1.楼宇自控系统介绍(江森)
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现场设备
传感器、变送器:
将物理信号转换成电信号输入给控制器
电动风阀执行器 阀门及电动执行器 开关： 水流开关、风压差开关、风流开关、 防冻开关
1.2 BAS系统组成
通讯网络-DDC控制器
DDC 控制器
DI：数字量输入 状态 报警 DO：数字量输出 启/停 开/关 AI：模拟量输入 温度 湿度 压力 流量
从现场设备控制箱,传感器和执行器接线至 DDC控制器 DDC 控制器提供本地的独立控制 以保持环境的舒适度
AO：模拟量输出 阀门控制 风阀阀位控制 变频调速器
1.2 BAS系统组成
通讯网络-DDC控制器
安装在设备间或机电机房 连线至M&E设备的输入/输出 独立控制运行
1.2 BAS系统组成
（1） 单风道变(定)风量末端-构成
差压传感器 风阀
24 VAC 变压器
DDC 控制器
风阀驱动器 金属壳
T
温度传感器
BAS通信线
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
此管道中有孔背对着气流 此管道中有孔正对着气流
风流方向
DDC控制器测量 压差 (动压) 并转变成流量
直径 6” 8” 10” 12” 14” 16” 箱截面积 0.196 0.349 0.545 0.785 1.068 1.396
(2) 串联式风机动力箱
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4.1 VAV Box的分类
(3)并联式风机动力箱
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4.1 VAV Box的分类
(3)并联式风机动力箱
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
BMS设施管理系统原理图
大厦管理监控中心
BMS Server 设施集成管理 系统服务器 录像机 视频 CCTV操作站 Metavideo控制信号 JC/Javelin分配器 电视墙 Ethernet TCP/IP 10Mbps
Metasys BAS 操作站
消防系统 接口集成器
出入控制系统 操作站 JC/Cardax
2.2全空气系统-定风量系统 (AHU)
（1）系统组成
2.2全空气系统-定风量系统(AHU)
（2）空气处理过程夏季：降温减湿
过渡季：焓控 冬季：升温加湿
（3）控制原理 •根据回风温度控制AHU机组冷/热水阀开度
•冬季根据回风相对湿度控制加湿器开关或加 湿阀开关 •机组送风机全年定风量运行
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.5.1 VAV Box控制-室温控制
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
室温传感器判断所需冷气量 压差传感器测量实际的冷气量 驱动器按需求控制冷气量
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.5.2变风量机组(AHU)的控制
VAV Box
VAV Box
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.3 PAU+FCU,CAV、VAV系统比较
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4变风量系统分类 （1）单风道单冷变风量系统 （2）单风道,内区与外区分别设置AHU （3）单风道,有周边供热的变风量系统 （4）单风道,外区带再热式盘管的变风量系统 （5）双风道变风量系统
2.4冷源系统
（1）系统组成-方案1(泵,冷冻机,冷却塔分别并联运行)
2.4冷源系统
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4变风量系统分类 双风道变风量系统
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4.1 VAV Box的分类 节流型 旁通型 风机动力型 双风道型
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
1.4节能
1.4.1智能建筑的能耗
宾馆
空调系统 照明系统 （含办公） 办公及生活设备 40-50% 10-20% 4-9%
办公楼
35% 47%
1.4节能
1.4.2节能控制
新风冷却 焓值控制 设定值再设
冬夏季节用不同的设 定值 台数控制 变风量控制 照明控制
1.5常用的控制方式
控制对象 室内温度 送风温度、回风温度 相对湿度 露点温度 冷冻水温度 热交换器二次供水温度 风机静压 冷冻水供、回水压差 空气流量 控制方式 ON/OFF、P、PI PI P、PI P、PI PI PI PI、PID PID PI、PID
