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浅谈建筑设备监控系统设计与运行管理

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  摘要:近十多年来,建筑智能化技术发展十分迅速,新技术、新产品不断推出,特别是建筑设备监控系统,其涵盖的范围、设计理念、设计内容、设计方法都发生了很大的变化。建筑设备监控系统是利用计算机自动地对建筑物内的电气设备进行实时监视、测量和控制,由于它具有节能、高效、降低运行费用和改善环境等重要功能,已经成为建筑智能化系统中十分重要的组成部分。
  关键词:建筑设备 监控系统 设计 运行 管理
  前言
   本文简要介绍了建筑设备监控系统设计的主要内容,并结合《智能建筑设计标准》、《公共建筑节能设计标准》和《建筑工程设计文件编制深度规定》等标准及规定介绍了建筑设备监控系统设计及运行中应注意的问题。
  1 建筑设备监控系统设计依据的主要标准及规范
   目前建筑设备监控系统设计依据的主要标准及规范主要有:《智能建筑设计标准》(GB/T 50314-2000)、《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)、《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)、《采暖、通风与空气调节设计规范》(GBJ 19-1987)2001年版、《电子计算机机房设计规范》(GB 50174-1993)等。
   现行的国家标准《智能建筑设计标准》(GB/T 50314-2000)要求建筑设备监控系统对空调系统设备、通风设备及环境监测系统等运行工况进行监视、控制、测量和记录,对供配电系统、变配电设备、应急(备用)电源设备、直流电源设备、大容量不停电电源设备进行监视、测量和记录,并对动力设备和照明设备进行监视和控制,监视电梯及自动扶梯的运行,对给排水系统的给排水设备、饮水设备及污水处理设备以及热力系统的热源设备等运行工况进行监视、控制、测量和记录,对公共安全防范系统、火灾自动报警与消防联动控制系统的运行工况进行必要的监视及联动控制等。
  2 建筑设备监控系统设计中应注意的问题
   建筑设备监控系统的设计应遵循先进高效、技术成熟、经济合理、安全可靠的原则,所采用的设计方案及产品应满足建筑物内设备监控管理的功能要求,系统硬件设备和软件的配置应满足具体工程应用中的实际需求,采用结构化、模块化、标准化且具有良好的可扩展性和开放性的产品,并应充分考虑系统内各子系统或设备之间的相互通信以及根据实际需求适度考虑系统集成。
  因此,设计时应该注意以下问题:
   (1)应根据实际工程的实际需求及时确定合理的设计方案。例如目前有多种形式的建筑物管理系统 BMS、建筑物自动化与管理系统 BAMS、专用的设备管理系统 FMS、IBMS、综合信息管理系统I2BMS、基于企业互联网的综合信息管理系统I3BMS等,是否需要做系统集成,如何适度、合理地集成也应在确定的设计方案的过程中给予认真考虑。
   (2)做好细致、全面、深入的专业协调与配合十分重要。建筑设备监控系统具有比其他智能化系统更为复杂的专业交叉与配合,因此专业协调与配合问题尤为重要和突出。专业条件是设计必要的依据,其来自各种设备对应的专业及管理者的策划要求,建筑设备监控系统面对的设备很多,要求获得的相关条件和参数比较多,例如通风空调、给排水、供配电专业要提供设备运行的参数主要有冷水机组启/停的要求以及限制条件、水泵运行条件及备用启动条件以及最大压力值、最低/最高的冷却水/冷冻水温度及压力值、调节阀两侧的压差值、管路末端的工作压力值、排风量及新风的温湿度值、水池水位、设备交替使用的方式、允许设备正常运转的调整时间、冷/热量的计算方法、阀门的控制方式、供电电压范围、电压/电流报警界限、设备(如变压器等)的允许温升范围、流量计量、设备运行记录(启停、故障、使用时间累计)、设备运行时间管理(含节假日管理)、设备运行管理极限及应急处理要求、用电/节电管理策略、用水/节水的管理策略、对应的设备运行程序/软件等。
