1、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計要點 中國建筑東北設(shè)計研究院 郭曉巖【摘要】本文簡要介紹了建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容，并結(jié)合智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和建筑工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定等標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定介紹了建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及實施過程中的應(yīng)注意的問題。【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)備 監(jiān)控 設(shè)計近十多年來，建筑智能化技術(shù)發(fā)展十分迅速，新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷推出，特別是建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，其涵蓋的范圍、設(shè)計理念、設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計方法都發(fā)生了很大的變化。 建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)是利用計算機(jī)自動地對建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)視、測量和控制，由于它具有節(jié)能、高效、降低運行費用和改善環(huán)境等重要功能，已經(jīng)成為建筑智能化系統(tǒng)中十分重要

2、的組成部分。建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)遵循先進(jìn)高效、技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的原則，所采用的設(shè)計方案及產(chǎn)品應(yīng)滿足建筑物內(nèi)設(shè)備監(jiān)控管理的功能要求，系統(tǒng)硬件設(shè)備和軟件的配置應(yīng)滿足具體工程應(yīng)用中的實際需求，采用結(jié)構(gòu)化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化且具有良好的可擴(kuò)展性和開放性的產(chǎn)品，并應(yīng)充分考慮系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)或設(shè)備之間的相互通信以及根據(jù)實際需求適度考慮系統(tǒng)集成。 目前建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)的主要標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范主要有：智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 50314-2000）、民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范（JGJ/T16-92）、公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（GB 50189-2005）、采暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范（GBJ 19-1987

3、）2001年版、電子計算機(jī)機(jī)房設(shè)計規(guī)范（GB 50174-1993）、電信線路遭受強(qiáng)電線路危險影響的容許值（GB 6830-1986）、高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范（GB 50045-1995） 2001年版、建筑物防雷設(shè)計規(guī)范（GB 50057-1994）2000年版、工業(yè)企業(yè)通信接地設(shè)計規(guī)范（GB J79-1985）、信息技術(shù)互聯(lián)國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO/IEC 11801-1995）、通信光纜的一般要求（GB/T 7427-1987）、分散型控制系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)定（HG/T 20573-1995）、工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范（GBJ 93-1986）、電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)（IEC801）等。 現(xiàn)行的國

4、家標(biāo)準(zhǔn)智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 50314-2000）要求建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)對空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等運行工況進(jìn)行監(jiān)視、控制、測量和記錄，對供配電系統(tǒng)、變配電設(shè)備、應(yīng)急（備用）電源設(shè)備、直流電源設(shè)備、大容量不停電電源設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測量和記錄，并對動力設(shè)備和照明設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，監(jiān)視電梯及自動扶梯的運行，對給排水系統(tǒng)的給排水設(shè)備、飲水設(shè)備及污水處理設(shè)備以及熱力系統(tǒng)的熱源設(shè)備等運行工況進(jìn)行監(jiān)視、控制、測量和記錄，對公共安全防范系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的運行工況進(jìn)行必要的監(jiān)視及聯(lián)動控制等。 2005年7月1日實施的國家標(biāo)準(zhǔn)公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) GB 50189-2005在

5、“采暖通風(fēng)和空調(diào)節(jié)能設(shè)計”部分專門列出“監(jiān)測與控制”一節(jié)，并做了以下具體規(guī)定： （1）集中采暖與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測與控制，其內(nèi)容可包括參數(shù)檢測、參數(shù)與設(shè)備狀態(tài)顯示、自動調(diào)節(jié)與控制、工況自動轉(zhuǎn)換、能量計量以及中央監(jiān)控與管理等，具體內(nèi)容應(yīng)根據(jù)建筑功能、相關(guān)標(biāo)淮、系統(tǒng)類型等通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 （2）間歇運行的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)宜設(shè)自動啟停控制裝置，控制裝置應(yīng)具備按預(yù)定時間進(jìn)行最優(yōu)啟停的功能。 （3）對建筑面積20000m2以上的全空調(diào)建筑，在條件許可的情況下空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)及冷熱源系統(tǒng)宜采用直接數(shù)字控制系統(tǒng)。 （4）冷熱源系統(tǒng)的應(yīng)滿足基本的控制要求，包括對系統(tǒng)冷熱量的瞬時值和累計值進(jìn)行監(jiān)測及冷水機(jī)組優(yōu)

