分析樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及存在的問題
分析樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及存在的問題
一. 概述
樓宇自控系統(tǒng)是建筑設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的簡稱。建筑設(shè)備主要是指為建筑服務(wù)的、那些提供人們基本生存環(huán)境(風(fēng)、水、電)所需的大量機(jī)電設(shè)備，如暖通空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備、變配電設(shè)備以及給排水設(shè)備等，通過實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備自動化控制，以達(dá)到合理利用設(shè)備，節(jié)省能源、節(jié)省人力，確保設(shè)備**運(yùn)行之目的。
隨著科技和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備越來越多，越來越復(fù)雜，對機(jī)電設(shè)備的控制和管理要求也越來越高。樓宇自控系統(tǒng)在其發(fā)展過程經(jīng)歷了從分散控制到集中控制，再到集散控制目前正向開放式現(xiàn)場總線系統(tǒng)發(fā)展的則這么幾個(gè)階段。實(shí)際上就是一個(gè)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)發(fā)展的縮影。可以預(yù)見：
1)集散控制系統(tǒng)是現(xiàn)階段樓宇自控系統(tǒng)的主流；
2)現(xiàn)場總線技術(shù)是集散控制系統(tǒng)發(fā)展方向
3)VLAN、TCP／IP等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)Web化；
4)通用控制器與智能儀表共存；
5)廣泛采用以狀態(tài)空間方法為基礎(chǔ)的現(xiàn)代控制理論解決樓宇自控問題，取得成效；
6)系統(tǒng)集成技術(shù)取得進(jìn)展,人機(jī)界面、操作環(huán)境改善，符合人機(jī)工程學(xué)基本機(jī)理。
二. 樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段的劃分和內(nèi)容
樓宇自控系統(tǒng)是建筑設(shè)計(jì)的一部分，并與建筑設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行的。在工程設(shè)計(jì)中，要根據(jù)業(yè)主的投資額和使用要求，確定樓宇自控系統(tǒng)的控制范圍、控制點(diǎn)數(shù)及整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成。做好與土建施工有關(guān)部分的管線預(yù)留和預(yù)埋。我們把設(shè)計(jì)院完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容稱為一次設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容包括：方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)。現(xiàn)將各部分內(nèi)容予以簡介：
（一）方案設(shè)計(jì)
此設(shè)計(jì)階段，建筑電氣專業(yè)設(shè)計(jì)文件主要為設(shè)計(jì)說明書。包括以下內(nèi)容：
1．設(shè)計(jì)范圍
在電氣或弱電總說明中闡述建筑物智能化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等級、設(shè)計(jì)范圍。
2．BA設(shè)計(jì)的相關(guān)系統(tǒng)內(nèi)容應(yīng)說明自控設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容，例如：
對空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)理、控制、測量和記錄;
對供配電系統(tǒng)、變配電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、控制、測量和記錄；
對給排水系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)視、控制、測量和記錄；
對電梯及自動扶梯的運(yùn)行監(jiān)視、控制、測量和記錄
3．當(dāng)由樓宇自控系統(tǒng)完成系統(tǒng)集成時(shí)，應(yīng)說明集成的內(nèi)容。如：
對公共**防范系統(tǒng)進(jìn)行必要的監(jiān)測
對火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行必要的監(jiān)測
對停車場管理系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測
（二）初步設(shè)計(jì)
此設(shè)計(jì)階段，包括以下內(nèi)容：設(shè)計(jì)說明書、系統(tǒng)圖、平面圖、主要設(shè)備材料表。圖紙目錄由總目錄給出。
1．設(shè)計(jì)說明書
（1） 建筑概況：說明建筑類別、性質(zhì)、面積、層數(shù)、高度及智能化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等級等；
（2）相關(guān)專業(yè)提供給本專業(yè)的工程設(shè)計(jì)資料；
（3）建設(shè)方提供的有關(guān)職能部門認(rèn)定的工程設(shè)計(jì)資料；
（4）本工程采用的主要標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)；
（5）設(shè)計(jì)范圍：在電氣或弱電設(shè)計(jì)說明中闡述的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括樓宇自控系統(tǒng)。
