智能建筑环境设备自动化 习题 答案

1、智能建筑环境设备自动化习题集 答案第1章 习题答案一. 填空题1. 1984；美；都市办公大楼2 智能大厦；Intelligent Building；IB3. 3C+AIB4. 建筑结构、建筑设备、供应和服务、管理水平；高效率并具有经济效益11. 系统内用电设备_；预计的扩展_；3012. 30014. 1015. 300二 简答题1. 美国智能建筑学会定义为：智能建筑是对建筑结构、建筑设备、供应和服务、管理水平这四个基本要素进行最优化组合，为用于提供一个高效率并具有经济效益的环境。 日本智能建筑研究会认为：智能建筑应包括商业支持功能、通信支持功能等在内的高度通信服务，并能通过高度自动化的大楼

2、管理体系保证舒适的环境和安全，以提高工作效率。 欧洲智能建筑集团认为：智能建筑是使其用户发挥最高效率，同时又以最低的保养成本，最有效地管理本身资源的建筑，能够提供一个反应快、效果高和有支持力的环境以使用户达到其业务目标。我国智能建筑设计标准 GB/T 50314-2006有关“智能建筑”的定义：它是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。2. 它是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的

3、建筑环境。3. 由建筑设备自动化系统（BAS）、通信网络自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）、综合布线系统（PDS）组成。4. 3A：建筑设备自动化系统、通信网络自动化系统、办公自动化系统 5A：楼宇设备自动化系统（BA）、安全防范系统（SA）、通信自动化系统（CA）、办公自动化系统（OA）、火灾自动报警和消防联动控制系统（FA）5. 为实施3A系统，需借助结构化综合布线系统（PDS），PDS是智能建筑3A系统的基础。6. 智能建筑包括BAS、CAS、OAS等。7. 舒适性、高效性、方便性、适应性、安全性、可靠性8. 狭义的建筑设备自动化系统的监控范围主要包括电力、照明、暖通空调、给

4、水排水、电梯等设备。广义的建筑设备自动化系统的监控范围在狭义的建筑设备自动化系统的基础上，还增加了SAS、FAS,，即为建筑设备管理系统。9. 第一代：中央监控系统（DGP）第二代：集散监控系统（DDC）第三代：现场总线控制系统第四代：互联网/内部网兼容10. 功能：1、为建筑物提供良好环境 2、优化建筑物内机电设备的运行管理与控制 3、能源管理与节能控制 4、提高工作人员效率，减少运行人员及费用监控范围：暖通空调系统、给水排水系统、电气系统、运输系统11. 建筑设备自动化系统在充分采用了最优启停控制、焓值控制、温度自适应设定控制等有效的节能运行措施后，建筑物可以减少约20%左右的能耗。12.

5、 BAS不属于国家强制实施标准范围，13. 1、智能建筑设计标准GB/T503142000；2、工业自动化仪表工程施工及验收规范GB 500932003；3、智能建筑工程质量验收规范GB 503392003；4、建筑与建筑群综合布线系统设计规范GB/T503112000；5、民用建筑电气设计规范JGJ/T 16199214. 研究建筑物的使用功能，了解业主的具体需求以及期望达到的标准；确定建筑物内实施自动化控制及管理的各功能子系统；根据各功能子系统所包含的设备，制作出需纳入楼宇自控系统实施监控管理的被控设备一览表。15. 1、工程需求分析；2、确定系统的控制方案；3、系统选型；4、确定中央控制

6、室；5、画出大楼建筑设备自动化系统控制网络图；6、设备选型；7、画出各子系统被控设备的监控原理图及表格各层管线敷设的施工平面图；8、开列设备材料表，写出设计、施工要点。16. 17.18. 1、中央控制室的位置应远离电磁干扰源（如变配电室等），并尽量安排在控制负荷中心处。注意防潮、防振；2、中央控制室室内设备布置，应留有足够的操作距离、检修距离等；3、室内宜采用抗静电活动地板，土建及装修要求同计算机房。19.（1）现场控制器与现场设备之间的控制电缆，一般采用1.01.5mm2聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套、铜芯电缆，是否需要采用软线及屏蔽线应根据具体设备而定；现场控制器与就地仪表、阀门的信号线的规

