民用建筑供暖通风与空气调节设计规范监测与控制.docx
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民用建筑供暖通风与空气调节设计规范监测与控制
监测与控制
9.1一般规定
9.1.1采暖、通风与空气调节系统应设置监测与控制系统，并应符合以下规定：
1监测与控制内容可包括参数检测、参数与设备状态显示、自动调节与控制、工况自动转换、
设备联锁与自动保护、能量计量以及中央监控与管理等。
具体内容应根据建筑物的功能与标准、
系统类型、设备运行时间以及工艺对管理的要求等因素，通过技术经济比较确定；
2系统规模大，制冷空气调节设备台数多且相关联各部分相距较远时，应采用集中监控系统；
3不具备采用集中监控系统的采暖、通风和空气调节系统，宜采用就地的自动控制系统：
【条文说明】9.1.1应设置监测和控制的内容及条件。
1参数检测：
包括参数的就地检测及遥测两类。
就地参数检测是现场运行人员管理运行设备
或系统的依据；参数的遥测是监控或就地控制系统制定监控或控制策略的依据；
2参数和设备状态显示：
通过集中监控主机系统的显示或打印单元以及就地控制系统的光、
声响等器件显示某一参数是否达到规定值或超差；或显示某一设备运行状态；
3自动调节：
使某些运行参数自动地保持规定值或按预定的规律变动；
4自动控制：
使系统中的设备及元件按规定的程序启停；
5工况自动转换：
指在多工况运行的系统中，根据节能及参数运行要求实时从某一运行工矿
转到另一运行工况；
6设备联锁：
使相关设备按某一指定程序顺序启停；
7自动保护：
指设备运行状况异常或某些参数超过允许值时，发出报警信号或使系统中某些
设备及元件自动停止工作；
8能量计量：
包括计量系统的冷热量、水流量及其累计值等，它是实现系统以优化方式运行，
更好地进行能量管理的重要条件；
9中央监控与管理：
是指以微型计算机为基础的中央监控与管理系统，是在满足使用要求的
前提下，按既考虑局部，更着重总体的节能原则，使各类设备在耗能低效率高状态下运行。
中央
监控与管理系统是一个包括管理功能、监视功能和实现总体运行优化的多功能系统。
设计时究竟采用那些监测与控制内容，应根据建筑物的功能和标准、系统的类型、运行时间
和工艺对管理的要求等因素，经技术经济比较确定。
本规范所涉及的集中监控系统主要指集散型控制系统及全分散控制系统等一类系统。
所谓集
散型控制系统是一种基于计算机的分布式控制系统，其特征是“集中管理，分散控制”。
即以分布
在现场所控设备或系统附近的多台计算机控制器（又称下位机）完成对设备或系统的实时监测、
保护和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中和常规仪表控制功能单一的局限
性；由于采用了安装于中央监控室的具有通讯、显示、打印及其丰富的管理软件的计算机系统，
实行集中优化管理与控制，避免了常规仪表控制分散所造成的人机联系困难及无法统一管理的缺
点。
采用集中监控系统可减少运行维护工作量，提高管理水平；系统各部分相距较远且有关联，
采用集中监控系统便于工况转换和运行调节；采用集中监控系统可合理利用能量实现节能运行；
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采用集中监控系统方能防止事故，保证设备和系统运行安全可靠。
全分散控制系统是系统的末端，例如包括传感器、执行器等部件具有通讯及智能功能，真正
实现了点到点的连接，比集散型控制系统控制的灵活性更大，就中央主机部分设置、功能而言，
全分散控制系统与集散型控制系统所要求的是完全相同的。
1由于集中监控系统管理具有统一监控与管理功能的中央主机及其功能性强的管理软件，因
而可减少运行维护工作量，提高管理水平；
2由于集中监控系统能方便地实现点到点通讯连接，因而比常规控制更容易实现工况转换和
调节；