（6）樓宇自控系統(tǒng)控制室的位置、面積、獨(dú)立設(shè)置或與哪些系統(tǒng)和用，監(jiān)控總點(diǎn)數(shù)，包括數(shù)字輸入、數(shù)字輸出、模擬輸入、模擬輸出各為多少，系統(tǒng)的組成。
（7）各子系統(tǒng)的要求和聯(lián)動控制功能；
（8）當(dāng)完成智能化系統(tǒng)集成功能時(shí)需說明集成子系統(tǒng)及其要求；
（9）主要產(chǎn)品的選型；設(shè)計(jì)中所使用的符號、圖例、標(biāo)注的含義；接地要求及導(dǎo)線敷設(shè)方式。
（10）須提請?jiān)诔醪皆O(shè)計(jì)審批時(shí)需解決或確定的主要問題
2．系統(tǒng)圖
應(yīng)劃出系統(tǒng)通訊的干線圖、控制室大體位置，設(shè)備DDC大體位置，數(shù)量應(yīng)在干線圖中大體標(biāo)出，只標(biāo)出現(xiàn)路連接路徑，不做線路選型。
3．平面圖
包括控制室平面布置圖和個(gè)分站DDC平面布置，只畫出設(shè)備平面分布，不做線路連接。
4．主要設(shè)備材料表
包括主要設(shè)備的圖例、名稱、型號規(guī)格、技術(shù)參數(shù)、單位、數(shù)量、安裝做法等。
（三）施工圖設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)文件包括圖紙目錄、施工設(shè)計(jì)說明、系統(tǒng)圖、平面圖、主要設(shè)備表。
1．圖紙目錄:
先列出新繪制的圖紙，后列重復(fù)使用圖。
2．施工設(shè)計(jì)說明
（1）設(shè)計(jì)依據(jù)：可按初步設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)依據(jù)進(jìn)行說明。
（2）設(shè)計(jì)范圍：在電氣或弱電設(shè)計(jì)說明中闡述的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括樓宇自控系統(tǒng)
（3）當(dāng)完成智能化系統(tǒng)集成功能時(shí)需說明集成子系統(tǒng)及其要求；
（4）主要產(chǎn)品的選型；設(shè)計(jì)中所使用的符號、圖例、標(biāo)注的含義；接地要求及導(dǎo)線敷設(shè)方式。
（5）系統(tǒng)的施工要求和注意事項(xiàng)（包括布線、設(shè)備安裝等）；設(shè)備訂貨要求；工程選用標(biāo)準(zhǔn)圖集編號、頁號。
3．系統(tǒng)圖
（1）監(jiān)控系統(tǒng)干線圖，繪至DDC站止，包括主控主要設(shè)備與DDC站的連接，線路選性與敷設(shè)方式，每個(gè)DDC 要有清晰的編號與監(jiān)控點(diǎn)表一對應(yīng)，線纜、設(shè)備的數(shù)量、路由，主要設(shè)備與設(shè)備間的連接應(yīng)清晰畫出，設(shè)備材料的圖例、型號、數(shù)量應(yīng)與平面圖材料表一致，設(shè)備位置應(yīng)與實(shí)際位置大體一致。
（2）監(jiān)控點(diǎn)表：說明詳細(xì)的設(shè)備和DDC的分布位置、監(jiān)控對象、實(shí)現(xiàn)的功能、監(jiān)控點(diǎn)分類、點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)及DDC的點(diǎn)數(shù)占用率等，各監(jiān)控點(diǎn)、DDC與干線系統(tǒng)圖應(yīng)嚴(yán)格一致。
4．平面圖
平面圖包括控制室平面布置圖、接地平面圖，DDC平面布置圖、干線及設(shè)備機(jī)房外線路平面圖。
5．主要設(shè)備材料表
包括主要設(shè)備的圖例、名稱、型號規(guī)格、技術(shù)參數(shù)、單位、數(shù)量、安裝做法等。
（四）施工單位的深化設(shè)計(jì)
我們把設(shè)計(jì)院完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容稱為一次設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谑┕ぶ惺褂茫窃O(shè)備招標(biāo)的基礎(chǔ)資料，供設(shè)備招標(biāo)使用。 招標(biāo)工作完成后，由中標(biāo)的專業(yè)公司配合設(shè)計(jì)院進(jìn)行二次設(shè)計(jì)。
首先，要按產(chǎn)品性能、特點(diǎn)完善設(shè)計(jì)院的一次設(shè)計(jì)，核對控制點(diǎn)數(shù)表，確定各種設(shè)備的規(guī)格、型號，繪制二次設(shè)計(jì)施工圖紙。包括詳細(xì)的分系統(tǒng)圖、接線圖以及聯(lián)動關(guān)系軟件功能說明、系統(tǒng)的操作及維護(hù)手冊。所選擇的設(shè)備要有開放的標(biāo)準(zhǔn)，自控系統(tǒng)要對樓內(nèi)全部機(jī)電設(shè)備進(jìn)行控制，這些設(shè)備和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊必須按同一標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，它由一系列與軟件及硬件相關(guān)的通訊協(xié)議組成，規(guī)定了計(jì)算機(jī)控制器之間所有對話方式。在實(shí)際工程中，多數(shù)設(shè)備和子系統(tǒng)愈來愈多，愈來愈復(fù)雜，不同廠商提供的不同產(chǎn)品和系統(tǒng)，其通訊協(xié)議不同，互聯(lián)很困難。承包商一般采用開發(fā)網(wǎng)關(guān)方式，完成不同系統(tǒng)的互聯(lián)。系統(tǒng)之間要完成協(xié)議轉(zhuǎn)接，一定要開發(fā)網(wǎng)關(guān)的硬件及軟件實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。承包公司二次設(shè)計(jì)完成后，供施工、設(shè)備安裝、調(diào)試等環(huán)節(jié)使用。*后，通過權(quán)威或法定的測試后，該系統(tǒng)進(jìn)行試運(yùn)行。