7、格应随具体控制系统设备与控制要求而定。（2）、电缆敷设方式：以沿桥架或线槽明敷为主，出桥架后，穿金属管保护20. 1、电缆选择原则：中央操作站至现场控制器及现场控制器之间采用截面积为1.0mm2的RVVP聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套、铜芯电缆或计算机专用通信电缆； 2、电缆敷设方式：以沿桥架或线槽明敷为主，出桥架后，穿金属管保护21.22. 方案设计的内容：设计说明书（设计依据、设计范围和内容、建筑设备自动化系统的规模、控制方式和主要功能）和系统投资估算（根据建筑设备自动化系统的规模和内容完成系统投资估算）。初步设计的内容：工程项目的设计说明书、设计图纸、设备（硬/软件）选型要求说明施工图设计的

8、内容：图纸目录（图纸名称、图号、图幅）、施工设计说明、材料表、设备表、建筑设备自动化系统图、电源分配原理图、各子系统监控系统原理管线图、建筑设备自动化系统管线敷设平面图、建筑设备自动化系统控制室设备平面布置图、建筑设备自动化系统监控点表。23. 选型时需要综合技术、经济各项指标、进行全面、客观的分析比较和是滴考察，才能最终选出合适的产品。24. 供电：1、应由变电所引出专用回路向中央控制室供电，供电回路采用保安电源供电。2、中央操作站应设UPS装备，其容量应包括系统内用电设备的总和并考虑预计的扩展容量，UPS供电时间不得低于30min。3、建筑设备自动化宜采用中央控制室集中供电方式，以放射式供

9、给各现场控制器。若采用就地供电，则由就近的保安电源供电。 接地方式：1、一般采用建筑物总体接地方式，要求总体接地电阻不大于1欧姆。2、如果建筑设备自动化系统单独设置接地极，应采用一点接地方式，要求接地电阻不大于4欧姆，并且要注意与建筑物防雷接地系统的接地板之间距离不得小于20m。25. 面积估算法、点数估算法、设备估算法（投资比例估算法、工程定额法）26. 投资比例估算法：按照建筑设备监控系统设备总投资的10%15%进行取费。优点是简单易行、工作量小、但缺点是收入无依据、合理性差，也不利于按照工程进度付费，常用投标时间较短时的系统造价估算，或项目业主进行系统造价的粗略估算。工程定额法：按照国家

10、相关规定执行，操作合理且计算准确，是目前大型工程中常用的规范操作方式，值得提倡。但有时各地情况和标准定额之间也有一定差距，须根据项目实施所在地的实际情况作出相应调整。27. 28.第2章 习题答案3. 操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督计算机控制系统和集散控制系统等4. 采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调的设计原则，自下而上分为若干层，分别完成控制、监督和管理的功能。5. 由管理级、监控级、现场控制级组成6. 由管理层和现场设备层组成7. 采用FCS布线工程节省40%的经费、信号转换精度和可靠性强，具有很高的性能价格比。8. DDC控制器是整个控制系统的核心。是系统实现

11、控制功能的关键部件。它的工作过程是控制器通过模拟量输入通道(AI)和数字量输入通道(DI)采集实时数据，并将模拟量信号转变成计算机可接受的数字信号(A/D转换)，然后按照一定的控制规律进行运算，最后发出控制信号，并将数字量信号转变成模拟量信号(D/A转换)，并通过模拟量输出通道(AO)和数字量输出通道(DO)直接控制设备的运行。9. 分为独立控制器结构和模块化结构两个形式11. AI、AO、DI、DO14. P：P越大，调节作用越强，在相同偏差下输出值越大。P太小，调节时间长；P太大，引起系统振荡甚至发散I：I越小，调节作用越强，偏差的累积值调节作用越强。I太大，误差消除调节时间长；I太小，引

12、起系统超调量大，甚至振荡和发散。D：D越大，调节作用越强，初始调节作用越强。D太小，调节时间长；D太大，引起系统振荡和发散。15. 模拟量传感器：把检测得到的信号是模拟量的传感器。该信号将通过AI通道输入到现场控制器中。开关量传感器：把检测得到的信号是数字量的传感器，该信号将通过DI通道输入到现场控制器。18. 传感器的发展趋势是朝着小型化、多功能化及智能化方向发展。特别是增加了数据处理功能、自诊断功能、软硬件相组合功能、人机对话功能、接口功能、显示和报警功能。20. 测量对象、安装位置、DDC可接受的类型、测量范围、测量精度。21. 1、二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方

