THUYẾT MINH ĐỀ XUẤT KỸ THUẬT
I. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về dự án
Tên công trình : Trung tâm Thông tấn Quốc Gia.
Chủ đầu tư : Văn Phòng Thông tấn xã Việt Nam
Địa chỉ : Số 5 Lý Thường Kiệt-Hoàn Kiếm –Hà Nội
Trung tâm Thông tấn Quốc gia là dự án xây dựng cấp cao.Đây là công trình được trang bị
các hệ thống cơ điện, hệ thống an ninh tích hợp và kiểm soát an ninh hiện đại nhằm mục
đích mang lại sự thoải mái, tiện nghi cho người sử dụng cũng như sử dụng tòa nhà hiệu
quả.
Tòa nhà được xây dựng với 10 tầng sử dụng và 2 tầng hầm phuc vụ mục đích chung như
để xe,bể chứa.
1.2. Tổng quan hệ thống BMS
Hệ thống quản lý tòa nhà BMS tích hợp các hệ thống kỹ thuật cùng hoạt động
trong toà nhà như các hệ thống Cơ/Điện, An ninh, bao gồm các cấu trúc truyền thông
rất đa dạng trong đó nhằm cung cấp các dịch vụ điều khiển tự động, sử dụng năng lượng
hiệu quả nhất và khả năng quản lý tòa nhà thông minh với chi phí vận hành, bảo trì, bảo
dưỡng thấp nhất.
Hệ thống quản lý tòa nhà BMS cho dự án Trung tâm Thông tấn Quốc gia được
đề xuất thiết kế với các mục tiêu sau:
* Tự động hóa vận hành các hệ thống kỹ thuật của tòa nhà nhằm mục đích tăng tính
tiện nghi, giảm chi phí vận hành,bảo dưỡng, tăng hiệu quả hoạt động, tối ưu hóa
việc sử dụng năng lượng và đảm bảo an ninh, an toàn tương xứng với tầm quan
trọng và yêu cầu của tòa nhà.
* Đơn giản hóa việc cảnh báo và phat hiện lỗi cho các thiết bị, máy móc và hệ
thống.
* Hỗ trợ truy cập đến thông tin vận hành thiết bị, hệ thống.
* Tự động hóa và chuẩn hóa quản lý tiện ích.
1
* Cung cấp khả năng mở rộng giao tiếp với tất cả dịch vụ trong tòa nhà giúp cho
việc vận hành toà nhà một cách đơn giản, chính xác và hiệu quả.
* Thông tư số 05/2010/TT- BKH ngày 10/02/2010 của Bộ trưởng Bộ Kế hoạch và
Đầu tư về việc Quy định chi tiết lập hồ sơ mời thầu mua sắm hàng hóa.
* Quyết định số 143/QĐ- TTX ngày 09/11/2007 của Tổng giám đốc Thông Tấn xã
Việt Nam về việc phê duyệt kế hoạch đấu thầu dự án Trung tâm Thông tấn Quốc
gia và kế hoạch đấu thầu chi tiết gói thầu chi tiết gói thầu Thi công lắp công trình
G-01.
* Quyết định số 52/QĐ- TTX ngày 14/08/2009 của Tổng giám đốc Thông Tấn xã
Việt Nam về việc phê duyệt điều chỉnh tổng mức đầu tư dự án Trung tâm Thông
tấn Quốc Gia.
* Quyết định số 53/QĐ- TTX ngày 14/08/2009 của Tổng giám đốc Thông Tấn xã
Việt Nam về việc phê duyệt điều chỉnh tổng dự toán dự án Trung tâm Thông tấn
Quốc Gia.
* Hợp đồng số 268/2010/HĐKT/CONINCO/T.ME ngày 23/08/2010 giữa công ty
Cổ phần Tư vấn Công Nghệ Thiết bị và Kiểm định Xây dựng-CONINCO với
Thông tấn xã Việt Nam về việc lập hồ sơ mời thầu,đánh giá hồ sơ dự thầu gói
thầu Cung cấp và lắp đặt hệ thống an ninh tích hợp và kiểm soát an ninh,BMS.
