文/ 沈桐
智能大廈向人們提供全面的、高質(zhì)量的、快捷的綜合服務(wù)功能，它是現代高科技的結晶，是建筑藝術(shù)與信息技術(shù)完美的結合。樓宇自控系統(Building Automation System，簡(jiǎn)稱(chēng)BAS )是智能大廈的一個(gè)重要組成部分。北京廣播電視臺作為能夠體現21世紀智能化建筑綜合功能之先進(jìn)水平的大型多功能大樓，采用樓宇自控系統(BAS)，應用計算機、自動(dòng)控制、通訊、等先進(jìn)技術(shù)，對大樓內各種機電設備的信息進(jìn)行分析、歸類(lèi)、處理和判斷，采用最優(yōu)化的控制手段對大樓內的機電設備進(jìn)行分散控制，集中監視、管理，實(shí)現一體化控制、監測和管理，從而提供一個(gè)舒適、安全的工作環(huán)境，通過(guò)優(yōu)化控制提高管理水平，從而達到節約能源和人工成本，并能方便地實(shí)現物業(yè)管理自動(dòng)化。
本文介紹了北京廣播電視臺樓宇自控系統的設計情況，并對建筑各設備監控系統的控制原理和策略進(jìn)行了詳盡闡述，同時(shí)介紹了在日常運行管理和設備維護過(guò)程中出現的一些問(wèn)題和解決措施，及系統改造的方案，并對節能問(wèn)題和樓宇自控系統的發(fā)展趨勢提出了一些看法。
01建筑概況
北京廣播電視臺位于北京商務(wù)中心區東長(cháng)安街建國路延長(cháng)線(xiàn)上。建筑面積約19.72萬(wàn)平方米，占地面積36100平方米，建筑包括綜合業(yè)務(wù)樓、演播樓、生活服務(wù)樓三部分，其中最高是綜合業(yè)務(wù)樓41層的觀(guān)光大廳，建筑面積約500平方米，可以將CBD風(fēng)景一覽無(wú)余。
綜合業(yè)務(wù)樓：布置在用地的東北側，地上41層、總高度為249米，建筑面積約78830平方米。6層以下為入口、大廳;7-19層為工藝技術(shù)區，設計有演播室、信息網(wǎng)絡(luò )中心、制作轉傳播機房和編輯中心;26-39層為辦公區，設計有人事、財務(wù)、新聞、網(wǎng)絡(luò )、檔案、動(dòng)畫(huà)等制作、編輯頻道等辦公室，41層為觀(guān)光廳。另外在6層，中間層25層，高層部分34、40層分別設置避難層和樓宇專(zhuān)業(yè)的設備層。大樓中間部分為中空的中庭，覆蓋鋼結構玻璃采光天棚，在大樓的中間部分21層設置空中花園。
演播樓：布置在總平面的西側，地上10層，檐高53米，建筑面積41710平方米，設置大型演播劇場(chǎng)(1200座位)一座，一個(gè)1000平方米的演播室，4個(gè)600平方米的演播室，2個(gè)300平方米的演播室，1個(gè)350平方米的文藝錄音室，同時(shí)設計有候播廳、排練廳、化妝室等技術(shù)錄制配套用房若干。
生活服務(wù)樓：布置在用地的東南側，地上8層，檐高42米，建筑面積11578平方米，設置有廣告中心、后勤及警衛用房、健身房、餐廳、客房等職工配套服務(wù)設施。
建筑群地下室連成一體，地下共三層，地下建筑面積約65806平方米。地下室設置人防、車(chē)庫、機電設備用房以及附屬用房，地下主要設計有983個(gè)車(chē)位，以及部分生活服務(wù)用房、器材庫、戰時(shí)演播室、人防設備、舞臺設備用房、高低壓變配電室、發(fā)電機房、消防中控室、樓宇控制室、安防設備房、鍋爐房、熱力站、直飲水機房、中水機房、生活水機房、制冷主機房、消防水泵房、新風(fēng)或通風(fēng)機房、排煙機房、冬季采暖空調機房等樓宇設備房。
02樓宇自控系統的意義和作用
(一)節約大樓能耗
大樓的冷暖空調系統，一般是按在最熱或最冷的外界氣候條件下，在大樓內的人數最多時(shí)，還要達到一定舒適性的要求進(jìn)行設計的。實(shí)際上，在大多數時(shí)段，因為天氣不是太熱或太冷，人數不是最多，所以冷暖空調系統沒(méi)有必要全部機組滿(mǎn)負荷開(kāi)動(dòng)。而有了BAS系統，冷暖空調系統就能夠根據熱負荷的大小，自動(dòng)選擇最佳的投入工作的機組臺數，關(guān)閉那些不需要投入工作的冷凍機組、冷凍水泵、冷卻水泵、空調機組等，以達到在滿(mǎn)足舒適性的條件下降低能耗。冷暖空調系統還可以根據時(shí)間程序進(jìn)行節能啟/停運行，具體體現在：
(1)間歇運行：使設備合理間歇啟停，但不影響環(huán)境舒適度和工藝要求。
(2)最佳啟動(dòng)：根據人員使用情況或生產(chǎn)工藝情況，預先開(kāi)啟空調設備，夏天采取大風(fēng)量低溫度，冬季采取大風(fēng)量高溫度;房間溫度穩定以后，在低風(fēng)量運行。
(3)最佳關(guān)機：根據人員上下班情況或生產(chǎn)工藝情況，提前停止空調設備。
采用VAV變風(fēng)量空調系統，可根據空調負荷的變化及室內要求參數自動(dòng)調節空調送風(fēng)量(達到極限送風(fēng)量時(shí)調節送風(fēng)溫度)，以滿(mǎn)足室內人員的舒適要求或其他工藝要求，能實(shí)現局部區域的靈活控制，同時(shí)根據實(shí)際送風(fēng)量自動(dòng)調節送風(fēng)機的轉速，最大限度地減少風(fēng)機動(dòng)力，節約能源，也可以避免冷凍水、冷凝水上頂棚的麻煩。
