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他一定是哪里做的不够好，别替他瞒着了，告诉我们吧~中央空调自动控制系统设计说明_图文_百度文库
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中央空调自动控制系统设计说明
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楼宇自控(空调BA系统)施工应注意的几点问题
一、中央控制设备安装与工艺
中央控制设备主要安装在设备监控室内，中央控制设备应在设备监控室的土建和装饰工程完工后进行。安装要求如下：
1、设备在安装前应作检查，并符合下列规定：
A、设备外形完整，内外表面漆层完好；
B、设备外层尺寸、设备内主板及接线端和型号、规格符合设计要求；
2、有底座设备的底座尺寸应与设计相符，其直线允许偏差为每米1mm，当底座的总长超过5m时，全和允许偏差为5mm；
3、中央控制及网络通讯设备的安装要符合下列规定：
A、应垂直、平正、牢固；
B、垂直度允许偏差为每米1.5mm；
C、水平方向的倾斜度允许偏差为每米1mm；
D、相连设备顶部高度允许偏差为2mm；
E、相连设备接缝处平度允许偏差为1mm；
F、相连设备接缝的间隙，不大于2mm；
G、相连设备的连接超过5处时，平面度的最大允许误差为5mm；
4、DDC安装
A、DDC应安装在现场靠近被控设备的地方，一般楼宇监控系统的DDC主要安装在弱电井、新风房、空调机房、冷冻站、高低压配电房等处。DDC通过网络线与系统主机连接。DDC由专用控制箱保护，控制箱的安装高度应与地面为800~1200mm，控制箱放置在通风良好，光线充足，没有阳光直射的干燥的地方。安装控制箱的地方的温度和湿度应满足DDC的工作条件。
B、控制箱内设备应布置整齐，箱中强电和弱电线缆分开走线，控制箱内应有可靠的接地措施。
C、控制箱内应可靠接地，接地电阻应全部符合要求，大楼采用联合接地体，接地电阻要求小于1欧。接地线要用符合要求的线缆接地。
D、控制箱体也应接地，该地应与设备箱内的信号地分开，可接设备的安全地，符合安全地的条件。
二、主要输入输出设备安装与工艺
1、温度和湿度传感器安装：
A、温度传感器主要用于测量室内、室外、风管和水管的平均温度。温度传感器包括室内外和水管、风管温度传感器。一般输出电阻信号，温度传感器的铂电阻温度传感器、铜电阻温度传感器和半导体温度传感器。
B、湿度传感器用于测量室内外和管道的相对湿度，一般输出的是电流或电压信号。电流信号为4~20mADC，电压信号为0~10VDC或0~5VDC。
2.温湿度传感器的安装：
A、安装位置：
1）不要安装在阳光直射的位置，远离有较强振动、电磁干扰的区域，安装位置不应破坏建筑物外观的美观和完整性，室外温湿度传感器应有防风雨装置；
2）应尽可能远离窗、门和出风口的位置，如无法避免则与之距离大于2m；
3）并列安装的传感器，距地高度应一致；
B、线路安装：
温度传感器到DDC之间的连接应符合设备要求，应尽量减少因接线引起的误差，对于1欧铂电阻温度传感器，接线总电阻应小于1欧。
C、风管式温湿度传感器安装：
1）传感器应安装在风速平稳，能反映风道温湿度的位置；
2）传感器安装应在风管保温层完成后，安装在风管直管段或应避开风管死角位置和蒸汽放空口位置；
3）风管式温湿度传感器应安装在便于调试、维修的地方；
4）风管式温湿度传感器安装在风管保温层完成后。
D、水管温度传感器的安装：
1）水管温度传感器应在工艺管道预制与安装同时进行；
2）水管温度传感器的开孔与焊接工作，必须在工艺管道的防腐、衬里、吹扫压力试验前进行；
3）水管温度传感器的安装位置应在水流温度变化具有代表性的地方，不宜选择在阀门等阻力件附近和水流死角和振动较大的位置；
4）水管型温度传感器的感温段大于管道口径的二分之一时，可安装在管道的顶部，如感温段小于管道口径的二分之一时，应安装在管道的侧面或底部。
三、压力、压差传感器、压差开关的安装与工艺
1、传感器应安装在便于调试、维修的位置；
2、传感器应安装在温湿度传感器的后侧；
3、风管型压力、压差传感器应在风管保温完成后安装；
4、风管型压力传感器应安装在风管的直管段；
5、水管型压力、压差传感器的安装应与工艺管道的预制和安装同时进行其开孔与焊接工作必须在工艺管道的防腐、衬里、吹扫和压力试验前进行。
四、流量传感器的安装与工艺
1、流量传感器的安装一定要保证流量计和水经流方向与管道中的水流方向一致；
2、流量传感器一定要满足安装的直管段要求；
3、流量传感器要安装在便于维修、调试的地方；
4、管道式的流量传感器的安装应与工艺管道的安装同步进行。
五、空气质量传感器的安装与工艺
空气质量传感器的安装要注意如下问题：
1、空气质量传感器一定要安装在便于调试、维修的地方；
2、空气质量传感器和安装应在风管保温层完成后进行；
3、空气质量传感器应安装在风管的直管段；
4、探测气体比轻的空气质量传感器应安装在风管或房间的上部，探测气体比重的空气质量传感器应安装在风管或房间的下部。
六、风阀驱动器的安装与工艺
风阀驱动器的安装：
1、风阀控制器上的开闭箭头的指向应与风门开闭方向一致；
2、风阀控制器与风阀门轴的连接应牢固；
3、风阀的机械机构开启应灵活，无松动或卡滞现象；