* Căn cứ vào hồ sơ chỉ định thầu công trình Trung tâm Thông tấn Quốc gia
2.2. Tiêu chuẩn áp dụng
2.2.1. Tiêu chuẩn Việt Nam
* Tests on electric and optical fibre cables under fire conditions
Tiêu chuẩn về khả hoạt động của thiết bị điện và cáp quang trong điều kiện cháy
nổ (Cáp sợi quang - Yêu cầu kỹ thuật) (TCN68-160:1996)
3
* Tiêu chuẩn về an toàn cho các thiết bị điều khiển công nghiệp (Thiết bị đầu cuối
viễn thông - Yêu cầu an toàn điện) TCN68-190:2003
* TCVN 6160: 1996. Phòng cháy chữa cháy. Nhà cao tầng. Yêu cầu thiết kế.
* Trang bị điện trong công trình - Quy chuẩn Xây dựng Việt nam tập 2.
* Trang thiết bị trong nhà ở và công trình công cộng: TCXD 27-1991.
* Tiêu chuẩn đặt đường dây dẫn điện trong nhà ở và công trình công cộng
TCXD25-1991
* ISO/IEC 11801:2002; EIA/TIA 568A-B - Tiêu chuẩn cáp mạng.
* IEEE 802.3u / IEEE 802.3z - Tiêu chuẩn Fast Ethernet / Giga Ethernet.
* IEEE 802.1Q - Tiêu chuẩn VLAN.
* IEEE 802.11b - Tiêu chuẩn Wireless Access
2.2.2. Tiêu chuẩn quốc tế
* Tiêu chuẩn Châu Âu về kết nối dữ liệu mở trong tự động hóa tòa nhà EN14908.
* IEC 60332-1 Tests on electric and optical fibre cables under fire conditions.
* UL196, UL916 is the UL standard for safety for energy management equipment.
* UL508, The UL safety standard for industrial control equipment
* ANSI/IEC 60529-2004, Degrees of Protection Provided by Enclosures (IP Code)/
Tiêu chuẩn về cấp độ bảo vệ của các thiết bị (bộ tiêu chuẩn mã IP)
* Tiêu chuẩn IEC (International Electro-Technical Commission).
* Tiêu chuẩn Anh (BS - British Standard).
* Tiêu chuẩn của Mỹ: NEC (National Electrical Code), IES (Illumination
Engineering Society), NEMA (National Electrical Manufacturer Association).
5
* Tiêu chuẩn của Viện kỹ thuật lạnh và điều hoà không khí Mỹ (ARI) (Air-
conditioning and Refrigeration Institute)
* Tuyển tập sổ tay của Hiệp hội các kỹ sư lạnh, điều hoà không khí và sưởi ấm Mỹ
(ASHRAE handbooks).
* (American Society of Heating Refrigerating and Air-conditioning Engineers)
* Tiêu chuẩn Anh BS5588-1985: Phòng cháy chữa cháy cho công trình.
* Tiêu chuẩn truyền thông cho toà nhà Building Automation Control Network
(BACnet).
III. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
3.1. Nhiệm vụ thiết kế chung
Công trình phải đảm bảo tính tiện nghi, hiện đại, tính kinh tế cao đáp ứng được
nhu cầu sử dụng và không bị lạc hậu ít nhất sau 10 năm.
Có tính đến khả năng dự trữ, mở rộng hệ thống trong tương lai và đáp ứng được
hiệu quả sử dụng vốn đầu tư cao nhất.
* Tính hiện đại: hệ thống được thiết kế với các mô đun điều khiển kết hợp các thiết
bị vận hành cao cấp, tự động hoàn toàn hoạt động của các hệ thống hạ tầng kỹ
thuật. Bên cạnh đó, thiết kế sẽ cho phép phối hợp sử dụng công nghệ “có dây” và
“không dây” với các chuẩn truyền thông cao cấp phổ biến như BACnet,
Lonwork, modbus nhằm đảm bảo khả năng mở rộng và tương thích với thiết bị,
hệ thống quản lý tòa nhà phổ biến hiện nay và trong tương lai.
* Tính kinh tế: thiết kế BMS sẽ được tính toán sao cho phù hợp nhất với nhu cầu sử
dụng cũng như công năng của toà nhà. Ngoài ra, hệ thống cũng phải được tính
toán tối ưu hoạt động của thiết bị tiết kiệm chi phí năng lượng cho Chủ đầu tư.