由于大樓的冷暖空調系統是能耗最大的系統。因此，采用BAS后，節能效果十分顯著(zhù)。據統計，可達20%-30%。
(二)延長(cháng)設備使用壽命
在只需部分設備投入工作的情況下，BAS系統能自動(dòng)地讓所有機電設備均衡、輪換地工作，以避免在人工管理時(shí)，部分設備一直連續工作而壽命縮短，另一部分設備長(cháng)期閑置而銹蝕的情況發(fā)生。
(三)提高樓宇管理水平
BAS系統可以監控監視設備的工況、參數、故障部位及發(fā)生時(shí)間等，并將其顯示在中央操作站的監視屏上。本來(lái)需要幾人或十幾人完成的巡視、檢修任務(wù)，只要兩三人就可以完成了。例如，進(jìn)風(fēng)管的過(guò)濾網(wǎng)，由于安裝部位和環(huán)境條件不同，如若定期清洗，則有的過(guò)濾網(wǎng)可能還不需要清洗，而有的則早已污濁不堪。而有了BAS系統，系統會(huì )自動(dòng)告訴操作員哪一個(gè)過(guò)濾網(wǎng)需要清洗，這樣，設備的保養工作可以做到最及時(shí)、最有效。另外，每日的設備運行報表為進(jìn)一步提高設備的利用率和進(jìn)行現代化管理提供了條件。
(四)提高環(huán)境的舒適性
BAS系統是一個(gè)閉環(huán)系統，以環(huán)境的舒適性作為重要的控制目標。因此，使用BAS系統后，再也不會(huì )出現天氣冷了空調冷風(fēng)還在使勁吹，房間里已經(jīng)很熱了但暖氣還讓人直冒汗的情況。
(五)提高設備的安全性
在BAS系統里，所有重要的機電設備，如水泵、風(fēng)機、用電設備等，在需要的場(chǎng)合，均設有聯(lián)鎖、聯(lián)動(dòng)功能。每一個(gè)設備，在發(fā)生故障時(shí)，都有故障報警指示。一旦出現故障，BAS系統能夠自動(dòng)啟用備用設備，并及時(shí)告知操作人員哪一臺設備需要檢修，以避免事故進(jìn)一步擴大造成更大的損失。
03監控范圍
監控范圍包括：空調系統、通風(fēng)系統、冷熱源系統、給排水系統、漏水報警系統、智能照明系統和遮陽(yáng)系統。
(一)空調系統包括：新風(fēng)機組80臺、空調機組131臺、變頻空調機組28臺和恒溫恒濕機組24臺。
(二)通風(fēng)系統包括：排風(fēng)機236臺，送風(fēng)機48臺。
(三)冷熱源系統：冷水機組7臺，一次冷凍水泵7臺，二次冷凍水泵15臺，冷卻水泵7臺，冷卻塔水泵7臺，冷卻塔7組，冷凍水補水泵2臺，冷熱水換熱器2套。
(四)給排水系統：污水泵108臺，中水泵14臺，中水箱9個(gè)，生活水泵22臺，生活水箱3個(gè)，直飲水泵4臺，直飲水箱2個(gè)。
(五)遮陽(yáng)系統：樓頂電動(dòng)遮陽(yáng)板。
(六)漏水報警應急管理系統。
(七)智能照明系統：公共區域照明，泛光照明。
04控制系統組成
本系統采用的是Johnson Controls美國江森公司的Metasys系統，通訊方式采用N2+Lonworks結構?？刂葡到y由傳感器、執行器、現場(chǎng)控制器、控制通訊總線(xiàn)及中央管理工作站等組成。
(一)中央管理工作站
中央管理工作站設于綜合業(yè)務(wù)樓B1層樓宇自控室。由兩臺操作計算機、兩臺數據管理服務(wù)器(ADS)、12臺網(wǎng)絡(luò )控制引擎(NAE)、1臺打印機、1套UPS不間斷電源、1套系統控制軟件及1套智能照明系統軟件組成。其數據管理服務(wù)器(ADS)互為備份，另外在地下三層制冷機房控制室單獨設置監控分站，專(zhuān)門(mén)用于對制冷站的監控管理。
(二)網(wǎng)絡(luò )控制引擎(NAE)
位于管理層網(wǎng)絡(luò )，是一種基于Web的網(wǎng)絡(luò )控制器，它內置了Windows XP Embedded操作系統和建筑設備監控系統軟件，負責監控安裝在其現場(chǎng)總線(xiàn)上的設備控制器，并通過(guò)嵌入式網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)界面進(jìn)行系統導航、系統配置及系統操作。當網(wǎng)絡(luò )控制引擎與IP網(wǎng)絡(luò )相連時(shí)，它還可以為其他網(wǎng)絡(luò )控制引擎設備和數據管理服務(wù)器提供數據信息。
(三)DDC現場(chǎng)控制器
采用FX15“全能型”數字控制器共375臺，用于監視和控制系統中有關(guān)的機電設備，具有獨立運作的功能，無(wú)論中央操作站故障，網(wǎng)絡(luò )控制器故障或通訊線(xiàn)斷線(xiàn)，都不會(huì )影響其操作。FX15控制器是一個(gè)模塊化、可擴展且在現場(chǎng)具有顯示及操作能力的控制器。它的基本配置為6AI、8DI、4AO及8DO，共為26點(diǎn)，根據現場(chǎng)需要可增加各類(lèi)型點(diǎn)的擴展模塊，最多可擴展64個(gè)點(diǎn)。FX15可通過(guò)內置的LED來(lái)監控這些點(diǎn)。在局部網(wǎng)絡(luò )上的控制器可以分享數據，當這條網(wǎng)連入完整的Metasys網(wǎng)絡(luò )時(shí)，FX控制器可將所有監控點(diǎn)情況和各種控制信息準確地提供給整個(gè)Metasys網(wǎng)絡(luò )或控制站。
