杜 娟(加拿大Delta控制有限責(zé)任公司， 北京 100027)

1 項(xiàng)目概述

鄭州中原萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)坐落于鄭州市中原路與秦嶺路交匯處，是萬(wàn)達(dá)集團(tuán)在鄭州市投巨資建設(shè)的第一個(gè)城市綜合體項(xiàng)目，也將是鄭州典型的城市綜合體建筑，是由SOHO、公寓、購(gòu)物中心、精品商業(yè)街等組成的一個(gè)集居住、辦公、購(gòu)物、娛樂等多功能于一體的高效能綜合體。項(xiàng)目規(guī)劃總占地92 679.26m2，建筑面積76萬(wàn)m2，其建成后將成為鄭州繼國(guó)際會(huì)展中心、裕達(dá)國(guó)貿(mào)、廣播電視發(fā)射塔后的又一最新地標(biāo)。

在該項(xiàng)目中，萬(wàn)達(dá)集團(tuán)特別注重建筑的“節(jié)能、舒適、綠色和智能化”程度，并在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中引入“綠色建筑“理念，即各個(gè)環(huán)節(jié)都按照”綠色建筑“標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，尤其是在給排水、電氣暖通等方面尤為突出。目前，鄭州中原萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)已通過(guò)國(guó)家”綠色建筑“標(biāo)準(zhǔn)。

2 設(shè)計(jì)需求

作為鄭州市形象綜合體，其樓控系統(tǒng)存在機(jī)電設(shè)備復(fù)雜、位置分散、負(fù)荷大、節(jié)能需求高等特性。建筑能耗主要來(lái)自于機(jī)電設(shè)備，降低能耗的關(guān)鍵是運(yùn)行管理，BAS就是實(shí)現(xiàn)節(jié)能管理的有效手段，在強(qiáng)調(diào)BAS建設(shè)的同時(shí)，萬(wàn)達(dá)集團(tuán)結(jié)合企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理的需要，在整合弱電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出“一鍵式”集中管理的控制模式。

一鍵式”集中控制即通過(guò)智能化控制系統(tǒng)使全國(guó)各地萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)的設(shè)施設(shè)備實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)作，依據(jù)不同地區(qū)氣候特點(diǎn)設(shè)置運(yùn)行策略并自動(dòng)控制，對(duì)廣場(chǎng)內(nèi)所有機(jī)電設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，獲取并分析運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)各種預(yù)警情況進(jìn)行快速處理，使日常運(yùn)行管理簡(jiǎn)單清晰、綠色節(jié)能。

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該項(xiàng)目采用的是加拿大Delta控制公司提供的ORCA樓宇自控系統(tǒng)。ORCA樓宇自控自上而下均采用BACnet協(xié)議，具有優(yōu)異的開放性，可實(shí)現(xiàn)樓宇設(shè)備間的無(wú)縫整合，是國(guó)際最先進(jìn)的樓宇自控系統(tǒng)之一。ORCA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是一種分級(jí)式結(jié)構(gòu)，其適應(yīng)性非常強(qiáng)，無(wú)論是大型的綜合性網(wǎng)絡(luò)還是小型獨(dú)立系統(tǒng)，都可以保證系統(tǒng)通訊的簡(jiǎn)便、靈活、高效。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為3級(jí)，即系統(tǒng)級(jí)、應(yīng)用級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)展級(jí)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 ORCA樓宇自控系統(tǒng)

4 系統(tǒng)監(jiān)控內(nèi)容

在該項(xiàng)目中，ORCA系統(tǒng)主要針對(duì)中央冷源系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)等進(jìn)行綜合監(jiān)控和節(jié)能控制。中央冷源系統(tǒng)的監(jiān)控通過(guò)網(wǎng)關(guān)，與冷水機(jī)組進(jìn)行通訊，讀取冷機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)，并根據(jù)客戶的要求實(shí)現(xiàn)對(duì)冷水機(jī)組的能源管理和輪值運(yùn)作，達(dá)到節(jié)能的目的。空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象包括空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組、排風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)等設(shè)備。給排水系統(tǒng)對(duì)集水坑，排污泵等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)。電梯、變配電、發(fā)電機(jī)等第三方設(shè)備通過(guò)網(wǎng)關(guān)將其內(nèi)部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳至ORCA系統(tǒng)操作站，用戶可以根據(jù)需求對(duì)需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，記錄，分析并生成報(bào)表。