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.5.2变风量机组(AHU)的控制 （1）风量控制-送风机根据末端负荷变速运行
•风量控制方法 定静压控制 变静压设定值控制 变静压控制 总风量控制 •静压点的选择： 稳定性 调节能力 节能
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
1.6湿空气参数及焓湿度
温度t 含湿量d 焓值i，i=(1.01+1.84d)t+2500d kJ/kg干空气
2 控制原理
新风系统(PAU+FCU) 全空气系统 (定风量和变风量) 送排风系统 生活水系统 污水系统
冷源系统 热源系统 供配电系统 照明系统 补水系统
2006年3月13日 楼宇自控系统天津办培训
李阳辉
楼宇自控系统(BAS)介绍
楼宇自控系统(BAS)
1.概述 2.各类对象的监控原理 3.监控设备 4.监控系统设计
1. 概述
有关术语 BAS系统组成 BAS监控范围 BAS节能措施 BAS常用控制方式
1.1有关术语
楼宇自控系统BAS(国家规范-建筑设备监控系统) 系统集成SI（System Integration） BMS楼宇设施管理系统 IBMS (Intelligent Building Management System)智能建筑管理系统
停车库操作站 Asytec MODEPAK
控制 视频 打印机 打印机 NCU网络 控制器 打印机 Commander 出入控制器 视频矩阵 切换器
控制 信号
打印机
N2 Bus 读卡器接口 读卡器 冷冻站 门磁开关 电子门锁 控制 视频 固定式 摄像机
满
满车位指示灯 入口读/发票机
空调 给排水 变配电 冷量电量 计量系统
H
H = 全压 L = 静压 H - L = 动压 CFM = 4005 x 动压 K 因素
L
x VAV箱截面积
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4.1 VAV Box的分类
(2) 串联式风机动力箱
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4.1 VAV Box的分类
其它的子系统 冷冻机 消防报警
1.2 BAS系统组成
通讯网络-网络控制器
承担 BAS 功能 储存归档数据 全局化策略
监控中心
BAS操作站
1.2 BAS系统组成
网络 控制器 DDC 控制器
DI：数字量输入 状态 报警 DO：数字量输出 启/停 开/关 AI：模拟量输入 温度 湿度 压力 流量 AO：模拟量输出 阀门控制 风阀阀位控制 变频调速器
通讯网络 -网络控制器
网络 控制器 DDC 控制器
DI：数字量输入 状态 报警 DO：数字量输出 启/停 开/关 AI：模拟量输入 温度 湿度 压力 流量 AO：模拟量输出 阀门控制 风阀阀位控制 变频调速器
DDC 控制器
DDC 控制器与其它子系统被连网至 网络控制器(Supervisory Controller). 网络控制器提供监控和管理功能.
单风道BOX
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.5变风量系统的控制 室温 送风量 新风量 送风温度 送回风量匹配
2.3.5.1 VAV Box控制-室温控制
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
变风量末端装置控制原理图 a. 单风道基本型； b. 串联式风机动力型（带再热）
BAS操作站
DDC 控制器
网络控制器 和 PC机 在同一个LAN. PC提供图形化用户界面和 数据归档.
网络 控制器
其它的子系统 冷冻机 消防报警
1.3监控范围
空气处理系统 (AHU,PAU,VAV) 送排风系统 给排水系统 电梯系统
冷源系统 热源系统 供配电系统 照明系统
2.3.5.2变风量机组(AHU)的控制
（2）送风温度控制：定温与变温
变设定值：保证室温不失控，节能
• 负荷↘→VAV Box位于Vmin→↗送风温度 • 依据：各室温度状态，风阀位置，回风温度等。
（3）新风量控制：根据新风量，控制新回风阀 （4）送风量匹配
• 用同一静压控制器控制送回风机 • 分别测送回风量，送>回
组成 特点 PAU+FCU,CAV、VAV系统比较 分类 控制
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.1 系统组成
VAV Box
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.2 特点 节能 满足不同房间不同温度控制的要求 适应空间变更的要求
2.1新风系统(PAU+FCU)
（1）系统组成(新风机组+末端风机盘管)
FCU FCU
FCU
FCU
2.1新风系统(PAU+FCU)
（2）PAU空气处理过程
夏季：降温减湿 冬季：升温加湿 温控器 根据房间温度设定值控制FCU(风机 盘管)水阀开关.