13、式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合 2、三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的方式。 3、四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。22. 温度传感器用于测量水管或风管中介质的温度，以此来控

14、制相应的水泵、风机、阀门和风门等执行的开度。23. 湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。 湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。 湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。24. 25. 电容式差压变送器（差压传感器）的工作原理：压力变送器被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在元件（即敏感元件）的两侧隔离

15、膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。39. 1）计算流量的确定。现有的生产能力、设备负荷及介质的状况，决定计算流量的Qmax和Qmin.2）阀前后压差的确定。根据已选择的阀流量特性及系统特点选定S（阻力系数），再确定计算压差。3）计算Cv。根据所调节的介质选择合适的计算公式和图表，求得Cmax和Cmin4）选用Cv。根据Cmax,在所选择的产品标准系列中选取>Cmax且与其最接近的一级Cv5）调节阀开度验算。一般要求最大计算流量时的开度90%，最小计算流量时的开度10%6）调节阀实际可调比的验算。一般要求实际可调比1040.

16、 调节精度受限，适用介质受限。电磁阀通常只有开关两种状态，阀芯只能处于两个极限位置，不能连续调节，（所以调节精度还受到一定限制。电磁阀对介质洁净度有较高要求，含颗粒状的介质不能适用，如属杂质须先滤去。另外，粘稠状介质不能适用，而且，特定的产品适用的介质粘度范围相对较窄。（2）动作快递，功率微小，外形轻巧。电磁阀响应时间可以短至几个毫秒，即使是先导式电磁阀也可以控制在几十毫秒内。由于自成回路，比之其它自控阀反应更灵敏。设计得当的电磁阀线圈功率消耗很低，属节能产品；还可做到只需触发动作，自动保持阀位，平时一点也不耗电。电磁阀外形尺寸小，既节省空间，又轻巧美观。41. 一种电动调节风门，它包括门框，

17、槽钢连接在门框两侧，托架连接在门框右下侧，其特征在于电动执行器固定在托架上端，且由联轴器和传动轴连接，传动轴中部和固定在门框右中部的压座、密封垫和压盖及轴座 活动连接，传动轴顶部由轴销和中门板(连接，中门板的另一端由轴固定半轴，和轴座活动连接，加强筋分别固定在中门板中部，拐臂活动连接在加强筋上端，且通过连杆分别和上、下门板结构活动连接所组成。第3章 习题答案1. 在建筑物中可靠、经济、安全地为人们的生活和生产活动提供充足、优质的水源，并将使用后的水进行一定的水质处理使之符合环保要求后再排入城市管网或自然水系是建筑给排水工程的任务。其工程范围包括建筑给水、热水供应、消防给水、建筑排水、建筑中水、

18、小区给排水和建筑水处理等多项内容。2. 建筑中水、排水的水处理装置都有自身完整的控制系统，BAS对其的监控处理方法类似于对冷水机组、锅炉的处理方法，一般不去直接控制。对于消防给水的监控，按照我国现行的消防管理要求，由消防系统统一控制管理，不直接纳入到BAS中。3. 生活给水系统、生产给水系统和消防给水系统。4. 生活用水的水质必须严格符合国家规定的生活饮用水卫生标准。生活给水系统的用水量可以参照我国室外给水设计规范所订生活用水量标准。生活用水管网必须保证一定的水压，通常叫最小自由水压。其值（从地面算起）根据给水区内建筑物层数确定，一层为10米，二层为12米，以后每加一层增加4米；生产用水对水质

19、、水量、水压以及安全方面的要求由于工艺不同，差异是很大的。如：冷库中较大水量用于冷却、冲霜、制冰、生产加工。空调用水则主要为空调供热/冷用水和冷却水系统，一般由循环水和补给水两部分组成。对补给水要求进行水质软化处理；消防用水对水质要求不高，但必须按建筑防火规范保证有足够的水量和水压。制冷空调的消防给水应符合国家现行建筑设计防火规范有关规定。6. 如，水泵、气压给水装置、变频调速给水装置、水池、水箱等增压和贮水设备。7. 在设计初，为选择给水方式，判断是否需要设置给水升压及贮水设备，常常需要对建筑给水系统所需压力按建筑层数进行估算：层数（n）12345需水压（mH2O）1012162024上表适