4.1 冷凍站

中原萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)大商業(yè)冷凍站有冷水機(jī)組4臺(tái)，冷凍水循環(huán)泵6臺(tái)，冷卻水循環(huán)泵5臺(tái)，冷卻塔4臺(tái)；百貨冷凍站有冷水機(jī)組2臺(tái)，冷凍水循環(huán)泵3臺(tái)，冷卻水循環(huán)泵3臺(tái)，冷卻塔2臺(tái)。

監(jiān)測(cè)點(diǎn)位包括：冷水機(jī)組啟停，累計(jì)運(yùn)行時(shí)間；冷水機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，故障報(bào)警；冷卻水泵和冷凍水泵運(yùn)行狀態(tài),故障報(bào)警;冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警及手/自動(dòng)狀態(tài)；冷水機(jī)組回水流量；冷凍水供，回水溫度；冷凍水供回水壓力檢測(cè)；冷卻水供回水溫度。

冷水機(jī)組控制：根據(jù)冷溫水供水總管溫度、回水總管溫度和回水總管的流量，計(jì)算出大樓的平均負(fù)荷，確定機(jī)組及水泵的啟停組合及運(yùn)行臺(tái)數(shù)自動(dòng)減載、加載，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行，以適應(yīng)冷機(jī)負(fù)荷的變化、達(dá)到最佳節(jié)能的目的。冷水機(jī)組啟停，按時(shí)間表和程序自動(dòng)控制冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、管路上的電動(dòng)蝶閥、冷卻塔風(fēng)機(jī)的啟停和電氣聯(lián)鎖。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，先開冷卻塔蝶閥、啟動(dòng)冷卻塔風(fēng)機(jī)，再開冷卻水蝶閥、啟動(dòng)冷卻水泵，再開冷凍水蝶閥、啟動(dòng)冷凍水泵，根據(jù)冷卻水流信號(hào)和冷凍水流信號(hào)啟動(dòng)冷水機(jī)組；當(dāng)停機(jī)命令發(fā)出時(shí)，首先停止冷水機(jī)組運(yùn)行，接著關(guān)冷卻塔風(fēng)機(jī)，再關(guān)冷卻水泵和冷凍水泵。根據(jù)冷卻水供回水溫度控制冷卻塔風(fēng)機(jī)的啟停及啟停的臺(tái)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。根據(jù)總供回壓差調(diào)節(jié)壓差旁通閥的開度，維持系統(tǒng)的壓力平衡。

用戶可根據(jù)自己的需求，在系統(tǒng)軟件上對(duì)特定的溫度、濕度、壓力等信息點(diǎn)做歷史記錄趨勢(shì)分析，對(duì)報(bào)警信息集中處理。

4.2 暖通空調(diào)

中原萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)暖通設(shè)備的主體是空調(diào)機(jī)組和新風(fēng)機(jī)組。針對(duì)現(xiàn)代的大型商業(yè)活動(dòng)區(qū)和百貨商場(chǎng)，平面建筑空間較大，維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱及輻射負(fù)荷相對(duì)較小；照明設(shè)備較多且發(fā)熱值高；人員密度高等特點(diǎn)。樓宇自控系統(tǒng)對(duì)暖通空調(diào)設(shè)備采取自動(dòng)節(jié)能控制，使能源消耗大大降低，進(jìn)而可節(jié)約大量的資金。

1)空調(diào)機(jī)組

空調(diào)機(jī)組監(jiān)測(cè)點(diǎn)位：機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)(DI)、故障報(bào)警(DI)、風(fēng)機(jī)手/自動(dòng)狀態(tài)(DI)、風(fēng)機(jī)壓差狀態(tài)(DI)、回風(fēng)溫度檢測(cè)(AI)、送分溫度檢測(cè)(AI)、回風(fēng)CO2濃度檢測(cè)(AI)、過(guò)濾器堵塞狀態(tài)(DI)、防凍報(bào)警狀態(tài)(DI)。

