暖通空調(diào)自控設(shè)計(jì)中協(xié)調(diào)問題的思考與分析

王元朋 翟紅旭

摘要：從當(dāng)前我國(guó)智能建筑的發(fā)展實(shí)際來(lái)看，很多建筑在運(yùn)用智能化設(shè)備方面還存在一定的問題，特別是暖通空調(diào)系統(tǒng)的智能化現(xiàn)狀更是令人擔(dān)憂，與電梯、照明系統(tǒng)，以及樓宇自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)相比，暖通空調(diào)系統(tǒng)通常存在自控水平偏低，其原因也是多方面的，而自控體系與暖通空調(diào)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)與配合是眾多原因中的關(guān)鍵。本文簡(jiǎn)述了自控系統(tǒng)的功能特點(diǎn)，并就暖通專業(yè)與自控專業(yè)之間協(xié)調(diào)等相關(guān)問題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)系統(tǒng)；自控系統(tǒng)；協(xié)調(diào)

0.前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。尤其在整個(gè)智能建筑工程總能耗上，暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗占到了60%以上，尤其是大型公共建筑中，暖通空調(diào)系統(tǒng)的高能耗現(xiàn)象更是受到了建筑工程設(shè)計(jì)人員的高度重視。為此，加強(qiáng)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的自控設(shè)計(jì)，從智能建筑的管理上提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的自控水平。

1.暖通空調(diào)自控系統(tǒng)的功能特點(diǎn)

建筑暖通空調(diào)自控系統(tǒng)包括以下幾個(gè)關(guān)鍵的控制環(huán)節(jié)，包括新風(fēng)機(jī)組、空調(diào)機(jī)組、變風(fēng)量等，通過樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控，對(duì)建筑物內(nèi)的溫度、濕度等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)最低的能耗、最低的運(yùn)行成本，來(lái)實(shí)現(xiàn)最高的經(jīng)濟(jì)效益。

1.1空調(diào)機(jī)組的控制系統(tǒng)概述

對(duì)于空調(diào)機(jī)組控制系統(tǒng)來(lái)說，主要有新風(fēng)/回風(fēng)驅(qū)動(dòng)裝置，風(fēng)管式溫度/濕度傳感器，過濾開關(guān)，以及相應(yīng)的配電裝置等設(shè)備，其中新風(fēng)、回風(fēng)和送風(fēng)是三大環(huán)節(jié)。溫度控制系統(tǒng)主要是結(jié)合季節(jié)的不同，冬季以熱風(fēng)、夏季以冷風(fēng)，而過渡季節(jié)以新風(fēng)為主，從各控制閥門對(duì)冷水/熱水的調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組節(jié)能指標(biāo)的完成。濕度控制系統(tǒng)只有在冬季模式下才能工作，通過對(duì)回風(fēng)濕度進(jìn)行設(shè)置閥值，當(dāng)?shù)陀谙孪迺r(shí)，需要開啟加濕裝置，當(dāng)溫度回升到上限時(shí)，則需要停止加濕閥。同時(shí)，在對(duì)機(jī)組各控制系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制啟/?？刂坪褪謩?dòng)控制。聯(lián)鎖及報(bào)警系統(tǒng)則是通過對(duì)風(fēng)機(jī)、新風(fēng)/回風(fēng)閥門，水閥門等進(jìn)行聯(lián)鎖控制，以確保系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)開啟防凍開關(guān)等。

