7.5建筑設備自動化系統設計7.5.1系統設計的原則與基本步驟7.5.2BAS的組成與系統結構7.5.3BAS的實現方案7.5.4系統規模的劃分7.5.5組建系統的一般原則7.5.6BAS的功能要求7.5.7監控點一覽表的編制7.5.8BAS的電源7.5.9BAS的接地7.5.10BAS的線路選擇與敷設7.5.1系統設計的原則與基本步驟(1)設計原則A.功能實用性B.技術先進性C.設備與系統的開放性和互操作性D.選擇符合主流標準的系統與產品E.系統的生命周期成本F.可集成性G.系統安全性H.可靠性和容錯性I.經濟性(2)設計步驟A.技術需求分析B.確定各功能子系統的控制方案C.確定系統監控點及監控設備D.統計匯總控制設備(傳感器、執行器)清單E.繪制出各種被控設備的控制原理圖(3)設計流程A.設計任務開始B.研究建筑物的功能C.了解業主需求和未來物業管理方式D.了解機電專業控制要求E.確定控制范圍和內容F.與機電專業探討控制方案G.確定BAS控制水平和方式H.根據系統集成要求，確定BAS網絡結構I.系統選型J.和土建專業結合，確定控制，定位置、面積，豎井的數量、位置、面積、布線方式、標高K.畫出大樓BAS網絡控制圖L.配合電氣專業完成配電設備二次回路設計M.儀表量程計算、選擇N.調節閥計算O.確定BAS現場傳感器、執行器規格、尺寸、安裝方式P.畫出各子系統控制系統圖Q.畫出地層管線敷設平面圖R.開列BAS設備材料表S.寫出設計施工要點說明T.各專業圖樣會簽U.設計任務完成V.施工圖交底及施工配合7.5.2BAS的組成與系統結構(1)BAS的組成建筑設備自動化系統電力供應與管理系統高壓配電、變電、低壓配電、應急電源照明控制與管理工作照明、事故照明、藝術照明、特殊照明環境控制與管理空調、冷源、熱源、通風、環境監測與控制、給排水與飲用水、衛生設備、污水處理消防報警與控制自動監測與報警、滅火、排煙、聯動控制、緊急廣播保安監視與控制出入控制、電視監視、防盜報警、確認分析交通運輸電梯、停車場管理系統廣播系統背景音樂、事故廣播管理服務運行報表、經濟分析、維護及檔案管理其它(2)BAS的系統結構車輛出入控制門禁控制系統周界安防防盜報警閉路電視監控巡更系統火災自動報警電梯系統機電設備控制(狹義BAS)消防控制中心安保控制系統車庫/停車場管理系統給排水系統空調系統照明系統變配電系統背景音樂/消防廣播消防聯動控制網絡控制器/網關網絡控制器/網關網絡控制器/網關7.5.3BAS的實現方案(1)按建筑設備功能組織BAS系統網絡服務器系統監測中央管理空調系統照明系統電梯監控系統安保系統通信控制器DDCDDC通信控制器DDCDDC通信控制器DDCDDC通信控制器DDCDDC局域控制計算機或分站計算機特點：A.系統是按照整個建筑的設備功能來組織的，布線及施工復雜，調試工作量大；B.系統可靠性較弱，子系統失靈會波及整個BAS系統；C.節省設備投資；適合功能單一的建筑(如辦公樓)。(2)按照建筑物層面組織BAS系統網絡服務器DDC通信控制器區域控制計算機DDCDDCDDC照明空調給排水電視監控DDC通信控制器區域控制計算機DDCDDCDDC照明空調給排水電視監控…監控管理計算機電梯運行管理消防監控安保監控集中監控主干網絡第1層樓面控制子系統第n層樓面控制子系統…現場通信網絡現場通信網絡……特點A.按按照樓層層層面組組織BAS系統統，布線線施工簡簡單，子子系統的的控制功功能設置置比較靈靈活，調調試工作作相對獨獨立；B.整整個系統統的可靠靠性較好好，子系系統的失失靈不會會波及整整個系統統；C.