一套完整的楼宇自动控制（BA）系统设计方案

1.1  项目概述

XX医院的建设目标是为院内人员提供高效、舒适、便捷及安全的环境，而建筑设备监控系统（BAS）作为建筑智能化系统的重要组成部分，应从功能、技术、产品和工程等多方面进行系统集成，才能达到系统建设的预期目标，作为一所三级甲等综合医院，院内机电设备以及各个智能化系统的前端设备较多，且分散在楼层各个角落，如果采用就地监测和人为操作，必将占用大量人力资源。

当建筑规模较大时，人工管理将很难实施，特别是暖通空调系统的动态调节环节，人工根本无法实现，而采用集散式自动化管理系统，利用现代控制技术、网络技术、电子技术等实现对馆内重要机电设备以及前端设备进行监控，可以方便地实现这些设备的安全高效节能运行，实现自动化的管理和控制，同时提高医院的内人员的舒适感、工作人员的效率以及整个建筑的安全度。出现故障时，建筑设备监控系统（BAS）能够及时监测何时何地出现何种故障，大大提高了维修维护工作的及时有效性。

XX医院的建筑设备监控系统（BAS）对院内医用气体监视系统、医用电能保障系统、冷水机组监控系统、热交换站监控系统、电梯运行监视系统、新风系统及CO层、空调及监控系统、CO 监控系统、给排水监控系统、柴油发电机（接口集成）、热水锅炉（接口集成）、溴化锂吸收式机组（接口集成）、风冷热泵机组（接口集成），从而实现院内机电设备的自动化，起到集中管理、分散控制、节能降耗的作用，本系统控制中心设在负一层安防消防控制室内。

1.1.1 楼宇自控被控对象分析

1.1.1.1 建筑物特点

Ø运营耗能大

由于医院建筑物是由高层结构和多层结构组成，建筑面积大、公共场地多，因而运营耗能大，而且空调、电梯、通风等设备负荷变化也很大，必须要对整个楼内的耗能设备进行严格监控。据统计在建筑的运营费用中，空调、电梯、通风系统的能量损耗约占整个建筑能量损耗的50%以上。在本项目中由于建筑物内医疗街、候诊厅等大量人流移动的公共场地多，其耗能比一般建筑更多一些。所以要对建筑物内的空调系统进行实时监控和节能管理，合理控制机组的开启台数与运行时间。

Ø功能分区多

本项目为大型三级甲等综合医院，功能区域较多。共包含门诊医技楼、综合楼、妇儿中心、心血管中心、骨科及康复中心、肿瘤中心、国际诊疗中心、感染诊疗楼、后勤保障楼、地下室等建筑单体。其中门诊医技楼为地上4层，综合楼为地上15层，妇儿中心、心血管中心、骨科及康复中心、肿瘤中心为地上11层，国际诊疗中心、后勤保障楼为地上7层，感染诊疗楼为地上2层，地下室共地下2层（约3220辆停车位，为Ⅰ类汽车库）。每个区域工作时间不同，对工作环境温/湿度要求也各异，所以对于暖通空调、照明、机电设备的运行管理要求也就不同。

1.1.1.2 机电设备特点

Ø机电设备种类繁多、位置分散、耗能设备占的比率大

设备种类包括离心式制冷机组、一体化溴化锂吸收式机组、风冷热泵机组，冷却塔、冷冻（却）水泵等辅助设备、供热锅炉及热交换站设备、空调及新风机组、给/排水设备、送/排风机、电梯等。这些机电设备位置分散、遍布整个楼内，这将给未来的物业管理带来诸多不便。

1.1.2 楼宇自控系统特点分析

1.1.2.1 系统结构复杂

Ø本项目为三级甲等综合医院，建筑面积大，主要为高层结构和多层结构结合；设备机房分散， BA系统的网络拓扑结构应满足此建筑结构的特点。为提高系统可靠性（即危险散），将DDC和被控机组一对一进行配置。

Ø本工程DDC节点数目多、现场总线距离长，总I/O容量大，为了保证网络结构的合理性及系统实时性，采用多个系统控制器（或管理器），它们与工作站间采用以太网结构以提高传输速率（10Mb）。

