第一章 绪论
1.1 课题背景
建筑，可以说是人类文明高度发展的产物，它与人类生活息息相关。建筑按其使用性质可分为四大类：居住建筑、公共建设、工业建筑、农业建筑。其中公共建筑是指供人们购物、办公、学习、医疗、旅行、体育等使用的非生产性建筑，如办公楼、商店、旅馆、影剧院、体育馆、展览馆、医院等。
会展业是会议业和展览业的总称，它是一个新兴的服务行业，影响面广，关联度高。会展业紧扣经济，展示着经济发展成果。会展经济的发展将直接影响到贸易、旅游、宾馆、交通、运输、金融、房地产、零售等行业的市场发展。据有关统计表明，一个好的会展对经济拉动效应能达到 1:9，甚至更高。从二十世纪 80 年代以来，我国会展业经历从无到有，从小到大，以年均近 20％的速度递增，行业经济效益逐年攀升，已成为国民经济的助推器和新亮点。因此，作为会展业的主体建筑，展览场馆的建设需求量也越来越大，要求也越来越高。
在会展业中，大型和专业性的会展往往是产品或技术市场占有率及盈利前景的晴雨表，在会展经济中起着主导作用。因此，会展业要发展，就必须加大发展大型和专业性的会展，与此相匹配的，就要求建设一些大型展馆为其提供对应的配套服务，以满足其对硬件设施的需求。我国各主要经济发达城市，为了力争在会展业这个新兴经济体中分一杯羹，都在不断地加大对展览馆建设的投入。
展览馆属于大空间建筑，体积大、空间大、传热量大，为保证其给会展提供优质的配套服务，就必须设置空调设备、照明设备、供配电设备、给排水设备、电梯等与此相匹配的各类机电设备。此类机电设备不但数量大，且大多分散放置，需耗费大量的人力、物力去管理。因此，如何合理、科学地管理这些数量庞大的机电设备，让其尽可能地节能、高效地运行，为各类会展的举办提供舒适的办展、洽谈环境，是摆在设计者和管理方面前一个急待解决的重要问题。
智能建筑的概念，诞生于本世纪末的美国。世界首幢智能建筑是 1984 年在美国哈特福德市建成的 City Place 大厦。在修订版的国家标准《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）中，对智能建筑定义为“以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。[1]建筑设备自动化系统，Building Automation System（BA），也称为楼宇自控系统，它是智能建筑的重要组成部分。通过楼宇自控系统，采用先进的计算机控制技术，以丰富灵活的控制、管理软件和控制程序，使建筑物机电或建筑群内的机电设备有条不紊、综合协调、科学地运行，从而有效地保证建筑物内有舒适的工作环境，达到实现节能、节省维护管理工作量和运行费用的目的。
因此，在展馆建设时，设计一套与之其相匹配，充分满足其使用需求的楼宇自控系统就显得尤为重要了。这套楼宇自控系统应该能够针对馆内各类机电设备的监控需求，提出适应其运行的控制策略，对其进行集散式监控，以优化设备运行，延长设备使用寿命，使之达到最佳的运行状态。
本文将以某大型展馆的楼宇自控系统的实现作为研究对象，沿着需求分析、方案设计、设备选型、工程实施这条主线，以循序渐进地方式探讨楼宇自控系统的实现。
1.2 楼宇自控系统的发展现状
1.2.1 楼宇自控系统的国外发现现状
国外楼宇设备自控系统发展至今已经历经了四代产品。
第一代：CCMS 中央监控系统（20 世纪 70 年代产品）。楼宇自控系统从仪表系统发展成计算机系统，采用计算机键盘和 CRT 构成中央站，打印机代替了记录仪表，散设于建筑物各处的信息采集站 DGP（连接着传感器和执行器等设备）通过总线与中央站连接在一起组成中央监控型自动化系统。一台中央计算机操纵着整个系统的工作。
第二代：DCS 集散控制系统（20 世纪 80 年代产品）。随着微处理机技术的发展和成本降低，DGP 分站安装了 CPU，发展成直接数字控制器（DDC）。配有微处理机芯片的 DDC 分站，可以独立完成所有控制工作，具有完善的控制、显示功能，进行节能管理，可以连接打印机、安装人机接口等。集散系统的主要特点是只有中央站和分站两类接点，中央站完成监视，分站完成控制，分站完全自治，与中央站无关，保证了系统的可靠性。
第三代：开放式集散系统（20 世纪 90 年代产品）。随着现场总线技术的发展，DDC分站连接传感器、执行器的输人输出模块，应用 LON 现场总线，从分内部走向设备现场，形成分布式输入输出现场网络层，从而使系统的配置更加灵活。BA 控制网络就形成了 3 层结构，分别是管理层（中央站）、自动化层（DDC 分站）和现场网络层（LON）。
第四代：网络集成系统（21 世纪产品）。随着企业网 Intranet 建立，楼宇自控系统必然采用 Web 技术，并力求在企业网中占据重要位置，BA 中央站嵌入 Web 服务器，融合Web 功能，以网页形式为工作模式，使 BA 与 Intranet 成为一体系统。
