送風溫度與設定值的偏差，用比例積分控制來調節(jié)冷水和熱水回水電動二通閥的開度。d．根據送風濕度與設定值的偏差，控制蒸汽閥的開關，達到控制要求。1．1．4空調機系統監(jiān)控賓館使用四管制冷／熱水盤管系統，其全空氣空調機組(AHU)由中央監(jiān)控系統監(jiān)視各設備的工作狀態(tài)，并通過裝于空調機房內的現場控制器(DDC)及現場檢測元件，實現以下控制：a．按內部預先編寫的時間程序或通過管理中心操作員啟動風機后，控制程序投入工作。b．根據回風溫度與設定值的偏差，用比例積分控制來調節(jié)冷水和熱水回水電動二通閥的開度。c．根據新風溫度及新風濕度計算室外空氣焓量來控制新風、回風、排風閥的開度，并通過定風量控制使新風量恒定。1．1．5送、排風機系統監(jiān)控該部分送、排風機的監(jiān)控分為二類，一類屬于消防用風機，該類風機的啟?？刂朴上缊缶刂葡到y來完成。另一類屬于普通風機，該類風機的啟停控制可由管理人員手動控制，或由區(qū)域控制器(DDC)按預先設定的時間程序自動控制。但該二類風機的工作狀態(tài)均反饋給中央監(jiān)控系統。1．1．6風機盤管監(jiān)控根據室溫雙位調節(jié)閥(冬／夏季節(jié)轉換)通過現場手動或在中央控制室三速開關調節(jié)風量、設定室溫以控制風機盤管內電動機的啟停及冷水與熱水回水電動二通閥的開度。1．2五星級賓館區(qū)別于其它樓宇空調系統監(jiān)控的特性部分客人的體感舒適度要求對于五星級賓館來說是相當嚴格的。比如，客人稍微感覺干燥不適，就說明空氣中的濕度不夠；或者客人在游泳池感覺到冷，而在餐廳里感覺到熱，這就說明賓館內各部位的溫度沒有達到期望值，也不符合五星級的標準要求，等等。但同時這樣一來，設備有可能要長期運行，耗能也會相當嚴重。因此，在五星級賓館這類要求比較高的樓宇中，機電設備監(jiān)控是否有效，是否節(jié)能是衡量賓館智能化的一個重要指標。下面介紹具體如何實施。1．2．1變風量空調箱(帶VAVBox)系統監(jiān)控該類型變頻調速空調箱(帶VAVBox)于新風進口處安裝CAV(恒定風量閥門)控制器，由中央監(jiān)控系統監(jiān)視各設備的工作狀態(tài)，并通過裝于變風量空調箱機房內的現場控制器(DDC)及現場檢測元件，實現以下控制：a．按內部預先編寫的時間程序或通過管理中心操作員啟動風機后，控制程序投入工作。b．為保證末端空氣的清新度，根據畢托管測定的壓差值，計算出相應的風量，與設定值比較，調節(jié)風門的開啟度。c．根據回風溫度與設定值的偏差，用比例積分控制來調節(jié)冷水和熱水回水電動二通閥的開度。d．變風量控制，即根據系統內各VAVBox風閥的開度通過數據通信，使現場控制器(DDC)判斷出系統風量盈虧，指令變頻器同步調節(jié)空調箱(AHU)的送風量和回風量，在保證滿足所有VAVBox需求風量的前提下，保持空調系統靜壓最小。e．空調箱(AHU)停止工作時聯鎖關閉水量調節(jié)閥、新風調節(jié)閥，空調箱(AHU)起動時關閉新風調節(jié)閥作預冷運行。1．2．2VAVBox變風量末端裝置的監(jiān)控VAVBox變風量末端裝置由中央監(jiān)控系統監(jiān)視各設備的工作狀態(tài)，并由裝于VAVBox變風量末端裝置上的現場控制器及現場監(jiān)測元件，實現以下控制：a．按內部預先編寫的時間程序或通過管理中心操作員啟動風機后，控制程序投入工作。b．采用壓力無關型控制，根據房間溫度與設定值比較，計算出溫差及所需流速與測定到的流速比較，通過計算調節(jié)風門。c．VAVBox關閉時，聯鎖關閉進風閥。