6、先采用由冷量優(yōu)化控制運行臺數(shù)的方式、冷水機(jī)組熱交換器水泵冷卻塔等設(shè)備的連鎖啟停、對供回水溫度及壓差進(jìn)行控制或監(jiān)測、對設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測及故障報警、對冷水機(jī)組出水溫度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)定等。 （5）總裝機(jī)容量較大、數(shù)量較多的大型工程冷熱源機(jī)房，宜采用機(jī)組群控方式。 （6）空調(diào)冷卻水系統(tǒng)應(yīng)滿足基本的控制要求，包括冷水機(jī)組運行時冷卻水最低回水溫度的控制、冷卻塔風(fēng)機(jī)的運行臺數(shù)控制或風(fēng)機(jī)調(diào)速控制、采用冷卻塔供應(yīng)空調(diào)冷水時的供水溫度控制、排污控制等。 （7）空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)（包括空調(diào)機(jī)組）應(yīng)滿足基本的控制要求，包括空氣溫濕度的監(jiān)測和控制、采用定風(fēng)量全空調(diào)系統(tǒng)時宜采用變新風(fēng)比焓值控制方式、采用變風(fēng)量系統(tǒng)時風(fēng)機(jī)宜采用變速

7、控制方式、設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測及故障報警、需要時設(shè)置盤管防凍保護(hù)、過濾器超壓報警或顯示等。 （8）采用二次泵系統(tǒng)的空調(diào)水系統(tǒng)其二次泵應(yīng)采用自動變速控制方式。 （9）對末端變水量系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)盤管應(yīng)采用電動溫控閥和三擋風(fēng)速結(jié)合的控制方式。 （10）以排除房間余熱為主的通風(fēng)系統(tǒng)宜設(shè)置通風(fēng)設(shè)備的溫控裝置。 （11）地下停車場的通風(fēng)系統(tǒng)宜根據(jù)使用情況對通風(fēng)機(jī)設(shè)置定時啟停（臺數(shù)）控制或根據(jù)車庫內(nèi)的CO濃度進(jìn)行自動運行控制。 （12）采用集中空調(diào)的公共建筑宜設(shè)置分樓層、分室內(nèi)區(qū)域、分用戶或分室的冷、熱量計量裝置；建筑群的每棟公共建筑及其冷、熱源站房，應(yīng)設(shè)置冷、熱量計量裝置等。 建設(shè)部于2003年4月1日正式頒

8、布了新的建筑工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定（2003年版），并于2003年6月1日實施，同時廢止1992年版的規(guī)定。而民用建筑電氣設(shè)計主要分為方案設(shè)計、初步設(shè)計和施工圖設(shè)計三個階段，2003年版的規(guī)定與1992年版相比變化較大，例如取消了初步設(shè)計階段的大量表格計算、規(guī)定施工圖設(shè)計中建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)大部分圖紙由承包商負(fù)責(zé)深化設(shè)計等。雖然新版的規(guī)定把一部分圖紙內(nèi)容調(diào)整到了深化設(shè)計中，但是對設(shè)計單位應(yīng)完成的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容及配合承包方了解設(shè)備及需求、審查深化設(shè)計圖紙等方面的要求卻并沒有降低。原則上方案設(shè)計文件應(yīng)滿足編制初步設(shè)計文件的需要，初步設(shè)計文件應(yīng)滿足編制施工圖設(shè)計文件的需要，施工圖設(shè)計文件

9、應(yīng)滿足設(shè)備材料采購、非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制造和施工的需要（如設(shè)計說明、系統(tǒng)圖、平面圖、材料表等）。通常設(shè)計單位對建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計是包括在弱電設(shè)計或是總的電氣設(shè)計中，而工程承包方的二次深化設(shè)計有時是僅包括建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的單項設(shè)計（弱電總承包等情況下可進(jìn)行總體設(shè)計）。 方案設(shè)計階段，建筑電氣專業(yè)建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計文件主要為設(shè)計說明書，包括在電氣或弱電總說明中闡述設(shè)計范圍及建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)說明建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計包含的內(nèi)容，當(dāng)由建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)完成系統(tǒng)集成時，應(yīng)說明集成的內(nèi)容等。 初步設(shè)計階段，建筑電氣專業(yè)建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容包括設(shè)計說明書、圖紙目錄、系統(tǒng)圖、平面圖、主要設(shè)備材料表