（ 3）FCU空气处理过程
2.1新风系统(PAU+FCU)
2.3.4.2 VAV Box的应用
常用末端选择和加热方式：
内区 外区 特点
串联FPB
单风道BOX
串联FPB+热水盘管 •适用于低温送风 （或电热） •风量大且恒定，舒适性好 •电耗大 •噪声高、体积大 并联FPB+热水盘管 •不适用于低温送风 （或电热） •风量小且变化 •电耗小、体积小
单风道BOX或风机 盘管，或周边散热 器 •末端省电 •无系统热损失 •控制、维修简单 •但多一套系统。
（4）PAU控制原理 ①监控点设置 ②监控功能
送风温度与送风相对湿度控制 风机控制 新风门控制 防冻保护控制 报警功能 监测、显示与打印
2.1新风系统(PAU+FCU)
优点： ·与全空气定风量系统相比，可节省空间，从而可满足建筑 层高所限的要求 ·各房间或区域能单独调节控制，房间无人时可关掉机组， 不 影响其它房间的使用 ·节省运行费用，运行费用与全空气定风量系统相比约低 20%~30%，而综合投资费用大体相同。 缺点： ·新风量固定，为满足卫生标准的最小新风量 ·过渡季不能充分利用室外新风冷源，达到节能
楼宇自控 消防报警 出入口控 闭路监视 车库管理 系统BAS 系统 制系统操 系统操作 系统操作 站 站 操作站 操作站 作站
电梯前厅 大堂触摸屏 触摸屏 工作站 工作站
酒店门锁 酒店管理 酒店管理 商场管理 系统工作 系统前台 系统后台 系统工作站 工作站 站 工作站 程控交换机 计费终端
至IBMS Server 中央设施集成 管理系统服务器
IBMS系统网络结构图
IBMS Server 中央设施集成 管理系统服务器
大厦高速主干网 100Mbps BMS Server 楼宇管理 系统服务器 楼宇管理系统局域网 Ethernet TCP/IP
Internet WEB Server 大厦广域网 服务器
多媒体信息查询 系统局域网LAN
HMS Server 酒店管理系统 服务器 酒店管理系统局域网LAN
2.3.4.1 VAV Box的分类
变风量末端类型: (美国空调冷冻学会标准ARI 880 )
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4.1 VAV Box的分类
（1） 单风道变(定)风量末端
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4.1 VAV Box的分类
照明 巡更开关 巡更开关 紧急按钮 双鉴探头、 破玻璃报警器
入口栅栏机
出口自动收费机 FIRE 出口栅栏机 带云台 摄像机
楼宇自控系统BAS
消防报警系统
出入口控制系统
闭路电视监视系统
车库管理系统
1.2 BAS系统组成
监控中心 通讯网络(网络控制器和DDC控制器) 现场设备
1.2 BAS系统组成
传感器、变送器:
将物理信号转换成电信号输入给控制器
电动风阀执行器 阀门及电动执行器 开关： 水流开关、风压差开关、风流开关、 防冻开关
1.2 BAS系统组成
通讯网络-DDC控制器
DDC 控制器
DI：数字量输入 状态 报警 DO：数字量输出 启/停 开/关 AI：模拟量输入 温度 湿度 压力 流量
从现场设备控制箱,传感器和执行器接线至 DDC控制器 DDC 控制器提供本地的独立控制 以保持环境的舒适度
AO：模拟量输出 阀门控制 风阀阀位控制 变频调速器
1.2 BAS系统组成
通讯网络-DDC控制器
安装在设备间或机电机房 连线至M&E设备的输入/输出 独立控制运行
1.2 BAS系统组成
（1） 单风道变(定)风量末端-构成
差压传感器 风阀
24 VAC 变压器
DDC 控制器
风阀驱动器 金属壳
T
温度传感器
BAS通信线
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
此管道中有孔背对着气流 此管道中有孔正对着气流
风流方向
DDC控制器测量 压差 (动压) 并转变成流量
直径 6” 8” 10” 12” 14” 16” 箱截面积 0.196 0.349 0.545 0.785 1.068 1.396
(2) 串联式风机动力箱
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4.1 VAV Box的分类
(3)并联式风机动力箱
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4.1 VAV Box的分类
(3)并联式风机动力箱
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
BMS设施管理系统原理图
大厦管理监控中心
BMS Server 设施集成管理 系统服务器 录像机 视频 CCTV操作站 Metavideo控制信号 JC/Javelin分配器 电视墙 Ethernet TCP/IP 10Mbps
Metasys BAS 操作站
消防系统 接口集成器
出入控制系统 操作站 JC/Cardax
2.2全空气系统-定风量系统 (AHU)
（1）系统组成
2.2全空气系统-定风量系统(AHU)
（2）空气处理过程夏季：降温减湿
过渡季：焓控 冬季：升温加湿
（3）控制原理 •根据回风温度控制AHU机组冷/热水阀开度
•冬季根据回风相对湿度控制加湿器开关或加 湿阀开关 •机组送风机全年定风量运行
