学习情境8智能建筑系统工程的实施

LOUYUZHINENGHUAJISHU1楼宇智能化技术学习情境8智能建筑系统工程的实施2学习情境8智能建筑系统工程的实施进入21世纪以来，建筑智能化系统工程得到了很快的发展，从建设项目主管部门到广大建设单位、行业从业人员，均认为在现代建筑中智能化系统技术的应用是必不可少的。但是，由于种种原因，建筑智能化系统工程设计施工的现状存在着很多问题，概括起来有五个方面，即设计不到位、施工不到位、监理不到位、检测不到位和验收不到位，这严重影响了建筑智能化系统工程的质量和技术水平。【能力目标】▲了解智能化工程设计、施工内容；▲能编写智能化工程施工方案；▲能对智能化工程进行调试与验收。学习情境8智能建筑系统工程的实施3任务1智能建筑系统的设计1任务2智能建筑系统工程的施工2任务3系统调试与验收3学习情境8智能建筑系统工程的实施4任务1智能建筑系统的设计任务描述智能建筑系统包括建筑设备监控、通信、计算机网络、布线、安防监控、防盗、门禁、停车库管理、公共显示、电视、广播音响、多媒体会议、机房工程等，本身又涉及弱电系统的各子专业，设计人员要有广泛的知识面，要懂技术，熟悉设备产品，懂得设计规程，能较好地完成智能化系统设计，以确保设计图纸及设备材料表达到施工招标的要求。任务分析智能建筑系统设计分三个阶段，即方案设计阶段、初步设计阶段和施工设计阶段，主要介绍三个阶段的设计过程、要求及成果。任务1智能建筑系统的设计58.1.1.1方案确定根据建设单位的要求和实际情况，决定哪些设备的控制纳入建筑设备自动化系统，通信自动化系统、办公自动化系统都有哪些子系统，根据系统大致规模及今后的发展确定监控中心位置和使用面积。1深化设计依据(1)招、投标文件及招标过程中的答疑文件。(2)通风、水、电各专业设计图纸。(3)设计院关于弱电系统管线预留、预埋平面图纸。(4)建筑平面图纸。8.1.1设计程序任务1智能建筑系统的设计62深化设计工作步骤(1)通读招、投标文件，掌握招标要求及投标内容。(2)根据设计院通风、水、电各专业图纸列出各子系统受控设备清单，清单内容包括设备类型、设备位置、设备配电箱编号及位置。(3)根据受控设备清单对投标点表进行调整。调整内容包括：按照楼层、设备位置细化点表；根据分盘原则进行分盘；核对设备。(4)根据调整后的点表绘制楼宇自动控制系统平面图纸。绘图要求：明确每一盘箱的安装位置；明确各种监控线路的线型、线规、监控内容；明确各种线槽、管线的规格；明确通信线路走向。任务1智能建筑系统的设计7(5)绘制系统图。绘图要求：按楼层明确每个DDC箱体的拓扑连接结构；明确盘箱编号、监控内容、盘内设备；明确中控室设备连接的拓扑结构。(6)绘制各子系统监控原理图、设备安装大样图；编制设计说明、图纸目录。任务1智能建筑系统的设计83确认设备清单要点(1)根据调整后的点表重新配置设备，统计后形成深化设备清单。(2)对于深化后的设备清单与投标设备清单差异的处理①认真研究招、投标文件，寻找招标过程的漏洞，与甲方进行洽商。②发掘设备潜力，在投标设备清单范围内消化差异。③对于确属投标失误造成的差异，写出书面报告，提出解决意见报公司领导研究决策。任务1智能建筑系统的设计9(3)水阀口径的确认根据冷水机房、空调机房大样图核对与水阀相配合的管径以及空调机组的各种参数计算水路的Kv值，根据阀门的Kv值选择阀门型号、口径。(4)流量变送器的选择明确变送器安装管路的口径；流量参数的换算为1m3/h=220/60(gpm)。(5)压力变送器的选择明确管路压力范围，根据压力范围确定传感器参数。任务1智能建筑系统的设计104深化设计成果(1)通过深化设计确认后的点表（与现场设备相符合）。(2)设计图纸的硫酸图，并经设计院签字确认。(3)经确认后的设备清单（与甲方完成设备调整洽商或经公司领导审批后的清单）。(4)设备采购需求计划书。