10、等。設(shè)計依據(jù)主要包括建筑概況、相關(guān)專業(yè)提供給本專業(yè)的工程設(shè)計資料、建設(shè)方提供的有關(guān)職能部門認(rèn)定的工程設(shè)計資料及建設(shè)方設(shè)計要求、本工程采用的主要標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)，建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)控制室的位置、面積、獨立設(shè)置或與哪些系統(tǒng)合用，監(jiān)控總點數(shù)，包括數(shù)字輸入、數(shù)字輸出、模擬輸入、模擬輸出各為多少，系統(tǒng)的組成等。對于制冷及熱力系統(tǒng)應(yīng)說明制冷機(jī)及鍋爐的形式、臺數(shù)及自帶的控制功能與控制要求以及建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)的控制功能；對冷凍（冷卻）水系統(tǒng)應(yīng)說明冷凍（冷卻）水泵的臺數(shù)、冷卻塔的臺數(shù)，控制要求及建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)的功能；對于空氣處理及給排水系統(tǒng)應(yīng)說明設(shè)備的臺數(shù)、控制要求及建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)的功能；對于供配電設(shè)

11、備監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)說明高低壓開關(guān)柜、變壓器、發(fā)電機(jī)、直流電池屏臺數(shù)，主要設(shè)備的使用功能（同時應(yīng)注意變電所綜合自動化系統(tǒng)與基于建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的簡化變配電智能化系統(tǒng)的區(qū)別）；說明照明系統(tǒng)的控制要求（同時應(yīng)注意專用的照明控制系統(tǒng)與基于建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的照明控制的區(qū)別）等；當(dāng)完成智能化系統(tǒng)集成功能時需說明集成的子系統(tǒng)及其要求；主要產(chǎn)品的選型；設(shè)計中所使用的符號、標(biāo)注的含義；接地要求、導(dǎo)線選型及敷設(shè)方式等；需提請在初設(shè)審批時解決或確定的主要問題（這一點往往容易被設(shè)計者忽略）。系統(tǒng)圖應(yīng)畫出系統(tǒng)干線圖，控制室大體位置，設(shè)備、DDC大體位置，數(shù)量應(yīng)在干線圖中大體標(biāo)出（可只標(biāo)出線路連接路徑不做線路具體選型）。平面圖

12、包括控制室平面布置圖和各分站DDC平面布置（可只畫出設(shè)備平面分布不做線路具體連接）。主要設(shè)備材料表包括主要設(shè)備的圖例、名稱、型號規(guī)格、技術(shù)參數(shù)、單位、數(shù)量、安裝方法等。 施工圖設(shè)計階段，設(shè)計文件包括圖紙目錄、施工設(shè)計說明、系統(tǒng)圖、平面圖、主要設(shè)備表。施工圖設(shè)計說明中的設(shè)計依據(jù)可按初步設(shè)計中的內(nèi)容進(jìn)行說明，設(shè)計范圍包括建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)控制室的位置、面積、獨立設(shè)置或與哪些系統(tǒng)合用，監(jiān)控總點數(shù)及DI、DO、AI、AO的數(shù)量，系統(tǒng)的組成等。當(dāng)完成智能化系統(tǒng)集成功能時需說明集成的子系統(tǒng)及其要求（與初步設(shè)計一致），主要產(chǎn)品的選型、設(shè)備定貨要求及設(shè)計中所使用的符號、標(biāo)注的含義，接地要求，導(dǎo)線選型及敷設(shè)方式以

13、及系統(tǒng)的施工要求和注意事項（包括布線、設(shè)備安裝等）、工程選用的標(biāo)準(zhǔn)圖等。系統(tǒng)圖包括繪至DDC站為止的監(jiān)控系統(tǒng)干線圖，系統(tǒng)主要設(shè)備，與DDC站的連接，線路選型與敷設(shè)方式，線纜、設(shè)備的數(shù)量、路由，主要設(shè)備與設(shè)備間的線路連接，設(shè)備材料的圖例、型號、數(shù)量應(yīng)與平面圖材料表一致，設(shè)備位置應(yīng)與實際位置基本一致。監(jiān)控點表應(yīng)說明詳細(xì)的設(shè)備和DDC的分布位置、監(jiān)控對象、實現(xiàn)的功能、監(jiān)控點分類、點數(shù)統(tǒng)計及DDC的點數(shù)占用率等，各監(jiān)控點、DDC與干線系統(tǒng)圖應(yīng)嚴(yán)格一致。平面圖包括控制室平面布置圖、接地平面圖、DDC平面布置圖、干線及設(shè)備機(jī)房外線路平面圖。主要設(shè)備材料表包括主要設(shè)備的圖例、名稱、型號規(guī)格、技術(shù)參數(shù)、單位、