Tuy nhiên, thiết kế vẫn phải đảm bảo được tính dự phòng trong tương lai khi có
nhu cầu mở rộng, nâng cấp hệ thống mà không phải đầu tư thêm chi phí.
7
3.2. Nhiệm vụ thiết kế chi tiết
Hệ thống BMS sẽ tích hợp toàn bộ hệ thống hạ tầng kỹ thuật của toà nhà, có chức
năng điều khiển, giám sát, quản lý hoạt động bằng máy tính, tự động chọn chế độ làm
việc thích hợp và cảnh báo khi sự cố xảy ra. Các hạng mục chính tích hợp trong hệ thống
quản trị toà nhà BMS bao gồm:
- Hệ thống điều hòa không khí VRV: Quản lý và điều khiển các thiết bị của hệ
thống điều hòa VRV cho phép tích hợp BMS.
- Hệ thống thông gió: quản lý và điều khiển hệ thống quạt cấp khí tươi, quạt thông
gió thu hồi nhiệt, quạt hút khí thải-khí độc của tòa nhà, quạt nhà vệ sinh,
- Hệ thống cấp thoát nước:
+ Quản lý và điều khiển hệ thống bơm cấp thoát nước và giám sát bể chứa nước
của tòa nhà.
+ Theo dõi lưu lượng và tính lượng nước tiêu thụ của từng tầng.
+ Theo dõi lưu lượng và tính lượng nước cấp từ vòi nước cấp thành phố.
- Hệ thống phòng cháy chữa cháy: giám sát hệ thống báo cháy và điều khiển hệ
thống bơm nước chữa cháy của tòa nhà, quản lý quạt tăng áp cầu thang.
- Hệ thống thang máy: giám sát hệ thống thang máy của tòa nhà.
- Hệ thống an ninh:
4.3. Bảng tổng hợp phương pháp tích hợp BMS
TT Hệ thống kỹ thuật
Ứng dụng trong hệ thống BMS
Giao thức kết nối/tích hợp
Điều
khiển
Giám sát
1 Điều hòa thông gió
a Hệ thống điều hòa trung tâm VRV Bacnet-TCP/IP x x
9
b Hệ thống thông gió thu hồi nhiệt VRV x x
2 Hệ thống quạt thông gió
a Quạt thông gió Toilet DO,DI x x
b Quạt thông gió tầng hầm DO,DI x x
c Quạt tăng áp cầu thang DI x
d Quạt cấp gió tươi DO,DI x x
3 Hệ thống điện
a Máy biến áp DI x
b Tủ hạ thế DI x
c Tủ phân phối tầng DI x
d Tủ UPS cho trung tâm DATA DI x
e Máy phát DI x
f
Chiếu sáng:
Chiếu sáng hành lang
Chiếu sáng cầu thang bộ
Chiếu sáng tầng hầm
Chiếu sáng ngoài nhà
DO,DI x x
4 Hệ thống bơm
AHU
Integratio
n
FCU
PLANT
MIS
C
200 Devices
NAE55
200 Devices
Web
Access
Web
Access
FIRE ALARM
Hình 1: S ơ đồ nguyên lý hệ thống BMS
4.4.1. Cấp điều khỉển khu vực-cấp trường
Các bộ điều khiển ở cấp khu vực là các bộ điều khiển số trực tiếp (DDC). Bộ điều khiển
cấp khu vực se điều khiển các quạt cấp khí tươi,quạt thông gió, quạt hút khí thải, hệ
thống bơm cấp thoát nước, ánh sáng…Cấp khu vực sẽ được trang bị các cảm biến và cơ
cấu chấp hành giao tiếp trực tiếp với các thiết bị điều khiển. Các bộ điều khiển cấp khu
vực sẽ được nối với nhau trên một đường Bus. Do vậy có thể chia sẻ thông tin cho nhau
và chia sẻ thông tin với các bộ điều khiển ở phía trên và cấp vận hành quản lý.
Giao tiếp giữa các bộ điềukhiển ở cấp khu vực với cấp điều khiển hệ thống sử dụng giao
thức N2 Bus.