設設備投資資大，尤尤其是高高層建筑筑；適合合于商用用的多功功能建筑筑。(3）混混合型BAS系系統兼有上述述兩種結結構特點點的形式式，即某某些子系系統如供供電、給給排水、、消防、、電梯等等，采用用按整座座建筑物物設備功功能組織織的集中中控制方方式；而而另外一一些子系系統如空空調、燈燈光照明明，則按按建筑樓樓層層面面組織的的分區控控制方式式。該系系統結構構靈活，，可根據據實際情情況調整整。系系統規模模的劃分分(1)分分類原因因A.不不同廠家家推出的的商品化化BAS產品介介紹或綜綜述多涉涉及到規規模的劃劃分問題題；B.便便于于系統統結構構的規規劃、、確定定通信信方式式和控控制問問題以以及監監控中中心的的規劃劃。(2)BAS規模模按監監控點點的數數量劃劃分(3)按按系統統監控控點數數量、、一次次投資資、建建筑總總投資資來劃劃分表中數數據只只是一一個時時期的的統計計數據據，只只能作作粗略略估計計時的的參考考，絕絕不能能作為為系統統規劃劃與設設計的的指標標值。。組組建系系統的的一般般原則則(1)通通過規規劃與與設計計確定定BAS的的服務務功能能并保保證其其實現現A.首首先先應該該確定定其應用功功能，并考考慮與與管理理體制制相適適應。。a.確確保保建筑筑物(群)內環環境舒舒適；；b.提提高高建筑筑物自自身以以及人人員與與設備備的整整體安安全水水平和和對災災害的的防御御能力力；c.通通過過最佳佳控制制節省省能耗耗；d.提提供供可靠靠的、、經濟濟的最最佳能能源供供應方方案，，進行行節能能管理理；e.使使設設備高高效運運行，，減輕輕人員員的勞勞動強強度；；f.不不斷斷地、、及時時地提提供有有關設設備運運行情情況的的資料料，集集中收收集、、整理理，作作為設設備管管理決決策的的依據據，實實現設設備維維護工工作的的自動動化。。B.從從技術實實現的角度度分析析盡可可能多多地把把一些些設備備系統統納入入BAS：：a.能能夠夠實現現全面面的集集中監監控；；b.硬硬設設備資資源的的共享享性好好；c.便便于于一體體化的的維修修管理理；d.可可以以統籌籌在正正常與與異常常情況況下的的設備備控制制方案案，使使它們們協調調地、、合乎乎邏輯輯地工工作。。當然，，并非非所有有的BAS都必必須包包羅上上列的的全部部系統統，例例如有有的從從節能效效益出發只只將HVAC納納入BAS。另另外，，從管理體體制上也要要求一一些系系統獨獨立設設置，，如多多數的的火災災自動動報警警和消消防聯聯動控控制系系統就就是獨獨立設設置的的，并并不納納入BAS。(2)要要集控控制和和管理理于一一體，，分散散控制制、集集中監監控與與管理理，盡盡量減減少故故障的的波及及面A.BAS是是一種種綜合合性的的多級級分布布式計計算機機信息息處理理與控控制系系統。。B.綜合性性體現在在它集集控制制與管管理于于一體體；集集計算算機控控制技技術、、計算算機通通信技技術和和局部部網絡絡技術術于一一體。?？毓芄芤惑w體和實實現集集中監監控都都是出出于管管理的的需要要。C.分散控控制則是出出于設設備監監控、、為管管理提提供決決策依依據和和縮小小故障障范圍圍的綜綜合需需要。。（3）系系統要具具有一定定的可變變性A.任任何一個個已經建建成使用用的建筑筑，隨著著時間的的推移，，其使用用功能不不可能是是一成不不變的，，必然然會要求求BAS系統在在控制與與管理功功能上與與之相適適應，即即要求BAS具具有一定定的可變變性，亦亦即：a.系系統功能能擴展的的可能性性和適應應性；b.控控制與管管理功能能擴展或或改變時時的易行行性；c.硬硬件與軟軟件進入入系統或或退出系系統的方方便性。。B.系統擴展展性的內內容a.