第二章 大型展馆楼宇自控系统的需求分析
楼宇自控系统设计具有很大的灵活性，应根据建筑物的整体功能需求和物业管理方式确定控制水平，根据建筑物内的不同区域的要求和被控系统的分布特点，选择技术先进、成熟可靠、经济合理的控制系统方案和设备，避免投资的盲目性[6]。因此，构建一套优秀的楼宇自控系统的首要工作就是对被控对象进行准确的需求分析。下面将以某大型展馆为例，进行详细的需求分析。
第三章 大型展馆楼宇自控系统的方案设计.............18
3.1 楼宇自控系统的基本构成................. 18
3.2 BACnet 技术..................19
3.3 系统的结构设计...............22
3.4 各监控子系统的设计..................24
3.5 监控点表汇总................. 29
第四章 大型展馆楼宇自控系统的选型及工程实现................37
4.1 楼宇自控系统的选型.................37
4.2 Honeywell 公司的 Comfortpoint 系统................38
4.3 系统软件的实现...............44
4.4 系统运行小结................53
总结与展望.................55
总结与展望
本文在分析智能建筑中楼宇自控系统发展现状与发展趋势的基础上，结合某大型展馆楼宇自控系统的工程实现实例，提出了基于 BACnet 的楼宇自控系统的设计，详细阐述了大型展馆楼宇自控系统的规划需求分析、系统自控方案设计、系统设备选型等相关研究内容。该大型展馆楼宇自控系统采用的是三层网络体系的结构，充分结合并发挥不同总线的优势，保证通讯速率的同时又有较高的稳定性。另外，由于本楼宇自控系统采用的是国际标准的 BACnet 协议，今后若要增加仪表设备等，只要其符合 BACnet 协议标准，都可以直接接入系统而无需另外增加协议转换器。同时，由于采用的是 BACnet协议标准，也为其上一级的 BMS（Building Management System）集成提供了良好的技术支持平台。
国内许多楼宇自控项目在建设完成后实际运行时却往往未能真正达到当初设计的实现效果，换言之就是有时常常无法真正发挥其应有的作用。究其原因，建成后管理者在使用中的管理观念滞后、传统工人的自我保护意识是造成这一现象的主要原因。当前管理者往往看不到系统运行带来的效率提升及能源节约等无形财富，而只关注到了项目建设时期的资金投入，从而对系统的自动化管理所起的作用产生质疑。另一方面，楼宇自控系统的出现提高了工作效率，减少了对劳动力的需求，因此传统工人往往会出于自我保护意识，尽可能弱化楼宇自控系统的优势，从而反衬人的重要性，这种行为也严重地限制了楼宇自控系统应有的作用发挥。可以毫不夸张地说，楼宇自控系统建成后的管理者观念转变，是楼宇自控系统能否真正服务于建筑、服务于人类的决定性条件之一。
随着以太网技术的发展，其正不断向下延伸，开始直接应用于变送器、执行机构、DDC 等现场设备间的通信。在当前楼宇自控界，代表先进技术的 BACnet 无疑是当今楼宇自控技术的发展趋势，对楼宇自控厂家的影响也越来越大。BACnet 的存在，不仅会改变厂家间背离合作，互相竞争的局面，而是形成既有良性竞争又彼此合作的良好业界环境。BACnet 技术的运用，对于楼宇自控系统的集成及系统日后的改造，提供良好的技术支持平台。
国家“十二五”规划中大力倡导节能减排，楼宇自控系统只有不断发展和进步，才能更好地满足机电设备的实际使用需求，才能更好地做到节能降耗。
参考文献:
[1] 董春桥. 智能建筑自控网络[M]. 北京: 清华大学出版社, 2008
[2] 李冬辉, 邹宝兰. 现场总线在楼宇自控系统中的应用[J].仪器仪表学报.2002, 6:254-255
[3] HartktOPf, Volker, VivianLoftness.Building System Integration Handbook [M].NewYork: John Wiley & Sons, Ine, 1986[4] 程大章. 智能建筑楼宇自控系统[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2005[5] 杨卫东. 网络系统集成与工程设计[M]. 北京: 科学出版社, 2005
[6] 张哲, 刘恒. 关于楼宇自控设计规范及标准制定的问题探讨[J]. 林业科技情报,2004, 36(3): 55-56.
[7] 刘平, 许少云. 介绍一种新型的楼宇自控网络协议—B
