楼宇自动控制系统的设计

【摘要】　本文依据《建筑工程设计文件编制深度规定》，主要是对楼宇自动控制系统进行阐述，和以前的《规定》进行了比较，明确了各个阶段的设计深度性，并对第二次深化设计进行了简单的概要，这样会对工程设计有着一定的指引辅导作用。

【关键词】楼宇自控系统（BA）　设计 系统干线图 平面设备图

楼宇自动控制系统，它是利用计算机，自动地对建筑物内的电气设备进行监控，它具有节能、提高经济效率和改善设备周围环境等功能，现在越来越被人们所接受，是现代建筑的重要组成部分之一。所以自动监控系统成为了现代建筑学中的核心。

1992年的《建筑工程设计文件编制深度规定》中没有详细的规定，如何进行规范详细的设计一直没有明确的标准。尤其是在民用建筑中，建筑电气设计分方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段，对于各个阶段的设计深度一直很混乱。国家建设部从01年开始筹备重新编写设计深度的规定，经过各方面专家一年多的讨论、磋商，参照了国外的有关资料，于03年4月1日正式颁发了新的《建筑工程设计文件编制深度规定》，并要求03年6月1日实施，同时废止原有《规定》。新版《规定》与92年版相比，变化比较大，取消了初设时的大量表格计算；施工图设计中把BA系统大部分图纸规定由承包商负责深化设计，相对地减少了设计院的负担。虽然《规定》中还有不完善的地方，但在没有更新、更权威的部门推出规定之前，应必须执行此《规定》。当然《规定》是指导方面的，不可能非常细，在细节上每个设计人员都会有各自的理解。本文一则依据每次《规定》讨论会上专家们的意见，请教了部分《规定》的编者；二则依据了设计院设计人员的意见和　BA　承包商技术人员的意见，对BA　各个阶段的设计进行阐述和比较，供设计人员参考。从新《规定》上可以看出，把一部分图纸内容划到深化设计中去，从绘图的工作量上减少了，但是从对BA的了解深度上一点也没有减少。因为一方面从《规定》要求的设计内容上，对深化设计的内容没有深入的了解是无法很好的完成的；另一方面《规定》要求配合承包方了解设备及要求，审查深化设计图纸，这就要求设计人员对BA系统要有深刻的了解。

1　总则

首先，BA是对设备进行自动的监测和控制，要想把设计做好，必须详细的把被监测和控制设备的运行原理及控制的要求深入地了解。目前BA监控的主要内容有几个大的方面，有照明系统、变配电系统、给排水系统、空调系统，以及对电梯、扶梯的监视，其中最主要的是空调系统。当利用BA　来完成系统集成的功能时，要清楚的知道其他的系统和BA之间的信息传递，从原则上来说，方案设计的文件应该满足编制初步的设计文件需要；初步设计文件应满足编制施工图设计文件的需要；施工图设计文件应满足设备材料采购、非标准设备制作和施工的需要。BA子系统的分类及名称应依据国家的标准：《智能建筑设计标准》GB/T　50314-2000；图纸的排列顺序按《规定》中的顺序（如设计说明、系统图、平面图、材料表）。一般地来说，设计院对BA的设计是包括在弱电设计或是在总的电气设计中，而工程承包方二次的深化设计往往都是单项的　BA　设计。《规定》划到深化设计中的图纸主要有三部分内容：一是子系统的系统图，虽然目前在施工图中不必要求出了，但是草图还是必须要有的，这样如果在图纸归档的时候，作为设计资料来一起归档的话，没有这部分草图，DDC的选择和监控点的统计是根本无法进行的；二是传感器、执行器材料的选择；三是DDC与机房内设备之间连接的平面图。

2　设计方案

此设计阶段中，建筑电气专业设计的文件主要为设计说明书，包括以下内容：

（1）设计范围是在电气或弱电总说明中阐述建筑物智能化设计的标准等级，设计上的内容包括建筑设备监控系统。

（2）BA　设计的相关系统内容。应当说明下自控设计包含的内容，主要是对变配电设备.配电系统.空调系统设备运行.给排水系统设备的运行情况进行监视.控制.测量和记录，以及对电梯和自动扶梯的运行监视

（3）当由楼宇自控系统完成系统集成时，应当说明下集成的内容.主要是对以下几点进行监测：对火灾自动报警系统进行必要的监测；对公共安全以及公共设施存在隐患的设备进行必要的监测；对停车场管理的系统进行监测。