Các bộ điều khiển ở cấp khu vực được phân bố đều trrên các tầng đảm bảo đủ điểm
giám sát điều khiển hệ thống và có tính đến khả năng dự phòng. Tốc độ truyền thông có
thể điều chỉnh được và tối thiểu 9600 Baud.
4.4.2. Cấp điều khiển hệ thống
Cấp điều khiển hệ thống được trang bị cá bộ điều khiển cà giao tiếp mạng với khả năng
- An toàn hệ thống: Giới hạn quyền truy cập và vận hành đối với từng cá nhân
- Xâm nhập hệ thống: Cho phép những người co quyền được truy cập và lấy dữ liệu hệ
thống qua máy tính cá nhân hoặc các thiết bị lưu trữ khác.
- Định dạng dữ liệu: Lắp ghép các điểm dữ liệu rời rạc vào trong các nhóm định dạng có
quy tắc phục vụ cho việc in ấn hiển thị.
- Tùy biến chương trình:Người sử dụng có thể tự thiết kế, lập trình các chương trình riêng
theo yêu cầu sử dụng của mình.
13
- Giao diện: Xây dựng giao diện dựa trên các ứng dụng của khách hàng,có sử dụng công
cụ vẽ đồ họa và bảng biểu.
- Lập báo cáo:Có khả năng lập báo cáo tự động, định kì hoặc theo yêu cầu về các cảnh
báo và các sự kiện, hoạt động vận hành.
- Quản lý việc bảo trì bảo dưỡng: Cung cấp giao diện điều khiển chung cho cá hệ thống
con(VRV,Fire Alarm,Access control ) vàcung cấp khả năng tổng hợp thông tin từ các hệ
thống con để từ đó đưa ra các tác động có tính toàn cục trong hệ thống.
- Quản lý năng lượng và tài nguyên:Thu thập ,lưu trữ và xử lý dữ liệu lịch sử như năng
lượng sử dụng, chi phí vận hành và các cảnh báo và tạo ra các báo cáo để cung cấp các
công cụ cho qua trình quản lý và sử dụng thiết bị lâu dài.
4.5. Giải pháp bố trí tủ điều khiển
- Các tủ điện điều khiển tầng sẽ được đặt trong các khu kỹ thuật của mỗi tầng.
4.6. Giải pháp thông gió tủ điều khiển
- Hệ thống tủ điều khiển sẽ được thiết kế trang bị khe thông gió nhằm đảm bảo duy trì
nhiệt độ hoạt động cho phép đối với các thiết bị điều khiển.
4.7. Giải pháp chống sét và nối đất hệ thống
- Hệ thống tủ điều khiển sẽ được nối đất chung với hệ thống điện của toà nhà.
- Hệ thống mạng truyền thông các bộ điều khiển sẽ được thiết kế với các bộ bảo vệ chống
sét lan truyền. Ngoài ra, các trở đầu cuối cũng được trang bị cho các bộ điều khiển trong
đoạn mạng để đảm bảo hạn chế nhiễu và tăng độ tin cậy truyền thông.
4.8. Giải pháp kết nối mạng LAN của toà nhà
- Hệ thống mạng LAN của hệ thống BMS là hệ thống mạng kết nối giữa Server của hệ
BACnet của hệ thống điều hoà VRV thống qua các bộ chuyển đổi Bacnet
TCP/IP để đưa về máy chủ BMS. Các điểm BACnet của VRV sẽ được
gán tên biến, xử lý theo chương trình và hiển thị đồ hoạ trên giao diện hệ
thống BMS. Qua giao thức truyền thông này hệ thống BMS có thể điều
khiển cũng như giám sát sâu đến các thông số của các giàn nóng, giàn
lạnh, kiểm soát nhiệt độ từng khu vực…
- Khi kết nối với BMS, BMS sẽ giám sát và điều khiển các thiết bị của hệ thống
HVAC qua máy tính điều khiển BMS trung tâm trên giao diện đồ họa.
Yêu cầu kỹ
thuật
Để đảm bảo cho việc tích hợp và hoạt động tốt của hệ thống BMS, các hệ thống
và thiết bị được cung cấp phải đáp ứng các yêu cầu sau đây:
1. Hệ thống điều hòa không khí VRV:
- Cung cấp các bộ chuyển đổi Bacnet- TCP/IP để kết nối với BMS.