(四)VAV控制器
綜合業(yè)務(wù)樓7-19層的辦公室及會(huì )議室為變風(fēng)量區域，采用普通型和再熱型VAV變風(fēng)量末端共342個(gè)，采用江森公司型號為VMA1400系列的VAV末端單元控制器，集DDC控制器、風(fēng)閥驅動(dòng)器和壓差變送器于一體，該產(chǎn)品除了節省安裝調試時(shí)間外，更提供了最先進(jìn)的PRAC VAV控制模式，大大提高了VAV末端單元的工作效率。
05控制系統的監控內容
(一)定風(fēng)量空調系統
演播室、控制室、編輯室及負荷變化較大的公共用房均采用定風(fēng)量空調機組。常用的房間，樓宇自控操作人員根據使用情況，通過(guò)軟件設置時(shí)間表，自動(dòng)控制空調機組的開(kāi)啟/關(guān)閉。不常用的房間，如有使用則可通知提前開(kāi)啟。對設備的運行時(shí)間進(jìn)行嚴格細致的管理，可以有效節約能源。系統控制原理如圖5-1所示。
(1)啟?？刂疲焊鶕A先設定的時(shí)間程序自動(dòng)啟/停機組，也可根據實(shí)際需要控制機組啟/停時(shí)間的變化，也可監測風(fēng)機的手/自動(dòng)狀態(tài)、運行狀態(tài)、故障狀態(tài)，當風(fēng)機出現異常時(shí)自動(dòng)停機，并在管理界面上發(fā)出警報信息。
(2)過(guò)濾器的檢測：空調機組設有過(guò)濾器，在其兩端設置壓差開(kāi)關(guān)，當風(fēng)機啟動(dòng)后，在過(guò)濾器前后會(huì )產(chǎn)生風(fēng)壓差，當過(guò)濾器堵塞時(shí)，風(fēng)壓差將大于壓差開(kāi)關(guān)的設定值，其接點(diǎn)閉合時(shí)會(huì )發(fā)出過(guò)濾器堵塞報警信號。
(3)防凍報警：當冬季因為某種原因造成盤(pán)管溫度過(guò)低時(shí)(通常在+2-5℃左右)，低溫防凍開(kāi)關(guān)將發(fā)出報警信號，系統接受到報警信號后，會(huì )立刻停止風(fēng)機的運行，關(guān)閉新風(fēng)閥，將熱水閥開(kāi)至100%，以防止盤(pán)管凍裂。在報警信號沒(méi)有排除之前，無(wú)法系統開(kāi)啟。
(4)溫度控制：根據回風(fēng)溫度與設定溫度的偏差，對冷/熱水盤(pán)管的電動(dòng)水閥進(jìn)行自動(dòng)的調節，控制電動(dòng)水閥的開(kāi)度，使回風(fēng)溫度控制在設定的范圍之內。夏季關(guān)機時(shí)，機組盤(pán)管的電動(dòng)水閥關(guān)閉。冬季停機時(shí)熱盤(pán)管水閥開(kāi)啟設定在30%(或根據空調工藝要求設定開(kāi)度)。
(5)濕度控制：開(kāi)機后根據相對濕度和設定值之差，來(lái)確定何時(shí)開(kāi)啟濕膜加濕器，使濕度維持在設定范圍內，工藝設備機房冬季濕度設定為40%-60%。
(6)變新風(fēng)(焓值)控制：通過(guò)室外空氣的焓值與室內空氣的焓值比較，自動(dòng)調整新、回風(fēng)閥門(mén)的開(kāi)啟比例，過(guò)渡季采用全新風(fēng)控制，回風(fēng)閥至最小開(kāi)度，達到節約能源的目的。
(7)連鎖控制：新風(fēng)風(fēng)閥與回風(fēng)閥互補比例調節，并與風(fēng)機、水閥連鎖動(dòng)作，停風(fēng)機時(shí)自動(dòng)關(guān)閉新風(fēng)閥和水閥，風(fēng)機啟動(dòng)時(shí)，提前打開(kāi)回風(fēng)閥，延時(shí)打開(kāi)新風(fēng)閥。
(二)新風(fēng)系統
在中央空調系統中，為了提高室內舒適度及空氣新鮮度、潔凈度等，需補充適量新風(fēng)。由于新風(fēng)量在空調冷熱負荷中所占的比重很大，因此，新風(fēng)量控制在合適范圍內是很有意義的。一棟建筑物可以有很多臺新風(fēng)機組，每臺新風(fēng)機組負責一個(gè)區域，該新風(fēng)機組就要保證這一區域的新風(fēng)要求。生活服務(wù)樓的辦公室、宿舍、餐廳、廚房、健身房、客房等采用風(fēng)機盤(pán)管加新風(fēng)機組的空調系統。風(fēng)經(jīng)新風(fēng)機組處理后由新風(fēng)管道直接送入各房間。地下室車(chē)場(chǎng)、倉庫、設備機房及戰時(shí)演播廳也均采用新風(fēng)系統?？刂圃韴D如圖5-2所示。
(1)啟?？刂?/span>(同定風(fēng)量空調系統)
(2)過(guò)濾器的檢測(同定風(fēng)量空調系統)
(3)防凍報警(同定風(fēng)量空調系統)
(4)溫度控制(同定風(fēng)量空調系統)
(5)濕度控制(同定風(fēng)量空調系統)