1.1.2.2 监控要求高

Ø楼宇自控的主要功效之一是节约建筑运营能耗，为了提高计量及监控精度。

Ø对本建筑最大的耗能设备冷冻机组的控制，除满足常规的控制功能外，还应引入冷量负荷台数控制，如果冷冻机组自身带监控设备时，应通过网络接口（网关）纳入BAS系统，以便监控机组内的运行参数同时实现冷机群控。

Ø本工程对电量参数监视要求高，点数相对也很多，为提高系统的可靠性且降低工程成本，选用传感器、变送器、通讯为一体的多功能智能电计量产品。

Ø建议对所有纳入BA系统的送/排风机，都应同时纳入消防的监控之下为宜，而且消防的级别应高于楼控。消防、楼控和电气的控制接口，可通过对电控箱线路的联合设计实现。

1.1.2.3 产品选型的要点

Ø为便于用户的维护，应对BA系统所用各类现场设备，如传感器、控制器、阀门、执行机构采用同一品牌的产品，建议选择国际一线品牌。

Ø为使业主在选择BA产品和系统日后的扩展中有充分的自主权，且便于与第三方设备或系统集成，应选择采用开放性、国际标准（ISO16484-5）BACnet协议通讯的BA产品为宜。

Ø考虑BA系统I/O的不确定性以及便于修改、调整等因素，应采用具备通用输入/输出功能、且可进行本地和远程扩展的BA产品为宜。

1.2  设计重点

XX医院是一座集智能建筑系统、安全防范系统、智能管理系统等诸多子系统于一体的综合性智能化建筑群。系统设计以满足工程的要求、采用先进的技术和系统、根据设计院有关图纸、以最高价格性能比为原则，采用优化的设备配置、运行方案及管理方式，为医院提供高效率的系统管理，为机电设备提供良好的运行环境，为医院提供舒适的工作及生活环境。

结合医院的实际功能，我方认为，在本工程的建筑设备监控系统（BAS）的设计和应用中，主要应突出以下重点：

Ø采用先进的技术和产品，为医院提供一个高效、节能、可靠的智能控制系统，对医院的建筑内机电设备予以控制，实现绿色、智能的建设目标，充分展现医院在智能化管理上的特点。

Ø我们所采用的系统应是一个具有国内先进水平的一流产品，同时也具有良好的性价比。其先进性应体现在硬件产品成熟、优质。在软件上应具有良好的人机界面，便于日后医院管理人员的维护和管理。

Ø针对医院建筑机电设备分布特点，配置DDC控制器要保证系统配置的余量和系统扩充能力。我们所有的现场DDC控制器物理控制点均预留了15%的余量。

Ø合理的配置DDC控制器，DDC的分配上要考虑日后施工和管理的便利，便于维护和安装。另外，在配置DDC控制器上还应尽量分散配置，不应将设备过多集中的某一个或某几个DDC控制器上，分散故障的发生点，提高系统的可靠性。

Ø采用高性能的现场传感器和执行机构，保证系统的使用寿命。

Ø结合医院的建筑特点，提供医院机电设备的监控、管理功能，以保证医院的环境舒适性、管理高效性，同时提供多种节能措施，实现绿色建筑的最终目标。

1.3  设计目标

为XX医院设计的建筑设备监控系统（BAS）应该是一个具有国际先进水平的集散式现代化控制系统。该系统分散控制、集中管理，使管理者在中央控制室内即可完成对整个建筑群内所有控制设备的监控和相应的各种现代化管理。控制系统应满足以下特点：

