李春鵬

【摘要】在建筑智能化系統(tǒng)中，建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）是最能體現(xiàn)建筑節(jié)能的系統(tǒng)，是和建筑環(huán)境聯(lián)系最密切的系統(tǒng)，同時也是關(guān)聯(lián)技術(shù)最多的系統(tǒng)。要設(shè)計一個先進合理，經(jīng)濟適用的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，需要設(shè)計人員對設(shè)備、工藝、機電系統(tǒng)十分熟悉，也需要設(shè)計人員與業(yè)主、物業(yè)管理公司和其他相關(guān)專業(yè)工程師做充分的溝通和需求分析。筆者將結(jié)合實際工程案例和用戶需求與讀者分享某大型購物中心項目BAS系統(tǒng)設(shè)計的心得和體會。

【關(guān)鍵詞】建筑智能化；樓宇自控；設(shè)備監(jiān)控

在建筑智能化系統(tǒng)中，建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）是最能體現(xiàn)建筑節(jié)能的系統(tǒng)，是和建筑環(huán)境聯(lián)系最密切的系統(tǒng)，同時也是關(guān)聯(lián)技術(shù)最多的系統(tǒng)。要設(shè)計一個先進合理，經(jīng)濟適用的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，需要設(shè)計人員對設(shè)備、工藝、機電系統(tǒng)十分熟悉，也需要設(shè)計人員與業(yè)主、物業(yè)管理公司和其他相關(guān)專業(yè)工程師做充分的溝通和需求分析。筆者有幸參與了深圳某國內(nèi)著名品牌購物中心的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，該工程的BAS系統(tǒng)設(shè)計遵循了“面向用戶、以用戶需求為導向”的設(shè)計原則，在對空調(diào)設(shè)備監(jiān)控策略的設(shè)計上有自己的特色。

根據(jù)該項目機電系統(tǒng)的設(shè)計和業(yè)主的需求，建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控內(nèi)容包含如下9個方面：

1、換熱站系統(tǒng)監(jiān)控

2、環(huán)境監(jiān)測（溫度、濕度、CO2濃度）檢測

3、天面風井水位監(jiān)測

4、給水，消防系統(tǒng)分區(qū)減壓閥監(jiān)測

5、商鋪水閥監(jiān)控

6、通風空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控

7、送排風系統(tǒng)監(jiān)控

8、給排水系統(tǒng)監(jiān)控

9、扶梯、電梯系統(tǒng)監(jiān)控

其中，換熱站系統(tǒng)監(jiān)控和扶梯、電梯系統(tǒng)監(jiān)控由區(qū)域冷站設(shè)計單位和電梯廠家提供配套群控系統(tǒng)，并通過高階接口接入本項目建筑設(shè)備管理系統(tǒng)（BMS）。筆者負責其余內(nèi)容的設(shè)計。下面，筆者將結(jié)合工程實際和用戶需求，與讀者分享本項目BAS系統(tǒng)設(shè)計的一些特別之處。

一、通過優(yōu)化AHU空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控策略避免商業(yè)中庭送風冷熱不均的問題

該購物中心共有五層，地上四層、地下一層，內(nèi)部通過中庭的大洞將建筑物內(nèi)的公共空間連成一個整理，中庭的頂部設(shè)計了自然采光的玻璃頂棚。空調(diào)工程師在進行中庭空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計時，采用了全空氣系統(tǒng)（AHU）+變風量末端的空調(diào)形式。這種空調(diào)形式上類似于變風量空調(diào)系統(tǒng)（VAV），如果BA監(jiān)控策略采用VAV空調(diào)系統(tǒng)常用的定靜壓或者變靜壓控制——即通過風道壓力來控制送風溫度和冷水閥開度，通過送風溫度控制末端VAV Box閥門開度，將會造成低層中庭中過冷而高層中庭過熱的問題。因為，玻璃頂棚會造成中庭頂部的溫度較高，頂層VAV Box閥門往往是開到最大，而冷氣通過中庭的大洞流向底層，底層的VAV Box閥門因為溫度過低而關(guān)閉。末端風閥的開度不均衡導致空調(diào)系統(tǒng)高低樓層送風量差別較大，從而造成了中庭送風冷熱不均，頂層過熱、底層過冷。這也是有中庭的購物中心項目常見的空調(diào)問題。

通過和空調(diào)工程師與物業(yè)管理方的深入溝通，對AHU空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控策略提出以下改進措施：

（一）在AHU送風主管上加裝溫度傳感器，空調(diào)季節(jié)時，AHU冷水閥開度由原來的根據(jù)風道壓力控制改為根據(jù)送風溫度控制，保證AHU送風溫度穩(wěn)定在設(shè)定溫度。而作為AHU冷水閥開度的控制依據(jù)，送風溫度由物業(yè)根據(jù)運行經(jīng)驗和氣溫狀況手動設(shè)定；

（二）AHU風量控制由原來的根據(jù)風道壓力控制風機變頻改為根據(jù)中庭頂部回風溫度控制控制風機變頻。

（三）其他監(jiān)控策略不變。

商場中庭監(jiān)控原理圖

上述監(jiān)控測策略對建筑中庭和采光頂棚對室溫的影響提出了務(wù)實、創(chuàng)新的監(jiān)控思路，通過將送風溫度改為手動可調(diào)，避免了末端風閥的開度不均衡的問題。實際運行結(jié)果證明，該策略能夠有效緩解中庭冷熱不均的問題。

