智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化策略

文/ 王剛 中聯(lián)正安消防工程有限公司遼寧分公司 遼寧沈陽 110000

在科學(xué)技術(shù)的推動下，建筑工程的技術(shù)水平不斷提升，人們對于建筑的需求不再局限于基本的居住標(biāo)準(zhǔn)，而是更加強調(diào)便利、舒適、高效的居住環(huán)境，這就對建筑工程的整體性能提出了更高的要求。智能建筑不僅能夠提高建筑內(nèi)部各類控制系統(tǒng)的應(yīng)用性能，還能夠通過高新技術(shù)和新型材料、設(shè)備的應(yīng)用實現(xiàn)建筑的節(jié)能化、綠色化。暖通空調(diào)系統(tǒng)作為智能建筑中的一項重要控制系統(tǒng)，主要涉及建筑通風(fēng)、采暖、空氣調(diào)節(jié)等方面的功能，直接關(guān)系到整個建筑的內(nèi)部應(yīng)用環(huán)境，對于現(xiàn)代建筑中的暖通空調(diào)是能源消耗的一大途徑，如何能夠在智能建筑中將暖通空調(diào)的設(shè)計實現(xiàn)最優(yōu)化，從而起到節(jié)能減排的社會效應(yīng)，成為國家各方面持續(xù)發(fā)展的建設(shè)性問題。

1、智能建筑與暖通空調(diào)系統(tǒng)

1.1 何為智能建筑

隨著社會科技力量的不斷強大，智能建筑的應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)前社會建筑行業(yè)的一個主流發(fā)展方向，其極大的提升了人民的生活便利性，那什么是智能建筑呢，具體來講，其主要是借助建筑平臺，通過計算機技術(shù)、通信及軟件技術(shù)，自動控制技術(shù)等來形成這對建筑信息的管理系統(tǒng)。這個系統(tǒng)能夠集公共建筑設(shè)備管理、公共安全管理及信息管理于一體，通過集中式的問題發(fā)現(xiàn)、處理和反饋，來提供給人民更加安全，高效，便捷的室內(nèi)居住環(huán)境。智能建筑系統(tǒng)所包含的系統(tǒng)主要有運行系統(tǒng)和管理系統(tǒng)，比如日常的照明、電梯、給排水系統(tǒng)，還有暖通、消防及監(jiān)控系統(tǒng)等。集多項功能于一體的智能建筑在實現(xiàn)了能源節(jié)約的同時，也有效的確保了居住環(huán)境的安全性和舒適性。

1.2 何為暖通空調(diào)系統(tǒng)

暖通空調(diào)系統(tǒng)是智能建筑控制系統(tǒng)中的重要組成部分，主要對通風(fēng)、采暖、換氣等環(huán)節(jié)進行綜合設(shè)計、調(diào)節(jié)、搭配，從而為建筑用戶提供舒適、健康的辦公和生活環(huán)境。智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以分為現(xiàn)場層、控制層、管理層三個部分，其中，現(xiàn)場層主要由下位機完成控制，各類傳感器、執(zhí)行器、儀器儀表通過現(xiàn)場總線實現(xiàn)連接，傳感器完成數(shù)據(jù)的采集和傳輸功能；控制層和管理層則需要上位機完成各項控制功能，控制層主要由DDC控制器組成，通過數(shù)據(jù)分析和處理，實現(xiàn)對暖通空調(diào)系統(tǒng)的智能化控制，管理層主要由數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器、管理員站、操作員站等組成，具有人機對話、數(shù)據(jù)存儲和管理、操作管理等功能。在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，需要根據(jù)智能建筑的應(yīng)用要求，確保室內(nèi)溫度的控制以及空氣流通性的調(diào)節(jié)。

2、智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化策略

2.1 DDC 控制器的優(yōu)化

DDC（即直接數(shù)字控制器）是智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。在智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，需要應(yīng)用到各種類型的DDC，其處理能力也有大小區(qū)分，這就需要根據(jù)系統(tǒng)的具體控制要求選用合適的DDC。通常而言，對于冷凍機房、熱力站等監(jiān)控點較為密集的場所需要采用大型DDC控制器，從而減少暖通空調(diào)系統(tǒng)的故障發(fā)生率，同時確保各類控制器之間的良好通信質(zhì)量；對于新風(fēng)機、通分機、空氣處理機等，則可以采用小型或重型的DDC控制器。

2.2 PID 控制的優(yōu)化

智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中，空氣處理機的DDC主要采用PID控制原理進行控制，只有合理進行PID參數(shù)設(shè)計，才能夠保障暖通空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如果PID系數(shù)較高，那么暖通空調(diào)系統(tǒng)中反映室內(nèi)溫度特性的曲線就會出現(xiàn)大幅度的波動，進而影響DDC控制器工作的穩(wěn)定性。如果PID系數(shù)較低，那么溫度波動曲線變化緩慢，并且設(shè)定溫度的調(diào)節(jié)過程較長。此外，PID對于一些大型場所的控制系統(tǒng)，在負荷變化響應(yīng)效率方面存在諸多不足，這就需要在空調(diào)送風(fēng)道和室內(nèi)安裝溫度傳感器，由DDC主控制器發(fā)出指令調(diào)動DDC副控制器完成水閥驅(qū)動，提升暖通空調(diào)系統(tǒng)對于溫度波動的回應(yīng)速度。

2.3 準(zhǔn)確控制BA系統(tǒng)的運行

BA主要通過中央控制站來進行集中管理，才能使其充分的發(fā)揮中央控制的主導(dǎo)作用。但需要注意的是也要根據(jù)具體情況具體對待，比如在大型的綜合會議室，會通過獨立的空調(diào)通風(fēng)參數(shù)設(shè)置來滿足會議的環(huán)境需求。但DDC自身是不帶這些獨立功能的，需要借助VRV操作板來進行聯(lián)合操作設(shè)定。

2.4 網(wǎng)絡(luò)控制的優(yōu)化

智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)要更加全方位、多角度的實現(xiàn)控制功能，就需要進一步優(yōu)化控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，在簡化網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)的同時，進一步提高網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量，從而為信息傳輸提供保障。對于RS485類型的總線控制網(wǎng)絡(luò)，在小型工程應(yīng)用過程中，可以采用“手拉手”布線方式，而在大型工程應(yīng)用中，則需要對網(wǎng)絡(luò)進行分級管理，例如以樓層為單位進行有效處理。對于Lon Talk總線的控制網(wǎng)絡(luò)，從理論上講可以進行任意拓撲結(jié)構(gòu)的組合，實現(xiàn)多分支、多分級的網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)，但是如果應(yīng)用不當(dāng)也會增加運營成本和技術(shù)風(fēng)險，因此，相關(guān)技術(shù)人員需要根據(jù)實際情況謹慎使用。

結(jié)語：

綜上所述，節(jié)能減排、綠色環(huán)保是現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展的必然方向，符合和諧社會發(fā)展的客觀要求。智能建筑綜合了各類智能化控制系統(tǒng)，可以利用更加先進的設(shè)備和技術(shù)進行節(jié)能優(yōu)化。針對暖通空調(diào)系統(tǒng)，需要根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及控制特點，采取有效的技術(shù)措施，實現(xiàn)各個部分的優(yōu)化調(diào)節(jié)，進而提高暖通空調(diào)的運行效果，確保智能建筑的整體效益。

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