1 项目概述

郑州中原万达广场坐落于郑州市中原路与秦岭路交汇处，是万达集团在郑州市投巨资建设的第一个城市综合体项目，也将是郑州典型的城市综合体建筑。它是由SOHO、公寓、购物中心、精品商业街等组成的一个集居住、办公、购物、娱乐等多功能于一体的高效能综合体。项目规划总占地92679.26m2，建筑面积760000m2，其建成后将成为郑州继国际会展中心、裕达国贸、广播电视发射塔后的又一最新地标。

在该项目中，万达集团特别注重建筑的“节能、舒适、绿色和智能化”程度，并在项目设计过程中引入“绿色建筑”理念，即各个环节都按照“绿色建筑”标准执行，尤其是在给排水、电气暖通等方面尤为突出。目前，郑州中原万达广场已通过国家”绿色建筑“标准。

2 项目需求

作为郑州市形象综合体，其楼控系统存在机电设备复杂、位置分散、负荷大、节能需求高等复杂性。建筑能耗主要来自于机电设备，降低能耗的关键是运行管理。BAS就是实现节能管理的有效手段，在强调BAS建设的同时，万达集团结合企业运营管理的需要，在整合弱电系统的基础上，提出“一键式”集中管理的控制模式。

所谓“一键式”集中控制，即通过智能化控制系统使全国各地万达广场的设施设备实现标准化运作，依据不同地区气候特点设置运行策略并自动控制，对广场内所有机电设备进行动态监测，获取并分析运行数据，对各种预警情况进行快速处理，使日常运行管理简单清晰、绿色节能。

3 系统结构

该项目采用的是加拿大Delta控制公司提供的ORCA楼宇自控系统。ORCA楼宇自控均自上而下采用BACnet协议，具有优异的开放性，可实现楼宇设备间的无缝整合，是国际最先进的楼宇自控系统之一。ORCA系统结构是一种分级式结构，其适应性非常强，无论是大型的综合性网络还是小型独立系统，都可以保证系统通讯的简便、灵活和高效。系统结构分为3级，即系统级、应用级和现场扩展级（如图所示）。

4 系统监控内容

在该项目中，ORCA系统主要针对中央冷源系统、空调通风系统、给排水、电梯系统、变配电系统、发电机等进行综合监控和节能控制。中央冷源系统的监控通过网关，与冷水机组进行通讯，读取冷机内部数，并根据客户的要求实现对冷水机组的能源管理和轮值运作，达到节能的目的。空调通风系统的监控包括空调机组、新风机组、排风机、送风机等设备。给排水系统对集水坑、排污泵等设备监测。电梯、变配电、发电机等第三方设备通过网关将其内部监测数据传至ORCA系统操作站，用户可以根据需求对需要的数据进行显示、记录、分析，并生成报表。

4.1 冷冻站

中原万达广场大商业冷冻站有4台冷水机组，6台冷冻水循环泵，5台冷却水循环泵，4台冷却塔；百货冷冻站有2台冷水机组，3台冷冻水循环泵，3台冷却水循环泵，2台冷却塔。

监测点位包括：冷水机组启停次数，累计运行时间；冷水机组工作状态，故障报警；冷却水泵运行状态,故障报警; 冷冻水泵运行状态,故障报警; 冷却塔风机运行状态、故障报警及手/自动状态；冷水机组回水流量；冷冻水供，回水温度；冷冻水供回水压力检测；冷却水供回水温度。

冷水机组群控：

Delta控制系统可以对系统编程，通过其完成特定的操作顺序。如通过设备自动操作、设备保护、数据转发和报警来实现冷水机组的高效运行，为机组提供适当的控制。其中包括：

（1）自适应启/停

根据冷冻水温度和过去的冷负荷惯性/反应时间，来自动调节冷水机——泵——冷却塔的启/停时间，来逐个控制冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔和冷水机组。

（2）冷水机排序/选择

DDC自动预测冷负荷需求/趋势，并根据过去的能效、负荷需求、冷水机——泵——冷却塔的功率和待命冷水机的情况来自动选择设备的最优组合。用户可以交替的选择最优/同等的冷水机组运行时间。冷冻水和冷却水阀将根据冷水机的选定情况来开/关。任何冷水机得到开机命令却未能启动的，应按指定要求发出报警。控制器得到报警后，启动下一台最合适的机组。

（3）低负荷控制

不允许单台冷水机在低于可选工况点（如30%的负荷）下运行，除非只有单台冷水机用于承担负荷。当冷负荷低于25%时，将选择冷水机启停控制，以便充分发挥其能效，或根据冷负荷惯性/反应时间和档案数据来选择连续运行。

（4）断电后自动启动

当发生断电时，所有设备将停机一段时间，这段时间的长短可以选定。然后，设备将依次启停，以最大幅度减少功率的峰值需求。

（5）冷却塔控制

冷却塔风机将按照冷水机组的运行来自动启停。为了实现能效最优，冷却塔风机的启/停可根据冷却水供回水温度、室外温湿度参数来自动选择。

根据冷温水供水总管温度、回水总管温度和回水总管的流量，计算出大楼的平均负荷，确定机组及水泵的启停组合及运行台数自动减载、加载，实现优化运行，以适应冷机负荷的变化，达到最佳节能的目的。

用户可根据自己的需求，在系统软件上对特定的温度、湿度、压力等信息点做历史记录趋势分析，对报警信息集中处理。

4.2 暖通空调

中原万达广场暖通设备的主体是空调机组和新风机组。针对现代的大型商业活动区和百货商场，平面建筑空间较大，维护结构的传热及辐射负荷相对较小；照明设备较多且发热值高；人员密度高等特点，楼宇自控系统对暖通空调设备采取自动节能控制，使能源消耗大大降低，进而可节约大量的资金。