3由于集中监控系统所关心的不仅是设备的正常运行和维护，更着重于总体的运行状况和效
率，因而更有利于实现系统的节能运行；
4由于集中监控系统可实现下位机间或点到点通讯连接，因而系统之间的联锁保护控制更便
于实现。
不适合采用集中监控系统的小型采暖、通风和空调系统，采用就地控制系统具有以下优势：
1工艺或使用条件有一定要求的采暖、通风和空调系统，采用手动控制尽管可以满足运行要
求，但维护管理困难，而采用就地控制不仅可提高了运行质量，也给维护管理带来了很大方便，
因此本条文规定应设就地控制；
2防止事故保证安全的自动控制，主要是指系统和设备的各类保护控制，如通风和空调系统
中电加热器与通风机的联锁和无风断电保护等；
3采用就地控制系统能根据室内外条件实时投入节能控制方式，因而有利于节能。
9.1.2采暖通风与空气调节设备设置联动、联锁等保护措施时，应符合下列规定：
1当采用集中监控系统时，联动、联锁等保护措施应由集中监控系统实现；
2当采用就地自动控制系统时，联动、联锁等保护措施，应为自控系统的一部分或独立设置；
3当无集中监控或就地自动控制系统时，设置专门联动、联锁等保护措施。
【条文说明】9.1.2联锁、联动等保护措施的设置。
1采用集中监控系统时，设备联动、联锁等保护措施应直接通过监控系统的下位机的控制程序
或点到点的连接实现，尤其联动、联锁分布在不同控制区域时优越性更大；
2采用就地控制系统时，设备联动、联锁等保护措施应为就地控制系统的一部分或分开设置成
两个独立的系统；
3对于不采用集中监控与就地控制的系统，出于安全目的时，联动、联锁应独立设置。
9.1.3采暖、通风与空气调节系统有代表性的参数，应在便于观察的地点设置就地检测仪表。
【条文说明】9.1.3就地检测仪表。
设置就地检测仪表的目的，一方面是通过仪表随时向操作人员提供各工况点和室内控制点的
情况，以便进行必要的操作，因而应设在便于观察的位置；另一方面集中监控或就地控制系统基
于实现监控与控制等目的所设置的遥测仪表当具有就地显示环节时，则可不必再设就地检测仪表。
9.1.4采用集中监控系统控制的动力设备，应设就地手动控制装置，并通过远动/手动转换开关实
现自动与就地手动控制的转换；自动/手动转换开关的状态应为集中监控系统的输入参数之一。
【条文说明】9.1.4手动控制装置的设置。
为使动力设备安全运行及便于维修，采用集中监控系统时，应在动力设备附近的动力柜上设
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置手动控制装置及远动/手动转换开关，并要求能监视远动/手动转换开关状态。
9.1.5控制器宜安装在被控系统或设备附近，当采用集中监控系统时，应设置控制室；当就地控
制系统环节及仪表较多时，宜设置控制室。
【条文说明】9.1.5控制室的设置。
为便于系统初调试及运行管理，通常作法是将控制器或集中监控系统的下位机放在被控设备
或系统附近；当采用集中监控系统时，为便于管理及提高系统运行质量，应设专门控制室；当就
地控制的环节或仪表较多时，为便于统一管理，宜设专门控制室。
9.1.6涉及防火与排烟系统的监测与控制，应执行国家现行有关防火规范的规定；与防排烟系统
合用的通风空气调节系统应按消防设置的要求供电，并在火灾时转入火灾控制状态；通风空气调
节风道上宜设置带位置反馈的防火阀。
【条文说明】9.1.6制定本条是为了暖通空调设计能够符合防火规范以及向消防监控设计提出正
确的监控要求，使系统能正常运行。
与防排烟合用的空调通风系统（例如送风机兼作排烟补风机用，利用平时风道作为排烟风道时
阀门的转换，火灾时气体灭火房间通风管道的隔绝等），平时风机运行一般由楼宇自控监控，火灾
时设备、风阀等应立即转入火灾控制状态，由消防控制室监控。
要求风道上防火阀带位置反馈可用来监视防火阀工作状态，防止防火阀平时运行的非正常关闭
及了解火灾时的阀位情况，以便及时准确的复位，以免影响空调通风系统的正常工作。
通风系统