- Bộ chuyển đổi Bacnet – TCP/IP phải cung cấp đầy đủ các tính năng để
hệ thống BMS có thể điều khiển, giám sát được tất cả các thông số cần
thiết của hệ thống điều hòa VRV.
- Gia công các điểm đấu nối lắp đặt các sensor cảm biến trên đường ống
gió và ống nước theo thiết kế của hệ BMS.
- Cung cấp các điểm đấu nối của tủ động lực hệ thống thông gió,điều
áp,hút khói.
- Cung cấp đầy đủ các tài liệu kỹ thuật cần thiết và cử cán bộ kỹ thuật
phối hợp với nhà thầu BMS trong việc tích hợp hệ thống điều hòa VRV
với hệ thống BMS.
2. BMS
- Cung cấp dây cáp tín hiệu đến các bộ chuyển đổi Bacnet – TCP/IP của
hệ thống điều hòa.
- Phần mềm hệ thống BMS đảm bảo sẵn sàng kết nối với hệ thống VRV
theo chuẩn truyền thông BACnet TCP/IP.
17
• Chế độ làm việc: Cooling/ Heating/ Fan/ Auto.
Các giám
sát được
Hệ thống BMS cho phép thực hiện các chức năng giám sát điển hình với hệ
thống điều hòa trung tâm VRV được liệt kê dưới đây thông qua bộ chuyển đổi
18
thực hiện Bacnet TCP/IP. Tuy nhiên, tuỳ thuộc vào điều kiện vận hành, hoạt động trong
thực tế và tùy thuộc vào chức năng của bộ chuyển đổi Bacnet TCP/IP, hệ thống
BMS sẽ chỉ cần thực hiện một số chức năng cơ bản đảm bảo cho công tác vận
hành, quản lý.
• Trạng thái chạy/ dừng: Start/Stop.
• Chế độ hoạt động: Cooling/ Heating/ Fan.
• Nhiệt độ phòng:
o
C.
• Ngắt chuông báo động.
• Tình trạng dàn lạnh.
• Tình trạng dàn nóng.
Các báo
động được
giám sát từ
trung tâm
điều khiển
Các cảnh báo, báo động được giám sát bởi BMS như sau:
• Báo động: Normal/ Malfunction.
• Mã lỗi (malfunction code): Normal/ Manufacturer Specific.
5.1.2. Hệ thống quạt thông gió.
a. Quạt hút khí thải/ quạt cấp khí tươi/ quạt hút nhà vệ sinh:
Tổng quát Hệ thống quạt cho tòa nhà bao gồm:
• Quạt thông gió tầng hầm.
toán hoạt động được lập trình trước để tiết kiệm năng lượng và tăng tuổi thọ
của các quạt. Hệ thống BMS cũng được lập trình liên động với các hệ thống
khác để điều khiển hoạt động của các quạt theo các kịch bản liên động: khi có
cháy hệ thống quạt thông gió ngừng hoạt động, hệ thống quạt tăng áp chạy…
- Nhân viên vận hành hệ thống BMS theo dõi trạng thái hoạt động của hệ
thống quạt thông gió trên giao diện đồ hoạ và điều khiển hoạt động của các
quạt để đáp ứng với tình trạng/yêu cầu hiện tại của tòa nhà.
Lịch trình làm
việc
Tất cả các quạt đều được lập trình để hoạt động dựa trên lịch trình làm việc.
Hệ thống cũng cho phép tạo lịch trình làm việc vào ngày nghỉ.
Một số lịch trình tiêu biểu mà hệ thống BMS cung cấp là:
20
- Tự động bật các quạt vào thời điểm bắt đầu giờ làm việc trong ngày
(7h sáng) và tự động tắt các quạt vào thời điểm thích hợp sau khi hết
giờ làm việc (ví dụ 7h tối).
Không cho phép hệ thống chạy vào các ngày nghỉ, ngày lễ.
Điều khiển
-Hệ thống BMS được thiết kế cho phép có thể điều khiển trực tiếp từ trên màn
hình máy tính bởi người vận hành, điều khiển tự động theo thuật toán đã được
lập trình trước hoặc điều khiển trực tiếp từ các tủ điều khiển tại hiện trường,
các thông số và chế độ điều khiển như sau:
• Tắt/ mở quạt.