Ø可靠性

所构成的系统应具备在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。应具备系统长期和稳定工作的能力。

Ø适用性

根据医院建筑的总体规模，建筑设备监控系统（BAS）整体和各功能环节都应预留有足够的容量，避免了总容量不足或环节瓶颈作用，限制医院未来的发展。

Ø先进性

建筑设备监控系统（BAS）不仅应该保证目前的先进性，而且还应具有一定的超前性。

Ø开放性

开放系统对用户有极大的好处，尤其在系统的整个生命周期中，降低了维修和管理费用，系统重新配置和技术升级换代变得更加容易。

Ø经济性

在保证先进性和适用性的前提下，力争以最小的经济代价，以最低的运行、维护费用获得最大的经济效益和社会效益。

Ø可管理维护性

通过图形化界面的管理系统维护、管理设备和系统的状态，进行远程监控，减少了工作人员的劳动强度、降低了费用。

Ø可扩展性

在设计阶段，充分考虑系统的扩展需要，留有10-15%左右的点数，以备小规模的扩展。另外，系统是总线结构，如需大规模扩展，可另建一分支总线。

1.4  系统结构

建筑设备监控系统（BAS）的设计应遵循分散控制、集中管理、信息资源共享的基本思想，采用集散控制系统架构。

系统具有三层逻辑网络结构

Ø管理级网络：该层网络是Ethernet以太网，设有系统中央站，采用Ethernet技术以10/100MBPS自适应的数据传输速度，支持TCP/IP传输协议，应容易地实现与建筑物中其它相关系统和独立设置的建筑设备监控系统（BAS）之间的数据通信，系统集成以及其它厂商设备和系统的联接。通过这层网络应能把BAS中所有监控信息及时地反馈到中央站，而中央站也可通过这一网络传输程序，指令等到有关设备。

Ø监控层网络：采用领先的TCP/IP以太网控制网络技术，设有网络管理器或DDC控制器，其功能主要是实现网络匹配和信息传递，具有总线控制，I/O控制功能。网络管理器或DDC控制器须自身带有以太网接口，以高速通讯方式与上一级中央管理服务器进行信息交换，其通讯速率为10/100M自适应，实时性强。中央站应可以通过这层网络把信息传送到任何指定的数据通信。所有网络管理器或DDC控制器应以同等地位即点到点方式彼此互通信息，无需通过中央控制中心。监控层网络可以根据实际需要建立其子网。

Ø现场控制层：监控层网络应可以根据实际需要建立的子网为现场控制层。该层网络采用总线型网络，设直接数字控制器(DDC)接收安装于各种机电设备之上的传感器、检测器回馈的信息，并按DDC内部预先设置的参数和执行程序通过现场执行元件对相应机电设备自动实施监控；

并随时接收中央管理站发来的指令信息，按管理要求调整参数或有关执行程序，改变对相应机电设备的监控要求。在现场控制层上，所有DDC控制器应以同等地位即点到点方式彼此互通信息，无需通过上层网络控制器。上层网络管理器或现场控制层上的任意一台控制器出现故障或者中止运行，不能影响其他控制器、其他受本BA系统控制的机电设备的正常运行，或者影响全部或者局部的网络通讯功能。

1.5  系统控制内容

根据XX医院暖通空调专业、给排水专业、强电专业、弱电专业的初步设计图纸，确定受控机电设备的内容，我方进行建筑设备监控系统（BAS）的方案设计。本建筑BAS主要监控如下内容:

Ø测量、计算并显示本大楼空调系统负载端的实际用冷（或热）量，对冷水机组（或换热机组）、循环水泵、冷却塔和冷却水泵实行群控；

Ø冷水机组和冷却塔的均时运行控制；

Ø冷冻机房内冷剂泄漏报警及事故排风系统的自动启动运行的控制；

Ø热水锅炉系统的控制、监测、记录及报警；

Ø空调水系统压差旁通控制及其冬、夏季压差设定值的自动切换；

Ø所有通风、空调系统的启停控制及其状态显示；

Ø空调箱及新风机组表冷器热交换效率的测定及其低效（需清洗）报警；

Ø新风机组的送风温、湿度控制；

Ø对手术部洁净空调系统各种工况的监控和调节；

Ø手术部各房间之间的空气压差控制；

Ø给排水系统的控制、监测、记录及报警；

Ø柴油发电系统的监测、记录及报警；

Ø电梯系统的控制、监测、记录及报警；

Ø与成套设备进行通讯，监测各项设备运行参数；

Ø系统应采用集散控制系统，分散故障的发生点，当某一区域（系统）发生故障时不影响整个系统的运行，从而提升该系统的可靠性；

Ø系统采用集散控制系统，即对于机电设备采用现场控制器的方式，当某一台现场控制器发生故障时不影响其它控制器的运行；对于被集成的子系统来说，当某一个系统发生故障时不能影响其它系统的运行；

Ø各系统均设置用电、用水、用汽（气）和能源的计量系统。

1.5.1 冷水机组系统

本项目空调非净化区冷热水系统均为一级泵系统，分区两管制，配置3台制冷量为1600USRT离心式冷水机组和一台800USRT离心式冷水机组，  相应配有多台冷冻水泵和冷却水泵，空调用冷水供、回水温度为7～13℃。冬季空调采用燃气锅炉作为热源，设置2台额定供热量为4200kW和两台额定蒸发量为2800kW的常压燃气锅炉，一次侧供回水温度为90～65℃，经三台5000kW换热后供空调系统使用，相应的配置循环水泵，空调用热水供、回水温度为50～60℃。

