智能建筑暖通空調系統(tǒng)優(yōu)化方法研究

秦慶玫

摘 要：智能建筑是建筑行業(yè)發(fā)展的必然選擇，而智能建筑功能得以實現(xiàn)，主要是因為其中所使用的設備實現(xiàn)了智能化、節(jié)能化，暖通空調就是這些設備之一。暖通空調的使用不僅提高了智能建筑的使用價值，如果對其系統(tǒng)進行優(yōu)化，還能減少智能建筑的節(jié)能成本。暖通空調與普通空調相比除了使用價值高之外，對環(huán)境以及人身心都不會產生消極影響。本文首先介紹了智能建筑安裝暖通空調的必要性；其次概述了智能建筑暖通空調系統(tǒng)能量管理與控制系統(tǒng)的優(yōu)化，最后探討了其具體的優(yōu)化方法，希望能夠為暖通空調的發(fā)展提供借鑒。

關鍵詞：智能建筑；暖通空調；優(yōu)化方法；研究

暖通空調是近些年來智能建筑中普遍使用的空調類型，該種空調最大的優(yōu)勢就是節(jié)能環(huán)保，但是要想其優(yōu)勢更加顯著，需要對其系統(tǒng)進行優(yōu)化，因為優(yōu)化設計與普通的設計相比具有很大的優(yōu)勢，比如通過優(yōu)化設計可以減少暖通空調系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)，而且可以對系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，以防出現(xiàn)故障，即使出現(xiàn)故障也能及時的通報給維修人員，提高系統(tǒng)運行的安全性。

1 智能建筑安裝暖通空調的必要性

暖通空調最大的優(yōu)勢就是節(jié)能環(huán)保，這符合現(xiàn)代智能建筑的要求，因此在智能建筑中，暖空空調是首選。智能建筑安裝暖通空調的必要性主要體現(xiàn)在以下方面：

首先，這是節(jié)約型社會建設的要求。近些年來，節(jié)約型社會的建設已經深入人心，而節(jié)約型社會的體現(xiàn)就是節(jié)約能源，減少對新資源的消耗，為了實現(xiàn)低碳節(jié)能，各行各業(yè)都在努力踐行這一理念，包括建筑行業(yè)，智能建筑的興起就是最好的例子，但是如何能夠讓智能建筑真正的實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保？這成為建筑行業(yè)研究的重點問題。實際上智能建筑的節(jié)能化、智能化主要體現(xiàn)在各個設備的使用上，暖通空調就是實現(xiàn)智能建筑節(jié)能環(huán)保的設備之一。

其次，這是現(xiàn)代科技發(fā)展的要求。智能建筑是現(xiàn)代人對建筑建設要求的集中體現(xiàn)，而暖通空調的發(fā)展也是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要表現(xiàn)，傳統(tǒng)的空調只是單純的改變室內溫度，在設計與安裝時都沒有考慮到節(jié)能的問題，并不是當時的設計人員沒有節(jié)能的理念，主要是受當時科技發(fā)展水平的限制，在設計空調時，只能將設計重點放在空調的功能上，而不能過多的考慮其他因素。傳統(tǒng)空調在使用的過程中，出現(xiàn)了很多弊端，尤其是對環(huán)境產生了消極影響，因此使用更加先進對環(huán)境不產生負作用，而且節(jié)能的空調是現(xiàn)代人的需求，目前的科技發(fā)展水平正好能夠滿足這項需求，暖通空調完全符合要求。

最后，這是現(xiàn)代人對生活品質的要求。改革開放之后，我國的科技與經濟都得到顯著的發(fā)展，隨著國民生產總值的提高，人們對生活品質要求越來越高，日常的生活設備不僅要滿足使用功能，更要讓人們身心舒暢。暖通空調正好符合要求。

