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第7章 智能建筑和建筑设备自动化系统概述(6)

(2)施工设计说明

施工设计说明中应包括:工程设计概况(应将审批后的初步设计中相关部分的主要技术指标录入)、建筑监控设备系统的监控范围和内容、控制室位置、建筑主要设备测量控制要求、现场控制器设置方式、电源与接地要求、系统施工要求和注意事项、其他要说明的问题。

(3)材料表

材料表应包括:主要线缆、穿管、电缆桥架的型号、规格、数量,现场传感器的导压管、主要阀门的规格数量等。

(4)设备表

按工艺系统的顺序,详细列出建筑监控设备系统中各种设备的名称、规格、数量、测量范围、输入输出信号要求、工作条件、技术要求、型号等。

(5)建筑设备自动化系统图

建筑设备自动化系统图表示了大楼中建筑设备自动化系统的全部控制设备(从监控主机到现场控制器)之间的关系,图中应能表示出:建筑物内主机系统、网络设备和现场控制器的编号、数量、位置、网络连线关系等,还应表示出现场控制器所监控对象的主要内容和被监控设备的楼层分布位置及通信线路选择。系统图表示到现场控制器为止。

(6)电源分配原理图

电源分配原理图是表示建筑设备自动化系统的总体供电系统图,其中应表示:电源来源、配电至建筑设备自动化系统控制室设备、各现场控制器控制箱及现场设备的方式和设备、管线编号。

(7)各子系统监控系统原理管线图

子系统包括冷冻站系统、热交换系统、空调系统、新风系统、给排水系统、送排风系统、电力系统、照明系统等。监控系统原理管线图为表示该子系统的设备和工艺流程及建筑设备自动化系统对其进行监控的原理图,其中应注明子系统的工艺流程、仪表安装处的管道公称直径及参数、监控要求、监控点位置、接入现场控制器的I/O信号种类、现场控制器至每台现场仪表的电缆规格、编号等。

(8)建筑设备自动化系统管线敷设平面图

建筑设备自动化系统管线敷设平面图中应表示出被控工艺设备、现场仪表、现场控制器控制箱、建筑设备自动化系统控制室的位置及设备之间电缆、穿管、桥架的走向。

(9)建筑设备自动化系统控制室设备平面布置图

图中应标出控制室安装设备位置的主要尺寸。

(10)建筑设备自动化系统监控点表

统计建筑设备自动化系统监控点表,作为招标用文件。

施工图设计之后,经由建筑设备自动化系统招投标产生工程承包商。工程承包商还应进行建筑设备自动化系统施工图深化设计。其中,主要包括设备的生产制造图纸和设备机房内的大样安装图纸。建筑设备自动化系统的设计单位应负责审查承包方提供的深化设计图纸。

1.4.4建筑设备自动化系统的系统选型

目前,供应建筑设备自动化系统的厂商颇多,大都自成系统,成套推出各自的定型产品,不同厂家的产品千差万别、各具特色。加之,建筑设备自动化系统本身又是一个涉及计算机技术、控制技术、通信技术等多种高新技术的复杂系统,如何根据楼宇的功能要求从众多商品中选择出合适的产品十分重要,且有一定难度,需要综合技术、经济各项指标进行全面、客观的分析比较和实地考查,才能最终确定。一般,可从下列几个方面进行考虑。

1.可靠性高

系统的可靠性是系统在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。它表示系统长期、稳定工作的能力,通常用平均故障间隔时间(Mean Time between Failures,MTBF)来衡量,平均故障间隔时间越长,系统的可靠性越高。一般的分散控制系统,平均故障间隔时间都在50000h以上。但平均故障间隔时间是一个统计量,并非可以直接测量的物理量。因此,选型时不能只根据平均故障间隔时间值来判断可靠性,更要考查可靠性的保障措施,如体系结构是否合理、系统软件组成是否合理、系统关键部件的容量是否留有足够的裕度、系统是否成熟及合理的冗余措施等。系统的可靠性既是一个质量指标,也是生产厂家生产规模和管理水平的综合反映,因此,考查可靠性指标时,除了要看设计是否合理之外,还要看生产过程、企业管理水平和质量保护措施。如能到使用过该系统的用户那里实地考查一下实际使用情况是十分有益的。