20、用于层高3.5m以下的建筑，该压力为自地平算起的最小保证压力。9. 7种给水方式如下：直接给水方式、单设水箱的给水方式、单设水泵的给水方式、设水泵、水箱的给水方式、设气压给水设备的给水方式、分区给水方式、环状给水方式。11. 水泵是室内给水系统中主要的增压设备；水箱设置在建筑物的屋顶上，起着存储水、调解用水量变化和稳定管网压力的作用；气压给水设备是给水系统中的一种利用密封储灌内空气可压缩性进行储存、调节和加压送水量的装置。13. 由于高层建筑的层数多，采用一般的供水方式，则管道中的静水压力势必很大。静水压力大将导致一系列不良后果。因此，有必要采取技术措施加以解决。这一解决方法就是进行竖向分区，

21、即将高层建筑的给水管网竖向分为几个区域进行布置，使下层管道系统的静水压力减少。14. 水泵变频调速供水与变风量空调系统的情形十分相似。系统控制的模式有两种：恒压变流量和变压变流量。恒压变流量的控制目标是保持管网入口处的水压为恒定值。变压变流量的控制目标是使给水管网最不利点的压力保持恒定，或者在管网入口处按运行时段分别设定水压。由于变压变流量模式更贴近管网的实际运行工况，因而运行效果更好。15. 调节效率高，接近于理想的调节和变速，节能效果显著。 变频器提供了丰富的输入输出信号端子，利用这些端子，可方便地实现电机的启停、调速，再加上速度检测回路，形成闭环控制，很容易实现自动化控制。 可容易地实现

22、工频电网运行与变频器运行之间的切换，一旦变频器发生故障，可以退出运行改由工频电网直接运行，不影响水泵的连续运行。 能同时实现软启动和软停车。 易进行设备改造。改造设备时，不涉及电动机及所驱动的水泵本身，停机改造时间短。 安装地点灵活，不限于电动机轴端或靠近处，处理方便。16. 变频器的二次回路设计即配电箱中变频器与继电接触器、DDC之间的连线。17. 通过DDC实现BAS对水泵的变频调速控制。其控制过程是在水泵出水口干管上设压力传感器，实时采集管网压力信号，通过1路AI通道送入现场控制器，通过与设定水压值比较，按PID算法得出偏差量，控制电源频率变化，调节水泵的转速，从而达到恒压变量供水的目的

23、。当系统用水量增加时，水压下降，DDC使变频器的输出频率提高，水泵的转速提高，供水量增大，维持系统水压基本不变；当系统用水量减少时，过程相反，控制系统使水泵减速，仍维持系统水压。系统中设低水位控制器，其作用是当水池水位降至最低水位时(或消防水位时)，系统自动停机。如有多台水泵，均采用同一台变频调速器由可编程控制器实现多台泵的循环软启动。18. 水泵运行状态显示；水流状态显示；水泵启停控制；水泵过载报警；水箱高低液位显示及报警。20. 水泵运行状态显示；手/自动状态显示；水泵启停控制；水泵过载报警。21. 变频调速供水方式由于减少了水箱储水环节，避免了水质的二次污染。泵组及控制设备集中设在泵房，

24、占地面积小、安装快、投资省。采用闭环供水控制方式，根据管网压力信号调节水泵转速，实现变量供水。该方式水压稳定、全自动运行、可无人值守，可靠性高。变频调速供水方式中，水泵的转速随着管网压力的变化而变化。23. 水泵的变频监测，除了设置普通水泵的监测点外，还需要进行变频以及管道压力的监测。24. 水位开关主要监测水箱的各种液位。28. 生活污(废)水排水系统、生产污水排水系统、生产废水排水系统、屋面雨水排水系统。29. 个完整的排水系统由以下各部分组成：卫生器具和生产设备受水器、排水管道、通气管道、清通设备、局部提升设备、污水局部处理构筑物、辅助设备。31. 设通气管的排水系统、苏维脱排水系统、空