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.5.1 VAV Box控制-室温控制
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
室温传感器判断所需冷气量 压差传感器测量实际的冷气量 驱动器按需求控制冷气量
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.5.2变风量机组(AHU)的控制
VAV Box
VAV Box
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.3 PAU+FCU,CAV、VAV系统比较
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4变风量系统分类 （1）单风道单冷变风量系统 （2）单风道,内区与外区分别设置AHU （3）单风道,有周边供热的变风量系统 （4）单风道,外区带再热式盘管的变风量系统 （5）双风道变风量系统
2.4冷源系统
（1）系统组成-方案1(泵,冷冻机,冷却塔分别并联运行)
2.4冷源系统
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4变风量系统分类 双风道变风量系统
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4.1 VAV Box的分类 节流型 旁通型 风机动力型 双风道型
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
1.4节能
1.4.1智能建筑的能耗
宾馆
空调系统 照明系统 （含办公） 办公及生活设备 40-50% 10-20% 4-9%
办公楼
35% 47%
1.4节能
1.4.2节能控制
新风冷却 焓值控制 设定值再设
冬夏季节用不同的设 定值 台数控制 变风量控制 照明控制
1.5常用的控制方式
控制对象 室内温度 送风温度、回风温度 相对湿度 露点温度 冷冻水温度 热交换器二次供水温度 风机静压 冷冻水供、回水压差 空气流量 控制方式 ON/OFF、P、PI PI P、PI P、PI PI PI PI、PID PID PI、PID
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.5.2变风量机组(AHU)的控制 （1）风量控制-送风机根据末端负荷变速运行
•风量控制方法 定静压控制 变静压设定值控制 变静压控制 总风量控制 •静压点的选择： 稳定性 调节能力 节能
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
1.6湿空气参数及焓湿度
温度t 含湿量d 焓值i，i=(1.01+1.84d)t+2500d kJ/kg干空气
2 控制原理
新风系统(PAU+FCU) 全空气系统 (定风量和变风量) 送排风系统 生活水系统 污水系统
冷源系统 热源系统 供配电系统 照明系统 补水系统
2006年3月13日 楼宇自控系统天津办培训
李阳辉
楼宇自控系统(BAS)介绍
楼宇自控系统(BAS)
1.概述 2.各类对象的监控原理 3.监控设备 4.监控系统设计
1. 概述
有关术语 BAS系统组成 BAS监控范围 BAS节能措施 BAS常用控制方式
1.1有关术语
楼宇自控系统BAS(国家规范-建筑设备监控系统) 系统集成SI（System Integration） BMS楼宇设施管理系统 IBMS (Intelligent Building Management System)智能建筑管理系统
停车库操作站 Asytec MODEPAK
控制 视频 打印机 打印机 NCU网络 控制器 打印机 Commander 出入控制器 视频矩阵 切换器
控制 信号
打印机
N2 Bus 读卡器接口 读卡器 冷冻站 门磁开关 电子门锁 控制 视频 固定式 摄像机
满
满车位指示灯 入口读/发票机
空调 给排水 变配电 冷量电量 计量系统
H
H = 全压 L = 静压 H - L = 动压 CFM = 4005 x 动压 K 因素
L
x VAV箱截面积
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4.1 VAV Box的分类
(2) 串联式风机动力箱
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4.1 VAV Box的分类
其它的子系统 冷冻机 消防报警
1.2 BAS系统组成
通讯网络-网络控制器
承担 BAS 功能 储存归档数据 全局化策略
监控中心
BAS操作站
1.2 BAS系统组成
网络 控制器 DDC 控制器
DI：数字量输入 状态 报警 DO：数字量输出 启/停 开/关 AI：模拟量输入 温度 湿度 压力 流量 AO：模拟量输出 阀门控制 风阀阀位控制 变频调速器
通讯网络 -网络控制器
网络 控制器 DDC 控制器
DI：数字量输入 状态 报警 DO：数字量输出 启/停 开/关 AI：模拟量输入 温度 湿度 压力 流量 AO：模拟量输出 阀门控制 风阀阀位控制 变频调速器
DDC 控制器
DDC 控制器与其它子系统被连网至 网络控制器(Supervisory Controller). 网络控制器提供监控和管理功能.
