李春鹏

【摘要】在建筑智能化系统中，建筑设备监控系统（BAS）是最能体现建筑节能的系统，是和建筑环境联系最密切的系统，同时也是关联技术最多的系统。要设计一个先进合理，经济适用的建筑设备监控系统，需要设计人员对设备、工艺、机电系统十分熟悉，也需要设计人员与业主、物业管理公司和其他相关专业工程师做充分的沟通和需求分析。笔者将结合实际工程案例和用户需求与读者分享某大型购物中心项目BAS系统设计的心得和体会。

【关键词】建筑智能化；楼宇自控；设备监控

在建筑智能化系统中，建筑设备监控系统（BAS）是最能体现建筑节能的系统，是和建筑环境联系最密切的系统，同时也是关联技术最多的系统。要设计一个先进合理，经济适用的建筑设备监控系统，需要设计人员对设备、工艺、机电系统十分熟悉，也需要设计人员与业主、物业管理公司和其他相关专业工程师做充分的沟通和需求分析。笔者有幸参与了深圳某国内著名品牌购物中心的建筑设备监控系统设计，该工程的BAS系统设计遵循了“面向用户、以用户需求为导向”的设计原则，在对空调设备监控策略的设计上有自己的特色。

根据该项目机电系统的设计和业主的需求，建筑设备监控系统的监控内容包含如下9个方面：

1、换热站系统监控

2、环境监测（温度、湿度、CO2浓度）检测

3、天面风井水位监测

4、给水，消防系统分区减压阀监测

5、商铺水阀监控

6、通风空调系统监控

7、送排风系统监控

8、给排水系统监控

9、扶梯、电梯系统监控

其中，换热站系统监控和扶梯、电梯系统监控由区域冷站设计单位和电梯厂家提供配套群控系统，并通过高阶接口接入本项目建筑设备管理系统（BMS）。笔者负责其余内容的设计。下面，笔者将结合工程实际和用户需求，与读者分享本项目BAS系统设计的一些特别之处。

一、通过优化AHU空调系统监控策略避免商业中庭送风冷热不均的问题

该购物中心共有五层，地上四层、地下一层，内部通过中庭的大洞将建筑物内的公共空间连成一个整理，中庭的顶部设计了自然采光的玻璃顶棚。空调工程师在进行中庭空调系统的设计时，采用了全空气系统（AHU）+变风量末端的空调形式。这种空调形式上类似于变风量空调系统（VAV），如果BA监控策略采用VAV空调系统常用的定静压或者变静压控制——即通过风道压力来控制送风温度和冷水阀开度，通过送风温度控制末端VAV Box阀门开度，将会造成低层中庭中过冷而高层中庭过热的问题。因为，玻璃顶棚会造成中庭顶部的温度较高，顶层VAV Box阀门往往是开到最大，而冷气通过中庭的大洞流向底层，底层的VAV Box阀门因为温度过低而关闭。末端风阀的开度不均衡导致空调系统高低楼层送风量差别较大，从而造成了中庭送风冷热不均，顶层过热、底层过冷。这也是有中庭的购物中心项目常见的空调问题。

通过和空调工程师与物业管理方的深入沟通，对AHU空调系统监控策略提出以下改进措施：

（一）在AHU送风主管上加装温度传感器，空调季节时，AHU冷水阀开度由原来的根据风道压力控制改为根据送风温度控制，保证AHU送风温度稳定在设定温度。而作为AHU冷水阀开度的控制依据，送风温度由物业根据运行经验和气温状况手动设定；

（二）AHU风量控制由原来的根据风道压力控制风机变频改为根据中庭顶部回风温度控制控制风机变频。

（三）其他监控策略不变。

商场中庭监控原理图

上述监控测策略对建筑中庭和采光顶棚对室温的影响提出了务实、创新的监控思路，通过将送风温度改为手动可调，避免了末端风阀的开度不均衡的问题。实际运行结果证明，该策略能够有效缓解中庭冷热不均的问题。