25、气芯水膜旋流排水立管系统。34. 局部热水供应系统、集中热水供应系统、区域热水供应系统35. 根据加热的方式不同，可分为直接加热和间接加热两种形式。36. 热交换设备第4章 习题答案一. 填空题1. 答案：50，502. 供暖、通风和空气调节系统，HVAC3. 人工4. 温度调节、湿度调节、气流速度调节、空气洁净度调节5. 人体的舒适性，具体的工艺要求6. 25-27，18-20，工艺，40-50，50-607. 湿热，潜热8. 半集中式空调系统; 集中式空调系统9. 直流式系统10. 集中设置的冷冻站、锅炉房或热交换站，中央空调系统11. 冷却减湿，加热、加湿12. 等湿加热，等湿冷却，减湿

26、冷却13. 湿，吸湿，加湿14. 加热量较小15. 干蒸气加湿器，电加湿器16. 初效，中效，高效17. 冷冻除湿机18. 冷热源、空气处理设备、空调风系统、空调水系统、自动控制部分19. 诱导系统、风机盘管系统二 简答题1. 采用技术手段创造并保持满足一定要求的空气环境，是空气调节的任务。2. 空气流速调节的作用是调节空调调节中的空气的温度和湿度。在工业生产中通过对气流速度进行控制，可以把有害物和灰尘局部排出。3. 空气调节系统一般由空调冷源和热源; 空气处理设备;空调风系统;空调水系统; 空调的自动控制和调节装置这五大部分组成。4. 舒适性空调和工艺性空调之间的区别是它们服务的对象不同其目

27、的也不一样前者服务的对象是室内的人员而后者服务的对象是物。舒适性空调的目的是造成室内空气具有良好的参数，向人民提供一个适宜的工作或生活环境，从而有利于提高工作效率或维持良好的健康水平。工艺性空调的目的是满足生产过程和科学研究等的要求。5. 送风：指往局部环境中吹风（送空气）回风：空调系统将局部环境中的经过净化后在送回局部环境排风：空调系统将局部环境中的风（空气）排出系统外新风：系统采集外界的（空气）经净化后送入局部环境的风（空气） 6. 按风量调节方式不同，空调系统分两类分别为定风量系统和变风量系统7. 根据空调系统使用的空气来源不同，空调系统分为三类分别为封闭式系统、直流式系统、回风式系统8

28、. Q=(Qw+116.3N)×1.59. 将空调的末端装置直接放在空调房间内，工作时，盘管内根据需要流动热水或冷水，风机把室内空气吸进机组，经过过滤后在经盘管冷却后或加热送回室内，如此循环以达到调节室内温湿度目的。10. 风机盘管机组空调系统的新风供给方式有三种（1） 室外空气靠房间的门窗等缝隙自然渗入和浴厕机械排风补给新风；（2） 在房间外墙打洞直接引入新风；（3） 由独立的新风系统供给新风；17. 将处理过的空气按设计要求送到各空调房间，并从房间内抽回一部分空气或排除一定量的空气。18. 送风口的作用是将送风状态的空气均匀地松入空调房间常用的送风口有测送风口、散流器、孔板送风口

29、、喷射式送风口回风口由于回流速度衰减很快、作用范围小，故其吸风速度的大小对室内气流组织的影响很小。 常用的回风口有格栅、单层百叶、金属网格第5章 习题答案一. 填空题3. 冷却水系统，冷冻水系统4. 裙楼或主楼的屋顶二 简答题1. 答案：空调冷(热)水系统的集水器和分水器的作用是为了空调分区后的流量分配、调节和管理。2. 1）按水压特性划分为开式系统和闭式系统。2）按冷（热）水管道的设置方式划分为双管制系统、三管制系统和四管制系统3）按水量特性划分为定水量系统和变水量系统4）按末端设备的水流程的不同可分为同程式系统和异程式系统3. 开式系统优点：结构简单；具有一定的蓄冷能力；可以部分降低用电峰值和电气设备的安装容量；缺点：水质容量易被污染；管道容易被堵塞、腐蚀；系统静压大、水泵杨程及电动机功率较大闭式系统优点：闭式系统克服了开式系统的缺点缺点：7. 定水量系统是指空调水系统输配管路的流量保持恒定不变的系统变水量