干管上的防火阀如处于关闭状态,对通风系统影响较大，且不易判断部位，因此一定要监控防火阀
的工作状态；当干管上的防火阀只影响个别房间时，例如宾馆客房的竖井排风或新风管道，垂直
立管与水平支管交接处的防火阀只影响一个房间，是否设防火阀工作状态监视，则不作强行规定。
防火阀工作状态首先在消防控制室显示，如有必要也可在楼宇中控室显示。
9.1.7热源、热力站和制冷机房的燃料消耗量、补水量、耗电量均应计量。
循环水泵耗电量宜单独
计量。
【条文说明】9.1.7热源、热力站和制冷机房应计量的项目。
在冷、热源进行耗电量分项计量有助于分析能耗构成、寻找节能途径，选择和采取节能措施。
9.1.8中央级监控管理系统应符合下列要求：
1应能以与现场测量仪表相同的时间间隔与测量精度连续记录、显示各系统运行参数和设备
状态。
其存储介质和数据库应能保证记录连续一年以上的运行参数；
2应能计算和定期统计系统的能量消耗、各台设备连续和累计运行时间；
3应能改变各控制器的设定值，并依据节能控制程序自动进行系统或设备的启停；
4应设立权限控制等安全机制，并宜设置可与其它弱电系统数据共享的集成接口；
5应有参数越线报警、事故报警及报警记录功能，并宜设有系统或设备故障诊断功能。
【条文说明】9.1.8中央级监控管理系统的设置要求。
指出了中央级监控管理系统应具有的基本操作功能。
包括监视功能、显示功能、操作功能、控
制功能、数据管理辅助功能、安全保障管理功能等。
它是由监控系统的软件包实现的，各厂家的
软件包虽然各有特点，但是软件包功能类似。
实际工程中，由于没有按照条文中的要求去做，致
使所安装的集中监控系统管理不善的例子屡见不鲜。
例如，不设立安全机制，任何人都可进入修
改程序的级别，就会造成系统运行故障；不定期统计系统的能量消耗并加以改进，就达不到节能
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的目标；不记录系统运行参数并保存，就缺少改进系统运行性能的依据等。
随着智能建筑技术的发展，主要以管理暖通空调系统为主的集中监控系统只是大厦弱电子系统
之一。
为了实现大厦各弱电子系统数据共享，就要求各子系统间（例如消防子系统、安全防范子
系统等）有统一的通讯平台，因而必须预留与统一的通讯平台相连接的接口。
9.2传感器和执行器
9.2.1传感器应按下列基本原则选择：
1当以安全保护和设备状态监视为目的时，宜选择温度开关、压力开关、风流开关、水流开
关、压差开关、水位开关等以开关量形式输出的传感器，不宜使用连续量输出的传感器；
2易燃易爆环境应采用防燃防爆型传感器。
【条文说明】9.2.1传感器选择的基本条件。
9.2.2温度、湿度传感器的设置，应满足下列条件：
1温度、湿度传感器测量范围宜为测点温度范围的1.2～1.5倍，传感器测量范围和精度应与
二次仪表匹配，并高于工艺要求的控制和测量精度；
2供、回水管温差的两个温度传感器应成对选用，且温度偏差系数应同为正或负；
3壁挂式空气温度、湿度传感器应安装在空气流通，能反映被测房间空气状态的位置，安装
位置附近不应有热源及水滴；风道内温度、湿度传感器应保证插入深度，不得在探测头与风道外
侧形成热桥；插入式水管温度传感器应保证测头插入深度在水流的主流区范围内；
4机器露点温度传感器应安装在挡水板后有代表性的位置，应避免辐射热、振动、水滴及二
次回风的影响。
【条文说明】9.2.2温度、湿度传感器设置的条件。
9.2.3压力（压差）传感器的设置，应满足下列条件：
1选择压力（压差）传感器的工作压力（压差）应大于该点可能出现的最大压力（压差）的1.5倍，
量程宜为该点压力（压差）正常变化范围的1.2～1.3倍；
2在同一建筑层的同一水系统上安装的压力（压差）传感器宜处于同一标高；
3测压点和取压点的设置应根据系统需要和介质类型确定，并选在管内流动稳定的地方并满
足产品需要的安装条件。
【条文说明】9.2.3压力（压差）传感器设置的条件。