(6)連鎖控制(同定風(fēng)量空調系統)
(三)變風(fēng)量空調系統
綜合樓業(yè)務(wù)樓的7-39層的辦公區及會(huì )議室，采用變頻空調機組加變風(fēng)量(VAV)的空調系統，變頻機組共28臺。該系統連接342個(gè)壓力無(wú)關(guān)型VAV末端控制小系統。每個(gè)VAV末端控制小系統的基本結構如圖5-3所示。用戶(hù)房間溫控器上輸入設定溫度參數，VAV控制器根據設定溫度和監測溫度調整室內送風(fēng)量并通過(guò)風(fēng)量傳感器來(lái)平衡總風(fēng)道的壓力變化，使得出風(fēng)口的風(fēng)量保持恒定，直到室內溫度達到或者接近用戶(hù)設定溫度為止。通過(guò)設置在送風(fēng)管道三分之二處的送風(fēng)靜壓傳感器，檢測壓力值傳給DDC控制器，DDC控制器通過(guò)靜壓變化信號，控制空調機組電機的轉速，調節總送風(fēng)量，維持送風(fēng)管路的靜壓恒定，達到有效節約能源的目的。系統靜壓設定值為200-250Pa。
(1)啟?？刂?/span>(同定風(fēng)量空調系統)
(2)過(guò)濾器的檢測(同定風(fēng)量空調系統)
(3)防凍報警(同定風(fēng)量空調系統)
(4)送風(fēng)溫度控制：通過(guò)對安裝于水盤(pán)管回水側二通閥電動(dòng)調節閥的自動(dòng)調整，實(shí)現對被控溫度的控制。變風(fēng)量系統是通過(guò)調節風(fēng)量來(lái)抵消負荷變化的。由于每個(gè)VAV的獨立空間，其溫度是由VAV來(lái)維持的，因此空調機組必須保持一個(gè)恒定的送風(fēng)溫度，即送風(fēng)溫度是該控制回路中的被控對象。在送風(fēng)管道上設置溫度傳感器，DDC根據送風(fēng)溫度設定值與測量值的偏差調節機組水盤(pán)管回水側的電動(dòng)閥，從而保證送風(fēng)溫度的恒定。另外，冷水或熱水閥門(mén)與風(fēng)機狀態(tài)進(jìn)行連鎖控制，在沒(méi)有風(fēng)機狀態(tài)的情況下，夏季將冷水閥門(mén)關(guān)死，冬季保留熱水閥門(mén)一定的開(kāi)度。這樣既滿(mǎn)足了節能的需求，又能對水盤(pán)管起到保護作用。
(5)濕度控制(同定風(fēng)量空調系統)
(6)最小新風(fēng)量控制：對定風(fēng)量系統來(lái)說(shuō)，由于送風(fēng)量在運行過(guò)程中始終保持不變，因此一旦新風(fēng)量根據要求被設定，則在系統運行期間，都能滿(mǎn)足。而變風(fēng)量系統不同，在運行過(guò)程中由于送入各房間的風(fēng)量是變化的，所以新風(fēng)量也隨之變化，即使總新風(fēng)量達到了要求，但分配到各房間的新風(fēng)量不一定能滿(mǎn)足最小新風(fēng)量標準。因而必須對空調系統的新風(fēng)量實(shí)施有效的控制。
(7)送風(fēng)量控制：采用定靜壓控制法，在系統中，VAV BOX控制器根據室內負荷變化來(lái)調整末端出風(fēng)量滿(mǎn)足負荷要求，出風(fēng)量的變化會(huì )引起管路中靜壓變化。通過(guò)設置在送風(fēng)管道三分之二處的送風(fēng)靜壓傳感器，檢測壓力值傳給DDC控制器，DDC控制器通過(guò)靜壓變化信號，控制空調機組電機的轉速，調節總送風(fēng)量，維持送風(fēng)管路的靜壓恒定。
(8)風(fēng)閥控制：自動(dòng)調節新風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)閥門(mén)?；仫L(fēng)閥與新風(fēng)閥進(jìn)行反向連鎖，排風(fēng)閥與新風(fēng)閥同步。在冬夏季節，要在保證滿(mǎn)足空調房間新風(fēng)量需求的前提下，盡量減少室外新風(fēng)的引入，關(guān)小新風(fēng)閥以達到充分節能的目的，但此時(shí)送風(fēng)機頻率可能仍處于較高轉速，為了不造成新風(fēng)閥兩側風(fēng)壓過(guò)大，造成風(fēng)機負荷過(guò)大和噪聲過(guò)大，因此需要調整回風(fēng)閥補風(fēng)。
(四)恒溫恒濕機組
媒體存儲庫、檔案室、電子數據機房等等采用恒溫恒濕機組，只監視機組的運行狀態(tài)和故障報警信號，不進(jìn)行控制。
(五)補、排風(fēng)系統
(1)檢測補、排風(fēng)機及兩用風(fēng)機的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、手/自動(dòng)狀態(tài)反饋。
(2)啟?？刂疲猴L(fēng)機根據預先設定的時(shí)間程序自動(dòng)啟/停風(fēng)機。
(3)兩用風(fēng)機在正常情況下啟動(dòng)排風(fēng)模式，由樓宇自控系統控制風(fēng)機的低速運行。當發(fā)生火災時(shí)，由消防系統強制將風(fēng)機自動(dòng)轉為高速運轉。
(六)車(chē)庫排風(fēng)及誘導風(fēng)機系統