4、风阀控制器安装后，风阀控制器的开闭指示位应与风阀实际状态一致，风阀控制器宜面向便于观察的位置；
5、风阀控制器与风阀门轴垂直安装，垂直角度不小于85°；
6、风阀控制器在安装前宜进行模拟动作；
7、风阀控制器和输出力矩必须与风阀所需要的配合，符合设计要求。
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１ ＢＡ系统的概念、原理及组成
ＢＡ系统即楼宇自控系统（ＢＡＳ－Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ），又称为建筑设备自动化系统，它是在综合运用自动控制、计算机、通信、传感器等技术的基础上，实现建筑物设备的有效控制与管理，保证建筑设施的节能、高效、可靠、安全运行，满足广大使用者的需求。
ＢＡ系统有广义与狭义之分：所谓广义ＢＡ系统指智能建筑３Ａ中的ＢＡ系统，它涵盖了建筑物中所有机电设备和设施的监控内容（包括安全防范、火灾自动报警等系统）；而目前实际工程中指的ＢＡ系统大多为狭义范畴，即利用ＤＤＣ（直接数字控制器）或ＰＬＣ（可编程逻辑控制器）对其采暖、通风、空调、电力、照明以及电梯等系统进行监控管理自动化控制系统。
ＢＡ系统主要实现设备运行监控、节能控制与管理以及设备信息管理与分析三大功能。
1.设备运行监控是楼宇自控系统的首要和基本功能。ＢＡ系统采用集散控制系统，利用分散在控制现场的控制器完成设备本身的控制；通过现场总线实现设备之间的通信和互操作；中央控制站集中显示和管理各控制点的状态和参数，并对整个系统进行控制和配置。通过有效的设备运行监控，ＢＡ系统可以实现建筑设备的自动、远程控制，减少人力、加快系统响应时间和控制精度，同时方便物业人员对整个系统的把握和处理。
2.节能降耗是全球环境保护和可持续发展的首要手段。ＢＡ系统通过冷热源群控、最优启停、焓值控制、变频控制等手段可以有效节约建筑设备运行能耗２０％～３０％。同时，ＢＡ系统通过减少设备运行时间或降低设备运行强度实现节能，可在一定程度上降低设备的磨损与事故发生率，大大延长设备的使用寿命，减少设备维护与更新费用。
3.随着数据分析、数据挖掘等信息技术的发展，ＢＡ系统开始由单纯的自动控制功能，向自动控制、信息管理一体化发展。将ＢＡ系统采集的数据进行有效存储、分析，有利于发现建筑设备的设计缺陷或运行故障，为今后建筑设备改造及在线故障诊断提供依据。设备运行信息的综合分析有利于物业设施管理的设备故障诊断、设备运行状态优化、设备维护保养、降低设备能耗、提高服务质量等诸多工作项目。
ＢＡ系统属于一种集散控制系统（ＤＣＳ，　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ　Ｃｏｎｔｏｒｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）。所谓集散控制系统就是集中管理、分散控制，其基本结构包括分散的过程控制装置、集中的操作管理装置以及通讯网络三部分。
如上图所示，对于ＢＡ系统而言：
所谓分散的过程控制装置就是各种ＤＤＣ或ＰＬＣ控制器。这些控制器安装在控制现场，具有较强的抗干扰能力，就地实现各种设备监控功能；
数据通讯方面，ＤＤＣ和ＰＬＣ之间通过通讯网络进行连接，使得不同控制器之间可以相互交换数据，实现互操作。目前ＢＡ系统中的主流开放性通讯协议为美国Ｅｃｈｌｏｎ公司推出的ＬｏｎＷｏｒｋｓ和美国ＡＳＨＲＡＥ协会提出的ＢＡＣｎｅｔ两种。如采用ＰＬＣ进行控制，有时也会采用一些工业通讯总线标准（如Ｍｏｄｂｕｓ等），但并非ＢＡ系统主流。
集中操作和管理设备即各种服务器、工作站、Ｗｅｂ工作站等。通过这些设备，操作管理人员可以通过友好的实现设备状态查看及控制、数据信息收集和管理、报警管理、报表生成等。
除以上三大组成部分外，ＢＡ系统还有两大接口界面：一是集中操作和管理设备与工作人员之间的人机界面，目前行业中对人机界面友好性的要求越来越高；另一个是ＢＡ系统与控制对象之间的过程界面，包括各种传感器、执行器、阀门、变频器以及表具等。这是一个非常容易被忽视的部分，而事实上这一界面的好坏直接影响ＢＡ系统监控效果，且就市场份额而言与控制器加软件界面相比基本上各占一半。
下图为典型的ＢＡ系统网络结构图：
ＢＡ系统诞生至今已经有一个多世纪的历史，一百年来ＢＡ系统已从最初的单一设备控制发展到今天的集综合优化控制、在线故障诊断、全局信息管理和总体运行协调等高层次应用为一体的集散控制方式，已将信息、控制、管理、决策有机地融合在一起。但是随着工业以太网、基于ＷＥＢ控制方式等新技术的涌现以及人们对节能管理、数据分析挖掘等高端需求的深化，ＢＡ系统仍然处在一个不断自我完善和发展的过程中。应用ＩＴ化（ＩＴ技术和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的融入）、通讯开放化（ＬｏｎＷｏｒｋｓ、ＢＡＣｎｅｔ、ＯＰＣ等）、网络偏平化（以太网进入现场层）、设备集成化（现场层设备功能越来越强大）和界面友好化（全矢量动态图形、移动设备接入等）将成为ＢＡ系统未来的发展方向。
２ ＢＡ系统与绿色节能
ＢＡ系统自产生以来，就一直与节能降耗密不可分。节能降耗属于ＢＡ系统的三大功能之一。而且随着全球对于能源问题的关注，节能降耗效果在ＢＡ系统中所占的比重也越来越大。