3　初步设计

设计的内容主要包括　说明书、系统图、平面图、设备材料表这些方便

3.1　设计说明

3.1.1　设计依据

（1）建筑概况：说明下建筑的类别、它的性质、面积、计划中规定的层数、高度以及智能化设计标准是等级等等；

（2）相关专业所提供给本专业工程的一些设计资料；

（3）建设方提供的有关职能部门认定的工程设计资料，建设方设计要求；

（4）本工程采用的主要标准及法规。

3.1.2　设计范围：在电气或弱电设计说明中阐述的设计内容包括楼宇自控系统。

3.1.3　楼宇自控系统控制室的位置、面积、独立设置或与哪些系统合用，监控总点数，主要包括以下几点：数字输入、数字输出、模拟输入、　模拟输出各为多少，系统的组成

3.1.4　各子系统的要求。

（1）对于制冷系统应要说明下制冷机的形式、台数，自带的控制功能、以及控制要求（如：机组启动时，冷冻水、冷却水及冷却塔进水管处的电动蝶阀打开，同时冷冻水泵、冷却水泵启动，冷却塔风机启动。经水流开关后确认管路系统内水流正常后启动冷水机组。停机时，首先先停掉冷水机。延迟一定时间后，开始停水泵、风机，并且即时的去关闭水阀；通过温度传感器及流量传感器分别测出负荷的实际供水温差及水流量，计算出实际耗冷量，并根据冷水机组的匹配情况，自动决定设备运行台数，以满足负荷的要求），BA　要实现的功能等。

（2）对热力系统应说明锅炉的形式、台数，热交换器的台数，锅炉自带的控制功能、控制要求（如：根据回水压力测量调整热水加压泵的工作台数，调节二次热水阀的开度，便利热水供水压力保持在设定的范围内；通过检验二次侧供水温度，并与设定值比较，调节一次电动阀的开度，来满足二次负荷），BA　要实现的控制功能等。

（3）对冷冻水、冷却水系统应说明冷冻、冷却水泵的台数、冷却塔的台数，控制要求及BA实现的功能等。对于空气处理系统应说明空气处理机的台数、控制要求及BA　实现的功能等。对于给排水系统应说明给水泵台数、排水泵台数、控制要求及BA　实现的功能。

（4）对于供配电设备监视系统应说明高压开关柜的台数，包括进线柜、出线柜、联络柜各多少；变压器多少台、低压柜多少台，其中进线柜、出线柜、联络柜、电容补偿柜各多少；柴油发电机台数；直流电池屏台数。当然，只说明BA　监测的设备。

（5）对于照明系统应说明控制要求（时间、光线）及各种灯光控制的路数等。

3.1.5　当完成智能化系统集成功能时需说明集成的子系统及其要求。

如：对火灾自动报警系统进行如下监测：监视各类探测器的状态是否良好正常使用；监视手动报警按钮是否灵活、关键的是要检查下消火栓的按钮是否存在生锈打不开的情况、看下水流的指示器、压力表报警开关等以及报警点的状态；监视放火卷帘及其他联动设备的状态。

3.1.6　主要产品的选型；主要是看设计中所使用的符号、标注的含义；接地的要求及导线选型及敷设方式

3.1.7主要问题需提请在初设审批的时候就要进行确定以及做好解决

3.2　系统干线图

先画出系统干线图，对于各个系统在系统主干线图中，要大致的标出，只标注出线路的连接路路劲，不做线路选型。

3.3　平面设备图

对于一些图纸可以只画出设备的平部分布，不做线路的链接。

4　施工图设计

（1）图纸目录：先列下一个新绘图纸做为先例，后列重复使用图。

（2）施工设计说明

一设计依据：可以按照初步的设计依据进行说明。二设计范围。三当完成智能化系统集成功能时，需要说明下集成的子系统及其要求，并前要与初步设计一致。四主要产品的选型。主要包括以下几点：数字输入、数字输出、模拟输入、　模拟输出各为多少，系统的组成。六系统的施工要求和注意事项。

（3）系统干线图

监控系统干线图，要求每个编号和监控点表都要一一对应，设备之间的相互连接画的要很清晰，设备的材料要与平面设计材料表要一致，位置应当与实际的位置大体形成一致。各个监控点.与系统干线系统图应该要严格的一致性

5　深化设计

深化设计与施工图设计的区别在于增加详细的分系统图、详细的设备机房内DDC与监控设备的连接平面图和接线图及详细的设备材料清单。

6　结论

随着现代化建筑的发展，建筑设备监控系统无论是从它的产品、功能，还是从工程的实施和运行上会更近一步的完善其设计的规范化也会越来越标准，使现代建筑成为真正的智能建筑。