(1)檢測車(chē)庫排風(fēng)及誘導風(fēng)機的運行狀態(tài)。
(2)誘導風(fēng)機與消防系統進(jìn)行連鎖。當誘導風(fēng)機工作時(shí)，如果地下車(chē)庫內發(fā)生火災，立即停止相應分區中所有誘導風(fēng)機的運行。
(七)冷源系統
冷源系統位于地下三層冷凍站內，有5臺制冷量為2900kw(825RT)和2臺1406kw(400RT)的離心式冷水機組，總制冷量為17312 kw(4925RT)，還包括一次冷凍水泵(7臺)、二次冷凍水泵(15臺)、冷卻水泵(7臺)、冷卻塔(7組)和冷凍水補水泵(2臺)。同時(shí)，樓控系統還與制冷站的制冷機組保持通訊聯(lián)絡(luò )，通過(guò)集成的方式讀取更多的機組內部參數，從而更好地完成冷源系統的群控。
(1)檢測內容：冷水機組、冷凍水泵、冷卻塔的手/自動(dòng)狀態(tài)，運行狀態(tài)，故障報警;制冷機組冷凍水/冷卻水進(jìn)出水溫度和壓力;蒸發(fā)器/冷凝器出水水流狀態(tài);一次/二次冷凍泵、冷卻泵水流狀態(tài);冷凍水二次泵、冷卻塔風(fēng)機頻率檢測;冷卻塔供/回水蝶閥開(kāi)關(guān)狀態(tài);冷凍水供回水壓差;各水泵進(jìn)出口壓力;各過(guò)濾器前后壓差;冷凍水集/分水器壓力;高位膨脹水箱/軟水箱高低液位監測。
(2)冷卻水塔控制
1)大負荷時(shí)5臺大冷卻塔投入使用，小負荷時(shí)兩臺小冷卻塔投入使用。
2)系統根據制冷機組啟停臺數按最小運行時(shí)間原則自動(dòng)啟用相同臺數的冷卻塔，開(kāi)啟冷卻水供回水蝶閥，否則關(guān)閉該蝶閥。
3)系統監測冷卻水出水溫度與設定值(可調整默認28℃)，并進(jìn)行比較，自動(dòng)調節已啟用冷卻塔的風(fēng)扇頻率和已穩定的冷卻水出水溫度。
4)當任意冷卻塔出現故障報警(包括風(fēng)機故障、控制失效時(shí))，根據最兇運行時(shí)間選擇同類(lèi)備用冷卻塔自動(dòng)投入使用，關(guān)閉故障冷卻塔風(fēng)機和蝶閥。
(3)冷卻水泵控制
1)冷卻泵與制冷機組一一對應，系統根據制冷機組啟停編號自動(dòng)開(kāi)啟該機組對應冷卻水泵，否則關(guān)閉該水泵。
2)當任意冷卻水泵出現故障(包括水泵故障、控制失效)時(shí)，根據最小運行時(shí)間選擇同類(lèi)備用制冷機組自動(dòng)投入使用，相對應的冷卻泵也投入使用，關(guān)閉故障冷卻泵和其對應的制冷機組。
(4)冷卻水旁通閥控制(適用于冬季模式)
系統設定冷卻水旁通閥調節最小溫度和最大溫度，當卻冷水溫度高于最大值時(shí)，旁通閥開(kāi)度0%，當冷卻水溫度低于最小值時(shí)，旁通閥開(kāi)度100%，當冷卻水溫度位于最大值與最小值之間時(shí)，旁通閥開(kāi)度按比例調節。
(5)一次冷凍水泵控制
1)一次冷凍水泵與制冷機組一一對應，系統根據制冷機組啟停編號自動(dòng)開(kāi)啟該機組對應冷凍水泵，否則關(guān)閉該水泵。
2)當任意冷凍水泵出現故障報警(包括水泵故障、控制失效時(shí))時(shí)，根據最小運行時(shí)間選擇同類(lèi)備用制冷機組自動(dòng)投入使用，相對應的冷凍泵也投入使用，關(guān)閉故障冷凍泵和其對應的制冷機組。
(6)二次冷凍水泵控制
1)共有演播樓1組，生活服務(wù)樓1組，綜合業(yè)務(wù)樓1組，共3套集/分水器系統，每套系統單獨配備二次冷凍水泵系統，設置系統啟停點(diǎn)。其中演播樓有6臺水泵，生活樓有3臺水泵，綜合業(yè)務(wù)樓有6臺水泵，水泵均為二用一備運行模式。
2)各系統供回水壓差控制：監測各組集/分水器冷凍水壓力，計算其壓力差與設定值比較，根據運算調節啟動(dòng)泵頻率，直至壓差穩定在設定值;當運行冷凍水泵工作在變頻器額定最小頻率時(shí)，調節該組泵旁通閥，以使供/回水壓差穩定。
3)當任意冷凍水泵出現故障(包括水泵故障、控制失效)時(shí)，根據最小運行時(shí)間選擇同類(lèi)備用水泵投入使用，關(guān)閉故障冷凍泵。
(7)制冷機組控制
1)設置大/小負荷轉換開(kāi)關(guān)，大負荷從5臺大機選取工作，小負荷從2臺小機選取工作，由操作人員根據系統負荷情況決定采用何種負荷工作。
2)負荷控制程序：
a.運行級數上升stage up(加機)：當stageup溫度設定值UP-TSP(7.5℃)低于冷凍水總回水溫度(持續5分鐘，可調節)，或stage up電流百分比設定值UP-ISP(90%)持續5分鐘，在目前的stage基礎上增加1，即加開(kāi)一臺機組。
b.運行級數下降stage down(減機)：當stagedown溫度設定值DN-TSP(6℃)高于冷凍水總回水溫度持續5分鐘，在目前的stage基礎上減少1，即減少一臺機組。
3)加減機的時(shí)間間隔為30分鐘(可調整)。
4)順序啟動(dòng)：冷卻塔進(jìn)出口蝶閥開(kāi)啟→蝶閥開(kāi)到位→一次冷卻水泵開(kāi)啟→冷卻塔風(fēng)機投入使用→延時(shí)30秒→一次冷凍水泵開(kāi)啟→延時(shí)300秒→制冷機組開(kāi)啟。