从基于就地单回路控制的闭环调节、控制参数调节范围限制、温度自适应控制等简单措施；到基于集散控制系统的冷热源群控、ＶＡＶ（Ｖａｌｉａｂｌｅ　Ａｉｒ　Ｖｏｌｕｍｅ，变风量系统）、焓值控制等系统控制策略；以及基于系统集成的业务流程、设备控制整体优化，ＢＡ系统通过对建筑设备的优化控制可为用户节约２０％～３０％的能源。
然而ＢＡ系统对节能降耗的作用还不仅限于此。ＢＡ系统收集了大量建筑设备运行及能耗数据。通过对这些数据的分析利用，可以帮助用户发现建筑设备甚至建筑结构中存在的问题，指导用户进行维护、改造，从而提高建筑结构、建筑设备本身的能源效率、减少能源浪费。有时这部分能够节约的能源甚至大于通过优化控制实现的节能增效效果。
由此可见，ＢＡ系统主要通过优化控制和指导设备改造两方面贡献于绿色节能。
３ 通过ＢＡ系统基本功能减少能源浪费
谈起ＢＡ系统绿色节能，人们往往首先想到的各种先进、复杂的控制算法、数据分析／数据挖掘等高技术含量策略。而事实上，ＢＡ系统节能降耗的第一步应该是通过其基本功能减少建筑设备系统中的能源浪费，这些简单的方法、功能可以具有较高的投资回报率。
（1）变频节能技术
暖通空调设计中，设计容量往往根据建筑物相关区域的尖峰负荷进行计算，同时增加一定的裕量范围。然而由于尖峰负荷难以确定，因此往往采用估算的方法，并增大裕量范围以保证设计容量可以满足实际尖峰负荷需求。在很多工程中，由于这种粗略的估算往往会使得设计容量远远大于实际尖峰负荷需求。&大马拉小车&的现象在工程中广泛存在。
即使设计容量计算正确，但建筑物每年达到尖峰负荷的时间也非常有限，因此建筑设备绝大多数时间仍处于部分负荷运行状态。
在部分负荷运行状态状态下，与传统的通过风阀或水阀通过改变管路特性曲线不同，风机／水泵变频技术通过改变泵的特性曲线实现流量调节，同时节约能源。如下图所示，当采用传统以风阀、水阀增加管路阻力的方式对流量进行调节，风机／水泵在输出流量下降的同时，输出压头上升，导致节能效果并不明显；而通过变频调速进行流量调节时，由流体力学可知典型的风机/水泵其输出流量与转速成正比，输出压头与转速成平方比，轴功率等于输出流量与输出压头的乘积，故与风机／水泵的转速成立方比关系。
表1为通过某典型水泵在不同频率下的理论参数数据，而同样对于限流至８０％额定流量，如采用的传统的水阀节流方式，经测试其节电率仅为３％左右。
此外，除能源节省这一显性效益外，变频调速还可带来如下隐性效益：
实现了电机的软启软停，消除电机启动电流对电网的冲击，减少了启动电流的线路损耗（部分在启动时的启动电流将达到额定电流的７倍之多）；
消除了电机因启停所产生的惯动量对设备的机械冲击，大大降低了机械磨损，减少设备的维修，延长了设备的使用寿命；
空调水泵的软启、软停克服了原来停机时的水槌现象。
当然，凡事有利有弊，变频调速在带来众多效益的同时，也会产生周围电磁干扰、电网高磁谐波污染等问题，因此在产品选型时一定要注意相关ＥＭＣ滤波及高次谐波滤波设备的选择；同时在选择频率控制时尽可能选择网络通讯方式，以避免由电磁干扰产生的模拟通讯干扰，导致电机运行频率波动；最后变频调速的频率控制依据也至关重要，众多工程中存在变频调速依据或传感器采样点选择不当导致的节能效果不尽如人意或送风／供水不足等情况。
（2）时间表控制及占用状态检测
建筑设备的大量能源在无人、非占用状态下被无谓浪费。无人会议室照明、空调、投影的开启；公共区域非工作时间照明长亮；大开间办公室在少数人加班甚至无人时照明、空调全部开启。这些能源浪费现象在公共建筑中比比皆是。
通过时间表控制及占用状态检测可以有效地减少此类能源浪费现象：
对于使用时间固定的场所（如办公楼公共区域照明、大型会议室等），可采用时间表控制程序对建筑设备进行控制，保证非工作或预约时间设备自动关闭；
对于使用时间与占用状态相关，且专用状态随机性较大的场所（如酒店走道、个人办公室等），可采用占用状态对建筑设备进行启停或负荷调节控制，保证非占用状态时设备自动关闭或进入低功耗运行模式；
对于部分时间使用状态固定，而其他时间随机性较大的场所（如大开间办公区域等），可采用时间表结合占用状态的方法进行控制。在使用状态固定时段（如大开间办公区域的工作时间），设备常开；其他时段设备根据占用状态进行控制。在此模式下，占用状态通常可通过两种方式进行检测。
一是通过红外双鉴传感器或其他传感设备对人体移动进行检测，当长期检测不到人体移动，则视区域处于无人状态，关闭或降低建筑设备功耗。
另一种是通过温控面板上的&旁通按钮&实现有人状态切换。即在非固定使用时间，系统首先默认区域为无人状态；当由于加班等原因需要切换至占用状态时，需人为按下温控面板上的&旁通按钮&，此时系统进入有人运行状态。但通过&旁通按钮&强制的有人运行运行状态只能持续一定时间（此时间可调），当超过强制时间时间后，系统将自动恢复到无人运行模式。如需再次强制需重按&旁通按钮&。
第一种方案的优势在于无需人为介入，可自动切换有人/无人运行模式；但容易在人员长期静止不动时误关建筑设备。第二种方案不会产生建筑设备误关现象，但需要人员定期介入进行状态强制。
对于部分未纳入ＢＡ系统，以就地为主的区域，为防止能源浪费情况，可采用非工作时间、非占用状态设备运行报警的方式要求物业人员介入检查。即当非工作时间，ＢＡ系统检测到相关区域处于非占用状态，然而设备处于运行状态时（可通过电流开关或相关能源计量设备判断设备运行状态），向物业人员发出提示，要求物业人员至现场检查相应区域状态。
