樓宇自控系統及聯動設計

在智慧建築設計中, 對於建築內的各智慧化系統設定的設計中,目前存在著幾種做法。一種方式是認為應將各子系統進行整合, 即將我們通常所稱之為3A的系統進行整合, 這種做法, 在前幾年中勢頭較大。一談到智慧建築, 就要進行如此的整合, 否則就認為不稱其為智慧建築, 經過近兩年的大量工程實踐, 在這方面又開始有點降溫。另一種方式是建築內的各子系統都相對獨立, 各子系統在處理自身系統的工作外, 與其它各子系統沒有系統上的物理聯絡。這種做法, 各子系統工作狀態好壞, 完全是該子系統自身的狀況所決定,不受其它子系統影響。還有一種方式, 則是有選擇性地將某些平時工作上有聯絡的子系統之間,產生一種聯動關係, 也不妨稱之為有關子系統的小整合。

　　在智慧建築的系統整合方面, 有著不同的做法, 這完全是正常的現象。縱觀我國智慧建築的發展, 真正在建築界廣泛進行規劃和設計也只有幾年的時間, 也就是從九十年代初, 我國基本建設發展的高峰期間, 在智慧系統方面才逐漸被廣大業主、房地產開發商以及設計人員理解、認識和接受, 並開始著手進行設計和實施。但作為智慧建築中的一些子系統, 早在80年代就開始進行了設計。自從96年初在上海召開了我國第一次智慧建築研討會後, 在行業內才真正有系統、有目標地在這方面進行了大量的工作。隨著對智慧建築的設計、研究, 才開始提出對各系統的整合問題, 許多承包商在此時, 為了公司業務的發展, 紛紛開始拓展自身的業務範圍, 打出了系統整合商的旗號。

　　然而在國際上, 智慧建築的發展, 並不象我們那樣炒作的熱火朝天, 而是本著務實的態度, 該具備哪些系統, 就由那些有專長的承包商來承擔。需要整合到何種程度, 均是從實際應用的角度來衡量, 在有的系統之間的聯絡, 可通過日益發展的網際網路進行。從而達到各有必要聯絡的系統之間的資訊資源能夠共享。

　　關於樓宇自控系統, "民用建築電氣設計規範" JGJ/T16-92中對其提得較為明確, 就其功能來看, 幾乎包括相當多的方面, 但其主要的目的在於:

　　1.確保建築物***群***內環境舒適; 　

　　2.提高建築物自身以及人員與裝置的整體安全水平和災害防禦能力;

　　3.通過最佳控制節省消耗; 　

　　4.提供可靠的、經濟的最佳能源供應方案, 進行節能管理;

　　5.使裝置高效執行,減輕人員勞動強度;

　　6.不斷地、及時地提供有關裝置執行情況的資料, 集中收集、整理, 作為裝置管理決策的依據,實現裝置維護工作的自動化。

　　依據以上的應用功能, BA系統應劃分為二個子系統, 它們是:

　　1.防火與保安子系統, 包括:

　　　a.火災報警與消防控制系統; 　

　　　b.人員出入監視系統; 　

　　　c.保安巡更系統; 　　

　　　d.防盜報警系統;

　　　e.其它需要實現安全監控的系統 ***如地震監視與報警, 煤氣洩漏報警等等***。

　　 2.裝置執行管理與控制子系統包括: 　

　　　a.採暖、通風與空氣調節***HVAC***系統; 　

　　　b.給水 ***含冷水、熱水、飲用水*** 與排水系統; 　　

　　　c.變配電與自備電源系統;

　　　d.電力供應與照明控制; 　

　　　e.其它一切需要監控的系統 ***如電梯、廣播、電纜電視等等***。

　　從技術角度來看, 這兩類子系統的劃分, 具有硬體裝置資源的共享好, 便於整體的管理和維護 , 可以統籌在正常與異常情況下的裝置控制方案,從而達到實現全面的集中監控。

　　這種系統的構成方式, 與國際上有些做法是相類似的。只不過我國的消防管理體制要求火災自動報警系統應為一個獨立的系統。但隨著技術的發展, 逐漸在某些地方, 允許火災自動報警系統向樓宇自控系統傳送訊號。既平時BA系統可以從火災自動報警主機上獲取其執行狀態的各類訊號。火災時, 火災自動報警系統可向樓宇系統發出訊號, 這種單向性的資訊流向, 反映的是我國消防部門管理的需要。例如某家國外著名的建築設計事務所, 在我國承擔的幾項工程設計, 就是將樓宇自控系統和火災自動報警系統的一些功能混合起來 ,並將應歸到消防系統聯動的消防裝置, 納入到樓宇自控系統中去控制。在實施過程中, 由於管理體制的要求, 不得不按國內的要求進行改動, 將消防的專用裝置歸到消防聯動中。除消防之外的樓宇自控系統中的各項子系統, 則可實現小整合。

　　這種做法, 我們在北京的某項重點工程設計中, 就採取了將樓宇自控系統、閉路監視系統、防盜報警系統、門禁系統進行了有機的整合, 或稱之為聯動, 以滿足實際執行管理的需要。

在這項工程中, 有關子系統的聯動關係, 可舉某事件為例, 看其之間的相互關係和動作。例如保安系統設定的閉路電視和防盜報警系統, 白天由於監視區域內人員來回走動 ,閉路監視系統處於工作狀態, 而防盜報警系統則處於撤防狀態。由於此建築屬於業主自己使用, 人流相對在上班期間流動。當下班人員離開後, 防盜報警系統處於設防狀態。考慮到夜間無人辦公, 有些公共區域的照明由BA系統控制關閉, 留下少量的照明燈。一旦防盜報警的探測器探測到有人非法闖入, 立即將報警訊號送至BA系統, 由BA系統控制開啟相關區域的照明。同時,閉路監視系統立即進行跟蹤監視,保安監控的錄影機則進行實時錄影。