地暖热水采用1台200kW板式换热器进行换热，相应配置两台循环水泵，一用一备，地暖供回水温度50~40℃。生活热水由燃气发电机缸套水提供一次水，供回水温度90~77℃。空调水系统采用二级泵系统，根据建筑单体功能分区共分为11个环路，，每个环路设置三台或两台二次泵，供冷运行时，两用一备或一用一备，供热运行时，一用一备，二次泵均采用变频控制。水系统采用闭式定压罐定压，水系统工作压力1.0Mpa。

1.5.1.1 监测内容

Ø冷水机组启停次数，累计运行时间，发出定时检修提示；

Ø冷水机组供回水流量；

Ø冷水机组工作状态，故障报警，手动自动状态；

Ø冷冻水供，回水温度；

Ø冷冻水供回水压力检测；

Ø监测冷却水泵、冷却水一次泵、冷却水循环泵运行状态,故障报警及手自动状态;

Ø监测冷冻水泵运行状态,故障报警及手自动状态;

Ø监测冷却塔风机运行状态、故障报警及手/自动状态。

1.5.1.2 控制内容

Ø冷水机组启停；

Ø通过冷冻水的总供／回水温度和回水流量，计算出空调系统的冷负荷，

Ø根据总供或者回水温度值决定冷冻机的启停组合及台数,以便达至最佳的节能状态；

Ø根据冷却塔运行台数及运行方式控制相关碟阀开关；

Ø冷冻、冷却水泵的启停

Ø冷冻、冷却水泵频率的调节；

Ø根据供回水压差，调节旁通阀开度，使供回水压差稳定。

1.5.1.3 控制要求

Ø启停控制

按程序编制的时间和顺序控制直燃机、冷冻水泵、冷却水泵、和管路上的电动蝶阀、冷却塔风机的启、停和电气联锁：

⑴启动：

机组启动时，首先开冷却塔蝶阀、启动冷却塔风机，再开冷却水蝶阀、启动冷却水泵，开冷冻水蝶阀、启动冷冻水泵，根据冷却水流信号和冷冻水流信号启动冷水机组。

⑵停机：

当停机命令发出时，首先停冷水机组，接着关冷却塔风机，再关冷却水泵和冷冻水泵。

Ø压差控制

根据分水器和集水器的压差，调节分水器和集水器间的旁通调节阀的开度，使分、集水器的压力差保持在设定值附近。

Ø冷水机组群控

系统可以对系统编程，通过完成特定的操作顺序，如：设备自动操作、设备保护、数据转发和报警，来实现冷水机组的高效运行。为机组提供适当的控制，其中包括：

自适应启/停

根据冷冻水温度和过去的冷负荷惯性/反应时间，来自动调节冷水机---泵---冷却塔的启/停时间，来逐个控制冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔和冷水机组。

⑵冷水机排序/选择

DDC自动预测冷负荷需求/趋势，并根据过去的能效、负荷需求、冷水机---泵---冷却塔的功率和待命冷水机的情况来自动选择设备的最优组合。用户可以交替的选择最优/同等的冷水机组运行时间。冷冻水和冷却水阀将根据冷水机的选定情况来开/关。任何冷水机得到开机命令却未能启动的，应按指定要求发出报警。控制器得到报警后，启动下一台最合适的机组。

⑶低负荷控制

不允许单台冷水机在低于可选工况点（如30%的负荷）下运行，除非只有单台冷水机用于承担负荷。当冷负荷低于25%时，将选择冷水机启停控制，以便充分发挥其能效；或根据冷负荷惯性/反应时间和档案数据来选择连续运行。

⑷断电后自动启动

当发生断电时，所有设备将停机一段时间，这段时间的长短可以选定。然后，设备将依次启停，以最大幅度的减少功率的峰值需求。

⑸冷却塔控制

冷却塔风机将按照冷水机组的运行来自动启停。为了实现能效最优，冷却塔风机的启/停可根据冷却水供回水温度、室外温湿度参数来自动选择。

根据冷温水供水总管温度、回水总管温度和回水总管的流量，计算出大楼的平均负荷，确定机组及水泵的启停组合及运行台数自动减载、加载，实现优化运行，以适应冷机负荷的变化、达到最佳节能的目的。