空調(diào)機(jī)組控制方式：采用最佳啟?？刂瞥绦?qū)照{(diào)機(jī)組進(jìn)行最佳時(shí)區(qū)啟?？刂?，保證上班前對(duì)被控區(qū)域進(jìn)行預(yù)冷(夏季)或預(yù)熱(冬季)；通過(guò)對(duì)測(cè)量所得新/回風(fēng)溫濕度計(jì)算確定室內(nèi)/外空氣焓值,根據(jù)室內(nèi)外新風(fēng)情況，聯(lián)合調(diào)節(jié)新、回風(fēng)閥開度，保證全年節(jié)能調(diào)節(jié)，最大限度利用自然冷源；根據(jù)CO2濃度監(jiān)測(cè)，對(duì)新回風(fēng)閥開度進(jìn)行調(diào)整，保證室內(nèi)最佳的空氣質(zhì)量；根據(jù)回風(fēng)溫度和回風(fēng)溫度設(shè)定值，采用PID調(diào)節(jié)電動(dòng)水閥開度，以使室內(nèi)溫度滿足要求，減少能源浪費(fèi)；在冬季如果防凍保護(hù)報(bào)警，此時(shí)機(jī)組停止運(yùn)行，風(fēng)閥關(guān)閉，熱水閥完全打開，待報(bào)警解除后，機(jī)組正常運(yùn)行。

用戶可根據(jù)自己的需求，在系統(tǒng)軟件上對(duì)特定的溫度、濕度、壓力等信息點(diǎn)做歷史記錄趨勢(shì)分析，對(duì)報(bào)警信息集中處理。

2)新風(fēng)機(jī)組

新風(fēng)機(jī)組監(jiān)測(cè)點(diǎn)位：機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)(DI)、故障報(bào)警(DI)、風(fēng)機(jī)手/自動(dòng)狀態(tài)(DI)、風(fēng)機(jī)壓差狀態(tài)(DI)、送分溫度檢測(cè)(AI)、過(guò)濾器堵塞狀態(tài)(DI)、防凍報(bào)警狀態(tài)(DI)。

空調(diào)機(jī)組控制方式：采用最佳啟停控制程序?qū)π嘛L(fēng)機(jī)組進(jìn)行最佳時(shí)區(qū)啟?？刂疲ＷC上班前對(duì)被控區(qū)域進(jìn)行預(yù)冷(夏季)或預(yù)熱(冬季)；機(jī)組在得到啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，先打開新風(fēng)閥，再啟動(dòng)機(jī)組；根據(jù)送風(fēng)溫度和送風(fēng)溫度設(shè)定值，采用PID調(diào)節(jié)電動(dòng)水閥開度，以使送風(fēng)溫度滿足設(shè)定要求，減少能源浪費(fèi)；在冬季如果防凍保護(hù)報(bào)警，此時(shí)機(jī)組停止運(yùn)行，風(fēng)閥關(guān)閉，熱水閥完全打開，待報(bào)警解除后，機(jī)組正常運(yùn)行；在冬季機(jī)組關(guān)機(jī)的狀態(tài)下，水閥也要保持最小開度，防止盤管凍壞。

用戶可根據(jù)自己的需求，在系統(tǒng)軟件上對(duì)特定的溫度、濕度、壓力等信息點(diǎn)做歷史記錄趨勢(shì)分析，對(duì)報(bào)警信息集中處理。

4.3 通風(fēng)設(shè)備

中原萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)的通風(fēng)設(shè)備主要為送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)、誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)等。由于建筑面積巨大，為保證室內(nèi)空氣質(zhì)量除了在有新風(fēng)機(jī)組和空調(diào)機(jī)組的同時(shí)還應(yīng)有送排風(fēng)機(jī)等通風(fēng)設(shè)備。

1)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位：運(yùn)行狀態(tài)(DI)，故障報(bào)警(DI)，風(fēng)機(jī)手/自動(dòng)狀態(tài)(DI)；車庫(kù)CO濃度(AI)。

2)控制方式：對(duì)普通送排風(fēng)機(jī)編制時(shí)間表，按照時(shí)間表的規(guī)定啟停；對(duì)地下車庫(kù)的送排風(fēng)機(jī)和誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)，需要根據(jù)CO濃度和CO濃度設(shè)定值，啟停送排風(fēng)機(jī)，在保證車庫(kù)空氣質(zhì)量的前提下最大限度地節(jié)能。