4.2.1 空调机组

空调机组监测点位：机组运行状态（DI）、故障报警(DI)、风机手/自动状态(DI)、风机压差状态(DI)、回风温度检测(AI)、送分温度检测(AI)、回风CO2浓度检测(AI)、过滤器堵塞状态(DI)、防冻报警状态(DI)；

空调机组控制方式：采用最佳启停控制程序对空调机组进行最佳时区启停控制，保证上班前对被控区域进行预冷（夏季）或预热（冬季）；通过对测量所得新/回风温湿度计算确定室内/外空气焓值,根据室内外新风情况，联合调节新、回风阀开度，保证全年节能调节，最大限度利用自然冷源；根据CO2浓度监测，对新回风阀开度进行调整，保证室内最佳的空气质量；根据回风温度和回风温度设定值，采用PID调节电动水阀开度，以使室内温度满足要求，减少能源浪费；在冬季如果防冻保护报警，此时机组停止运行，风阀关闭，热水阀完全打开，待报警解除后，机组正常运行。

用户可根据自己的需求，在系统软件上对特定的温度、湿度、压力等信息点做历史记录趋势分析，对报警信息集中处理。

4.2.2 新风机组

新风机组监测点位：机组运行状态（DI）、故障报警(DI)、风机手/自动状态(DI)、风机压差状态(DI)、送分温度检测(AI)、过滤器堵塞状态(DI)、防冻报警状态(DI)。

空调机组控制方式：采用最佳启停控制程序对新风机组进行最佳时区启停控制，保证上班前对被控区域进行预冷（夏季）或预热（冬季）；机组在得到启动信号时，先打开新风阀，再启动机组；根据送风温度和送风温度设定值，采用PID调节电动水阀开度，以使送风温度满足设定要求，减少能源浪费；在冬季如果防冻保护报警，此时机组停止运行，风阀关闭，热水阀完全打开，待报警解除后，机组正常运行；在冬季机组关机的状态下，水阀也要保持最小开度，防止盘管冻坏。

用户可根据自己的需求，在系统软件上对特定的温度、湿度、压力等信息点做历史记录趋势分析，对报警信息集中处理。

4.3 通风设备

中原万达广场的通风设备主要为送风机、排风机、诱导风机等。由于建筑面积巨大，为保证室内空气质量除了在有新风机组和空调机组的同时还应有送排风机等通风设备。

（1）监测点位：运行状态（DI），故障报警(DI)，风机手/自动状态(DI)；车库CO浓度(AI)；

（2）控制方式：对普通送排风机编制时间表，按照时间表的规定启停；对地下车库的送排风机和诱导风机，需要根据CO浓度，根据CO浓度设定值，启停送排风机，在保证车库的空气质量前提下最大限度的节能。

用户可根据自己的需求，在系统软件上对特定的温度、湿度、压力等信息点做历史记录趋势分析，对报警信息集中处理。

4.4 给排水

给排水监测点位：水泵工作状态、故障报警；集水坑、水箱的液位检测和报警；管网压力监测。

该项目中对给排水设备并没有实施控制，只对设备报警和水位进行监测。当水位超限或者设备报警，软件可以及时弹出报警警示框，提示操作人员可以对报警设备及时处理。

4.5 其他系统

变配电的能源管理、发电机和智能照明等设有独立的监控系统，节能效果由其独立的监控系统完成。按要求，BA系统与上述各系统都通过通讯接口的方式读取系统的相关数据，采取只监不控的方式接入。BA系统对上述各系统的相关数据可进行历史数据的保留和查询。

5 万达“一键式”集成要求

万达广场“一键式”集中控制的目的，是通过建立集中控制平台，将暖通空调、给排水、变配电监视、火灾报警、视频监控、防盗报警、门禁管理、电子巡更、公共照明、夜景照明、电梯监视、客流统计、停车管理、信息发布、背景音乐、能耗计量等16项智能设备系统的控制管理集成在一个管理界面上，从而实现“降低人工成本”、“保证运行品质”、“降低运行能耗”的目标。

“一键式”集中控制软件与各个机电子系统之间，要求采用标准的通信接口，原则上应采用下表中所列出的两种通信方案之一。

该通信方案中的方案一：物理、链路层采用以太网标准，网络层为IP协议，上层为BACnet。即采用BACnet/IP通信标准。BACnet通讯协议是迄今为止在楼宇自控领域唯一的国际标准（ISO-16484-5），是实现系统和设备集成的基石。Delta是全球首家采用BACnet协议作为楼控产品通讯协议的楼控厂商。目前，Delta产品自上而下均采用BACnet协议，可兼容不同品牌楼宇设备，可实现同一平台对楼宇各子系统的综合监控和集中管理。

6 结束语

随着经济发展的突飞猛进，对建筑业发展的要求也越来越严格，智能建筑节能摆上了一个新的台阶。但是节能不是一次性就可以解决的事情，它是通过记录总结，不断挖掘节能潜力，持续渐进的过程。ORCA楼宇自控系统为郑州中原万达广场建筑内的机电设备提供了高效、先进、稳定的自控节能技术，为“一键式”集成提供了标准化、全开放的通讯协议，为整体建筑实现节能降耗提供了有利保障。在科技快速发展的未来，相信会有更多更好的节能措施应用在智能化建筑系统中。