　　另外, 對於大樓內設定的門禁系統, 也與消防報警系統進行聯動, 當發生火災報警並確認後, 有關的消防通道上的門禁也將被旁路, 使人員能夠順利地進行疏散, 保證了樓內人員的安全。通過對工程設計的實踐感覺到, 在設計中, 若要做到各子系統能有機地進行聯動, 首先要求各子系統在通訊協議上應該一致, 避免在整合過程中出現無法整合, 或是需要一些額外的設施方可整合, 給業主造成不必要的負擔。關於資訊資源的一致性, 這不僅是對承包商提出要求, 而是對智慧建築系統的全過程提出要求。因為目前市場還未達到一個統一的規範, 所有的系統並不完全是由一家承包商來提供, 而各生產廠家的產品並不都是完全一致, 它們的通訊協議也有所不同。就目前市場情況來看, 在確定產品時有這麼幾種情況:

　　一種是由系統整合商中標後, 由中標方統一考慮各子系統產品廠家。這種做法, 容易選擇通訊協議一致的產品, 能夠較好地達到相關子系統之間的聯動***或整合***。也就是在BMS系統中, 各子系統之間資訊資源容易達到共享。

　　第二種做法是由業主自行招標或確定各子系統的承包商,完後再由系統總包來負責。這種做法, 業主往往片面地追求了價格, 而忽略了系統整合中所必須注意的問題, 即系統未達到統一的通訊協議。有的系統不具備開放性, 由於先天不足, 給總包方帶來了困難, 最終還是業主自身受到損失。為了能在BMS下集中管理, 要達到各子系統之間資源共享,又須花費額外資金進行彌補。例如在設計階段, 設計人員根據工程要求和特點合理進行子系統之間的整合,在整合過程中, 可以要求各子系統的通訊協議應能符合TCP/IP協議。

　　在樓宇裝置的控制中, 我們強調產品和系統的開放性, 目的也就是在於使產品能有資訊資源的一致性。值得注意的一點是, 有許多產品供應商或承包商都稱自己的產品或系統是開放的, 能與各家的產品進行通訊, 將不同廠商的產品或系統整合在一個系統內, 並由主系統對其進行監視和控制。但必須注意, 並不是所有的產品都是完全開放的, 它們可能是由於通訊協議的差異導致系統整合中的不盡人意, 或是需付出額外的軟體編制費用, 修改介面介面。

　　例如有兩家公司的產品均符合 BACnet 協議, 然而第一家公司的產品是 BACnet 9. 6kbMS/TP, 第二家公司的產品是 BACnet 156kb Arcnet, 當兩家公司產品接進同一網路時, 則會因為傳輸速率的不同, 而出現互聯方面的困難。所以並不是所有符合 BACnet 協議的產品都可互聯, 我們還必須看這些產品的詳細特徵。

　　因此建議從規劃設計開始, 就必須強調系統的開放性, 強調系統聯網中的資訊資源共享問題, 在以後施工、安裝過程中, 均應有所要求, 前後一致, 滿足要求。

　　鑑於智慧建築中目前存在的問題, 一是尚未有正式的設計標準, 同時也沒有統一的驗收標準, 具體要達到一個什麼樣的程度, 以什麼標準來驗收, 很難有一定論。因而造成了有些系統執行不正常的結果, 這在有些地方的調查中佔有一定的比例。這同樣是存在於設計和施工質量的問題。對於設計和施工中存在的問題, 大致有以下幾點:

　　1.設計人員對此瞭解不深, 有的單位基本不設計智慧化系統, 而是交給系統承包商。而系統承包商由於在商務談判中費用較低, 因此在系統深化設計中, 對擋次、標準等有所降低, 控制點較少且不合理, 精度滿足不了要求, 只求系統能執行起來。

　　2.設計BA系統不僅是電氣專業弱電人員的事情, BA系統中, 佔大頭的是HVAC, 這就要求必須與裝置專業的人員密切配合, 包括承包商的深化設計等, 均應與裝置專業人員密切配合。否則, 對原設計人員的設計思想, 控制要求等, 均不能做到切合實際, 而只能將系統執行起來, 達不到預期的目的。

　　3.施工問題, 質量達不到要求,目前國內的承包商, 由於經營方面的原因, 在工地現場施工人員中, 只有一部分是公司的員工, 大部分是臨時或是合作的施工方, 許多人的素質不高, 野蠻施工的情況時有發生。

　　4.公司內?a href='//' target='_blank'>咳嗽? 水平參差不齊, 可能某些人負責的工程較好, 而某些人則不行, 並不是人人都有高水平。

　　5.有的公司對某些出效益、有名利的工程能認真對待, 反之則有所折扣, 造成了有些大公司做不好小活。使有的業主產生畏難情緒, 是按什麼為依據來確定承包商。　　總之, 樓宇自控系統的聯動設計, 是我們實現BMS系統的重要環節。從設計、施工以及承包商均應進行密切配合, 瞭解設計意圖, 進行精心施工。只有這樣才能達到真正意義上的系統聯動***或整合***, 達到處理突發事件的能力。也只有這樣, 才能提高智慧建築中裝置執行管理的能力, 達到預想的要求。