5)順序停止：制冷機組停止→延時(shí)600秒→冷卻水泵停止→冷卻塔風(fēng)扇停止→延時(shí)30秒→冷卻水泵停止→延時(shí)120秒→冷卻塔進(jìn)出口蝶閥關(guān)閉。設備啟停設備邏輯圖如圖7-1所示。
(八)給排水系統
中水處理采用生物接觸氧化法，中水供水方式采用水泵加高位貯水箱，中水泵房在地下三層，共有14臺中水泵，分別供給生活樓房頂高位中水箱，演播樓房頂高位中水箱，綜合樓一區6層高位中水箱，綜合樓二區20層高位中水箱，綜合樓三區25層高位中水箱，綜合樓四區34層高位中水箱，綜合樓五區40層高位中水箱。每區有2臺中水泵。中水使用部位包括：大便器沖洗，小便器沖洗，車(chē)庫地面沖洗，以及演播樓空中花園綠化。
二層以下部分生活水采用市政管網(wǎng)直供給水方式，生活水泵在地下三層，有3組變頻泵，分別供應生活樓的高區生活水，演播樓的高區生活水，綜合樓2區生活水，綜合樓的3區生活水，還有一組是供給20層的生活水箱，綜合樓的4區5區水是從20層的生活水箱接力變頻供給。
(1)監測生活水泵手/自動(dòng)狀態(tài)、運行狀態(tài)、故障報警。
(2)監測生活水池和高位水箱高、低及報警液位。根據水箱液位自動(dòng)開(kāi)關(guān)補水閥，啟停補水泵。
(3)變頻生活水泵頻率監測。
(4)監測中水泵手/自動(dòng)狀態(tài)、運行狀態(tài)、故障報警。
(5)監測中水池和高位水箱高、低及報警液位。根據水箱液位自動(dòng)開(kāi)關(guān)補水閥，啟停補水泵。
(6)監測污水廢水泵手/自動(dòng)狀態(tài)、運行狀態(tài)、故障報警及污水井超高液位報警。
(7)監測直飲水水泵運行狀態(tài)、故障報警、水箱液位報警。
(九)遮陽(yáng)系統
由樓宇自控操作員控制綜合業(yè)務(wù)樓屋頂天窗的電動(dòng)遮陽(yáng)板和電動(dòng)窗簾的開(kāi)關(guān)。每年6、7、8三個(gè)月根據天氣情況，每天10：00-16：00啟動(dòng)遮陽(yáng)系統，減少太陽(yáng)直曬，有效減小空調負荷，節約能源。
(十)智能照明系統
北京廣播電視臺的照明監控系統采用獨立的ABB I-BUS智能照明控制系統。智能照明控制系統管理中心設在地下一層樓宇自控室，與樓宇自控系統合用控制室，控制中心內設置智能照明主機，中央控制站和智能照明模塊(安裝在強電照明箱內)通過(guò)通訊接口用一根專(zhuān)用的通訊電纜組成總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò )拓撲結構。
ABB I-BUS系統的智能面板開(kāi)關(guān)替代了傳統的面板開(kāi)關(guān)，智能面板開(kāi)關(guān)只與I-BUS控制總線(xiàn)連接，智能面板開(kāi)關(guān)通過(guò)總線(xiàn)發(fā)送信號控制相關(guān)的驅動(dòng)器即執行器，從而實(shí)現對燈光等設備的控制，由此可見(jiàn)，系統的結構是全分散型的結構，不需要任何中央控制器之類(lèi)的設備，不同于上一代集散式控制系統，另外對燈光設備的控制是通過(guò)軟件編程實(shí)現的，面板開(kāi)關(guān)屬于安全低電壓設備，不直接切斷強電進(jìn)行控制，完全不同于傳統的面板開(kāi)關(guān)的控制。工作人員可以根據情況，選擇房間內智能控制面板上的三種控制模式，實(shí)現燈具的100%、60%、30%開(kāi)啟，以達到節能的目的。
ABB I-BUS智能照明控制系統工作穩定，系統分區控制互相獨立，一個(gè)分區停止工作不會(huì )影響到其他分區和設備的運行;系統中器件損壞也不會(huì )影響到本區內其他器件的正常工作;系統操作方便、單個(gè)按鍵就可實(shí)現單路的控制、群組的控制和場(chǎng)景的控制等。
ABB I-BUS智能照明控制系統具有定時(shí)功能，可以按照管理部門(mén)要求，定時(shí)開(kāi)關(guān)各種照明設備，達到最佳管理和最佳節能效果。系統能夠統計各種照明的工作情況，并打印成報表，以供物業(yè)管理部門(mén)利用。
06運行中的問(wèn)題及完善改造措施
(一)原設計安裝在房間的VAV末端控制器分為兩個(gè)型號：僅供冷風(fēng)型(VMA1410)和供冷風(fēng)且帶有再熱盤(pán)管型。
VAVBOX的控制模式為制冷、滿(mǎn)意和制熱。冬季當室內房間溫度低于設定值時(shí)，VAVBOX會(huì )自動(dòng)變?yōu)槟軌蛑茻崮Ｊ?，自?dòng)打開(kāi)VAV旁的熱水盤(pán)管電動(dòng)閥，把冷風(fēng)加熱后送出。但實(shí)際的使用效果并不好，房間的溫度達不到要求。
改造措施：更改VAV的控制程序，增加冬季運行模式，變頻機組直接供熱風(fēng)送到VAVBOX，VAV控制器根據需求自動(dòng)調整房間的送風(fēng)量，在保證用戶(hù)的舒適同時(shí)達到了節能的目的。
(二)部分房間新風(fēng)量不足，室內空氣質(zhì)量較差，例如會(huì )議室。
