楼控系统在医院建筑中的应用

儿童医院是一家具有专业化特色的股份制民营现代化市级医疗定点医院。我们致力于打造人性化、数字化的国际一流医院。

针对这个项目，我公司对这个楼控管理系统的需求分析如下：

儿童医院是一个融合了现代建筑与环境设计以及现代通讯、电脑与自动控制技术的建筑。我们会根据实际情况，以务实的态度，为大厦量身定制，制定出一整套优化的BA设计方案。

从儿童医院工程的特点出发，在方案中我们着重考虑了以下用户需要的特点：

1.医院功能对室内环境舒适度的重视，要求楼宇设备管理系统对空调通风系统进行高精度的控制和调节，以提供最舒适的温度、湿度；由于病房对室内环境有较高的要求，从保证环境舒适、健康的角度出发，通过对送/排风、空调新风系统的精细控制来满足病房楼的内部环境要求。

2.业主对设备的运行成本、管理成本和管理效率非常重视，楼宇设备管理系统能有效地自动控制设备的能耗，完全可以降低运行成本和设备管理成本，提高管理效率；

3.为方便业主管理大楼，控制系统按就近控制原则进行配置，整座大楼为一套楼宇自控系统，又可根据需要，随时划分成若干独立系统。为满足系统未来设备的增长需求，每个控制器(DDC)都保留了一部分预留，并且系统具有良好的可扩展性。

4.该系统采用开放式结构，支持BACnet、LonWorks和RS485等总线方式，便于将来与其他系统的连接。

5.楼控系统特有的计算和调节控制功能，通过对建筑内部设备的控制，能有效地减少水电浪费，同时又能充分满足人体对室内环境舒适的要求。对业主来说，利用楼控系统来降低能耗的效果是非常明显的，这样可以节省相当可观的费用。该方案通过系统控制流程、控制逻辑和系统软件的优化设计，可以极大地减少整个建筑的电力消耗。

6.系统及产品的性能及系统安装、调试、施工管理等问题，也是业主十分关心的问题。本方案采用简单、灵活、清晰的系统网络结构，并选用具有很高模块化程度的控制器。

一、设计思想

该工程建筑设备管理系统的设计不仅要考虑机电设备运行的一般控制要求，还应充分考虑医院建筑的应用特点。

由于医院属于特殊的公共场所，病患集中，病人对环境的适应性较差，因此医院需要提供比一般公共场所更舒适、更稳定的环境。保证新的风量和通风量也有利于提供健康的环境。在提供舒适健康环境的前提下，如何保证节能降耗，降低能耗，降低管理难度，是本项目需要重点考虑的问题。

结合病区建筑的实际情况，提出了以下设计思路：

1.采用先进的分布式网络结构，实现了建筑物设备管理系统的实时集中监控管理功能。该系统可以实现各站点之间、各站点与中心站之间的数据通信，且底层控制网络的通信不依赖于上层控制网络，单点故障不影响整个系统的工作；

2.采用灵活的模块化结构，以技术型现场控制器为基础，针对不同楼层的现场设备分配，配置相应的输入/输出模块，确保系统具有良好的集散性和可扩展性；

3.有针对性地对机电设备进行不同深度的监控、控制和集中管理，把自动化控制的重点放在冷热源、空调通风等能耗大的子系统上，真正发挥楼控系统的作用，节约能源，提高管理水平；

4.监控界面全部采用全中文图形化界面，便于操作者学习掌握，监控界面直观形象；

5.控制器、传感器、管理软件统一采用同一生产厂家、同一系列产品配合使用，保证各装置之间良好的协调；

6.通过配置系统的软硬件，实现各种工艺的测量、设备状态参数的测量、设备启动的设定和控制、设备运行的报告等。

7.制定科学合理的闭环控制方案，对空调机组、新风机组的水阀、风阀进行PID精确调节，并配有现场中文操作器，若中央控制室主机计算机或网络出现故障，仍可现场操作，不影响整个系统的工作。

8.将外科手术净化空调系统、高低压配电系统等纳入管理平台进行统计监测。

二、系统监测范围

了解了该项目情况后，该项目的楼控系统监控范围如下：

1.空调冷热源系统的控制

通过对冷载时间的逐时计算，可以计算出该工程的总冷载量，进而计算出单位建筑面积的冷负荷，最后确定所需的制冷机组数和型号。初始水温为7/12℃，机组COP值为：5.0，水温32/37℃。冷却塔位于室外。