（3）末端设备的合理选择及现场安装
末端设备是ＢＡ系统中最易被忽视的部分，然而由于末端设备选型、安装错误造成的能源浪费比比皆是。以下仅列出部分选型及安装过程中应注意的问题。鉴于末端设备种类众多、应用复杂，在此无法列全所有情况。
风机盘管水阀驱动器选型。对于一些依靠插卡取电（包括风机盘管电源）的酒店系统，应选用弹簧复位水阀驱动器。以免拔卡后，水阀仍然保持在开启状态，浪费水系统能源。
水阀及驱动器选型应确保其关断压力能够关断水流，以免由此造成的能源浪费及温度失控。
在温度传感元件位于温控器内时，应注意将温控器安装于空调设备控制区域内（避免集中安装），并避免其他热源、阳光直射及气流死角。
安装风、水管温度传感器时，应注意敏感元件插入风、水管直径的１/３至１/２；尽可能选择风、水流平稳区域，避免死角；保证敏感元件与被测介质充分接触；保证风、水管道的保温效果。
安装压力、压差传感器时，应区分风管、水管和室内/外；宜安装在温、湿度传感器上游侧；宜选择气流、水流平稳区域，避免死角；风管安装宜在风管保温层完成后进行，水管宜于工艺管道预制和安装同时进行；安装压差开关时，宜将薄膜处于垂直平面位置；开孔不易太大，保证工艺及美观要求；便于维护调试。
安装水、传感器时宜选择水流平稳区域，避免死角；流量计宜安装在调节阀上游，流量计上游至少１０倍管径，下游５倍；宜于工艺管道预制和安装同时进行；尽可能安装在水平管段；对于涡轮流量计流体的流动方向必须与传感器壳体上所示的流向标志一致；避免安装在有较强交直流磁场、热磁场或剧烈振动的场所；流量计、被测介质及工艺管道三者之间应该连成等电位，并合理接地；开孔不易太大，保证工艺及美观要求；便于维护调试。
末端设备是ＢＡ系统进行有效监测和控制的基础，没有准确的测量和精准的执行，节能降耗就无从谈起，甚至直接造成能源浪费。
（4）风/水平衡
风、水平衡严格意义上属于暖通空调设备的范畴，然而由于风、水不平衡造成的能源浪费严重，如水力不平衡造成的抢水现象、变风量系统中由于末端不平衡造成的送风不足或静压过高以及大空间空调中非人员活动区域造成的能源浪费等。虽然就ＢＡ系统而言无法从根本上解决此类问题，但是ＢＡ系统通过专用软件分析获得的数据，可以发现暖通空调的此类问题，并指导进行改造；同时ＢＡ系统通过限制部分风、水阀的开度范围也可作为此类问题的临时解决方案；最后如果ＢＡ系统设计人员早期介入暖通设计，也可有效防止此类问题的产生。
４ 通过ＢＡ系统优化控制策略实现节能增效
在ＢＡ系统通过其基本功能减少建筑设备能源浪费的基础上，ＢＡ系统还可以通过优化控制策略实现主动节能增效。鉴于ＢＡ系统的监控对象众多，不可能一一详述，本节仅对建筑设备中的能源消耗量大、监控复杂的冷热源及空调风系统进行阐述，同时讨论呼吸墙、遮阳、智能照明与空调系统联动所能产生的节能效果。
（1）冷热源群控
冷热源系统是暖通空调系统的主要能耗组成部分。所谓冷热源群控就是综合考虑负荷侧需求、设备参数及室外气象条件，对相关设备的运行流程及运行状态进行综合控制，保证整个系统运行的经济性和可靠性。通过一个优秀冷热源群控系统所能达到的优化能效状态绝非人工控制所能实现。
冷热源群控策略包括设备连锁控制、机组投运台数及出水温度再设定控制、冷冻水／空调热水循环控制以及冷却水循环控制（仅适用于冷水机组系统）等几部分。实际工程中，锅炉机组多采用就地控制，而不纳入ＢＡ系统群控策略。因此锅炉机组及与锅炉机组相关的热交换设备等不在本节讨论范围。
1.设备连锁控制
冷热源系统涉及众多冷热源设备（冷水机组、热泵机组等）、冷却塔、水泵及各类蝶阀、调节阀等。
对于非变频设备，工程中多采用一一对应的控制方式，即一台冷热源机组对应一台冷冻水／空调热水泵、一台冷却塔（仅对于冷水机组系统）、一台冷却水泵（仅对于冷水机组系统）以及相关传感器和阀门设备。这些设备都具有相关的启停顺序及联动关系。
对于冷水机组系统而言，其启动原则为首先启动冷却水侧设备、然后启动冷冻水侧设备、最后启动冷水机组。具体而言要开启一台冷水机组的启动顺序为：开启对应冷却塔风机&开启冷水机组冷却水侧蝶阀及对应冷却塔蝶阀&开启对应冷却水泵&开启冷水机组冷冻水侧蝶阀&开启对应冷冻水泵&待冷水机组冷冻水、冷却水两侧流量开关均检测到稳定水流后开启冷水机组。冷水机组的停机顺序与开机顺序相反，具体而言要关闭一台冷水机组的启动顺序为：关闭冷水机组&延时一段时间&关闭对应冷冻水泵&关闭冷水机组冷冻水侧蝶阀&关闭对应冷却水泵&关闭冷水机组冷却水侧蝶阀及对应冷却塔蝶阀&关闭对应冷却塔风机。
对于风冷热泵而言只需将上述流程中冷却水侧设备去除即可。对于地源及水源热泵，请参见４．１１地源／水源热泵系统的监控部分。
除设备启停顺序外，设备连锁控制还将包括故障处理程序，在部分设备发生故障时，自动启动备用设备或其他可用设备保证系统正常运行。此外，为保证所有设备的寿命及能效一致性，备用设备和常用设备应定期互换，这一功能也应包含在连锁控制程序模块中。
2.机组投运台数及出水温度在设定
在冷热源机组投运台数方面，ＢＡ系统的群控策略包括两大类。