冷热负荷Q的计算: Q=C*M*(T1-T2)

其中T1:回水温度, T2:出水温度, M:回水流量

加载流程

⑴运行机组的负载大于某个设定值(比如该机组负荷的80%)。

⑵当系统所测的冷冻水供水温度高于当前的冷冻水供水温度设定点与一个可调整的温度偏差值相加后的所得值。

以上要求（1）~（2）均能满足，才进入以下机组加载程序。

⑶新冷水机组启动的延迟时间已经结束（延迟时间可以设定）。

⑷新冷水机组禁止运行的命令未激活。

⑸新冷水机组没有处于出错或断电重启阶段。

以上要求（3）~（4)均能满足，新冷水机组立即启动。

卸载流程

⑴目前运行的机组台数多于一台。

⑵运行机组的平均负载小于某个设定值(比如机组负荷的30%)。

⑶当系统温度传感器所测的冷冻水供水温度小于当前的冷冻水供水温度设定点与一个可调整的温度偏差值相加后的所得值。

以上要求（1）~（3）均能满足，才进入以下机组卸载程序。

⑷机组停机的延迟时间已经结束（延迟时间可以设定）。

以上要求（4）能满足，设定机组马上停机。

系统将自动记录单台冷水机组的累积运行时间，根据机组的累积运行状况来采取超前或滞后控制，尽量使冷水机组达到平均使用，来达到冷水机组的群控，便于用户进行统一的维护和保养。

1.5.2 热交换系统

1.5.2.1 监测内容

Ø换热器一次水进、出水温度；

Ø换热器二次水进、出水温度；

Ø换热器热水流量

Ø循环泵运行状态、故障报警；

Ø循环泵累计运行时间，当累计值达到设定值时，发出检修报警信号。

1.5.2.2 控制内容

Ø循环泵启停控制。

Ø根据二次水温度及设定值，调节一次水电动调节阀开度，以使二次水温度保持设定要求；

1.5.3 空调机组

1.5.3.1 监测内容

Ø回风温/湿度检测；

Ø空调机组送风机运行状态、故障报警、风机手/自动状态，确认空调机组是否处于楼宇自控系统控制之下，当机组处于楼宇自控系统控制时，可控制风机的启停；

Ø空调机组新、回风阀开度；

Ø空调机组过滤器堵塞状态，提醒运行操作人员及时清洗或更换；

Ø空调机组防冻报警状态。

1.5.3.2 控制内容

Ø通过对测量所得新/回风温湿度计算确定室内/外空气焓值,根据室内外新风情况，联合调节新、回风阀及排风开度，保证全年节能调节，最大限度利用自然冷源；

Ø根据回风温度设定值，调节表冷器电动调节阀开度，以使送风温度保持设定要求，减少能源浪费；

Ø通过对安装于水盘管回水侧电动调节阀的自动调整，实现对回风温度设定点（可调整）的控制，保证空调机组供冷/热量与所需冷/热负荷相当，减少能源浪费；

Ø采用最佳启停控制程序对空调机组进行最佳时区启停控制，保证上班前对房间进行预冷（夏季）或预热（冬季）；

Ø新风阀与送风机连锁，风机停止时自动关闭新风阀。

Ø防冻报警保护，冬季表冷器温度过低防冻报警后关闭新风阀、打开热水阀以防止表冷器冻坏。

1.5.4 新风机组

1.5.4.1 监测内容

Ø新风机组送风温/湿度；

Ø新风机组风机运行状态、故障报警、风机手/自动状态，确认空调机组是否处于楼宇自控系统控制之下，当机组处于楼宇自控系统控制时，可控制风机的启停；

Ø过滤器堵塞状态，提醒运行操作人员及时清洗或更换；

Ø新风机组防冻报警状态。

1.5.4.2 控制内容

Ø根据送风温度控制表冷器电动调节阀开度，以满足室内温度精度及节能的最佳平衡，减少能源浪费；

Ø对安装于水盘管回水侧电动调节阀的自动调整，实现对送风温度设定点（可调整）的控制，保证新风机组供冷/热量与所需冷/热负荷相当，减少能源浪费.