在在中央站站增設管管理用的的工作站站，滿足足管理工工作量擴擴展的需需要；b.增增設分站站，擴展展被監控控的系統統；c.在在分站增增設模塊塊或插件件，擴展展監控點點；d.在在系統中中擴展管管理功能能，如增增加“趨趨勢報告告”的數數量、西西文系統統改為漢漢化系統統等，雖雖然這不不一定開開辟局域域網，但但應用軟軟件擴展展是必然然的。的的功能要要求中央監控控系統集集計算機機技術、、現代控控制技術術、信息息通信技技術于一一體，對對智能建建筑的所所有設施施進行全全面監控控，以實實現舒適適、安全全、高效效、節能能的目的的。因此此，中央央監控系系統必須須具備：：（1）監監控功能能A.狀狀態監控控B.警警報發生生監控C.啟啟動/停停止失敗敗監控和和啟動停停止次數數累計D.計計測值上上、下限限監控和和偏差監監控E.運運轉時間間累計和和連續運運行時間間監控F.監監視器使使用范圍圍指定(2）操操作功能能A.手手動個別別啟動/停止操操作B.遠遠程設定定值變更更C.程程序設定定值變更更D.許許可/禁禁止指定定E.維維修登錄錄/解除除F.鼠鼠標器操操作G.操操作密碼碼指定(3)顯顯示功功能A.監監視器系系統顯示示B.動動畫顯示示C.多多窗口顯顯示D.畫畫面移動動顯示E.單單管理點點的詳細細畫面顯顯示F.趨趨勢圖、、長條圖圖顯示G.日日歷顯示示H.警警報一覽覽表顯示示I.未未確認警警報一覽覽表顯示示J.維維修登錄錄一覽表表顯示K.一一覽表顯顯示L.程程序一覽覽表顯示示M.日報、、月報、年報報顯示N.預約畫畫面顯示O.顯示履履歷的顯示P.直接選選擇顯示Q.報警指指示顯示(4)控制制功能A.日歷功功能B.時間程程序C.聯動程程序D.火災意意外事故程序序E.停電處處理和恢復供供電程序F.自備發發電時的強制制驅動控制G.最佳啟啟動/停止控控制H.室外空空氣引入控制制I.遠程設設定值的時間間控制J.簡易運運算控制(5)數據據管理功能A.趨勢數數據的再顯示示功能B.用戶數數據處理輔助助功能C.警報記記錄D.操作/狀況變化記記錄(6)安全全保障功能A.機器登登記薄/機器器履歷管理B.運轉實實時管理C.安全保保障時間表管管理(7)記錄錄功能A.信息記記錄B.報表記記錄C.監視系系統圖記錄D.一覽表表記錄(8)自診診斷功能A.傳送系系統故障監控控B.系統異異常狀況自行行監控(9)內部部互通電話功功能A.通話功功能B.音頻監監控功能(10)與與其它系統之之間的通信功功能A.通過安安全保障系統統、電源監控控系統、冷卻卻裝置和內部部互通電話等等進行通信監監控點一覽覽表的編制(1)編制制原因A.監控點點一覽表是為為確定系統硬硬件和應用軟軟件設置提供供依據。B.監控點點一覽表的格格式以簡明、、清晰為原則則，根據選定定的建筑物內內各類設備的的技術性能，，有針對性地地進行制表。。C.所編制制的監控點一一覽表，對于于每個監控點點應明確表示示其內容，如如所屬設備名名稱及其編號號、監控點的的被控量、監監控點所屬類類型。(2)監控控點號確定原原則每個監控賦予予“點號”，，確定點號應應遵守如下原原則：A.必須適適合計算機處處理；B.是一種種系統有序的的數字式代碼碼；C.要有一一定的可擴展展性；D.所有點點號位數一致致；E.點號由由0--9和和非易錯英文文字母組成。。::點在組內的編號

單體機組(或建筑分區)的編號

被控對象系統(或通道、子系統)的編號