一类控制策略将冷热源设备作为一个黑箱进行控制，仅通过机组容量及冷、热源的进、出水温度及流量进行制定加、减机策略进行投运台数控制。当出水温度无法满足设计温度需求（超出误差死区）或者进／出温差超过一定范围，且这一状态持续一定时间（一般为１５至３０分钟）后，判断需要进入加机运行策略；当由冷热源进／出水温度及流量计算出的冷热量输出大于目前运行机组额定输出容量总和，剩余部分大于目前运行某台机组额定容量（一般达到其额定容量的１１０％～１２０％），或者通过流量计算判断出流过旁通管路的流量大于某台机组的额定流量（一般达到其额定容量的１１０％～１２０％），且这一状态持续一定时间（一般为１５至３０分钟）后，判断需要进入减机运行策略。
第二类控制策略则需要读取冷热源设备的部分内部运行参数，充分考虑冷热源在不同负荷率以及环境下的能效比，从而综合制定加减机策略。目前比较常用的策略是通过读取冷水机组或热泵机组压缩机的电流百分比作为加、减机控制依据。典型冷水机组及热泵机组的能效特性曲线如下图所示。由图可见，机组在６０％～９０％负荷率（近似压缩机的电流百分比）时，机组处于较高能效比，而在８０％附近机组的能效比最高。由此产生的加、减机控制策略为：当当前运行机组的压缩机电流百分比大于某设定值（一般设在９０％左右），且这一状态持续一定时间（一般为１５至３０分钟）后，判断需要进入加机运行策略；当当前运行各机组的压缩机电流百分比乘以机组额定容量之和，除以当前运行机组（除额定容量最小机组外）的额定容量之和，如果这个结果小于某设定值（一般设在８０％左右），且这一状态持续一定时间（一般为１５至３０分钟）后，判断需要进入减机运行策略。
以上控制策略仅确定了系统是否需要加、减机，具体加减哪台机组需由机组容量（对于各台机组额定容量不同时，需针对具体容量差异制定相关策略。各工程需独立订制）及累计运行时间共同决定。
此外，在第二类控制策略中还可以通过出水温度再设进一步优化机组能效比。根据机组当前的负荷率、供水设定值及回水温度，按照机组厂商提供的特性曲线或者数据、公式，可计算出机组在当前负荷下的最优出水温度，以提高机组运行能效。
通过以上两类加、减机控制控制策略可见第一类控制策略无需机组开放任何运行参数，简单易行，但是没有考虑机组在不同负荷率下的能效比变化；第二类控制策略能够保证机组尽可能运行在较高能效比运行工况，但是需要在机组采购前期与机组厂商确定需要开放的相关参数及接口形式。此外，机组的能效比还受到参数（如室外环境温／湿度、冷却水回水温度等）的影响，因此也可以通过输入这些参数进一步优化控制策略，但是实际工程中由于机组在这些因素影响下的特性曲线难以精确获得以及算法过于复杂（如优化冷却水温度提升冷水机组的能效比，但同时也可能增加冷却塔的能耗）等原因，一般较少采用。
3.冷冻水／空调热水循环控制
冷冻水／空调热水循环系统一般包括一次定流量系统（下图ａ）、二次变流量系统（下图ｂ）和一次变流量系统（下图ｃ）三类。
其中一次定流量系统控制最为简单，其冷冻水泵一般与冷热源机组一一对应进行启停控制；旁通阀根据冷冻水／空调热水供、回水压差进行控制，维持压差恒定。但是一次定流量系统无法根据末端需求变化调整水泵运行状态，以达到节约水循环能耗的目的。
二次变流量系统将冷冻水／空调热水系统分为机组侧和负荷侧两部分：由一次定流量泵维持机组侧恒定的水循环，一次定流量泵与冷热源机组一一对应进行启停控制；二次变流量泵（大扬程）根据末端需求（一般在末端压力最不利点设置压力传感器）进行变频及台数控制；一次定流量泵与二次变流量泵之间的流量差由旁通桥管自动平衡。二次变流量系统用小扬程低功率的一次水泵保证了机组侧水流的稳定，而对又大扬程高功率的二次水泵进行变频控制，以减少末端负荷需求降低时的水循环能耗。
一次变流量直接对一次泵进行变流，不仅可以根据末端负荷需求通过变频节约水循环能耗，与二次变流量系统相比，还可以减少泵的初投资、节约机房空间。同时一次变流量系统还可以消除一次定流量和二次变流量系统中机组供回水温差过低的问题，使机组始终保持在高能效比运行状态。但是一次变流量系统对机组变流能力和控制的要求较高。最好要求机组的最小流量可以达到设计流量的４０％左右（不得高于６０％）。在控制方面，对流过机组的最小流量控制精度要求较高。一般通过水管流量传感器或者机组进／出水压差（根据压差及盘管特性再换算为流量）进行测量。当机组流过流量大于最小流量要求时，旁通阀关闭，一次变流量泵频率根据末端需求（一般在末端压力最不利点设置压力传感器）进行变频及台数控制；当机组流过流量接近最小流量时（一般留有１０％～２０％的裕量），一次变流量泵不得再进行降频或减机控制，而改由旁通阀调节冷源系统向负荷侧输出的水量，同时旁通一部分水量使得流过机组的流量大于机组运行的最小流量。
& 4.冷却水循环控制（仅适用于冷水机组系统）
冷水机组的冷却水泵一般为定流量水泵，与冷热源机组一一对应进行启停控制。
冷却塔的风机设计包括单风机定频、多风机分级控制以及风机变频控制等几种。对于单风机定频控制，一般仅需对风机与冷热源机组一一对应进行启停控制；对于多风机分级控制和风机变频控制则需根据冷却塔出水温度设定值进行风机级数或频率控制。其中冷却塔出水温度设定值可为固定值，也可根据室外湿球温度（一般增加一个冷却塔换热温差，如３?Ｃ左右）和机组冷凝器回水最低温度进行动态决策。对于多风机分级和风机变频控制的控制策略如下图所示。
冷却水系统旁通回路正常运行状态时处于关断状态。仅当冷却塔风机降至最低频率或最低级数时，机组冷凝器回水温度仍然低于其最低回水温度限制时，开启冷却水旁通回路调节阀，通过温度旁通保证回水温度高于最低温度限制。