2.技术先进

当今技术发展迅速,设备淘汰速度也在加快,应该选择技术上先进的系统。先进的技术可以从原理上保证系统的高可靠性:集中控制系统可靠性最差,集散控制方式较好,无中心结构的完全分布式控制模式可靠性最高。所选产品应是该公司所提供的成熟的最新产品,不要选择价格虽低,但属于即将淘汰的清仓销售产品。否则,系统刚刚安装完毕就已经落后,今后的维修、改造十分麻烦,后患无穷。

3.互操作性好,便于构成开放式系统

建筑设备自动化系统涉及各个楼层的各类监控系统,庞大而复杂。为了能对各种设备进行最优化组合,达到最高的性能价格比,往往需要选择不同厂家的产品组成自动化系统,因而要求这些来自不同厂家的子系统之间能够互连,具有互操作性;另一方面,从系统的维护、扩展、更新以及原有工程升级改造的角度考虑,也必然要求新、老产品之间具备互连、互操作的能力。因此,应该选择互操作性良好的开放式系统。然而,目前的情况是,同一公司的产品可保持向上兼容性,不同厂商的产品则较难实现互连,互操作性差。通常需要制作复杂的接口,并进行通信协议转换。有些产品尽管已经做了互连工作,但并未经过现场操作的严峻考验,仍然不能很协调地在一起工作。如果不慎,选择了没有互操作性的产品将造成极大浪费。为避免浪费,应选择通信协议、接口符合主流标准的开放式系统。

4.符合主流标准

主流标准通常有两种,一种是国际标准化组织(如ISO)批准的或建议采用的标准,另一种是工业界已经认可的事实上的使用标准。这些使用标准往往已在实际工程中广泛使用,并具有数量多、范围广的成功应用范例。具有开放性和高可靠性的系统必然是按照国际标准规范设计的产品,因此最有生命力的产品是符合主流标准的产品,而不符合主流标准的产品最终将被淘汰。

5.满足实用要求

选择一套楼宇自控系统,首先考虑的应该是满足设计要求、实用。例如:系统的控制功能是否满足控制方案的要求,组态是否灵活,实现是否困难,控制操作是否方便;系统的信号处理、隔离水平、防辨能力、信号驱动能力等是否满足现场要求;系统人机界面是否友好,是否采用汉字提示,是否具有窗口显示功能;系统的报警提示是否全面,报表制作与打印是否方便等。

然后,考虑未来发展的需求,留出足够的余量。千万不要受厂家宣传的影响,去增加许多永远也用不上的功能,反而忽视了真正需要的实用性功能。考察实用性时,亲自到厂家或其他用户那里看看应用情况是必要的。

6.便于维修

系统的维修性是指系统排除故障的难易程度。主要应考虑下述几方面。

①系统的固有维修性。是指系统在硬件和软件方面排除故障的难易程度,通常用平均修复时间(Mean Time to Repair,MTTR)来衡量。系统的平均修复时间由下述因素决定:系统的故障自诊断能力;系统的故障指示能力(系统在出现故障时有无明显的指示灯标志,显示屏上有无故障位置指示等);插件的更换是否容易(是在带电运行状态下直接更换模板,还是需停止运行才能更换,更换模板时是否需要重新接线等)。

②维修资源的获取程度。是指系统的备件是否容易获得,如国内能否买到及购买时间等。

③厂家所提供的系统是否将要停产,停产后的备品、备件能供应多长时间等。

7.寿命周期成本低

系统的寿命周期(Lifecycle),是指从产生开发要求算起直到报废为止的整个生存期。在建筑物的生命周期之内,楼字控制系统必然要经历安装、维护、改造和扩充等阶段,相应地涉及设备本身价格、安装费用、运行费用、维修费用和改造与扩充费用。其中,最初的设备价格及安装费用与其整个寿命周期的成本相比,只占一小部分。显然,应该选择维修简便、易于扩充、运行费用低的系统,只有这样,才能降低整个寿命周期的成本。