单风道BOX
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.5变风量系统的控制 室温 送风量 新风量 送风温度 送回风量匹配
2.3.5.1 VAV Box控制-室温控制
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
变风量末端装置控制原理图 a. 单风道基本型； b. 串联式风机动力型（带再热）
BAS操作站
DDC 控制器
网络控制器 和 PC机 在同一个LAN. PC提供图形化用户界面和 数据归档.
网络 控制器
其它的子系统 冷冻机 消防报警
1.3监控范围
空气处理系统 (AHU,PAU,VAV) 送排风系统 给排水系统 电梯系统
冷源系统 热源系统 供配电系统 照明系统
2.3.5.2变风量机组(AHU)的控制
（2）送风温度控制：定温与变温
变设定值：保证室温不失控，节能
• 负荷↘→VAV Box位于Vmin→↗送风温度 • 依据：各室温度状态，风阀位置，回风温度等。
（3）新风量控制：根据新风量，控制新回风阀 （4）送风量匹配
• 用同一静压控制器控制送回风机 • 分别测送回风量，送>回
组成 特点 PAU+FCU,CAV、VAV系统比较 分类 控制
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.1 系统组成
VAV Box
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.2 特点 节能 满足不同房间不同温度控制的要求 适应空间变更的要求
2.1新风系统(PAU+FCU)
（1）系统组成(新风机组+末端风机盘管)
FCU FCU
FCU
FCU
2.1新风系统(PAU+FCU)
（2）PAU空气处理过程
夏季：降温减湿 冬季：升温加湿 温控器 根据房间温度设定值控制FCU(风机 盘管)水阀开关.
（ 3）FCU空气处理过程
2.1新风系统(PAU+FCU)
2.3.4.2 VAV Box的应用
常用末端选择和加热方式：
内区 外区 特点
串联FPB
单风道BOX
串联FPB+热水盘管 •适用于低温送风 （或电热） •风量大且恒定，舒适性好 •电耗大 •噪声高、体积大 并联FPB+热水盘管 •不适用于低温送风 （或电热） •风量小且变化 •电耗小、体积小
单风道BOX或风机 盘管，或周边散热 器 •末端省电 •无系统热损失 •控制、维修简单 •但多一套系统。
（4）PAU控制原理 ①监控点设置 ②监控功能
送风温度与送风相对湿度控制 风机控制 新风门控制 防冻保护控制 报警功能 监测、显示与打印
2.1新风系统(PAU+FCU)
优点： ·与全空气定风量系统相比，可节省空间，从而可满足建筑 层高所限的要求 ·各房间或区域能单独调节控制，房间无人时可关掉机组， 不 影响其它房间的使用 ·节省运行费用，运行费用与全空气定风量系统相比约低 20%~30%，而综合投资费用大体相同。 缺点： ·新风量固定，为满足卫生标准的最小新风量 ·过渡季不能充分利用室外新风冷源，达到节能
楼宇自控 消防报警 出入口控 闭路监视 车库管理 系统BAS 系统 制系统操 系统操作 系统操作 站 站 操作站 操作站 作站
电梯前厅 大堂触摸屏 触摸屏 工作站 工作站
酒店门锁 酒店管理 酒店管理 商场管理 系统工作 系统前台 系统后台 系统工作站 工作站 站 工作站 程控交换机 计费终端
至IBMS Server 中央设施集成 管理系统服务器
IBMS系统网络结构图
IBMS Server 中央设施集成 管理系统服务器
大厦高速主干网 100Mbps BMS Server 楼宇管理 系统服务器 楼宇管理系统局域网 Ethernet TCP/IP
Internet WEB Server 大厦广域网 服务器
多媒体信息查询 系统局域网LAN
HMS Server 酒店管理系统 服务器 酒店管理系统局域网LAN
2.3.4.1 VAV Box的分类
变风量末端类型: (美国空调冷冻学会标准ARI 880 )
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4.1 VAV Box的分类
（1） 单风道变(定)风量末端
2.3全空气系统-变风量系统 (AHU+VAV Box)
2.3.4.1 VAV Box的分类
照明 巡更开关 巡更开关 紧急按钮 双鉴探头、 破玻璃报警器
入口栅栏机
出口自动收费机 FIRE 出口栅栏机 带云台 摄像机
楼宇自控系统BAS
消防报警系统
出入口控制系统
闭路电视监视系统
车库管理系统
1.2 BAS系统组成
监控中心 通讯网络(网络控制器和DDC控制器) 现场设备
1.2 BAS系统组成