5.冷却水的免费供冷（仅适用于冷水机组系统）
对于冷水机组系统，当室外湿球温度降至较低的温度（如８℃以下）时，如系统仍存在供冷需求，在系统设计预先留有冷水机组旁路管路时，可通过蝶阀切换将原本冷水机组冷凝器侧的冷却水管路与原本蒸发器侧的冷冻水管路跨过冷水机组直接相连。利用冷却塔直接获得的温度较低的冷却水对末端负荷进行免费供冷。免费供冷可以节约冷水机组的能源，仅消耗冷却塔风机和相关水泵能源即完成末端负荷供冷，但需要预设冷水机组旁路管路和合理的切换条件及切换流程（主要是蝶阀的开关、切换流程）。此外由于免费制冷过程中冷却塔处于较低的工作温度下，还需做好冷却塔的防冻措施。
（2）空调风系统中的节能增效手段及ＢＡ优化控制策略
中央空调系统中，ＢＡ系统监控的风系统种类众多，涉及的节能控制策略也因所采用的风系统类型而各不相同。因此本节会首先对几种常用的空调形式进行比较，然后逐一介绍一些通用的主动节能增效控制策略，最后针对目前应用较多的变风量等节能效果明显但控制复杂的空调形式进行详细论述。
1.中央空调常见风系统类型及比较
风机盘管加新风系统、全空气定风量系统以及ＶＡＶ变风量系统是目前中央空调系统中最常见的三种形式。三种空调形式的比较见表2。
通过比较可见，风机盘管加新风系统属于初投资较低且可以满足不同区域温度个性化设置的空调形式，其控制实现方便，广泛应用于宾馆客房、普通办公区域、医院病房等简单空调区域；全空气定风量系统同样属于初投资较低的空调形式，且维护管理费用也较低，但无法实现区域温度个性化设置，因此仅适用于区域温度统一控制的大空间区域，如：大型会议室、餐厅区域、酒店大堂等；ＶＡＶ变风量系统在舒适性、能耗、灵活性等方面都具有较强的优势，但初投资和管理维护费用都较高，在高档办公楼宇、机场等区域应用广泛。
2.空调风系统控制中的通用节能增效控制策略
采用ＢＡ系统对空调风系统进行控制，具有众多通用的节能增效控制策略，并列表显示各种节能增效策略在三种主要空调形式中应用的可行性。
a)空调内、外分区控制
现代建筑一般进深较大，对于大面积的空调区域，内区与周边区负荷特性相差较大。外区负荷来自室内／外温差、太阳辐射热以及人员、设备等的发热；而内区负荷则主要来自人员及设备的发热。如果对内、外区采用相同的空调控制，那么在冬季及过渡季必然产生室内温度分布不均，外区过冷、内区过热，严重影响环境舒适度和能源效率。因此，对于进深较大的建筑，通常建议采用内、外分区对空调进行分别控制。内区通常常年供冷，以消除室内余热；外区冬季供暖、夏季供冷，抵消外界环境对室内产生的影响。空调内、外分区虽然属于暖通设计范畴，但ＢＡ系统设计及实施人员必须清楚地理解空调内、外分区的意义及控制要点，只有这样合理设置测温点与控制策略，保证空调内、外分区协调工作，实现控制目标同时节约能源。
b)温度自适应控制
常规空调系统的目标温度是由人为设定的，一旦设定后ＢＡ系统即按照固定不变的设定温度进行控制。所谓温度自适应控制是指按照室外环境温度对人为设定的温度进行一个正负偏差修订。当室外环境温度过高时，适当提高室内设定温度；而在室外环境温度过低时，适当降低室内设定温度。根据统计，夏季当室外环境温度超过３５℃时，设定温度每提高一度平均节能６％。同时盛夏适当减小室内外温差对人体进出室内外时的舒适度以及身体健康均有利。而夏季当环境温度低于３０℃时，适当地降低室内设定温度，可以加大室内外温差同时减少空气湿度，从而增加环境舒适度。而此时每减低一度室内温度所消耗的能源远远小于室外环境温度大于３５℃时每降低一度所消耗的能源。在冬季也有类似的控制效果。由此可见，温度自适应控制可以在节能降耗的同时，很好地平衡能源消耗、环境舒适性以及人体健康等众多因素。
c)免费供冷
在过渡季或夏季夜间，当室外温度降至室内回风温度以下，且空调设备仍工作在制冷工况时，从控制策略角度就应该尽可能多采用新风，以节约空调设备制冷能耗。随着室外温度继续下降，当全新风量可以完全综合室内由人体、照明及其他发热设备产生的余热时，空调设备可以完全脱离冷源供冷，而仅依靠调节新风量对室内温度进行控制。这就是所谓的免费供冷。通过ＢＡ系统适时地发现免费供冷机会，将空调设备的运行模式由夏季制冷工况切换至免费供冷模式，不仅可以节约能源，同时也可以有效地提高室内空气品质。
空调排风中含有大量的余热、余湿，利用热回收设备回收排风中的余热、余湿并对新风进行预处理可以有效地节约能源。ＢＡ系统对热回收设备通常只进行启停控制，而不涉及热回收具体过程。ＢＡ系统所需判断的是在何种情况下启动热回收设备能够保证回收的能源大于热回收设备本身消耗的能源。根据所使用的热回收设备是全热回收器还是显热回收器，按照热回收器的热回收效率及能耗情况确定启动热回收设备的最小焓差或温差。当新、排风的焓差或温差大于此最小值时启动热回收设备，否则停止热回收设备。
e)夜间换气与清晨预热
对于间歇性运行的建筑，清晨预冷、预热能耗占到其全天总能耗的２０％～３０％。充分利用夜间非运行状态进行全面换气，而清晨预冷、预热期间采用全回风运行模式，可以在有效节能降耗的同时有效缩短预冷、预热所需时间。
f)通过空气品质控制新风量