2配電系統監(jiān)控該部分設備由于其在五星級賓館的機電設備中所具有的重要性及特殊性，設計中我們提出了只監(jiān)不控的概念，即中央控制系統僅對供配電系統中各設備的狀態(tài)進行監(jiān)視，并不直接操控供配電系統中各設備的啟停分合。2．1變配電系統監(jiān)視賓館的變配電系統由高壓開關柜、變壓器、低壓開關柜、低壓應急開關柜、直流屏等組成，由現場控制器(DDC)監(jiān)視各設備的工作狀態(tài)：①各高、低壓開關工作狀態(tài)；②各高、低壓開關故障跳閘狀態(tài)；③各高、低壓開關欠壓跳閘狀態(tài)；④低壓進線柜及聯絡柜三相電流遙測；⑤低壓進線柜及聯絡柜三相電壓遙測；⑥低壓進線柜及聯絡柜頻率遙測；⑦低壓進線柜及聯絡柜功率因數遙測；⑧用電量遙測；⑨變壓器超高溫報警；⑩綜合故障報警。2．2發(fā)電機系統監(jiān)視五星級賓館由于其用電負荷的重要性，在二路市電電源作為常用電源的基礎上，必須另外設置應急柴油發(fā)電機組作為第三路備用電源，并由現場控制器(DDC)監(jiān)視下列工作狀態(tài)：①發(fā)電機運行狀態(tài)；②發(fā)電機電池電壓遙測；③三相電壓遙測；④三相電流遙測；⑤頻率遙測；⑥發(fā)電機故障報警。3給排水系統監(jiān)控五星級賓館給排水系統一般由蓄水池、生活水箱、生活水泵、生活水處理設備、熱水循環(huán)泵、排水泵、污水處理設備等組成。由區(qū)域控制器(DDC)監(jiān)視并控制各設備的工作狀態(tài)。3．1監(jiān)視下列設備的各種狀態(tài)①蓄水池高／低水位報警；②生活水箱高／低水位報警；③生活水泵運行狀態(tài)；④生活水泵故障報警；⑤生活水處理設備運行狀態(tài)；⑥生活水處理設備故障報警；⑦熱水循環(huán)泵運行狀態(tài)；⑧熱水循環(huán)泵故障報警；⑨集水坑高、低液位報警；⑩排水泵運行狀態(tài)；11）水泵故障報警；12）污水處理設備運行狀態(tài)；13）污水處理設備故障報警。3．2控制下列設備①根據蓄水池高低水位，關閉或開啟相應的生活水泵；②根據集水坑的高低水位，開啟或關閉相應排水泵。給排水系統中水處理設備及污水處理設備運行及控制由生產廠家白帶控制系統完成，僅把設備運行狀態(tài)及故障報警信息傳遞給賓館的樓宇自控系統。4一些心得與建議上述三大系統是由BA直接控制實施的，當然一幢五星級賓館還有其它一些獨立子系統，經過這幾年的設計、調試、運行，筆者得出一些心得及建議。4．1樓宇自控系統與其它機電系統之間的關系筆者認為五星級賓館內的其它機電系統，如消防報警系統、安保系統、電梯系統、照明調光控制系統、泛光照明系統、航空障礙燈系統、停車庫系統、IC卡系統等都應該作為子系統納入樓宇自控系統中，但是各子系統的工作應由其自行完成。樓宇自控系統與其它子系統之間可通過通訊接口相互聯網，采用一個統一的通訊協議，把事先約定的其它子系統中發(fā)生的重大事件反應給樓宇自控系統，使五星級賓館內各機電設備、各系統連成一個條理清晰的有機整體，統一、有序地處理各種日常的或突發(fā)的事件，在各種情況下都能安全、高效、穩(wěn)定地運行。4．2只監(jiān)不控樓宇自控系統面對的是整個五星級賓館內所有的機電設備，設置樓宇自控系統的目的是使所有的機電設備在安全可靠的前提下有序地完成各自工作，并達到節(jié)約能源，提高設備使用壽命的目的。在這里，筆者認為安全可靠是第一位的，諸如針對供配電系統中的設備、電梯系統中的設備等樓宇自控系統的工作應該是只監(jiān)不控。也就是說當上述系統中設備發(fā)生故障時，樓宇自控系統所起的作用是發(fā)現問題并報警，而具體如何處理應由樓宇自控中心的管理人員或現場值班人員根據實際情況來完成。因為電腦畢竟與人腦無法相提并論，有的時候樓宇自控系統并不一定能準確判斷出設備故障原因及提供出正確的解決方案，