某医院楼宇自控系统的方案设计及运用

　　本文以某医院的楼控设计方案为例，针对医院建筑的特点，阐述了其楼宇自控系统的方案设计、系统配置、系统功能及运行的经济及节能分析。

　　1、概述

　　某医院门、急诊及病房楼由地下一层、地上十三层构成，建筑物总高度为49.45m，总建筑面积为42868.3m2，其中地上建筑面积39745.5m2，地下建筑面积3122.8m2。整个建筑按楼层和东西部划分功能区域，其中地上1~5层为门、急诊各科室，手术室，ICU病房及医院办公区域，6~13层为普通及干部病房。　

　　医院建筑的使用特点与一般的大楼有很多不同之处，本项目的使用特点为时间性强、人员流动率高，因此应根据人员流量，门、急诊时间及诊室分布等情况来调节相应机电设备的启停。

　　医院大楼内根据功能不同分为公共区、手术区、病房区、洁净区等，不同区域的空气流向应分开，以防止交叉感染，因此应对空调、通风系统分区域设计；楼宇自控系统也应分区控制以满足医患对楼内温度、湿度、通风等环境条件的要求，降低患者因空气不洁而被感染的几率，缩短治疗周期，提高治愈率。

　　此外，楼宇自控系统平台还可实现与消防报警系统、智能照明系统、安防系统、停车场管理系统等的接口的连接和联动。

　　2、设计思路

　　本项目的楼宇自控系统设计主要遵循舒适、节能、安全可靠、开放、高效的设计原则：

　　◆根据季节、人员和空气流动情况的变化，对空调通风系统进行高精度的控制和调节，从而提供舒适的温度、湿度，满足使用需求；　

　　◆在满足舒适性的前提下，通过合理组织设备运行，自动高效地控制设备能耗，能够降低运行成本和设备管理成本，提高管理效率；

　　◆通过对机电设备的实时检测、异常报警和及时处理，使大楼具备预防机电设备突发故障的有效方法，以确保设备和财产安全；　

　　◆系统结构是开放式的，支持BACnet、LonWorks和RS485等总线方式，便于今后接入其他系统；

　　◆通过对设备运行状况的监测、诊断和记录，及早发现和排除故障，及时发出维护和保养通知，保证设备始终以良好的状态工作，可靠运行。

　　3、系统结构

　　在本工程中，楼宇自控系统可实现对冷热源系统、空调及送排风系统、变配电设备，以及照明、给排水、医疗气体监视和电梯等系统的自动监测或控制，并同时收集、记录、保存及管理有关系统的重要信息及数据。

　　（1）管理网（MLN）

　　系统的图形工作站可以进入以太网进行数据管理，实现区域性数据联网，提高管理水平。

　　（2）自控网（ALN）

　　每台现场控制器DDC可以通过PeertoPeer网络（同层总线共享无主从方式）连接多达100台ALN控制器，速率可达到115.2kbps。

　　（3）楼层网（FLN）

　　每台模块化可编程控制器的LAN网可连接多达216个独立式或非独立式单元控制模块（PXM、TX-IO等），为系统扩展及组建大型集散系统提供方便。

　　4、系统监控内容

　　本项目楼宇自控系统的监控对象包括：冷源系统、热交换系统、空调机组、新风机组、送排风系统、给排水系统、医疗气体监视系统、风机盘管、照明系统。通过集成方式实现监控的系统包括：冷水机组、电梯系统、变配电系统、柴油发电系统、智能照明系统、安防系统（监控、报警及出入口控制系统）、停车场管理系统。

　　5、系统软件功能

　　（1）控制软件

　　网络控制器及直接数字式控制器能实现的标准及完备的控制模式包括：两态控制、比例控制、比例加积分控制、比例加微积分控制、控制回路的自动调节。

　　（2）节能软件

　　可在系统内自动运作而不需要操作人员介入的软件程序包括：每日/每年的预定时间表、假期的安排表、临时操控安排表、最佳启/停控制、夜间设定点自动调节控制、焓值切换、用电量高峰期的限制、温度设定点的重置、制冷机的组合及次序控制。

　　（3）报警管理

　　报警的管理包括监察、缓冲、储存及将报警显示在操作站上。所有的报警均应显示相关报警监控点的详细资料，包括报警发生的时间及日期。报警应根据严重性分级，以便更有效及快速地处理严重的报警。用户可以自行设定不同的报警严重性级别。

　　（4）监控点历史纪录及动态趋势记录

　　①监控点历史记录

　　楼宇自控系统内所有监控点的历史都自动存放在相关的网络控制器内。模拟量输入监控点应该每半小时取样本一次，过去24小时的记录应随时可以被用户提出来分析研究。

　　②动态趋势记录

　　用户可根据需要将动向趋势软件应用在系统内任何的监控点，并可自行选择抽取样本的时间（一分钟一次至两小时一次可选）。每个网络控制器最少可以储存5000个样本资料。

　　（5）累积记录

　　每个网络控制器均可进行下列累积记录：

　　◆运行累积记录，如水泵的运行累积时间记录；

　　◆模拟量及脉冲累积记录，如用电量记录；

　　◆发生事项的累积记录，如水泵、风机启/停累积次数记录。

　　若累积值超过用户所定下的限额，系统将自动把用户指定的警告信息发放出来。

　　系统采取的节能措施及效果

　　6、系统采取的节能措施及效果

　　本项目选用的楼宇自控系统具有良好的节能管理功能，系统正常运行后带来了显著的节能效益：能源得到了充分合理的使用，不必要能源消耗得到削减，能源费以最经济的方式开支，实现了15%~20%的能源节约。

　　本项目主要通过以下三个方面实现节能：

　　◆操作和管理成本的有效控制；

　　◆能源的获取和使用的管理，即根据本地区电力部门所采用的峰值和非峰值不同计费方式的政策，在用电期内对机电设备的耗电情况进行判断，适时完成对超额用电设备的卸载，以避免在用电峰值阶段承担高额的电费；

　　◆其他一系列降低能源消耗的措施和方法。