在常見(jiàn)的VAV系統中，由于一次風(fēng)風(fēng)量和新風(fēng)量的控制屬于相對獨立的控制環(huán)節。一次風(fēng)風(fēng)量大小根據室內溫度設定值和反饋值的差值來(lái)改變一次風(fēng)風(fēng)閥開(kāi)度來(lái)調節，新風(fēng)比相對固定。在夏季，部分房間溫度較低，VAVBOX處于最小一次風(fēng)狀態(tài)運行時(shí)，如果此時(shí)系統新風(fēng)比較小，則可能出現新風(fēng)量較少、室內空氣質(zhì)量差的問(wèn)題。
解決辦法：通過(guò)采用加裝CO2傳感器來(lái)控制新風(fēng)量，在很大程度上解決了該問(wèn)題，但依然存在問(wèn)題。目前本項目中，每臺變頻空調機組的新風(fēng)閥由一個(gè)CO2傳感器來(lái)控制，即通過(guò)一個(gè)測點(diǎn)的CO2濃度來(lái)代表整個(gè)區域的CO2濃度，當該區域內存在不同類(lèi)型辦公區時(shí)，該控制方式存在一定的局限性。某些房間CO2濃度驟升，例如會(huì )議室內突然舉行會(huì )議，而其他普通辦公區域無(wú)人辦公或很少人員辦公，CO2測點(diǎn)位于普通辦公區域，無(wú)法感知會(huì )議室內CO2的需求，系統無(wú)法快速準確提高新風(fēng)量，造成會(huì )議室內的新風(fēng)不足問(wèn)題。但如果將CO2傳感器放置于會(huì )議室，又無(wú)法快速感知其他普通辦公區域的新風(fēng)需求。在實(shí)際運行階段，應通過(guò)精細化調試來(lái)解決該問(wèn)題，也可采用典型區域單點(diǎn)監控的方法，僅關(guān)注重點(diǎn)區域的CO2濃度，例如會(huì )議室和領(lǐng)導辦公室。
(三)離空調機房較近的區域VAVBOX風(fēng)的噪聲較大。
空調層樓內一次風(fēng)系統近端VAVBOX由于管道內靜壓偏大，一次風(fēng)風(fēng)閥僅開(kāi)啟較小開(kāi)度就能滿(mǎn)足風(fēng)量要求，但高速的氣流會(huì )在風(fēng)道內產(chǎn)生較大的噪聲，影響用戶(hù)正常工作。
解決辦法：針對近端的VAVBOX前端的手動(dòng)調節閥，合理控制其開(kāi)度，降低后端管道內風(fēng)壓，以達到降噪的效果。另一方面，合理設定靜壓點(diǎn)的靜壓設定值，使得系統風(fēng)道內的風(fēng)壓維持在一個(gè)合理區間內，既可以實(shí)現所有VAVBOX的風(fēng)量要求，又可以實(shí)現節能和降噪的效果。
(四)冬季低溫導致新風(fēng)機組無(wú)法開(kāi)啟。
生活樓新風(fēng)機組，由于只有新風(fēng)管道，新風(fēng)口與機組距離較近且與室外直連，冬季開(kāi)啟機組時(shí)，室外新風(fēng)溫度低，造成安裝在機組表冷器的低溫防凍開(kāi)關(guān)動(dòng)作，發(fā)出報警信號，導致機組處于報警保護狀態(tài)無(wú)法開(kāi)啟。
改造措施：取消低溫防凍開(kāi)關(guān)，改為監測機組送風(fēng)溫度，當送風(fēng)溫度低于設定值10℃(可調)時(shí)，會(huì )發(fā)出報警信號并連鎖停機。這樣就有效解決了冬季新風(fēng)機組無(wú)法開(kāi)啟的問(wèn)題。
(五)增加污水廢水泵的運行超時(shí)報警功能，避免因浮球控制開(kāi)關(guān)故障或水泵吸水口堵塞，造成水泵長(cháng)時(shí)間工作而損壞。
(六)公共區域的照明可以通過(guò)智能照明軟件設定時(shí)間表控制，受季節早晚及天氣因素的影響，需要定期更改，且開(kāi)啟關(guān)閉時(shí)間存在誤差，不夠精確。通過(guò)安裝智能照明照度傳感器，控制園區及公共區域的照明，可以達到準確高效和節能的目的。
(七)由于地下車(chē)庫車(chē)輛比較多，會(huì )造成尾氣排放。通過(guò)加裝一氧化碳傳感器檢測地下車(chē)庫一氧化碳的濃度，區域的一氧化碳的濃度大于15ppm時(shí)，系統自動(dòng)控制相應區域內的排風(fēng)機和誘導風(fēng)機啟動(dòng)。
(八)由于北京電視臺的特殊性，為了保障安全生產(chǎn)及播出安全，在空調機房和水箱間加裝漏水報警系統。大廈采用的是美國RAYCHEM測漏系統，根據機房實(shí)際情況及場(chǎng)地設備的布置情況，用檢測線(xiàn)式漏水傳感器將設備包圍起來(lái)，機房一旦發(fā)現有漏水現象，漏水控制器瞬間聯(lián)動(dòng)聲光報警器發(fā)出聲響，同時(shí)關(guān)閉相關(guān)聯(lián)機組的水閥。樓宇自控室BA系統工作站顯示漏水的準確位置，可以準確知道哪個(gè)區域漏水，哪一點(diǎn)漏水，提示運行值班人員安排進(jìn)行現場(chǎng)檢查處置，并在現場(chǎng)控制器顯示屏上精確顯示漏水具體位置 (米數)，方便人員查找。