任务1智能建筑系统的设计118.1.1.2设计程序1在方案确定的基础上，确定监控点由于建筑设备自动化系统几乎涉及所有设备工种，因此设计过程中要注意与相关工种密切配合，熟悉其控制范围与要求，确定监控点，在遵守相关工种有关规范的基础上共同核定对指定监控点实施监控的技术可行性，绘制设备控制原理图，即按各个控制对象设备的结构和控制内容绘制设备控制原理图。2编制监控表按照各种设备控制目的及要实现的控制功能编制监控表。任务1智能建筑系统的设计123平面图设计结合各设备工种平面图，进行控制分站监控点划分。按照各种设备的控制要求及内容选择控制分站、传感器及执行机构。划分时注意各控制分站的监控点不能过于饱满，应留有10％以上的余地。在此基础上，确定系统硬件组态和系统软件，绘制建筑设备自动化系统平面图；确定控制分站、传感器、执行机构、各通信及办公自动化软、硬件在现场的安装位置，绘制平面图。先按子系统进行初步设计，然后考虑集成。4系统图设计按照选择的系统绘制智能建筑系统图，将各个设备控制系统组成网络。5进行监控中心布置。任务1智能建筑系统的设计138.1.2.1监控点属性的划分监控点的属性包括模拟输入（AI）、模拟输出（AO）、数字输入（DI）和数字输出（DO）。监控点又可划分为显示型、控制型和记录型三类。8.1.1设计程序任务1智能建筑系统的设计148.1.2.2监控表的推荐格式所编制出的监控表，对于每个监控点应明确标示出下列内容：(1)所属设备名称及其编号；(2)监控点的被监控量；(3)监控点所属类型。监控点总表见表8.1。DDC配置一览表如表8.2所示。任务1智能建筑系统的设计15表8.1监控点总表任务1智能建筑系统的设计16表8.2DDC配置一览表任务1智能建筑系统的设计178.1.2.3系统所用设备的选型1传感器的选择（1）温度传感器温度传感器有热电偶和热电阻，其标准信号为0～10mA、4～20mA。在BA系统中对温度的检测主要用于：①室内气温、室外气温，范围为－40～45℃。②风道气温，范围为－30～130℃。③水管内水温，范围为0～100℃。传感器通常采用铂热电阻、铜热电阻、热敏电阻、热电偶等。测量精度优于±1％。任务1智能建筑系统的设计18(2)湿度传感器空气湿度常用相对湿度和露点温度来表示。(3)压力传感器在建筑设备自动化系统中对压力的检测主要用于风道静压、供水管压、差压的检测，有时也用来测量液位的高度，如水箱的水位等。大部分的应用属于微压测量，量程范围为0～5000Pa。从压力传感器将压力转换成电量的途径来看，主要有电容式、电感式和电阻式三种，另外还有电磁感应、压阻效应、压电效应和光电效应等形式。任务1智能建筑系统的设计19(4)液位传感器液位传感器主要有静压式（玻璃管式、压力表式、差压式）、浮标式、浮筒式、电容式、电接点式等形式。(5)流量传感器流量传感器主要有差压流量计、转子流量计、容积流量计、涡轮流量计、漩涡流量计、电磁流量计和超声波流量计等，用来测量瞬时流量和累积流量。2执行器的选择执行器由执行机构和调节机构组成，主要有电动执行器（电磁阀、电动调节阀等）、气动执行器和液动执行器。任务1智能建筑系统的设计208.1.2.4中央站及分站设计1分级分布式系统管理层采用以太网，通信协议为TCP/IP，速度为10～100Mbit/s；控制层采用总线形网，通信协议为RS485，速度为9.6～76.8Mbit/s。现场总线控制技术把现场信息模拟量信号（如4～20mA）转变为全数字双向多站的数字通信传输，使建筑自动化系统的现场装置得以形成数字通信网络，这样，BAS的网络结构便为三层结构，即管理层、自动化层和现场层，如图8.1所示。任务1智能建筑系统的设计21图8.1分级分布式系统任务1智能建筑系统的设计222中央站(又称为监控中心设计)(1)组成中央站由处理机系统、显示设备、操作键盘、打印设备、存储设备以及一个支撑和固定这些设备的操作台组成。(2)分站设计在分散控制系统中，从各种现场检测仪表（如各种传感器、变送器等）送来的过程信号均由分站进行实时的数据采集、滤波、非线性校正和各种补偿运算、上下限报警及积累量计算等，所有测量值和报警值经通信网络传送到中央站数据库，供实时显示、优化计算、报警打印等。