(3)監控控點號排序方方法7.5.8BAS的電電源(1)BAS的負荷級級別及供電要要求1)負荷級級別按有關設計規規范規定，BAS的監控控中心的負荷荷級別為一級負荷。2)供電要求求A.監控中中心應從變電電所引出兩條條專用回路供供電，兩條供供電回路一備一用，且在末端自動切換換。B.BAS中央站必須須配置UPS，且不能把UPS的接入入認為是供電電回路一備一一用的要求得得到了滿足。。C.分站電電源宜從監控控中心專用配電盤上引出出。D.監控中中心內系統主主機及其外部部設備宜設專專用配電盤，，通常不宜與與照明、動力力混用。E.供電質質量應滿足產產品要求，若若無明確要求求或所提要求求過低，則參參照計算機供供電電源質量量要求的C級級標準：電壓波動≤±±10％；頻率變化≤±±1Hz：波形失真率≤≤±20％。。(2)負荷荷容量A.BAS用電負荷的的總容量為現有設備總容容量與預計擴展總容容量之和。若擴展展容量無明確確規劃依據，，可按現有容容量的20％％估算。B.長期無間斷的的連續運行是BAS的特特點之一，因因此，應按需需要系數等于于1.0計算算。C.考慮預預留擴展容量量，在無明確確規劃時，其其統計增容數數字約為5%---20%。(3)電源源設備1).對電電源設備要研研究的項目及及對策電源質量、供供電可靠性問問題。2).不停停電電源裝置置(UPS)A.BAS中的設備不不工作或誤動動作產生原因因a.由于電電業部門不可可預測的事故故而停電。b.由于雷雷電而引起的的瞬時電壓波波動。c.由于接接入同一系統統的負荷而引引起的干擾或或電壓波動。。d.頻率波波動。因而在BAS中，必須設設置不停電電電源，即UPS，一般UPS的供電電時間應不低低于20min。B.采用UPS時應采采取的措施由于UPS是是整流器負荷荷，容量大，，高次諧波對對電源側的影影響也大，易易引起系統設設備的過熱、、誤動作和誘誘導故障。a.整流回回路的多相化化。b.設置交交流濾波器。。c.采用內內裝高次諧波波抑制裝置的的設備。C.UPS容量a.根據正正常容量計算算：各負荷容容量的算術和和加上預計擴擴展容量。b.根據啟啟動容量計算算：單臺容量量為最大的設設備的10倍倍額定容量加加上其他設備備的額定容量量之和。選擇最接近的的、容量稍大大的UPS。。3).自備備發電設備A.為了滿滿足計算機系系統為一級負負荷的供電要要求，當采用用兩個電源供供電時，所在在地區供電連連續性仍無法法保證，BAS的工作連連續性便無從從保證。這時時，應根據地地區供電的連連續性情況，，同時考慮到到UPS的供供電時間僅為為20min或稍大些，，并考慮建筑筑物的重要性性以及其他設設備系統的供供電要求，確確定是否需要要設置自備發發電設備以及及確定自備發發電設備的容容量。B.自備發發電設備是對對一級負荷中中特別重要的的負荷供電的的應急電源，，BAS應劃劃歸此類。設設計中應考慮慮BAS的特特點，根據其其允許中斷供供電時間來選選擇能夠滿足足要求的自發發電設備，并并應按計算機機性能允許的的電壓參數變變動范圍來考考核自發電設設備的供電質質量。4).配配電方式BAS中的用用電負荷，容容易受供電電電源的電壓波波動、周波數數變動、干擾擾、停電、瞬瞬時電壓降低低等的影響，，有時發生誤誤動作或不動動作。因此，，選擇配電方方式時，從避避免電壓波動動、干擾的必必要性出發，，最好避免與與其他負荷設設備共用線路路而應采用專專用線路。A.中央站站(監控中心心)的配電a.由變電電所引出兩條條專用回路供供電，兩條供供電回路一備備一用，在監監控中心設帶帶自動切換裝裝置的專用配配電盤。b.監控中中心內系統主主機及其外部部設備宜設專專用配電盤，，通常不宜與與照明、動力力混用。c.為應付付緊急情況下下迅速停電，，監控中心需需在最易迅速速接近的位置置設置緊急停停電開關，并并加以醒目標標志。B.分站配配電a.