   通常正规的建筑设计单位各专业配套,配合方便,在建筑设备监控系统设计过程中便于及时解决设计中发现的问题,可进行及时调整,以减少在以后施工时出现更大的问题,即使在施工时出现问题也容易纠正。只有各相关专业密切协调与配合,才有可能做好建筑设备监控系统的设计。
   (3)应注意解决好建筑设备监控系统设计过程中出现的突出问题。如集成商对建筑设备监控系统设计不够了解且与建筑设计单位各专业之间的配合不够、设计单位未配置必要的建筑设备监控系统设计人员、包括建筑设备监控系统在内的智能化系统设计没有按照国家规定合理取费、建筑设计单位的主体专业未充分考虑建筑设备监控系统对土建的有关要求等。同时建设单位在设计任务书中应提供对建筑设备监控系统的需求内容,提供对建筑设备监控系统的配置及系统集成的技术要求以便设计单位设计时统一考虑。
   (4)以往建筑设备监控系统施工图设计文件的内容,各地情况差异较大,有的设计文件包含大量图纸;有的设计文件几乎没有图纸。而根据国际惯例,设计单位在施工图设计阶段的设计文件深度,以能满足编制投标书和审核承包商深化设计文件为原则。按照当前工程建设现状,设计单位建筑设备监控系统施工图设计文件的内容,应在满足结构施工预留、预埋的前提下,适当减少图纸量。
   (5)将项目分别发包给几个设计单位或实施设计分包,通常包括建筑主体由一个单位设计,而某项设备系统(如建筑设备监控系统)等内容由其他单位承担设计的情况。在这种情况下,一方的施工图设计文件将成为另一方施工图设计的依据,且各方的设计文件可能存在很多相互关联的地方。作为设计依据,相关内容的设计文件编制深度应满足有关承包或分包单位设计的需要。
   (6)工程配合时应明确划分工作界限。如在电气安装过程中通常以照明、动力配电箱柜及控制箱柜的二次接线端子排为界,建筑设备监控系统的配电通常以各弱电间UPS电源配电箱为界(配电箱至建筑设备监控系统设备段配电线路属范围内)。另外象所有传感器的安装和电气接线、与建筑设备监控系统有关的电动闸阀及其执行机构的电气接线(电动闸阀及其执行机构的安装属空调安装工程范畴)的界限等均应予以明确,以避免衔接过程中出现问题。综上,建筑设备监控系统设计是建筑智能化系统中十分重要的设计内容,其设计的整个过程具有不同于其他智能化系统的突出特点和诸多难点,应当在设计及实施过程中引起足够的重视并逐项落实和解决,以推动建筑智能化设计健康有序地向前发展。
  3 未来建筑设备监控系统的运行方向
   国内建筑设备监控系统市场上国内外产品很多,系统的网络结构也有不同,但系统构成主要是由以太网络及现场总线组成,大多数产品都符合BACnet和Lonworks协议标准,为不同厂家的产品相互连接及扩展,以及智能建筑的系统集成创造了条件。
   在建成一个好的建筑设备监控系统时,除了注意以上三个部分的工作之外,在系统规划时,必须强调节能意识。节能是长期基本国策之一,而现在的建筑设备监控系统,有一部分或者相当一部分工程对这一点重视不足,未能充分挖掘出系统节能的潜在功能。
   一般情况下,一个建筑物的设备监控系统的投资约占建筑物总投资的1%~2%,回收投资年限在3~5年。如果投资几十万甚至上千万元建成的设备监控系统,起不到节能的作用,长年无法收回投资成本,不管怎么说,这不是我们投资建立建筑设备监控系统的目的。今后,国家主管部门在验收评定时应重视“投资回报效益”这项指标。
   只要我们的工程设计人员、施工人员和物业管理人员共同努力,严格遵守与执行国家和地区规程与规范,加强管理,就一定能够提高我国建筑设备监控系统工程质量,保证系统达到安全、可靠、节能、节省人力和综合管理的目的。
  4 结语
   建筑设备监控系统是一个复杂的技术含量较高的计算机过程控制系统,是智能大厦安全、高效、节能运行的保障。其设计应尽量完整、合理,按照主流的标准,选用先进的产品,同时避免盲目追求档次。只有这样才能设计出经济、实用的系统,这是每一个建筑电气设计师追求的目标。


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