在分站还可完成各种闭环反馈控制、批量控制与顺序控制等功能，并可接受从中央站发来的各种手动操作命令进行手动控制，从而提供对生产过程的直接调节控制功能。如图8.2所示。任务1智能建筑系统的设计23图8.2系统分站任务1智能建筑系统的设计24(3)软件设计如图8.3所示，分布式系统的软件分为三层。上层为全局控制服务器和Web控制客户机。全局控制服务器的功能包括Web服务器、数据文件管理以及对局域控制器的管理等；控制客户机实现控制系统的监控、操作和维护等功能。中层IP路由器在逻辑上起网关作用，其功能是网络连接、路由选择和协议转换等。下层是控制网络控制节点，其功能是实现现场设备的控制功能和过程I/O，以及控制节点接入网络的通信协议。任务1智能建筑系统的设计25图8.3分布式系统的软件任务1智能建筑系统的设计268.1.3.1工程概况某大厦位于某国际大都市，是集办公、展览为一体的综合性国际艺术交流中心，包括地下一层、地上六层，建筑面积4650m2。8.1.3设计案例---某大厦综合布线设计任务1智能建筑系统的设计278.1.3.2设计思路由于该大厦不仅作为办公使用，还要举办大型展览，需要与外界进行学术交流，所以必须采用综合布线系统作为楼内语音、数据、图像及多媒体通信等系统的传输平台。考虑语音、数据通信和办公自动化、多媒体等系统信息传输的需求，要求综合布线系统具有高度的灵活性、安全性和综合性，方便维护和管理，并且具有面向未来发展的易扩容及易扩展性。基本的布点原则：办公区内按5～10m2设置1对信息点；部分办公室设置光纤点提供特殊服务；其余区域按20m2设置1对信息点。任务1智能建筑系统的设计288.1.3.3设计依据和设计目标1设计依据本工程的技术方案主要是依据下列标准及文件作出的：(1)大厦平面图纸；(2)大厦弱电系统答疑文件；(3)《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16—92）；(4)《工业企业通信接地设计规范》（GBJ79—85）；(5)《建筑与建筑群结构化布线工程设计规范》（GB/T50311—2000）；(6)《建筑与建筑群结构化布线工程验收规范》（GB/T50312—2000）；任务1智能建筑系统的设计29（7）《通信系统机房设计》（GBKJ—90）；（8）《电子计算机机房设计规范》（GB50174—93）；（9）《智能建筑设计标准》（GB/T50314—2000）；（10）《大楼通信综合布线系统总规范》（YD/T926.1—97）；（11）ISO/IEC11801国际标准；（12）EIA/TIA—568A商用建筑通信布线标准；（13）EIA/TIA569商用大楼通信路径通道和结构空间布线标准；任务1智能建筑系统的设计30(14)网络标准IEEE802.3总线局域网标准；IEEE802.3U高速以太网标准；IEEE802.5环形局域网标准；ANSIFDDI光纤分布式数据接口高速网络标准；CDDI铜线分布式数据接口高速网络标准；CCITTATM异步传输模式；CCITTISDN综合业务数字网；BRANDREX结构化布线系统设计总则。任务1智能建筑系统的设计312设计目标本着诚挚、科学的态度，根据业主对大厦技术功能的要求，为大厦的综合布线系统作出一套完善、可靠、最佳的支持语音、数据、图像的结构化网络的设计建议书。本方案建议书采用英国BRANDREX集团生产的增强型五类非屏蔽布线系统，供业主选择。选择全球最大的数据电缆(五类及五类以上)生产厂商产品。选择全球唯一具有局域网吹光纤布线技术专利和系统产品的厂商。任务1智能建筑系统的设计323设计原则(1)实用性——能够适应现代和未来技术的发展，并且实现语音、数据通信、多媒体以及信息管理系统等。(2)灵活性——PDS结构化布线系统能够满足应用的要求，即任意信息点能够连接不同类型的设备。(3)模块化——PDS布线系统中要求所有的接插件都是