常规空调系统的新风量都按照设计新风量要求或经验参数设定最小新风量输入。然而在实际运行过程中，新风量需求往往是随着空调区域的使用状态、区域内人员多少而变化的。按照固定不变的设计参数或经验参数进行控制必然造成有时能源浪费、有时空气品质过差。在使用状态和人员数量变化频繁的区域设置空气品质传感器，根据空气品质对新风量进行控制可以同时保证室内环境舒适性与能源利用有效性。在安装空气品质传感器时应注意安装在对应空调区域可能出现的空气品质最不利点。当存在多个空气品质传感器时，应去其中空气品质最差的作为新风控制依据。
g)低温送风
对于相同的负荷量，如增大送、回风温差，即可减少送风量，节约送风能源。尤其对于冰蓄冷等应用，采用低温送风不会造成冷源效率下降，节能效果明显。然而使用低温送风也对风管保温层、送风温度控制、送风末端混风提温等提出了更高的要求。风管保温层未做好引起的额外换热和结露、送风温度过低以及送风末端混风不足导致的出风温度过低和出风口结露都会严重影响室内环境舒适度、设备使用寿命和能源使用的有效性。因此，在低温送风系统中，ＢＡ系统一定要配合暖通专业做好送风温度控制和送风末端混风提温。
h)焓值控制
所谓焓值控制就是将室内温／湿度设定点、室内实际温／湿度点和室外环境温／湿度点全部绘制在焓湿图上，同时将空调设备所能提供的各种空气处理手段也都在焓湿图上表示。空调控制按照室外环境温／湿度点相对于室内温／湿度设定点的位置进行分区，以此作为空调模式切换的依据；同时在焓值图上确定最优的空气处理控制策略，以保证最经济有效地将室内实际温／湿度控制在设定点附近。
由于焓值控制中空调设备的工况模式是自动切换的，避免了人工切换中判断误差导致的工况不合理情况（如夏季傍晚的实际工况可能已接近过渡季，但由于人工无法及时切换，空调设备往往不能充分利用新风实现免费供冷）。同时，在焓值图上设计空气处理控制策略，通过等焓曲线非常容易判别空气中热量的增加与减少，尽可能避免空气处理流程设计不合理造成的冷、热抵消等能源浪费现象。
i)遮阳、照明、空调及门状态联动
ＢＡ系统具有很强的底层（现场层）集成联动能力。通过ＢＡ系统在现场层集成遮阳控制、智能照明控制、门窗状态监控等信号，再结合气象传感等设备，就可将这些相互关联的智能设备连成一个整体协调工作。如盛夏日光强射时，首先利用遮阳系统阻止部分太阳辐射热，同时避免强光直射工作面；当阳光减弱时首先自动收起遮阳，在日光仍然不足时再打开或加强窗边照明；在窗打开时，自动关闭空调系统；在外界气温降低至舒适温度是自动开窗换气；在气象传感器探测到风雨时自动关窗并收起外遮阳等。这些措施均可在环境舒适度的前提下，有效降低能源消耗。
近年来，一些建筑领域的新技术如呼吸窗、呼吸幕墙等，其状态监控有些也会纳入ＢＡ系统的监视范围。
ＢＡ系统是服务于建筑设备的，因此ＢＡ系统针对各种建筑设备的主动节能增效策略也随着各种建筑设备新技术的发展而层出不穷。本节不可能列全所有的控制策略。以下仅针对前述的常用节能增效控制策略探讨各种策略在三种常用空调形式中的应用可行性。可行性探讨结果见表3。
3.ＶＡＶ变风量空调系统控制
ＶＡＶ全称Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ａｉｒ　Ｖｏｌｕｍｅ，即变风量空调系统。它通过改变控制区域入口送风量（而非送风温度），达到空气调节目的。由于ＶＡＶ变风量系统在舒适性、能耗、灵活性等方面都具有较强的优势，尽管其初投资和管理维护费用都较高，但仍然在高档办公楼宇、机场等区域得到应用广泛。
ＶＡＶ变风量系统对ＢＡ系统控制提出了很高的挑战。首先各个末端根据负荷变化调节送风量变化时都会对总送风管的静压产生影响，如无法及时进行调整，总送风管的静压又会影响其他末端的送风量，从而形成末段之间的相互扰动；其次，节能是使用ＶＡＶ变风量系统的主要目的之一，如何在满足各末端风量需求的基础上尽可能降低送风机运行频率以节约能源成为ＶＡＶ控制的重点；最后如何在总风量改变的情况下仍然保证足够的新风量是ＶＡＶ控制的又一难点。
由此，可将ＶＡＶ变风量控制要点分为ＶＡＶ末端控制、风管静压控制、新风控制和常规空调机组控制几部分。各部分所影响的控制结果如表4所示。
a)ＶＡＶ末端控制
为保证总送风管静压波动时，尽可能减少各末端送风量的变化，ＶＡＶ末端应采用压力无关型控制算法。即采用如下图所示的串级控制逻辑，在室内温度与末端风门开度之间串入风量控制环，保证风管静压变化时，风门能够及时调整开度，维持送风量不变。
由于目前工程中实际风量多采用毕托管进行测量，不同毕托管在不同风速下的输出压差各不相同，为准确测量风速，一定要求毕托管和相应ＤＤＣ控制器在安装前进行参数整定，同时要注意压差传感器在毕托管对应最小设计风量时的压差输出范围内仍具有较高的测量精度。
目前工程中空调内区常年供冷，负荷相对稳定，多采用单风道ＶＡＶ末端；而对于空调外区，冬季供暖、夏季供冷，负荷变化相对较快，为保证稳定的气流组织和送风温度，往往采用带风机助力和末端再加热的ＶＡＶ末端。工程选型时，所选择的ＶＡＶ控制器应能满足各类ＶＡＶ末端的监控点数需求，实现其空调控制功能。
表5为目前市场上主流的ＶＡＶ末端及其典型控制策略。
b)风管静压控制
作为ＶＡＶ系统的核心控制策略之一，众多厂商、学者对其控制策略进行研究。目前主流控制策略包括定静压控制、变静压控制、总风量控制以及以这三种基本控制策略为基础的各种改进或衍生控制策略。
表6简单列举了三种基本控制策略的比较信息及改进策略。
实际工程中，各种风机频率控制策略各有优劣势，应咨询专业技术人员，视暖通空调设计进行选择。一般而言：