• Điều khiển tốc độ quạt.
Giám sát
Các thông số trạng thái hệ thống được giám sát bởi BMS như sau:
• Chế độ làm việc của quạt: Tự động/ bằng tay (Auto/manual)
• Trạng thái on/off của quạt.
• Báo lỗi sự cố quạt.
• Giám sát nồng độ khí CO tại các điểm đo.
5. Cung cấp và kéo dây cáp tín hiệu, ống bảo vệ từ các tủ DDC đến các tiếp
điểm giám sát/ điều khiển của quạt tăng áp.
6. Lập trình điều khiển và lập trình giao diện đồ họa cho quạt tăng áp.
Hoạt động Hoạt động của hệ thống quạt tăng áp cầu thang cho tòa nhà được điều khiển/giám
sát thông qua các chế độ như sau:
- Hệ thống quạt tăng áp cầu thang của tòa nhà hoạt động theo tín hiệu báo cháy.
- BMS giám sát các quạt tăng áp cầu thang,đo thông số áp lực trong cầu thang bộ.
- Nhân viên vận hành hệ thống BMS theo dõi trạng thái hoạt động của hệ thống quạt
tăng áp cầu thang trên giao diện đồ hoạ
22
Lịch trình
làm việc
Không cần thiết tạo lình trình làm việc cho các quạt tăng áp cầu thang bộ.
Điều khiển Quạt tăng áp cầu thang chạy theo tín hiệu báo cháy.Hệ thống BMS được thiết kế cho
phép giám sát trạng thái quạt tăng áp.
.
Giám sát Các thông số trạng thái hệ thống được giám sát bởi BMS như sau:
-Trạng thái của quạt.
-Báo lỗi sự cố.
Các báo động
được giám
sát từ trung
tâm điều
khiển
Các cảnh báo, báo động được giám sát bởi BMS như sau:
-Tín hiệu báo lỗi
5.2. Hệ thống cấp thoát nước
Tổng quát Hệ thống BMS sẽ điều khiển/ giám sát:
- Bể nước sinh hoạt và bơm nước sinh hoạt.
- Bơm nước thải
Hoạt động Hoạt động của hệ thống bơm cấp thoát nước cho tòa nhà được điều khiển/giám
sát thông qua các chế độ như sau:
- Hệ thống bơm cấp thoát nước của tòa nhà có thể hoạt động ở chế độ điều khiển
bằng tay bởi các công tắc/nút bấm trên các bảng/tủ điều khiển tại hiện trường.
- BMS điều khiển/giám sát các bơm cấp thoát nước theo thuật toán lập trình tự
động đã được lập trình sẵn: Tự động bơm nước trong các giờ thấp điểm, toà nhà
tiêu thụ ít điện năng hoặc khi mức nước trên bể nước mái thấp…
24
- Nhân viên vận hành hệ thống BMS theo dõi trạng thái hoạt động của hệ thống
bơm cấp thoát nước trên giao diện đồ hoạ và điều khiển hoạt động của các bơm
để đáp ứng với tình trạng/yêu cầu hiện tại của tòa nhà.
Lịch trình
làm việc
Hệ thống BMS sẽ được lập trình để điều khiển các bơm tự động chạy vào các giờ
có mức giá điện thấp/ các giờ thấp điểm nhằm tiết kiệm điện năng tiêu thụ.
Điều khiển Hệ thống BMS được thiết kế cho phép có thể điều khiển trực tiếp từ trên màn
hình máy tính bởi người vận hành, điều khiển tự động theo thuật toán đã được lập
trình trước hoặc điều khiển trực tiếp từ các tủ điều khiển tại hiện trường, các
thông số và chế độ điều khiển như sau:
- Tắt/ mở bơm.
Các điểm
giám sát
Các thông số trạng thái hệ thống được giám sát bởi BMS như sau:
- Chế độ hoạt động của bơm: Tự động/ Bằng tay (Auto/ Manual).
- Trạng thái của các bơm nước.
- Mức nước trong bể chứa nước sinh hoạt,bể nước thải(cao/thấp).
Các báo
động được
giám sát từ
server