考虑设备本身价格时,不能片面地只顾追求低价格,还应考虑系统配置是否合理。有些厂家在压低价格的同时,降低了系统配置,使系统性能也降低了,这是不足取的。

运行费用是必须考虑的因素,以采暖、制冷、空调设备为例,应该考察其是否采取节能措施、效果如何、能源综合利用情况等,否则运行费用将居高不下。

改造、扩充费用一般用于升级改造和扩展更新,这部分费用与网络架构、系统是否具有开放性密切相关。

维修费用是指用户购买备件的价格、备件数量及售后服务费用。有些厂商为了在竞争中获胜,拼命压低价格,一旦中标,签订合同之后,又会通过提高备件价格或售后服务价格而获取利润。这种教训不少,必须引起重视。

8.厂家实力与售后服务

售后服务应考察系统的保修期、保修期过后的维修是否方便、费用高低、厂家所能提供的现场服务能力、方便程度及价格。售后服务还受厂家经营管理方针、管理水平、人才能力的影响,应该考察厂家的技术实力、生产能力及在楼宇自控行业的业绩、用户评价与市场占有率,更要考察厂家近几年的发展状况,是处于维持状态、迅速上升还是萎缩状态。一个还在上升的企业是很有生命力的;一个萎缩的企业可能几年后就要被挤出这个行业,如果选用这种企业的产品,日后的维护就难以保障。

1.4.5现场控制器的设置原则

现场控制器设置应首先考虑工艺设备监控的合理性,原则上每组工艺设备系统应由同一台现场控制器进行监控,以增加系统可靠性,便于系统调试。

现场控制器的输入/输出点应留有适当余量,以备系统调整和今后扩展,一般预留量应大于10%。

现场控制器应布置在被监控对象的附近,以便节省仪表管线,并有利于系统调试和维修。

通常采用挂墙明装方式,安装高度便于操作,内部强弱电应明显分开。现场控制器控制箱应选择相应合理的防护,结构和规格尺寸。

设备机房上下对齐时,现场控制器宜就近垂直组网,通信网络无须绕行竖井。

1.4.6建筑设备自动化系统控制室的设置原则

建筑设备监控系统的中控室可单独设置,或与其他弱电系统的控制机房,如消防、保安监控等集中设置。

建筑设备监控系统中控室如单独设置,可设置在建筑物内任何场所,但应远离潮湿、灰尘、振动、电磁干扰等场所,避免与建筑物的变配电室相邻及阳光直射。

建筑设备监控系统中控室如集中设置,必须满足建筑物消防中控室的设计规范要求。

建筑设备监控系统中控室所需面积,除满足日常运行操作需要外,还应考虑系统电源设置、技术资料整理存放及更衣等面积要求。

建筑设备监控系统中控室内如采用模拟屏,其上安装的仪表和信号灯,可由现场直接获取信号,也可由单独设置的模拟屏控制器上通过数据通信方式获取信号。

建筑设备监控系统中控室应参照计算机机房设计标准进行设计和装修,室内宜安装高度不低于200mm的抗静电活动地板。

建筑设备监控系统中控室应根据工作人员设置电源和信息插座,电源插座设置应考虑检修与安装工作的需要。

建筑设备监控系统中控室内设置建筑设备监控系统的监控主机。如管理需要,建筑物内其他场所也可设置分控室,再设置监控主机用于设备监控管理。

1.4.7建筑设备自动化系统的线路敷设方法

1.现场管线敷设原则

建筑设备监控系统的仪表与电缆管线敷设,应符合建筑电气设计的有关规范。实际工程应用中还应参照相应品牌设备的技术手册。

2.仪表信号与控制电缆选择

仪表控制电缆宜采用截面为1~1.5平方毫米的控制电缆,根据现场控制器要求选择控制电缆的规格,一般模拟量输入输出采用屏蔽电缆,开关量输入输出采用普通无屏蔽电缆。

3.通信线缆选择

现场控制器及监控主机之间的通信线,在设计阶段宜采用控制电缆或计算机专用电缆中的屏蔽双绞线,截面为0.5~1平方毫米。如设计在系统招标后完成,则应根据选定系统的要求进行。

4.电源线规格与截面选择

向每台现场控制器的供电容量,应包括现场控制器与其所带的现场仪表所需用电容量。宜选择铜芯控制或电力电缆,导线截面应符合电力设计相关规范,一般在1.5~4.0平方毫米之间。

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