對于較較大型、大型型系統，采用用放射式配電電方式，即由由監控中心專專用配電盤以以一條支路專專供一個分站站的方式配電電。b.當分站站數量多而分分散時，亦可可采用樹干式式配電方式，，即數個分站站共用一條線線路。c.對于中中型及以下系系統，當產品品無要求時，，亦可由分站站鄰近的動力力配電盤以專專路供電(最最好兩路，一一備一用)。。d.含CPU的分站，，應設備用電電池組，且支支持分站全部部負荷運行不不小于72小小時，保證停停電時不間斷斷供電。7.5.9BAS的接接地(1)接地地的基本要求求A.BAS的接地應按按計算機系統統接地的規定定執行。a.交流工工作接地，接接地電阻不應應大于7Ω；；b.安全保保護接地，接接地電阻不應應大于7Ω；；c.直流工工作接地，接接地電阻應按按計算機系統統具體要求確確定；d.防雷接接地，應按現現行國家標準準《建筑物防防雷設計規范范》執行。上述述四四種種接接地地宜宜共共用用一一組組接接地地裝裝置置，，若若防防雷雷接接地地單單獨獨設設接接地地裝裝置置，，則則其其余余三三種種接接地地宜宜共共用用一一組組接接地地裝裝置置，，接接地地電電阻阻不不應應大大于于其其中中最最小小的的接接地地電電阻阻值值要要求求，，且且兩兩種種接接地地系系統統的的距距離離不不宜宜小小于于20m。。對直直流流工工作作接接地地有有特特殊殊要要求求需需單單獨獨設設置置接接地地裝裝置置的的產產品品，，應應按按產產品品要要求求執執行行。。若若具具體體工工程程難難以以滿滿足足安安全全距距離離，，則則應應要要求求廠廠家家結結合合工工程程實實際際情情況況，，對對其其原原定定的的接接地地要要求求加加以以適適當當修修改改。。實際際工工程程中中要要滿滿足足各各種種接接地地裝裝置置的的距距離離不不小小于于20m是是很很難難做做到到，，故故實實際際工工程程上上，，各各種種接接地地系系統統共共用用一一組組接接地地裝裝置置，，其其接接地地電電阻阻不不大大于于1ΩΩ。。系統統接接地地應應采采取取單單點點接接地地方方式式，，即即將將多多種種接接地地的的接接地地線線分分別別接接到到接接地地母母線線上上，，接接地地母母線線采采用用一一根根接接地地線線單單點點與與接接地地體體相相連連接接。。由由設設備備至至接接地地母母線線的的連連接接導導線線應應采采用用多多股股編編織織銅銅線線，，且且應應盡盡量量縮縮短短連連接接距距離離，，不不得得與與防防雷雷引引下下線線相相鄰鄰平平行行敷敷設設。。B.某某些些產產品品可可能能有有規規定定的的接接地地要要求求，，應應予予執執行行。。如如果果執執行行確確有有困困難難時時，，應應要要求求廠廠家家結結合合工工程程實實際際情情況況對對其其原原定定的的接接地地要要求求加加以以適適當當修修改改。。C.建建筑筑物物應應采采用用總總等等電電位位聯聯結結，，各各樓樓層層BAS設設備備的的接接地地應應采采用用局部等電電位聯結結。(2)系系統接地的的具體做法法A.對于于交流工作接接地，無論TN-C-S還是TN-S系統統，在做了了工作接地地以后，N線與PE線應是嚴格分開的，N線不不得再與任任何“地””作電氣連連接。B.對于于安全保護接接地，是將BAS設備外外殼與等電電位連接體體就近相連連或與PE線作良好好的電氣連連接。C.對于于直流工作接接地，在監控中中心設局部部等電位網網(排)或或接地分匯匯接線，通通過專用接接地干線與與建筑物總總等電位網網(排)或或接地總匯匯接環)連連接。D.接地地干線采用用35mm2的多股銅芯芯線纜穿金金屬管、槽槽敷設在弱弱電豎井中中。此外嚴嚴禁再與任任何“地””有電氣連連接。金屬屬管、槽還還必須與PE線連接接。a.信號號線的屏蔽蔽層可集中中在一起，，接到外殼