1.2對(duì)新風(fēng)機(jī)組的控制

新風(fēng)機(jī)組在暖通空調(diào)系統(tǒng)中占據(jù)重要的位置，它是由新風(fēng)閥門控制器、風(fēng)管式溫度/濕度傳感器，以及過濾網(wǎng)壓開關(guān)，電動(dòng)裝置、配電裝置等硬件組成，主要任務(wù)是完成新風(fēng)和送風(fēng)。從風(fēng)機(jī)的控制來(lái)看，通過強(qiáng)制性啟/停或者手動(dòng)方式來(lái)完成機(jī)組的控制。在溫度控制中，通過對(duì)送風(fēng)溫度與設(shè)定值之間的偏差，來(lái)調(diào)節(jié)冷水/熱水閥門的開度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)送風(fēng)溫度的要求。在濕度控制中，通過對(duì)濕度值上、下限的設(shè)置，來(lái)控制加濕閥的開啟，以完成濕度的控制要求。

1.3對(duì)變風(fēng)量末端的控制

從智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的變風(fēng)量末端控制設(shè)備來(lái)看，其功能主要有對(duì)風(fēng)機(jī)的控制，對(duì)溫度的控制，以及對(duì)濕度的控制，其控制開關(guān)與變量的大小與室內(nèi)的溫度、濕度等指標(biāo)有關(guān)。

2.暖通空調(diào)系統(tǒng)與自控系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)

2.1主要觀點(diǎn)

暖通空調(diào)自控系統(tǒng)主要是由自控專業(yè)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)的，通常是暖通工程師根據(jù)設(shè)備的特性以及空調(diào)的工藝要求，將有關(guān)的方案交給自控工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于自控專業(yè)人員不具備暖通相關(guān)的知識(shí)基礎(chǔ)，不具有建筑環(huán)境相關(guān)的理論素養(yǎng)，在建筑技術(shù)上的知識(shí)貯備不足，還不能實(shí)現(xiàn)對(duì)暖通空調(diào)各種概念的有效把握。而對(duì)于暖通工程師來(lái)說，需要了解自控知的，因?yàn)樗麄儾痪邆溆?jì)算機(jī)基礎(chǔ)和電力方面的知識(shí)。

2.2理論分析

暖通空調(diào)的自控系統(tǒng)由硬件技術(shù)和軟件技術(shù)組成，隨著科技的不斷進(jìn)步，暖通專業(yè)就要不斷發(fā)展，順應(yīng)趨勢(shì)，逐漸獨(dú)立完成本專業(yè)的一般性自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但是從現(xiàn)階段的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，卻沒有找到一些事實(shí)和案例可以證明自控專業(yè)是不需要暖通專業(yè)而能夠獨(dú)立完成。根據(jù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和圖表分析可以明確的了解到暖通和自控專業(yè)的各自分工：其中前者主要是明確信息的來(lái)源和信息的參數(shù)性能要求；后者的內(nèi)容主要是：建立數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)信道；防止噪聲干擾；傳輸媒體。

3.暖通空調(diào)系統(tǒng)與自控系統(tǒng)配合時(shí)的常見問題

因?yàn)榕▽I(yè)與自控專業(yè)各自有著不同的研究范圍，自控系統(tǒng)專業(yè)人員不能很好地認(rèn)識(shí)和了解暖通空調(diào)系統(tǒng)，對(duì)于控制對(duì)象和控制指標(biāo)的設(shè)定都比較困難，必然在暖通空調(diào)系統(tǒng)與自控系統(tǒng)進(jìn)行配合時(shí)出現(xiàn)一系列問題，其中多以暖通空調(diào)系統(tǒng)的參數(shù)控制上的溝通不暢引起的。而對(duì)于暖通工程師，其并不清楚自身在暖通空調(diào)自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中的作用和具備的職責(zé)，在實(shí)際工程中，他們往往只是根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工況來(lái)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。還有，對(duì)于自控專業(yè)來(lái)說，暖通工程師在圖紙上沒有給出明確的空調(diào)系統(tǒng)各設(shè)備的詳細(xì)控制參數(shù)要求及其參數(shù)變化范圍，這樣就是一個(gè)很大的困難，自控的設(shè)計(jì)人員只會(huì)參照?qǐng)D紙，這樣就會(huì)出現(xiàn)一些暖通的控制邏輯錯(cuò)誤，所以了解兩者的分工是十分重要的。