该工程共有3座冷却塔、3座冷水机组、3座冷泵和3座冷却泵，一般为三用一备，冷水机组本身也有控制系统。

控件描述：

在制冷机总管内安装电磁流量计和供回水温度传感器，通过实时计算耗冷量，确定冷水机组的运行台数，实现台数控制。

冰冻水供应/回供应主管应安装一个压差测量控制装置，当冰冻系统负荷变化导致供应系统的水压变化时，该感应器将操纵设在该系统上的电动双通调节阀，调节旁通系统的流量，以达到供应系统的压力平衡。

2.空调机，新风机，风机盘管控制

空调机水系统

空调机的水系统一般是一级泵变流量系统，水系统采用两级控制，采用异程系统，支管内装静态流量平衡阀，采用膨胀水箱进行定压，屋顶设置膨胀水箱。凝结水有组织的排放。排放到专门的凝结水立管或地漏中。

空调器通风系统

整个医院建筑可以被划分为不同的区域，采用不同的空调系统，如病区、办公室等都可以用组装式全换热空调机组回收冷量，空调机组主体包括：混合初始段、表冷挡水段、风机段、转轮换热段、排风段。可采用组合式空调机组的小型隔间等，空调段体包括：初效段、表冷挡水段、风机段，由于新风量小，不能再回用冷量。休息大厅可采用风机盘管加新风装置。

空调机控制描述：

空调器冷冻水回管上安装有电动调节阀，回风口上安装有温度传感器，回风温度控制水阀开度大小。

新的风机控制描述：

新型风动式冷冻水回管上安装有电动调节阀门，通过送风温度控制水阀开度大小。

风轮控制描述：

每个风机盘管都装有一个三档风速温度控制器。风机盘管冷冻水回水管上的电动二通阀由温度控制器控制室内温度。

3.通风机系统的控制

其中，启动控制主要是对送风机和排烟风机的启动和状态监测。

4.控制给排水系统

监视有关水箱的水位，监视有关水泵的运行情况，故障，手动/自动信号和启停控制，水泵制造厂为生活水泵、潜水泵、控制箱配套供应，控制线路由生产厂家提供。

5.控制照明系统

在分析方案的基础上，采用PORIS公司专用的分回路照明模块进行监控。

6.变配电系统检测(例如10KV线路)

电力和高电压输入

常规电源：引入一路向其他用户环网供电的供电电源(作为备用电源的环出端电源，采用双进线单母线环网连接方式)。

备用电：配备柴油发电机组作为备用电源，供消防负荷使用。

变电所、柴油发电室等设备的安装

地下某层可以根据该工程的负荷分布情况，设置变配电所，根据各相关专业的用电要求，经负荷计算后，可以得出选择哪一种变压器。

低电压连接和操作方式

低电压230/380V系统采用单母线分段连接

城市供电正常时，各变电站均独立运行。变压器由于故障、大修或季节变化等原因退出运行后，手动移除部分负荷，并合上相应的联络开关，使未退出运行的变压器恢复正常运行。

设有应急电源母线段，由市电(变压器)和发电机两路电源供电，并在市电电源和发电机电源之间设置了开关，设有电气和机械联锁装置。当发生城市停电时，柴油发电机自动供电时间为30秒。

保护及计量

10KV电源进线及环网联络单元由供电局区域开关站馈电侧断路器保护，变压器馈线单元设熔断器进行短路保护。

在220/380V侧的电源进线柜上设有专用计量装置，在发电机电源进线柜上设有发电机电源专用计量装置，在相应的出线回路上设有专用的计量CT、有功电度表。演播室用户在电井筒内按户集中安装计量电度表。

配合弱电专业工作

不消防用电设备出线开关设分励脱除器，预留由弱电火警信号控制切除接点，在火警发生时由消防控制室按防火分区(或楼层)切除，其中一般电梯开关回路延迟切除。

7.监测电梯系统

监控电梯运行状态、故障报警、上下楼、楼层显示、运行维护记录等信息。

8.辅助灭火系统监测

有关消防风机，泵，消防水箱，液位监控。