Ø新风阀与风机连锁，风机停止时自动关闭新风阀；

Ø防冻报警保护，冬季表冷器温度过低防冻报警后关闭新风阀、打开热水阀以防止表冷器冻坏。

1.5.5 送排风系统

1.5.5.1 监测内容

Ø送、排风机运行状态及故障报警；

Ø送、排风机累计运行时间。当累计值达到设定值时，发出检修报警信号。

1.5.5.2 控制内容

Ø送、排风机启停。

1.5.6 给排水系统

1.5.6.1 监测内容

Ø水泵工作状态、故障报警；

Ø集水坑、水箱的液位检测和报警。

1.5.6.2 控制内容

Ø给水泵的启停控制：根据水箱的液位，高液位的时候停泵，低液位的时候启泵；

Ø排水泵的启停控制：根据水箱的液位，低液位的时候停泵，高液位的时候启泵。

1.5.7 室内环境监测系统

1.5.7.1 监测内容

Ø室内设备控制区湿度监测

Ø室内设备控制区温度监测

Ø室内设备控制区CO2浓度监测

Ø地下车库控制区C0浓度检测

1.5.7.2 控制内容

Ø按照地下车库中的防火分区分布，与相应防火分区内的送、排风系统的风机进行联锁控制。

Ø用一氧化碳浓度作为监测指标控制诱导风机的起停。通过一氧化碳传感器探测地下车库中的一氧化碳浓度，当达到或超过一定的指标时，实现报警功能，并自动启动成组的诱导风机，进行排风以降低某分区中的一氧化碳浓度。当一氧化碳浓度恢复正常值时，诱导风机自动停止运行；

Ø当诱导风机工作时，如果地下车库内发生火灾，楼宇自控系统接收到火灾报警信号时，立即停止诱导风机的运行；

Ø当室外空气焓值高于室内空气焓值时，新风量根据室内CO2浓度控制，但不得高于设计最小新风量，且不得低于设计最小新风量的50%。

1.5.8 电梯系统

电梯系统的主要监视范围包含医院内97部直梯和40部自动扶梯：

1.5.8.1 监测内容

Ø电梯运行状态显示；

Ø电梯故障报警；

Ø电梯上行状态；

Ø电梯下行状态；

Ø直梯显示开关门状态；

Ø直梯显示楼层。

1.5.9 与第三方设备联网说明

1.5.9.1 溴化锂吸收式机组

通过集成接口接入BAS系统进行监测。具体的监测内容和实现功能与溴化锂吸收式机组实施厂家沟通确定。

1.5.9.2 柴油发电机组

通过集成接口接入BAS系统进行监测。具体的监测内容和实现功能与柴油发电机组实施厂家沟通确定。

1.5.9.3 热水锅炉

通过集成接口接入BAS系统进行监测。具体的监测内容和实现功能与锅炉实施厂家沟通确定。

1.5.9.4 风冷热泵机组

通过集成接口接入BAS系统进行检测。具体的监测内容和实现功能与风冷热泵机组实施厂家沟通确定。监控信息通过通用标准接口及网关传至楼宇自控系统。

1.6  系统电源供电设计

供电电源设计：建筑设备监控系统（BAS）在主控室内设UPS电源，供电时间不少于30分,各分站及现场DDC采用就地供电方式，由就地电源箱或控制箱引接。

1.7  节能分析

针对XX医院不同的室内外环境和设备使用情况，我们的控制策略基于舒适性和节能的双重考虑，不仅实现对建筑物内的各种机电设备的控制，并依据它们之间内在的联系，实现对整个系统的连锁控制。另外，楼宇自动控制系统通过通讯接口的方式能够优化系统的控制参数、制定维护计划，使大厦机电设备在稳定工作的基础上，最大限度的节省能源，降低大厦后期运行和维护成本。

1.7.1 提高室内温湿度控制精度

室内温湿度的变化与建筑节能有着紧密的相关性。据美国国家标准局统计资料表明，如果在夏季将设定值温度下调1℃，将增加9%的能耗，如果在冬季将设定值温度上调1℃，将增加12%的能耗。因此将室内温湿度控制在设定值精度范围内是空调节能的有效措施。欧美等国对室内温湿度控制精度要求为：温度为±1.5℃，湿度为±5%的变化范围。如果技术成熟可以试着依据热负荷补偿曲线来设置浮动的设定点，这样可以更加有效的自动调整室内温度设定值，使其在大厦负荷允许的范围内尽可能的节省能量。