本条中第2款，当不处于同一标高时需对测量数值进行高度修正。
9.2.4流量传感器的设置，应满足下列条件：
1流量传感器量程宜为系统最大工作流量的1.2～1.3倍；
2流量传感器安装位置前后应有保证产品所要求的直管段长度或其他安装条件；
3应选用具有瞬态值输出的流量传感器；
4宜选用水流阻力低的产品。
【条文说明】9.2.4流量传感器设置的条件。
本条第2款中考虑到弯管流量计等不同要求，增加了“或其他安装条件”，。
推荐选用低阻产
品，有利于水系统输送节能。
9.2.5执行器应按下列基本原则选择：
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1电加热器、加湿器的容量调节宜采用开关量输出；
2电动机的控制调节可根据其容量大小、供电系统配置和系统要求的调节方式等选用：
3阀门的执行器宜采用电动式；
4仅以开关形式做设备或系统水路的切换运行时，应采用开关量输出的通断阀，不得采用调
节阀；
5用于对流量连续调节时，宜采用模拟量输出的电动调节阀。
【条文说明】9.2.5执行器选择原则。
直接启停控制（一个开关量输出1DO）、降压启动（两个开关量输出2DO）和变频控制调节（模
拟量输出1AO或与其控制器直接数字通讯）；阀门执行器可根据执行器动力源采用电动式或气动
式，一般民用建筑以电动为主。
民用建筑中易燃易爆的锅炉房等仍可用电动阀门，医院等有压缩
空气源的场所也是用电动阀门；对于大口径的管路（一般为DN150以上），无调节阀产品可供使用，
实际工程中往往采用2DO输出的蝶阀配合1AI反馈来进行控制调节。
9.2.6自动调节阀的选择，宜按下列原则确定：
1水两通阀宜采用等百分比特性的；
2水三通阀宜采用抛物线特性或线性特性的；
3蒸汽两通阀应采用单座阀，当压力损失比大于或等于0.6时，宜采用线性特性的；当压力
损失比小于0.6时，宜采用等百分比特性的。
压力损失比应按式（9.2.6）确定：
ppSΔΔ=
min
（9.2.6）
式中S——压力损失比；
△pmin——调节阀全开时的压力损失（Pa）；
△p——调节阀所在串联支路的总压力损失（Pa）。
4调节阀的口径应根据使用对象要求的流通能力，通过计算选择确定。
5三通分流阀不应用作三通混合阀；三通混合阀不宜用作三通分流阀使用。
【条文说明】9.2.6自动调节阀的选择。
为了调节系统正常工作，保证在负荷全部变化范围内的调节质量和稳定性，提高设备的利用
率和经济性，正确选择调节阀的特性十分重要。
调节阀的选择原则，应以调节阀的工作流量特性即调节阀的放大系数来补偿对象放大系数的
变化，以保证系统总开环放大系数不变，进而使系统达到较好的控制效果。
但实际上由于影响对
象特性的因素很多，用分析法难以求解，多数是通过经验法粗定，并以此来选用不同特性的调节
阀。
此外，在系统中由于配管阻力的存在，压力损失比S值的不同，调节阀的工作流量特性并不
同于理想的流量特性。
如理想线性流量特性，当S<0.3时，工作流量特性近似为快开特性，等百分
比特性也畸变为接近线性特性，可调比显著减小，因此通常是不希望S<0.3的。
关于水两通阀流量特性的选择，由试验可知，空气加热器和空气冷却器的放大系数是随流量
的增大而变小，而等百分比特性阀门的放大系数是随开度的加大而增大，同时由于水系统管道压
力损失往往较大，S<0.6的情况居多，因而选用等百分比特性阀门具有较强的适应性。
关于三通阀的选择，总的原则是要求通过三通阀的总流量保持不变，抛物线特性的三通阀当
S=0.3～0.5时，其总流量变化较小，在设计上一般常使三通阀的压力损失与热交换器和管道的总压
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力损失相同，即S=0.5，此时无论从总流量变化角度，还是从三通阀的工作流量特性补偿热交换器
的静态特性考虑，均以抛物线特性的三通阀为宜，当系统压力损失较小，通过三通阀的压力损失
