系统
1 楼宇自控系统概述
智能建筑是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物,是信息社会与经济国际化的需要,智能建筑中必须设计楼宇自动控制系统。智能建筑内部有大量的电气设备,如:环境舒适所需要的空调设备、照明设备及给排水系统的设备等,这些设备多而分散。为了合理利用,节省能源,确保设备的安全运行,应重视节能优化指标,加强设备的管理问题。对建筑设备用计算机管理系统来代替操作人员,或作其补充措施,是一种自然发展。从目前计算机控制过程中的应用情况来看,可以分为两大类,即:直接数字控制系统和监督控制系统。计算机在参加闭环的控制过程中,不需要中间环节(调节器),而用计算机的输出(断续的形式)去直接控制调节阀门等执行机构,称为直接数字控制系统(简称DDC系统)。计算机根据原始生产过程信息(测量值)和其他信息(给定值等),按照描述生产过程的数学模型,去自动改变(也称重新设定)模拟调节器或DDC控制机的给定值,从而使生产工作处在最优化的情况下,这种控制系统称这谓监督控制系统(简称SCC系统),而对象的控制仍由常规调节仪来担任,这是与DDC不同之处。
2 医院病房楼概况
南京军区总医院是一所集医、教、研为一体的大型综合性医院,南京军区总医院新病房大楼位于院内医技楼北侧, 地上十五层,地下一层半,建筑面积3.7万平方米,东西长102米,南北宽32米,高60米。
病房楼包括:
•普通病区:22个,其中包括普通病房357间(共计841个床位),护士站22个,产房1间,待产室3间(共计7个床位),隔离产房1间,隔离待产室1间(1个床位);
•涉外病区: 2个,其中包括涉外病房20间,随员2间,会客室12间,护士站2个;
•ICU、CCU、净化病房、层流病房、复苏间8间,共计64个床位。
•手术室21间,其中包括百级手术室4间,万级手术室13间,十万级手术室3间,产科手术室1间。
•麻醉科、病区药房、住院收费处、临床服务中心、网络中心、远程会诊中心、摄教中心、ICU监视中心、保安消防监控中心、BA监控中心、活动室等。
楼内除常规楼宇设备外,还有大量同建筑配套施工的医疗设备,如液态供氧,射流吸引,中心对讲,层流病房,净化手术室等。为提高医疗和管理水平,楼内配有医疗信息网络系统、通讯系统、设备监控系统,是一座集医疗现代化,建筑智能化为一体的新型病房大楼。
3 病房楼楼宇自控制系统设计
新病房大楼楼宇自控系统包括医疗设备控制系统和建筑设备控制系统。同建筑配套施工的医疗设备须建立独立的控制和监视系统,以保证设备的可靠运行和降低能耗,系统配置应符合通用性强,控制功能完善,数据处理方便,安装、调试、维修简单的要求。医疗设备控制系统能保证24小时连续开通,每台设备都必须具有“手动”和“自动”功能,能实行“分散控制,集中监视”。楼宇自控中心又称为中央控制室,它对全楼的设备控制、监视。在智能大厦中一般设在地下1层或地上1层。将楼宇设备自控、消防报警、安全监视集中在一个中央控制室,兼有管理方便和节省人力等优点,但应能满意消防部门对消防控制中心的位置等要求。我院新病房大楼楼宇自控系统采用了兰吉尔•驷法S6000APOGEE系统,从以下几个方面进行设计和建立:
中心供氧
对压力、流量和贮液槽的液氧贮量,进行全面监测,分别计量护理单元用量和流程的压力消耗。
中心吸引
对压力、流量主要参数和射流吸引设备运行状况,进行检测和监视,能对泄漏的阻塞报警。
压缩空气
供呼吸机使用,保证压力的恒定输出和对流量能进行计量。
中心对讲
每一个护理单元一套对讲系统,提供给病人同护理人员通话,以提高护理质量,主机在护士站,分机在病房设备带内,各护理单元对讲系统,同大楼中心机房电视控制间相连,中心机房可同各护理单元护士站通话。
净化手术室
对每间手术室的净化空调机组进行控制的监视,以保证手术室内的温度、湿度、压力和空气洁净度。每一手术间的空调净化设备均可手动控制、设置、显示运行参数;护士站可以采用计算机集中进行控制;中心机房可以对手术室每一空调净化机组运行状况进行监控,并用模拟屏进行运行状态显示。
层流病房
血液科层流病房,采用独立空调系统,其环境温度、湿度、空气压力和空气洁净度均进行设录和显示。
净化病房
空气洁净度低于层流病房,其净化级别,病房布局均按医疗护理要求进行专项设计。
能耗计量
对各护理单元用电量、水量(自来水、热水、开水)、医用气体用量(氧气、压缩空气、负压吸引)、空调能量,实现全面用量管理,随时能提供各护理单元用量,并能提供系统的节能的数据和依据。为提高计量精度,除各护理单元分别计量外,大楼还应对上述各要素设总量计量,分区计量的总和应等于总量。
供电管理
由于变配电系统都有严格的继电保护装置和其它的保护措施,设备监控系统不参与控制,只作监测记录,对重要参数进行有关的计算输出和有关的报警。对所有配电柜的电压、电流、频率、功率因素等运行参数和开关状态进行全面监测,并作记录,进而实现全面的能量管理。系统可通过MODEM进城市电话网,从而与楼外的配电站的终端进行通讯,可对高压运行参数、变压器升温、备用发电机等进行监视。系统可以对UPS集中供电系统的运行主要参数进行监视和记录。供排水管理 应对生活水泵运行状态,供水流量、压力、液位进行监视,测量和记录。排水系统应能对排水畅通情况进行测量,一旦发生阻塞情况,能立即报警,并指示阻塞位置以及阻塞程度。楼内地下层的泵房,其安装离心水泵6只,用以提供生活用水,应对热水供应设备进行管理,以保证热水和开水的正常供应和热水设备正常运行,对温度和设备状态应分别进行监视,对流量应分护理单元进行计量。通风设备管理 楼内各类排风机计59台,除5台高温排烟风机由消防系统控制外,其余应根据不同要求建立相应控制的监视方法。病房空调管理 病房空调采用风机盘管调温和空调机组送风,楼内共安装风机盘管705台,新风空调机组30台套,楼内空调冷热水源由楼外制冷机房提供,底层有集水器、分水器,对这些设备应分类建立科学的控制和监视方法,以保证系统正常工作和便于能耗计量。
参考文献
1 张瑞武.智能建筑.北京:清华大学出版社, 1996, 8
http://www.51lunwen.org/lyzk/
2 华东建筑设计研究院.智能建筑设计技术.上海:同济大学出版社, 1996, 10