14、數(shù)量、安裝方法等。建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)及系統(tǒng)集成包括繪至DDC站為止的監(jiān)控系統(tǒng)方框圖，隨圖說明相關(guān)建筑設(shè)備監(jiān)控（測）要求、點數(shù)、位置，配合承包方了解建筑設(shè)備情況及要求，審查承包方提供的深化設(shè)計圖紙。在施工圖設(shè)計中需說明對成套產(chǎn)品的技術(shù)要求，并以能滿足編制投標(biāo)書的要求和審核承包商深化設(shè)計為原則。 深化設(shè)計階段，其與施工圖設(shè)計的主要區(qū)別在于增加了詳細(xì)的分系統(tǒng)圖、詳細(xì)的設(shè)備機(jī)房內(nèi)DDC與監(jiān)控設(shè)備的連接平面圖和接線圖及詳細(xì)的設(shè)備材料清單。2003年版規(guī)定調(diào)整到深化設(shè)計中的圖紙主要是子系統(tǒng)的系統(tǒng)圖、傳感器、執(zhí)行器的材料選擇、機(jī)房內(nèi)設(shè)備與DDC之間具體連接的平面圖等。深化設(shè)計要求承包方應(yīng)負(fù)責(zé)提供相應(yīng)的深化設(shè)計

15、，主要有設(shè)計說明、系統(tǒng)圖、平面圖、設(shè)備安裝大樣圖、各系統(tǒng)或設(shè)備的監(jiān)控原理圖及電氣端子接線圖、系統(tǒng)設(shè)備配置及器材與線纜清單、系統(tǒng)安裝及施工的土建條件與環(huán)境要求。建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)注意的問題： （1）應(yīng)根據(jù)實際工程的實際需求及時確定合理的設(shè)計方案。例如目前有多種形式的建筑物管理系統(tǒng) BMS（Building Management System）、建筑物自動化與管理系統(tǒng) BAMS（Building Automation Management System）、專用的設(shè)備管理系統(tǒng) FMS（Facility Management System）、IBMS（Intelligent Building M

16、anagement System）、綜合信息管理系統(tǒng)I2BMS（Integrated Intelligent Building Management System）、基于企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的綜合信息管理系統(tǒng)I3BMS（Intranet Integrated Intelligent Building Management System）等，是否需要做系統(tǒng)集成，如何適度、合理地集成也應(yīng)在確定的設(shè)計方案的過程中給予認(rèn)真考慮。 （2）做好細(xì)致、全面、深入的專業(yè)協(xié)調(diào)與配合十分重要。建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)具有比其他智能化系統(tǒng)更為復(fù)雜的專業(yè)交叉與配合，因此專業(yè)協(xié)調(diào)與配合問題尤為重要和突出。專業(yè)條件是設(shè)計必要的依據(jù)，其來自

17、各種設(shè)備對應(yīng)的專業(yè)及管理者的策劃要求，建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)面對的設(shè)備很多，要求獲得的相關(guān)條件和參數(shù)比較多，例如通風(fēng)空調(diào)、給排水、供配電專業(yè)要提供設(shè)備運行的參數(shù)主要有冷水機(jī)組啟/停的要求以及限制條件、水泵運行條件及備用啟動條件以及最大壓力值、最低/最高的冷卻水/冷凍水溫度及壓力值、調(diào)節(jié)閥兩側(cè)的壓差值、管路末端的工作壓力值、排風(fēng)量及新風(fēng)的溫濕度值、水池水位、設(shè)備交替使用的方式、允許設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的調(diào)整時間、冷/熱量的計算方法、閥門的控制方式、供電電壓范圍、電壓/電流報警界限、設(shè)備（如變壓器等）的允許溫升范圍、流量計量、設(shè)備運行記錄（啟停、故障、使用時間累計）、設(shè)備運行時間管理（含節(jié)假日管理）、設(shè)備運行管

18、理極限及應(yīng)急處理要求、用電/節(jié)電管理策略、用水/節(jié)水的管理策略、對應(yīng)的設(shè)備運行程序/軟件等。通常正規(guī)的建筑設(shè)計單位各專業(yè)配套，配合方便，在建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計過程中便于及時解決設(shè)計中發(fā)現(xiàn)的問題，可進(jìn)行及時調(diào)整，以減少在以后施工時出現(xiàn)更大的問題，即使在施工時出現(xiàn)問題也容易糾正。只有各相關(guān)專業(yè)密切協(xié)調(diào)與配合，才有可能做好建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。 （3）應(yīng)注意解決好建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計過程中出現(xiàn)的突出問題。如集成商對建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計不夠了解且與建筑設(shè)計單位各專業(yè)之間的配合不夠、設(shè)計單位未配置必要的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計人員、包括建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)在內(nèi)的智能化系統(tǒng)設(shè)計沒有按照國家規(guī)定合理取費、建筑設(shè)計單位的主體專業(yè)未充分考慮建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)對土建的有關(guān)要求等。同時建設(shè)單位在設(shè)計