较大时，亦可选用线性三通阀。
关于蒸汽两通阀的选择，如果蒸汽加热中的蒸汽作自由冷凝，那么加热器每小时所放出的热
量等于蒸汽冷凝潜热和进入加热器蒸汽量的乘积。
当通过加热器的空气量一定时，经推导可以证
明，蒸汽加热器的静态特性是一条直线，但实际上蒸汽在加热器中不能实现自由冷凝，有一部分
蒸汽冷凝后再冷却使加热器的实际特性有微量的弯曲，但这种弯曲可以忽略不计。
从对象特性考
虑可以选用线性调节阀，但根据配管状态当S＜0.6时工作流量特性发生畸变，此时宜选用等百分
比特性的阀。
调节阀的口径应根据使用对象要求的流通能力来定。
口径选用过大或过小会导致满足不了调
节质量或不经济。
由于三通混合阀和分流阀的内部结构不同，为了使流体沿流动方向使阀芯处于流开状态，阀的
运行稳定，两者不能互为代用。
但对于公称直径小于80mm的阀，由于不平衡力小，混合阀亦可
用作分流。
双座阀不易保证上下两阀芯同时关闭，因而泄漏量大。
尤其用在高温场合，阀芯和阀座两种材
料的膨胀系数不同，泄漏会更大。
故规定蒸汽的流量控制用单座阀。
9.3供暖系统的监测与控制
9.3.1采暖系统应对下列参数进行监测：
1采暖系统的供水、供汽和回水干管中的热媒温度和压力；
2热风采暖系统的室内温度和热媒参数；
3兼作热风采暖的送风系统的室内外温度和热媒参数；
4过滤器的进出口静压；
5风机、水泵等设备的启停状态。
【条文说明】9.3.1采暖系统的监测点。
本条给出了采暖系统应设置的监测点，设计时应根据系统设置加以确定。
9.3.2间歇供热的暖风机热风采暖系统宜根据热媒的温度和压力变化自动控制暖风机的启停。
【条文说明】9.3.2暖风机热风采暖系统控制。
对于间歇供热的暖风机热风采暖系统，当热媒的温度和压力高于设定值时暖风机自动开启，低
于设定值时自动关闭。
当停止供热或热媒温度、压力过低时，暖风机不停会使送风温度过低即出
现吹冷风现象，此时应关闭暖风机。
当再次供热，并且热媒的温度达到给定值，暖风机应接通。
一般作法是采用位式控制。
对于蒸汽是控制入口压力，高于压力整定值时控制触点闭合，低于压
力整定值时控制触点断开。
对于热水，在供水侧设控制触点，用供水温度和给定值比较来控制暖
风机的启停。
9.3.3热水集中供暖系统应符合本规范5.10节的相关规定。
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9.4通风系统的监测与控制
9.4.1通风系统应对下列参数进行监测：
1通风机的启停状态显示；
2可燃或危险物泄漏等事故状态的监测；
3空气过滤器进出口静压差的超限报警；
4根据使用功能，宜监测房间内人数、温度、微压差等参数。
【条文说明】9.4.1通风系统的监测点。
本条给出了应设置的通风系统监测点，设计时应根据系统设置加以确定。
9.4.2事故通风系统的通风机应与可燃气体泄漏、事故等探测器联锁开启，并在工作地点设有声、
光、电等报警状态的警示。
【条文说明】9.4.2事故通风的通风机电器开关的设置。
本条规定事故排风系统（包括兼做事故排风用的基本排风系统）的通风机，其开关位置应设
在室内、外便于操作的地点，以便一旦发生紧急事故时，使其立即投入运行。
9.4.3通风系统的控制应符合下列要求：
1应保证房间风量平衡、温度、压力、污染物浓度等要求；
2宜根据室内人数进行新风量的控制；
3宜根据房间内设备使用状况进行通风量的调节。
9.4.4通风系统的监控应符合相关现行消防规范和本规范第6章的相关规定。
9.5空气调节系统的监测与控制
9.5.1空气调节系统应对下列参数进行监测：
1空气温、湿度；
2喷水室用的水泵出口压力及进出口水温；
3空气冷却器出口的冷水温度；
4加热器进出口的热媒温度和压力；
5空气过滤器进出口静压差的超限报警；
6风机、水泵、转轮热交换器、加湿器等设备启停状态。
【条文说明】9.5.1空调系统监测点。
本条给出了应设置的空调系统监测点，设计时应根据系统设置加以确定。