传统的建筑由于没有采用建筑设备自动化系统，往往造成夏季室温过冷（低于标准设定值）或冬季室温过热（高于标准设定值）现象。这不但对人体的健康和舒适性来讲都是不适宜的，同时也浪费了能源。

采用了楼宇自动控制系统的智能建筑，不仅可以按照设定自动调节室内温湿度外，还可以根据室外温湿度的和季节变化情况，改变室内温度的设定，使的更加满足人们的需要，充分发挥空调设备的功能。空调系统温度控制精度越高，不但舒适性越好，同时节能效果也越明显。据实际数据计算，节能效果在15%以上。

1.7.2 新风量控制

建筑物内每人都必须保证有一定的新风量。但新风量取得过多，势必将增加新风耗能量。在设计工况（夏季室外温26℃，相对温度60%，冬季室温22℃，相对湿度55%）下，处理一公斤室外新风量需冷量6.5kWh，热量12.7kWh，故在满足室内卫生要求的前提下，减少新风量，有显着的节能效果。

实施新风量控制的措施有以下几种方法：

根据大厦内人员的变动规律，采用统计学的方法，建立新风风阀控制模型，以相应的时间而确定运行程序进行过程控制新风风阀，以达到对新风风量的控制。

使用新风和回风比来调整、影响被控温度并不是调节新风阀的主要依据，调节温度主要由表冷阀完成，如果风阀的调节也基于温度，那么在控制上，两个设备同时受一个参数的影响并且都同时努力使参数趋于稳定，结果就是系统产生自激，不会或很难达到稳定，所以可以放大新风调节温度的死区值，使风阀为粗调，水阀为精调。

空调系统中的新风占送风量的百分比不应低于10%。不论每人占房间体积多少，新风量按大于等于30m3/h.人采用。

为了防止外界环境空气渗入房间，保持房间洁净度，保持房间正压在5~10Pa即可满足要求，但是如果风压过大将会影响系统运行的经济性，所以在洁净度要求较高的房间内安装压力传感器（主要测静压）。

1.7.3 空调设备的最佳启停控制

对于XX医院内那些在夜里不需要开空调的区域或房间，为了保证工作开始时环境的舒适，就需要提前对其进行预冷或预热。另外，室内温度是惯性很大的被控对象，提前关闭空调也可以保证室内温度在一定的时间内变化不大，楼宇自动控制系统通过对空调设备的最佳启停时间的计算和控制，可以在保证环境舒适的前提下，缩短不必要的空调启停宽容时间，达到节能的目的；同时在预冷或预热时，关闭新风风阀，不仅可以减少设备容量，而且可以减少获取新风而带来冷却或加热的能量消耗。

对于小功率的风机或者带软启动的风机可以考虑风机间歇式的控制方法，如果使用得当，一般每一个小时风机只运行40~50分钟，节能效果比较明显。空调设备采用节能运行算法后，运行时间更趋合理。数据记录表明，每台空调机一天24小时中实际供能工作的累计时间仅仅2小时左右。

1.7.4 空调水系统平衡与变流量控制

空调系统的节能算法是智能大厦节能的核心，通过科学合理的节能控制算法，不但可以达到温湿度环境的自动控制，同时可以达到相当可观的节能效果。

通过对空调系统最远端和最近端的空调机在不同功能状态和不同的运行状态下的流量和控制效果测量参数分析可知空调系统具有强烈的动态特点，运行状态中自控系统按照热交换的实际需要动态的调节着各空调机的电磁阀，控制流量进行相应的变化，因此总的供回水流量值也在始终处于不断变化之中，为了影响这种变化，供回水压差必须随之有所调整以求得新的平衡。从这一点出发，在硬件一定的条件下流量的监控是节能的关键，因此流量必须随动调节，并通过实验数据建立相应的变流量节能控制数学模型，同时将空调供回水系统由开环系统变为闭环系统。

1.7.5 克服暖通设计带来的设备容量冗余

舒城地区气候多样、天气复杂，而且受冷空气影响，所以采用预测算法将会非常有用。在实际控制中可以采用夜间扫风、间歇性控制等等先进的策略在不增加投资的基础上可以达到良好的节能效果。