定静压控制适合于风道规则，单台空调机组负责ＶＡＶ末端较多（２０～３０个，甚至更多）的应用；如风道管网过于复杂，则需设置多个静压点或进行风管静压再设。
变静压控制仅在单台空调机组负责少量ＶＡＶ末端（６－８个），且这些ＶＡＶ末端的空调区域朝向一致（保证负荷增减趋势一致）时才能充分发挥其节能效果。
总风量控制成功的关键在于能够精确建立风道模型，且风管密闭性得到保证。
c)新风控制
对于ＶＡＶ系统，如何在送风量变化的前提下保证最小新风量是其控制又一难点。这需要从两个方面着手解决：
空调机组的新风量保证：由于总送风量的变化，ＶＡＶ系统无法通过最小新回风比控制新风量。建议在相关风道中安装风速传感器或定风量（ＣＡＶ）末端进行最小新风量控制。
局部空调区域的空气品质保证：对于局部空调区域，当温度控制与空气品质发生矛盾时（如控制区域冷负荷需求不大，但人员较多，新风需求量大），需根据实际情况进行取舍。如在ＶＡＶ末端控制器中增加二氧化碳检测功能，当二氧化碳浓度超出设定上限时，强制增大最小新风量，直至二氧化碳浓度降至正常范围以下一定死区后，最小新风量设定恢复正常值。
d)常规空调机组控制
鉴于ＶＡＶ变风量空调的常规空调机组控制部分与其他空调机组控制差异不大，故在此不再详述。需要注意的是，其他空调机组的控制目标往往是回风温／湿度，而ＶＡＶ变风量空调机组的控制目标是送风温／湿度。
4.ＵＦＡＤ地板送风系统控制
ＵＦＡＤ全称Ｕｎｄｅｒｆｌｏｏｒ　Ａｉｒ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，即地板送风系统。它是利用结构楼板与架空地板之间的敞开空间（地板静压箱），将处理后的空气送到房间使用区域内位于地板上或近地板处的送风口，以达到空气调节目的。
地板送风系统最早应用于机房空间，但由于其相对于常规头部以上送风在热舒适性、通风效率、能耗有效性以及灵活性等方面的优势，目前在一些办公楼、大空间区域等得到应用。尽管地板送风拥有众多优势，但作为一项较新的应用技术，众多业主、设计工程师以及设备制造商对其还缺乏完整的认识。
鉴于篇幅原因，本节不会对地板送风详细控制原理进行讨论，但作为一种节能空调形式，谨提醒工程人员在项目实施时注意其中控制策略对节能及控制效果的影响。
（3）呼吸墙、遮阳、智能照明以及空调系统的联动控制
对于呼吸墙、遮阳及智能照明本导则均有单独章节进行讨论，在此仅讨论各系统之间以及与空调系统的联动控制，以实现综合优化，最大程度节约能源。
许多项目中呼吸墙、遮阳、智能照明以及空调系统均进行独立控制，或者仅一、两个系统之间进行联动。由于控制策略不同步往往会造成众多不必要的能源浪费。例如：呼吸墙手动或自动进入自然通风状态，而空调系统仍运行于制冷或制热模式；遮阳系统处于遮阳模式，而实际室内照度不足，照明系统的相应发热又影响了正处于制冷模式的空调系统能耗等。
表7总结了各系统对环境参数的影响及系统之间的相互影响关系。实际工程中应根据现场情况仔细设计联动及控制关系。
５ ＢＡ系统节能设计要点及未来展望
作为一个控制系统，ＢＡ系统是服务于建筑设备的，是在建筑设备原有设计的基础上，通过控制完成建筑设备的基本设计功能，并通过控制优化能源使用效率。因此ＢＡ系统节能设计的第一步是了解建筑设备设计原理，在此基础上对一些直接影响控制效果和能源效率的参数进行校验，如存在问题通过一些简单的措施（如加装平衡阀、变频器、占用传感器等）进行弥补或直接要求建筑设备进行改造，避免不必要的能源浪费；其次，ＢＡ系统需要根据建筑设备的工作原理及参数特性设计优化节能控制策略，尤其对于一些比较复杂的节能型空调设备（如一次变流量水系统、ＶＡＶ变风量系统、地送风系统等），能够完全实现建筑设备的设计功能和逻辑本身就是实现了节能降耗。
目前ＢＡ系统已经逐渐突破了一个单纯的控制系统，同时也可以作为一个集成平台，使得建筑设备以及其他弱电系统的运行策略与企业业务流程保持一致。只有这样，才能将整个建筑作为一个整体，服务于企业的业务目标，实现真正的节能高效。
未来，随着控制器成本的降低和操作模式的简易化，越来越多的建筑设备都会自带，实现各自内部功能。此时ＢＡ系统更重要的作用是将这些建筑设备集成在统一的平台上，使之与企业业务流程保持一致，协调运行。此外，通过ＢＡ系统收集到的能源数据，对建筑物、建筑设备的用能情况进行分析（包括同建筑不同年份之间的纵向分析和同类建筑之间的横向比较），从而发现建筑设备、乃至建筑本身的节能改造空间，为其提供投资回报分析并指导其进行改造。这些物业管理的功能也将逐步与ＢＡ系统向融合，未来ＢＡ通过与各类ＩＴ业务相同向集成，以及和物业管理系统集成所产生的节能空间甚至会超过由直接控制所带来的节能量。
1 沈晔主编.楼宇自动化技术与工程（第2版）。机械工业出版社，2009年
&&&&&& 2 程大章主编.智能建筑楼宇自控系统.中国建筑工业出版社，2005年
&&&&&& 3 蔡敬琅编著。变风量空调设计（第二版）。中国建筑工业出版社，2007年
&&&&&& 4 CSM ECO水冷系统应用手册。麦克维尔空调（上海）有限公司，2007年
&&&&&& 5 变风量空调（VAV）及地台送风系统（UFAD）。施耐德电气（中国）投资有限公司上海分公司，2008年
&&&&&& 6 变频技术在节能工程上的应用。百度文库，2010年
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