9.5.2全年运行的空气调节系统，宜采用多工况运行方式设计。
【条文说明】9.5.2多工况运行方式。
在不同的工况时，其调节系统（调节对象和执行机构等）的组成是变化的。
以适应室内外热湿
条件变化大的特点，达到节能的目的。
工况的划分也要因系统的组成及处理方式的不同来改变，
但总的原则是节能，尽量避免空气处理过程中的冷热抵消，充分利用新风和回风，缩短制冷机、
加热器及加湿器的时间等,并根据各工况在一年中运行的累计小时数简化设计，以减少投资。
多工
况同常规系统运行区别，在于不仅要进行参数的控制，还要进行工况的转换。
多工况的控制、转
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换可采用就地的逻辑控制系统或集中监控系统等方式实现，工况少时可采用手动转换实现。
利用执行机构的极限位置，空气参数的超限信号以及分程控制方式等自动转换方式，在运行多
工况控制及转换程序时交替使用，可达到实时转换的目的。
9.5.3室温允许波动范围大于或等于±1℃和相对湿度允许波动范围大于或等于±5%的空气调节
系统，当水冷式空气冷却器采用变水量控制时，宜由室内温、湿度调节器通过高值或低值选择器
进行优化控制，并对加热器或加湿器进行分程控制。
【条文说明】9.5.3优先控制和分程控制。
水冷式空气冷却器采用室内温、湿度的高（低）值选择器控制冷水量，在国外是较常用的控制
方案，国内也有工程采用。
所谓高（低）值选择控制，就是在水冷式空气冷却器工作的季节，根据室内温、湿度的超差情
况，将温、湿度调节器的输出信号分别输入到信号选择器内进行比较，选择器将根据比较后的高
（低）值信号（只接受偏差大的为高值或只接受偏差小的为低值），自动控制调节阀改变进入水冷
式空气冷却器的冷水量。
高（低）值选择器在以最不利的参数为基准，采用较大水量调节的时候，对另一个超差较小的
参数，就会出现不是过冷就是过于干燥，也就是说如果冷水量是以温度为基准进行调节的，对于
相对湿度调节来讲必然是调节过量，即相对湿度比给定值小；如果冷水量是以相对湿度为基准进
行调节的，则温度就会出现比给定值低，要保证温湿度参数都满足要求，还需要对加热器或加湿
器进行分程控制。
所谓对加热器或加湿器进行分程控制，以电动温湿度调节器为例，就是将其输出信号分为0～
5mA和6～10mA两段，当采用高值选择时，其中6～10mA的信号控制空气冷却器的冷水量，而0～
5mA一段信号去控制加热器和加湿器阀门，也就是说用一个调节器通过对两个执行器的零位调整
进行分段控制，即温度调节器既可控制空气冷却器的阀门也可控制加热器的阀门，湿度调节器既
可控制冷却器的阀门也可控制加湿器的阀门。
这里选择控制和分程控制是同时进行的，互为补充的，如果只进行高（低）值选择而不进行分
程控制，其结果必然出现一个参数满足要求，另一个参数存在偏差。
9.5.4室内相对湿度的控制，可采用机器露点温度恒定、不恒定或不达到机器露点温度等方式。
当室内散湿量较大时，宜采用机器露点温度不恒定或不达到机器露点温度的方式，直接控制室内
相对湿度。
【条文说明】9.5.4室内相对湿度的控制。
空调房间热湿负荷变化较小时，用恒定机器露点温度的方法可以使室内相对湿度稳定在某一范
围内，如室内热湿负荷稳定，可达到相当高的控制精度。
但对于室内热湿负荷或相对湿度变化大
的场合，宜采用不恒定机器露点温度或不达到机器露点温度的方式，即用直接装在室内工作区、
回风口或总回风管中的湿度敏感元件来测量和调节系统中的相应的执行调节机构达到控制室内相
对湿度的目的。
系统在运行中不恒定机器露点温度或不达到机器露点温度的程度是随室内热湿负
荷的变化而变化的，对室内相对湿度是直接控制的，因此，室内散湿量变化较大时，其控制精度
较高。
然而对于多区系统这一方法仍
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