二、結(jié)合物業(yè)管理模式優(yōu)化BA系統(tǒng)設(shè)計

BAS系統(tǒng)設(shè)計除了要考慮對常規(guī)機電設(shè)備的監(jiān)控，還應(yīng)該考慮通過BAS系統(tǒng)幫助物業(yè)管理公司解決一些在日常管理工作中遇到的實際問題。

該購物中心物業(yè)管理公司向我們提出了以下四個問題：

（一）購物中心營業(yè)時間結(jié)束后，首層臨街商鋪和地下一層的超市還要繼續(xù)營業(yè)一段時間，所以空調(diào)系統(tǒng)不能完全關(guān)閉，冷凍水泵還要繼續(xù)運行。如果能關(guān)閉商場已經(jīng)停止營業(yè)區(qū)域的空調(diào)冷凍水管，就能減少這部分冷凍水循環(huán)所需要的動能，從而節(jié)約冷凍水泵耗電量。

（二）購物中心天面有大量風井送排風口，這些風口考慮到美觀往往被要求不能突出天面設(shè)置風口，所以建筑一般采用下沉風井側(cè)面開百葉的做法，并在下沉風井內(nèi)考慮排水措施。如何能有效預防雨水通過天面風井進入建筑屋內(nèi)？

（三）商場結(jié)束營業(yè)后，有的商鋪往往忘記關(guān)閉風機盤管，從而造成用電浪費。

（四）商場大賣場空調(diào)一般由賣場租戶自己建設(shè)，空調(diào)形式一般為AHU。租戶AHU與建筑其他區(qū)域共用新風豎井。如何防止租戶出于減少AHU耗電量考慮，故意浪費新風？

針對物業(yè)管理公司提出的問題，對本項目BAS設(shè)計提出以下優(yōu)化措施：

（一）通過與空調(diào)工程師深入配合，將商場首層臨街商鋪和地下一層商鋪的支干管獨立設(shè)置。由原設(shè)計分區(qū)域接入豎向水管改為支干管水平走管。這樣一來，商場首層臨街商鋪區(qū)域和地下一層商鋪區(qū)域冷凍水支干管和商場其他區(qū)域的冷凍水支干管相對獨立，在商場其他區(qū)域的冷凍水支干管上裝設(shè)電動水閥并由BAS按照商場營業(yè)時間自動控制開閉，就能滿足物業(yè)管理公司提出的管理要求，可以節(jié)約冷凍水泵用電。

（二）在天面下沉風井內(nèi)裝設(shè)液位開關(guān)，當積水達到報警水位（低于潛污泵溢流水位）時報警，提醒物業(yè)管理人員注意，并采取相關(guān)措施。

（三）設(shè)計與電氣工程師協(xié)商，優(yōu)化入戶電箱配電結(jié)線設(shè)計，在戶內(nèi)風機盤管配電回路加裝接觸器，BAS通過該接觸器通斷并監(jiān)視該回路工作狀態(tài)。同事，與空調(diào)工程師溝通，風機盤管水閥采用斷電自動關(guān)閉的電動二通閥。這樣一來，物業(yè)對商場租戶空調(diào)便有了控制權(quán)，當營業(yè)時間結(jié)束后，物業(yè)可以考慮切斷所有商鋪的風機盤管配電。

（四）由于大賣場租戶AHU和建筑其他區(qū)域共用新風豎井。而其他區(qū)域由于采用風機盤管+新風的空調(diào)形式。在空調(diào)季，這部分新風已經(jīng)經(jīng)過一次空氣處理。有的大賣場租戶故意將AHU新風閥全開，以減少AHU空氣處理耗電量。這樣做對整個新風豎井而言，卻增加了空氣處理耗電量，而這部分電費往往是通過公攤電費包在物業(yè)管理費中。大賣場租戶的行為無疑增加了物業(yè)的運營成本。設(shè)計在與暖通工程師充分溝通后，建議他們在大賣場租戶的新風豎井接口處裝設(shè)電動多葉調(diào)節(jié)閥。在空調(diào)季，電動多葉調(diào)節(jié)閥保證合理開度，即保證大賣場新風量滿足設(shè)計要求，又防止租戶自己將AHU新風閥全開；在過渡季節(jié)，電動多葉調(diào)節(jié)閥全開，租戶AHU可以盡量使用未經(jīng)空氣處理的室外空氣，從而節(jié)約建筑物空調(diào)耗能。

從上述的實際案例可以看出，對空調(diào)通風系統(tǒng)、工藝的了解和熟悉對BAS系統(tǒng)設(shè)計是非常重要的。閥門、傳感器設(shè)置在合適的位置并通過合理的監(jiān)控策略可以起到節(jié)約能源、提高管理效率的作用；相反，如果設(shè)置在錯誤的位置，不但達不到預期的效果，反而會影響機電系統(tǒng)正常運行。

三、結(jié)束語

通過和業(yè)主方、物業(yè)管理方、各專業(yè)工程師的深入溝通，了解各方需求和設(shè)計要求，本著“面向用戶、以用戶需求為導向”的設(shè)計原則，真正將用戶需求落實在設(shè)計之中，而不是照搬標準圖冊，是設(shè)計好一個復雜項目BAS系統(tǒng)的必由之路。也只有這樣做，才能更好地發(fā)揮BAS系統(tǒng)節(jié)能、高效、降低運行費用和改善環(huán)境的設(shè)置初衷。