2 智能建筑暖通空調系統(tǒng)能量管理與控制系統(tǒng)的優(yōu)化

智能建筑的智能化主要體現(xiàn)在能夠將建筑中所包含的設備形成一個統(tǒng)一的系統(tǒng)，這樣就能夠達到信息共享的目的，便于對智能建筑進行管理，暖通空調系統(tǒng)就是這個統(tǒng)一系統(tǒng)中的一部分，這個系統(tǒng)產生的效益非常大，但是要想真正的實現(xiàn)系統(tǒng)效益，就必須對系統(tǒng)進行進一步的優(yōu)化，通常情況下，優(yōu)化設計要比普通設計有很多優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下兩方面：一方面，如果對暖通空調系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，可以從各種結構以及參數中選擇最優(yōu)方案，使整個系統(tǒng)的使用效率提高，進而減少系統(tǒng)投資以及運行成本；另一方面，如果對暖通空調系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，盡可能的減少運行環(huán)節(jié)，還可以通過狀態(tài)模擬對整個系統(tǒng)進行監(jiān)控，進而提高系統(tǒng)運行的安全性，盡量避免設備在運行時發(fā)生故障，而且在優(yōu)化設計時，可以做到讓暖通空調系統(tǒng)主動節(jié)能，這種節(jié)能方式減少了節(jié)能成本。

3 智能建筑暖通空調系統(tǒng)優(yōu)化方法

上文中筆者簡單的概述了智能建筑暖通空調系統(tǒng)優(yōu)化方案的優(yōu)勢，它能夠通過優(yōu)化系統(tǒng)整體結構，而減少投資成本和節(jié)能成本，但是其具體的優(yōu)化方法有哪些呢？筆者總結如下：

3.1 控制策略的優(yōu)化

空氣處理機的DDC通常采用PID控制，選擇合適的PID參數對空調系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是非常關鍵的。PID系數高，空調對室內溫度波動的反應特性曲線陡，達到設定溫度的過渡過程較短；相反PID系數低，達到設定溫度的過渡過程較長。但并不是PID系數越高越好，否則易引起DDC控制系統(tǒng)失穩(wěn)，表現(xiàn)為室內溫度的振蕩和水側的電動調節(jié)閥周期性的來回運動無法在固定開度上運行。PID能解決大部分場合的空調控制，但對于影劇院等大熱慣性空調場合，靠高的PID系數來提高空調機組對負荷變化的響應速度是不足以解決問題的。這時可以采用雙級控制，即分別在空調的送風道和室內安裝溫度傳感器，室內的溫度設定由主DDC控制器完成，水閥的驅動由副DDC根據風道溫度傳感器和主DDC的指令完成，由于風道溫度變化速度快于房間溫度的變化，這一控制方式加速了系統(tǒng)對溫度波動的響應。在實際的工程設計中，BA系統(tǒng)對空調的節(jié)能控制有多種手段可以采用，例如室內外焙值比較法、二氧化碳等污染物濃度檢測法確定新風量，基于日程表的定時操作等等。工程設計中可以視需要靈活運用，以達到最優(yōu)的效果。例如，辦公、商場等場合，夏秋季在清晨時通過程序啟動空氣處理機域新風機，利用室外涼爽空氣對室內全面換氣預冷，既節(jié)約新風能耗又提高了室內空氣品質。

3.2 控制權的優(yōu)化

通常BA遵從的是中央控制站集中管理的原則。有時也有其不便的一面。在某些場合（如會議室）將空調、通風系統(tǒng)的參數的設定功能放置在現(xiàn)場可能更符合使用www.lwabc.net者的需要。DDC本身并不提供這樣的功能，需要專門部件來實現(xiàn)。這類功能接近VRV控制面板的設定器給房間的使用者帶來極大的便利和舒適性，必要時應積極采用。

3.3 直接數字控制器（DDC）的優(yōu)化

BA系統(tǒng)供貨商都能提供大中小不同處理能力的DDC，冷凍機房、熱力站監(jiān)控點是密集場合應優(yōu)先采用大型控制器，以減少故障率和控制器間的通訊。對空氣處理機、新風機、通風機一般采用中型或小型的控制器即可。近年來，可編程邏輯控制器件（PLC）進步很快，其應用不再局限于工業(yè)場合，在空調通風的現(xiàn)場設備控制工程中不應將其排斥在外。

結束語

綜上所述，可知智能建筑中使用暖通空調具有非常大的積極作用，如果能夠對暖通空調系統(tǒng)進行優(yōu)化設計其作用將更加明顯，本文主要介紹三種系統(tǒng)優(yōu)化方案，每種優(yōu)化方案都有各自的優(yōu)勢，優(yōu)化人員可以根據具體情況對系統(tǒng)進行優(yōu)化。

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