目前我国绝大多数暖通系统，为了保证能在最不利的环境情况下正常运行，在设计时往往采用静态方法计算负荷，而且还乘以较大的安全系数，以至于在设备（如制冷机组、冷冻水泵、冷却水泵、风机等）选型方面往往偏大。

暖通系统是一个典型的动态系统，一年的中的负荷绝不是均匀分布的，即使是一天的中的负荷也是随时间而变化的。不恰当的冗余将会造成能源的浪费，而这种冗余是很难用人工监控的方式加以克服。如果严格根据国家《民用建筑采暖通风设计规范》中的规定，以累年日平均气温稳定通过≤5℃的起止日之间的日期为采暖期的话，那么北方地区的采暖期应该是每年的10月中下旬直到次年的4月中上旬，有将近半年的久。

由于智能建筑科学地运用楼宇自动化系统的节能控制模式和算法，动态调整设备运行，有效地克服由于暖通设计带来的设备容量和动力冗余而造成的能源浪费。据统计，在供暖系统的调节中，用48小时的日平均气温预报来确定锅炉房的供水、回水温度，比凭经验供暖，在确保室温不低于18℃的情况下，可节省大约3％的能源。只是采纳了气温预报就可以节省3％～5％的能源，如果大楼的供热部分能够自动检测室外温度和采集室内温度，并且以其为供热负荷的重要依据，那么仅此一项在供暖季节省的能量不低于5％。

1.7.6 春季过渡模式、秋季过渡模式的划分

春季过渡模式的判断标准是两条，其一是本地区的历史室外计算（干球）温度记录。其二是室外日平均气温是否达到10℃。满足两个条件时系统进入春季过渡季节模式，此时系统将根据时间表自动调节空调机组新风量的大小，以保证室内的舒适度。

当室外最高温度超过26℃�时，系统将采取秋季过渡季节的控制模式，采用夜间吹扫的办法，充分利用室外凉爽的空气净化房间并且把房间的余热带走。吹扫时间可以跟据气候的变化进行调整，夜间扫风系统主要依据热负荷曲线，而不是主要使用时间程序。

秋季过渡季节模式的判断标准其一为本地区的历史室外（干球）温度记录，其二是室外日平均气温是否达到8℃�。满足两个条件时系统进入秋季过渡季节模式，此时系统将根据运行的热湿负荷曲线以及时间表自动调节空调机组新风量的大小。但是如果室外最高温度低于15C�时，系统将采取春季过渡季节的控制模式，取消夜间吹扫的办法。

春秋过渡季可以也由楼控管理人员来确定，当运行人员认为现在季节已经不需要供冷、供热，并且已经停止运行冷冻站、换热站，在此状态下物业管理人员可以判定现在为过渡季。

过渡季会尽量采用新风，当温度出现反复时，由于系统没有制冷、制热的能力，所以只保持最小新风量的供给。

1.7.7 采用等效温度和区域控制法

人体对于温度的反映比较敏感，但对于相对湿度的反映则要迟钝很多，相对湿度在35％～65%之间人体的反映比较迟钝，但是超越65％以后或低于35％，人体对湿度的反映非常激烈，冬季比较干燥，因此需要加湿，相对湿度在此时将会成为舒适度的主导因子。所以先进的控制策略将在此项目中占有极为重要的地位。否则，相同的投资，同样的设备，将会产生截然不同的控制效果。

在整个控制过程中，不单一的采用温度作为控制指标，而是采用舒适度为控制指标，即使用等效温度为控制指标（T=25℃，φ＝50％）。除了采用等效温度作为控制指标，还要采用区域控制的方法，即人体对外界环境在一定区域内感觉都是比较舒适的，所以没有必要将等效温度控制在一个点，而是将其控制在一定的范围内，这样可以使系统更加容易稳定，能够非常有效的节约能量，仅此一项技术，年节能就可以在普通策略的基础上再节省10％。

1.7.8 延长设备的使用寿命

在建筑内配置楼宇自控系统之后，设备的运行状态始终处于系统的监视之下，楼宇自控系统可提供设备运行的完整记录，同时可以定期打印出维护、保养的通知单，这样可以保证维护人员不超前、不误时地进行设备保养，因此可以使设备的运行寿命加长，也就是降低了建筑的运行费用。实现资源的节省。

来源 ： 智能化弱电工程设计与施工