智能化改造，实现“节约型政府”表率

一、项目介绍

    系统规模：

    楼宇自控系统（担负着对楼内重要设备的运行及监控，能保证设备的安全、可靠、低能耗、高效率。）

    视频监控系统（它能满足低照度、高变焦、宽角度的监视要求、一旦发现异常，便会迅速采取行动，且产品质量过硬，符合大会堂这种国家级建筑的要求。）

    项目特点：

★ 系统总体性能可靠、实用、经济；

★ 系统实现分级管理，分散控制，软硬件分散配置；

★ 监控管理功能集中于中央工作站，现场控制和调节功能由直接数字控制器（DDC）完成。

★ 中央管理站停止工作不影响子系统的功能和设备运行，网

络通讯控制也不因此中断。

★ 分区DDC采用模块化结构。

★ 系统具有抗电磁波干扰能力。

    人民大会堂三区热力站及东西空调机组自动控制系统是人民大会堂的重要改造配套项目之一，主要包括通风空调设备、热力站设备等设备。东西机房及热力站视频监控系统为单独的系统，照明控制与之配合操作运行管理；楼宇自控系统采用无主从网络结构，管理人员在监控中心能对各监控设备及环境实现全面监控管理，对充分利用人力资源、实现动力设备维护现代化具有积极的促进作用。

二、节能工程创新点

    在人民大会堂三区热力站及东西空调机组智能化改造项目过程中，始终坚持“通过系统的技术集成和技术创新体系，围绕建筑智能化综合改造必须解决的突出问题，瞄准国际前沿，结合工程实际和潜在需求，按照建设新型和谐社会的要求，提升既有建筑的使用功能，改善室内外环境，消除安全隐患，提高建筑节能和可再生能源利用水平，最大限度地节约资源、保护环境、减少污染”的指导思想，结合人民大会堂实际情况，公司组织各专业对大会堂智能化改造进行综合分析，为实现“节约型政府”作表率。

    针对传统设计模式很难适应生态节能建筑设计要求的现状，我们在设计最初方案阶段各专业人员就开始介入，提出初步的生态节能方案，并在后续的设计中综合建筑、规划景观、结构、暖通空调、给排水、建筑电气与楼宇控制、室内设计等各个专业，通过有机整合和密切协作，综合采用成熟的高新技术及产品，形成一整套生态节能体系。并且采用了较为先进的新产品和新工艺，如对空调机组和水泵的控制采用了国内新兴的节能变频器，即在普通变频器的基础上加上硬件和节能软件，消除了谐波干扰，并根据运行实际进行适时动态节能控制；三区厅室空调由全空气空调处理系统进行调节，并在对应的每个厅室内安装了几个送、回风阀，根据室内温湿度和二氧化碳浓度要求对每个送、回风阀进行调节控制，以达到舒适和清新的环境要求。在照明控制方面，在各机组内、空调及热力站机房内设置视频监控系统，对应机组照明、机房照明根据视频监控的需要进行启停控制以节约能量和人力成本。

三、智能化系统改造实现的功能

    人民大会堂三区地下室热力站和东空调机房建筑设备监控管理子系统（BAS）作为智能楼宇管理系统的一个最基础的子系统，承担着建筑设备的监测、控制和集中管理，以保证这些设备安全、可靠、低能耗、高效率地正常工作。人民大会堂的受控建筑设备主要由人民大会堂三区地下室热力站和三区东西机房及科技厅空调机组及五楼新风机组，厅室温湿度及二氧化碳浓度监测以及配套设施，东机房及热力站照明控制，东机房及热力站视频监控等组成。大会堂楼宇控制技术是对机电设备管理和维护的一项重要调控技术，促进了建筑设备性能的改善，并将促进楼控系统的分析能力、控制能力和硬件执行能力，从而真正实现管控一体化。

3.1 效用成本管理实现节能

    效用成本管理（UCM）是在使用软件进行历史数据分析的基础上，利用效用成本管理器（UCM）对现有楼宇设备监视能量使用并分配使用成本。效用成本管理器（UCM）通过组织APOGEE的历史使用数据，以建立对楼宇内装有监测能量使用情况的细分测量设备的区域能量使用日常装载文件、消耗以及成本分配报告。