用戶可根據(jù)自己的需求，在系統(tǒng)軟件上對(duì)特定的溫度、濕度、壓力等信息點(diǎn)做歷史記錄趨勢(shì)分析，對(duì)報(bào)警信息集中處理。

4.4 給排水

給排水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位：水泵工作狀態(tài)、故障報(bào)警；集水坑、水箱的液位檢測(cè)和報(bào)警；管網(wǎng)壓力監(jiān)測(cè)。

該項(xiàng)目中對(duì)給排水設(shè)備并沒有實(shí)施控制，只對(duì)設(shè)備報(bào)警和水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)水位超限或者設(shè)備報(bào)警，軟件可以及時(shí)彈出報(bào)警警示框，提示操作人員可以對(duì)報(bào)警設(shè)備及時(shí)處理。

4.5 其他系統(tǒng)

變配電的能源管理、發(fā)電機(jī)和智能照明等設(shè)有獨(dú)立的監(jiān)控系統(tǒng)，節(jié)能效果由其獨(dú)立的監(jiān)控系統(tǒng)完成。按要求，BA系統(tǒng)與上述各系統(tǒng)都通過(guò)通訊接口的方式讀取系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，采取只監(jiān)不控的方式接入。BA系統(tǒng)對(duì)上述各系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)可進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的保留和查詢。

5 “一鍵式”集成

萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)“一鍵式”集中控制的目的，是通過(guò)建立集中控制平臺(tái)，將暖通空調(diào)、給排水、變配電監(jiān)視、火災(zāi)報(bào)警、視頻監(jiān)控、防盜報(bào)警、門禁管理、電子巡更、公共照明、夜景照明、電梯監(jiān)視、客流統(tǒng)計(jì)、停車管理、信息發(fā)布、背景音樂、能耗計(jì)量16項(xiàng)智能設(shè)備系統(tǒng)的控制管理集成在一個(gè)管理界面上，從而實(shí)現(xiàn)降低人工成本、保證運(yùn)行品質(zhì)、降低運(yùn)行能耗的目標(biāo)。

“一鍵式”集中控制軟件與各個(gè)機(jī)電子系統(tǒng)之間，要求采用標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，原則上應(yīng)采用表1所列出的兩種通信方案之一。

表1 數(shù)據(jù)庫(kù)與機(jī)電子系統(tǒng)的通信接口

方案1的物理、鏈路層采用以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)層為IP協(xié)議，上層為BACnet。即采用BACnet/IP通信標(biāo)準(zhǔn)。BACnet通訊協(xié)議是迄今為止在樓宇自控領(lǐng)域唯一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO-16484-5)，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和設(shè)備集成的基石。Delta是全球首家采用BACnet協(xié)議作為樓控產(chǎn)品通訊協(xié)議的樓控廠商，目前，Delta產(chǎn)品自上而下均采用BACnet協(xié)議，可兼容不同品牌樓宇設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)同一平臺(tái)對(duì)樓宇各子系統(tǒng)的綜合監(jiān)控和集中管理。

6 結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，對(duì)建筑業(yè)發(fā)展的要求也越來(lái)越嚴(yán)格，智能建筑節(jié)能上了一個(gè)新的臺(tái)階，但是節(jié)能不是一次性就可以解決的，而是通過(guò)記錄總結(jié)，不斷挖掘節(jié)能潛力，持續(xù)漸進(jìn)的過(guò)程。ORCA樓宇自控系統(tǒng)為鄭州中原萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)建筑內(nèi)的機(jī)電設(shè)備提供了高效、先進(jìn)、穩(wěn)定的自控節(jié)能技術(shù)，為“一鍵式”集成提供了標(biāo)準(zhǔn)化、全開放的通訊協(xié)議，為整體建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗提供了有力保障。在科技快速發(fā)展的未來(lái)，相信會(huì)有更多更好的節(jié)能措施應(yīng)用在智能化建筑系統(tǒng)中。

[1]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB/T50314-2012智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京: 中國(guó)計(jì)劃出版社, 2012.

[2]齊維貴等.智能建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[3]蔡文建等.建筑節(jié)能技術(shù)與工程基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[4]陸耀慶等.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[5]萬(wàn)達(dá)商業(yè)規(guī)劃研究院.萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)”一鍵式”集中控制設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].2012.3.