暖通空调系统与BAS的若干问题探讨

2017-03-12李勃

中国高新技术企业 2017年12期

关键词：水阀控制柜新风

李勃

（西安航天城实业发展有限公司，陕西西安 710100）

暖通空调系统与BAS的若干问题探讨

李勃

（西安航天城实业发展有限公司，陕西西安 710100）

文章针对BAS（建筑设备自动化系统）与暖通空调系统之间的“交叉灰色地带”，在实际使用中造成效果不佳的现象，提出了BAS和暖通空调系统设计中对工艺要求了解不准确、控制原理不全面、设计界面不清晰等问题。

暖通空调系统；BAS；焓值；DDC；建筑机电工程；智能建筑

近年，BAS在建筑机电工程中广泛应用，且已成为智能建筑不可缺少的部分。BAS的发展就像工业自动化的发展一样，从简单到复杂、从低端到高端。当人们提到BAS，首先想到的是建筑物或构筑物内暖通空调设备的自动化控制。

1 BAS的设计、施工和实际使用情况

BAS是指为满足人们办公环境、生活环境所需，而对建筑物中大量的机电设备（暖通空调设备、给排水设备、变电配电设备及照明设备）实现自动控制系统的总称。通过BAS以达到确保设备运行安全、合理利用设备、精准调节系统、节省能源、节省人力财力的目的。

按设计深度要求，民用建筑BAS的设计部门应做以下工作：（1）设计总说明；（2）平面布置规划设计；（3）系统网络控制图；（4）受控对象控制点数及种类的统计；（5）在充分了解受控对象工艺参数的条件下作出控制原理图。

施工单位应具有深化设计的资质与能力，将设计图纸作进一步施工深化，包括产品品牌、规格、型号。施工单位应负责安装、维护、培训、调试及验收工作。但从BAS的后期交工使用情况来看，满意、不满意各占一半，这引起了我们的反思。

2 暖通空调系统与BAS间存在的问题

2.1 对暖通空调系统的工艺要求了解不准确

实际中，因电气（自控）设计人员对暖通空调系统的工艺要求不明或错误而导致BAS运行效果不佳。以下是一些工程中容易出现的错误：

2.1.1 设计规范对舒适性空调系统的室内空气参数做了取值范围的规定，这只是暖通空调设计参数的取值范围，而不是受控对象参数变化的范围。舒适性空调对相关参数的取值范围较宽泛，精准度要求不高，但BAS设计参数的选择非常重要，设计师应根据气候特点，分析研究，慎重确定，这对能源消耗、投资、运行及人员健康极为重要。

2.1.2 BAS的设计人员对冬季、夏季及过渡季的认识不够准确、具体。暖通空调系统的冬季、夏季及过渡季应对应相应的焓值、温度、湿度的取值范围。如果仅按照实际季节来简单判断，那么BAS对空调系统的控制将无法达到理想的效果。

2.1.3 BAS对暖通空调系统的控制最主要在于暖通空调工艺中所涉及的两种工艺，即“定”、“变”工艺。BAS设计中，设计人员达不到根据不同工况、不同管路的定风量、定流量、变风量或变流量的特性来设计暖通空调设备的自动化控制方案。例如：空调机组的风量和水流量；制冷机冷冻、冷却水的流量都可分为“定”、“变”两种工艺。

2.1.4 暖通空调系统中新风机组大部分采用“定新风量”的设计，这一设计的常规思维应引起BAS设计人员的重视。控制新风阀时，应采用AO数字化控制来驱动电动执行机构精准定位。为防止新风口压力过大，风阀无法正常开启，通常先打开新风阀，后开新风机。

2.1.5 采取新风阀与机组联动的措施防止表冷器冻坏，只需考虑以下几种情况：新风进风温度低于0℃的空调机组；经加湿器加湿后混合温度低于0℃的空调机组；冬季、过渡季作全新风运行的空调机组；对新风温度低于0℃进行预热的空调机组。

2.1.6 为保证室内空气品质达到生产工艺或生活环境的要求，暖通空调系统的设计人员采用确定换气次数和确定最小设计新风量以实现这一诉求。BAS的设计人员采用测量、控制室内CO2浓度的方法实现这一诉求。若采用控制新风机启停的方法来满足控制室内CO2浓度这一要求，将会增加设备运行成本，加大控制的复杂性。

2.2 控制原理不全面

设计控制原理图往往是“通用的”，不能根据工程的实际需求做到“按需设计”。BAS只提供了4种简单的控制变量，即DI（数字量输入）、DO（数字量输出）、AI（模拟量输入）、AO（模拟量输出），设计中应反映出不同控制对象的不同电特性，以便更好地选配控制模块。

2.3 各系统的设计界面不清晰

BAS是建筑物运行的重要组成部分，其自身设计的功能比较成熟、完善，实施过程中由于设计界面的问题，造成部分系统功能无法实现，无法满足控制需求。在工程的前期应与暖通空调专业进行交流明确问题，这是非常重要的。这就要求设计界面的问题应在工程前期设备定货之前提出，以避免界面接口问题出现，更好地实现BAS的控制完整性。前期明确各方责任和工作内容，以确保实现系统设计的全部功能，避免资金浪费。应做好BAS与暖通空调系统设计界面的统一。

2.3.1 BAS与暖通空调风阀、水阀的设计界面。在实际工程中，设备招标前，风阀、水阀的电动操作机构难以确定。暖通空调系统中风阀、水阀的选型应根据设计工况计算确定。BAS设计中必须了解风阀、水阀的电动执行机构，配置相适应的控制器。水阀控制应根据控制工况和管径计算确定调节阀规格、型号和控制模式。风阀控制应根据控制工况要求选择电动操作机构或电子定位装置。

2.3.2 BAS与暖通空调系统风机控制柜（箱）的设计界面。暖通空调系统风机控制柜（箱）内设中间继电器和手动/自动转换开关，自动用DDC向风机控制柜（箱）发出启动/停止信号，同时接收风机的运行状态、故障报警及手动/自动转换的DI信号。DDC所需的220V电源有风机控制柜（箱）向DDC供电和控制室集中向DDC供电两种方式。DDC由风机控制柜（箱）供电是常规做法。为实现以上功能在风机控制柜（箱）采购前就应提出，便于生产厂家生产加工。

2.3.3 BAS与制冷机组的设计界面。BAS中与制冷机组的接入方式有无源干接点和通讯接口两种方式。无源干接点方式是将采集的干接点信号接入BAS的DDC中，这种方式简单可靠，但采集信息量较少、监控参数单一；通讯接口方式是利用厂家通信协议采用总线的方式接入BAS的，实现起来比较困难，受厂家通信协议的限制，但信息采集量大、系统稳定。

3 暖通空调系统与BAS的相互融合

为充分发挥BAS在暖通空调系统的功能，参建的每个单位都应做好自己的工作。设计单位应详细论证、统一规划、按需设计；施工单位应做好深化、精心施工，从用户的需求出发做好系统集成工作；建设单位应选派专业工程技术人员尽早参加到项目实施中去，为后期系统运行、维护打好基础。各方应按以上要求，才能最大限度地发挥BAS的功能，创造良好的社会经济效益。