(九)北京廣播電視臺樓宇自控系統自2007年投入使用以來(lái)，隨著(zhù)系統使用年限的增加，由于電老化、熱老化和環(huán)境老化等原因，電子電氣設備將會(huì )逐漸出現難以避免的自然老換和損壞現象。樓控系統得益于良好的維保服務(wù)，在投入運行的十余年間，大部分設備能夠正常工作，僅少量控制器自然老化和損壞。與此同時(shí)，在這十幾年間，無(wú)論是樓宇自控產(chǎn)品還是相關(guān)技術(shù)都已發(fā)生天翻地覆的革新。由于系統穩定性及開(kāi)發(fā)廠(chǎng)商技術(shù)支持等原因，北京電視臺中心樓宇自控系統所采用的LonWorks通用通訊協(xié)議，現已逐步被各大樓宇自控品牌停止使用。江森自控從技術(shù)先進(jìn)性和產(chǎn)品維護等角度考慮，于2014年初全面正式停產(chǎn)LonWorks協(xié)議的系列產(chǎn)品，這也間接導致了北京廣播電視臺樓宇自控系統備品備件供應缺乏的現狀。故江森公司在2015年和2017年分兩次對樓宇自控系統進(jìn)行了改造，將演播樓區域系統及設備進(jìn)行更新?lián)Q代，改為江森新款網(wǎng)絡(luò )控制引擎NAE55和FEC系列現場(chǎng)控制器，通訊協(xié)議采用兼容性和穩定性更高的BACnet通訊協(xié)議。更換下來(lái)的網(wǎng)絡(luò )控制引擎和FX系列現場(chǎng)控制器，均可以用來(lái)作為其他未改造線(xiàn)路的備品備件，在新版系統為用戶(hù)提供更為強大的運維管理功能的同時(shí)，也解決了備品備件庫存緊張的問(wèn)題，延長(cháng)了系統的使用壽命，有效地提高了系統的可靠性和可維護性，降低了人工和運維成本。
07對于節能問(wèn)題的看法
運用樓宇自動(dòng)化系統是在智能建筑節能的一種重要途徑，一定要從細節做起，一定要認識到其緊迫性。具體而言，首先應加強建筑節能的宣傳力度，使所有人都認識到，節能不僅僅是錢(qián)和環(huán)境的問(wèn)題，而且是國家能否持續穩定發(fā)展的前提。目前的智能建筑樓宇自動(dòng)化系統運行的節能效果不是很理想，原因是多方面的，首先部分管理者由于認識上的偏差，以為樓宇自控系統沒(méi)有用，還不如幾個(gè)人手動(dòng)開(kāi)開(kāi)就可以了。這就走入了一個(gè)誤區，實(shí)際上依靠人的手動(dòng)控制，根本無(wú)法實(shí)現建筑設備的節能、高效、安全運行。因此，認識上一定要加以轉變，要加強物業(yè)服務(wù)隊伍的培訓和建設，對設備的管理可以在保修到期后，委托專(zhuān)業(yè)公司打理，提高設備的運行壽命，最大限度地發(fā)揮系統的作用，否則由于設備管理的水平低下使運行費用居高不下，會(huì )造成投資浪費。
智能建筑樓宇自控系統需要各種專(zhuān)業(yè)的配合，樓宇自動(dòng)化的節能不僅是某一個(gè)專(zhuān)業(yè)的事情，它需要智能化、建筑結構、暖通通風(fēng)、電力、給排水等專(zhuān)業(yè)共同參與合作，提出有節能潛力的方法。
08樓宇自控系統發(fā)展趨勢
最初，人們在大樓里引進(jìn)自動(dòng)控制系統的目的，在于解決一些具體的實(shí)際問(wèn)題：如溫度的控制、設備的啟動(dòng)。隨著(zhù)大樓的智能設備不斷增多，自動(dòng)控制系統局限性不斷顯現出來(lái)了：第一，傳統的樓宇系統還是一個(gè)相對封閉的系統，表現在通信協(xié)議上，各廠(chǎng)家還是各自為政，互不兼容，系統設備之間的連接不能做到無(wú)縫連接。因此，對于一個(gè)封閉的系統來(lái)說(shuō)，要將大樓內的所有設備集成在一個(gè)系統平臺上將會(huì )有很多的工作要做，不僅成本高，而且性能差;第二，由于系統是封閉的，從設計、供貨、安裝、調試、升級只能由廠(chǎng)家壟斷，業(yè)主無(wú)能為力，只能被動(dòng)接受，因此，初投資將得不到保護;第三，當今世界計算機的發(fā)展日新月異，產(chǎn)品的更新周期越來(lái)越短，樓宇自控的新產(chǎn)品也必將層出不窮。對于一個(gè)封閉系統來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品的更新必將受到廠(chǎng)家的抵制和壟斷，阻止技術(shù)的發(fā)展，實(shí)際上以低成本跟蹤先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展是不可能。
因此，采用開(kāi)放的、標準的通信協(xié)議是樓宇自控系統的發(fā)展趨勢，需要所有廠(chǎng)家共同執行，才能徹底改變現狀。真正意義上的開(kāi)放系統，必須采用標準的通信協(xié)議，而且該協(xié)議必須是主流的，要被各廠(chǎng)家接受認可。
采用先進(jìn)開(kāi)放的樓宇自控系統，符合國際最新潮流，產(chǎn)品選擇也更有多樣性，在系統維護及升級方面可以有多種設備進(jìn)行選擇，包括各廠(chǎng)家的DDC控制器、路由器等產(chǎn)品，以有效控制運行成本，保護現有投資，發(fā)揮更大的作用，同時(shí)可以在認知、設計和工程施工等細節方面多做文章，采取綜合管理的方法，使樓宇自動(dòng)化的作用得到充分發(fā)揮。（供稿單位：北京天鴻寶地物業(yè)管理經(jīng)營(yíng)有限公司）