二、结合物业管理模式优化BA系统设计

BAS系统设计除了要考虑对常规机电设备的监控，还应该考虑通过BAS系统帮助物业管理公司解决一些在日常管理工作中遇到的实际问题。

该购物中心物业管理公司向我们提出了以下四个问题：

（一）购物中心营业时间结束后，首层临街商铺和地下一层的超市还要继续营业一段时间，所以空调系统不能完全关闭，冷冻水泵还要继续运行。如果能关闭商场已经停止营业区域的空调冷冻水管，就能减少这部分冷冻水循环所需要的动能，从而节约冷冻水泵耗电量。

（二）购物中心天面有大量风井送排风口，这些风口考虑到美观往往被要求不能突出天面设置风口，所以建筑一般采用下沉风井侧面开百叶的做法，并在下沉风井内考虑排水措施。如何能有效预防雨水通过天面风井进入建筑屋内？

（三）商场结束营业后，有的商铺往往忘记关闭风机盘管，从而造成用电浪费。

（四）商场大卖场空调一般由卖场租户自己建设，空调形式一般为AHU。租户AHU与建筑其他区域共用新风竖井。如何防止租户出于减少AHU耗电量考虑，故意浪费新风？

针对物业管理公司提出的问题，对本项目BAS设计提出以下优化措施：

（一）通过与空调工程师深入配合，将商场首层临街商铺和地下一层商铺的支干管独立设置。由原设计分区域接入竖向水管改为支干管水平走管。这样一来，商场首层临街商铺区域和地下一层商铺区域冷冻水支干管和商场其他区域的冷冻水支干管相对独立，在商场其他区域的冷冻水支干管上装设电动水阀并由BAS按照商场营业时间自动控制开闭，就能满足物业管理公司提出的管理要求，可以节约冷冻水泵用电。

（二）在天面下沉风井内装设液位开关，当积水达到报警水位（低于潜污泵溢流水位）时报警，提醒物业管理人员注意，并采取相关措施。

（三）设计与电气工程师协商，优化入户电箱配电结线设计，在户内风机盘管配电回路加装接触器，BAS通过该接触器通断并监视该回路工作状态。同事，与空调工程师沟通，风机盘管水阀采用断电自动关闭的电动二通阀。这样一来，物业对商场租户空调便有了控制权，当营业时间结束后，物业可以考虑切断所有商铺的风机盘管配电。

（四）由于大卖场租户AHU和建筑其他区域共用新风竖井。而其他区域由于采用风机盘管+新风的空调形式。在空调季，这部分新风已经经过一次空气处理。有的大卖场租户故意将AHU新风阀全开，以减少AHU空气处理耗电量。这样做对整个新风竖井而言，却增加了空气处理耗电量，而这部分电费往往是通过公摊电费包在物业管理费中。大卖场租户的行为无疑增加了物业的运营成本。设计在与暖通工程师充分沟通后，建议他们在大卖场租户的新风竖井接口处装设电动多叶调节阀。在空调季，电动多叶调节阀保证合理开度，即保证大卖场新风量满足设计要求，又防止租户自己将AHU新风阀全开；在过渡季节，电动多叶调节阀全开，租户AHU可以尽量使用未经空气处理的室外空气，从而节约建筑物空调耗能。

从上述的实际案例可以看出，对空调通风系统、工艺的了解和熟悉对BAS系统设计是非常重要的。阀门、传感器设置在合适的位置并通过合理的监控策略可以起到节约能源、提高管理效率的作用；相反，如果设置在错误的位置，不但达不到预期的效果，反而会影响机电系统正常运行。

三、结束语

通过和业主方、物业管理方、各专业工程师的深入沟通，了解各方需求和设计要求，本着“面向用户、以用户需求为导向”的设计原则，真正将用户需求落实在设计之中，而不是照搬标准图册，是设计好一个复杂项目BAS系统的必由之路。也只有这样做，才能更好地发挥BAS系统节能、高效、降低运行费用和改善环境的设置初衷。