    效用成本管理器（UCM）为耗用成本管理提供以下一些应用类型，包括：

·能量使用分析

·工作情况分析

·成本分配

·租户帐单

·预算跟踪

3.2DDC控制器的软件节能功能

    完善的能源管理程序，包括SSTO（最优启停时间计划）、夜晚延时控制、焓值控制、高峰需求限制、温度补偿控制等。

    运行时间累加和存贮：可设置对开关量DI、DO点的状态进行运行时间累加和按日、星期、月间隔存贮功能。比如：水泵、风机的开启累计次数，累计运行时间等。

    能耗累计功能：可设置对模拟量信号输入（AI）和脉冲输入（PI）点的总耗量累计功能，以日、星星期、月的方式自动采集、计算和存贮。

    当正常外电恢复供应时，现场控制器对所有控制设备的状态进行分析，并与日常动作计划进行比较，自动开、关所需的设备以恢复正常运行。

    控制器在掉电情况下，所有设置、数据和程序由内置后备电池保存。

3.3动态室内（回风）温湿度设定值——新风温度补偿调节

    采用室外新风温度补偿调节策略，随着室外空气温度的变化适当提高夏季室内空气温度和降低冬季的室内空气温度，为室内提供健康、舒适的动态热环境，同时为空调制冷系统带来显著的节能效果。室外新风温度补偿调节方案及其节能效果如下：

3.4 空调系统全年多工况节能控制

    为了给业主提供更优的节能、舒适空调控制方案，我们为人民大会堂提供的全年多工况节能控制策略，根据全年某一时刻室内的热湿负荷特性和当地室外气象条件，自动将全年分成若干个工况区域，每个工况区域内制订出一个最合理、最节能的温湿度控制模型，找准各区温湿度控制回路的执行机构，保证全年各时刻的温湿度环境满足要求，寻求空调系统的最佳节能运行方案。

3.5系统集成联动控制管理实现节能

    为使人民大会堂一区、二区以及三区热力、空调系统能够获得集中的监控和管理，使之协同工作，必须建立一套统一的管理系统。就目前的空调系统及热力系统改造工程范围来看，上述所做系统集成只是在基于楼宇自控管理平台基础上，各分区楼宇自控子系统的集成，然而随着改造项目的进一步深化，对整个人民大会堂的所有弱电子系统都会有集成需求，这也是节能所提出的必然要求。

    在建筑节能的大趋势下，楼宇控制已经作为建筑智能化中最具深度和潜力的一个重要内容。在设计完善传统楼宇自控系统的基础之上，可采用多种优化控制方式，通过楼宇自控系统达到综合节能之目的。实现空调、热力系统运行和管理的微机监控，使工作人员对设备的操控更便捷，适时反映设备故障和运行参数超限，并能准确、及时（3秒之内）实现声光报警，对各运行参数信息有强大的处理调用能力（可追溯性、共享性、灵活多样的报表、点趋势），结合运行实际，最大程度的实现高效可靠的自动控制和节能控制，系统监控可在本区站内和专业控制总站进行操作，并满足上一级联网监视的需要，并且由于大会堂的特殊性，从人员和系统上都做到了严格的保密事宜。

    通过构建楼宇管理系统，实现内部及与上层系统信息共享、网络互通、功能协同，并完全保持其应有数据和功能协同的一致性。随着时间的推移，会有更多的集成需求出现。基于网络的智能化楼宇集成系统向用户提供了一个潜力巨大的多功能平台，而与此同时我们又采用了开放和灵活的开发技术与编程环境，因此保证了集成的开放性与可伸缩性，使得集成功能的扩展变得十分灵活与方便。系统具备良好的开放性，可以向相关的信息系统提供以下的集成接口协议：ODBC、OPC、API、Advance DDE、BACNET、LONWORK等标准接口以及与OA的集成界面与接口协议，因此本项目设计的集成系统还可以向上集成，为第三方的IBMS平台提供数据源。如果将来人民大会堂需要实现整个弱电系统管理的集成即IBMS时，无论选择哪家集成商的集成软件都可以很好的与现有系统连接，实现BMS与IBMS的无缝连接。