4.暖通空調(diào)系統(tǒng)與自控系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)的措施

4.1暖通專業(yè)的職責(zé)

在自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，暖通專業(yè)有著重要的作用和地位。因此相關(guān)專業(yè)人員必對(duì)暖通空調(diào)的運(yùn)行原理和設(shè)計(jì)架構(gòu)建立明確的認(rèn)識(shí)，擁有豐富的專業(yè)知識(shí)和較高的專業(yè)素質(zhì)。此外，實(shí)際工程中暖通專業(yè)人員應(yīng)該在設(shè)計(jì)階段對(duì)空調(diào)系統(tǒng)做初步的全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷變化分析，這樣的最終設(shè)計(jì)才會(huì)科學(xué)合理。

4.2自控專業(yè)的職責(zé)

自控專業(yè)是不能夠脫離合作而獨(dú)立完成暖通空調(diào)自控系統(tǒng)的，它不過是一個(gè)輔助和配合的作用，它主要的職責(zé)就是根據(jù)暖通專業(yè)提出的控制方案的控制邏輯和技術(shù)要求來(lái)編寫相應(yīng)的控制程序，設(shè)置對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)、接線與配線，并將其組裝為暖通空調(diào)自控系統(tǒng)。

4.3做好暖通空調(diào)系統(tǒng)的邏輯控制關(guān)系

每一個(gè)建筑的特點(diǎn)都不盡相同，空調(diào)系統(tǒng)組成形式也相同，每個(gè)單獨(dú)的建筑都擁有各自獨(dú)立的邏輯控制關(guān)系，所以這種邏輯控制關(guān)系就直接關(guān)系著暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能實(shí)現(xiàn)。所以在實(shí)踐中，作為一名合格的暖通專業(yè)人員，就必須嚴(yán)格根據(jù)建筑空調(diào)系統(tǒng)的使用特點(diǎn)和建筑的相關(guān)信息，來(lái)合理的提出邏輯控制關(guān)系圖給自控專業(yè)的人員，這樣才能利于后序工作的有效開展。

4.4精確感測(cè)元件和元件執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)位置

在暖通空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中，感測(cè)的元件包括溫度感測(cè)器和壓力感測(cè)器等，對(duì)于各類傳感器的感應(yīng)精度的測(cè)量和不同位置的設(shè)置，關(guān)系到整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)的控制水平，設(shè)置位置的精確與否對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行有很大的影響。在房間內(nèi)如果在房屋的頂部放置溫度感測(cè)元件，就會(huì)出現(xiàn)溫度值比數(shù)據(jù)的正常值高的情況，這樣就不會(huì)準(zhǔn)確的測(cè)出室內(nèi)的真正溫度，而不正確的溫度就會(huì)造成空調(diào)系統(tǒng)的錯(cuò)誤判斷。除此之外，設(shè)備的調(diào)節(jié)和運(yùn)作也是需要執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行實(shí)施的，所以執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置設(shè)置也要按照一定的規(guī)范進(jìn)行，執(zhí)行結(jié)構(gòu)要根據(jù)感測(cè)元件所獲得的數(shù)據(jù)值，以及系統(tǒng)設(shè)定的值的大小，在進(jìn)行詳細(xì)的比較后來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的調(diào)節(jié)。綜上可見，暖通專業(yè)的人員必須對(duì)自控專業(yè)人員提出的控制方案進(jìn)行有效把握，這樣才能夠明確的注明感測(cè)元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)置位置。

5.結(jié)語(yǔ)

總之，暖通空調(diào)的自控系統(tǒng)要求暖通與自控兩個(gè)個(gè)專業(yè)的密切配合與合作，自控專業(yè)需要從暖通空調(diào)專業(yè)的實(shí)際工作中來(lái)實(shí)現(xiàn)配合要求，必須要對(duì)暖通工藝進(jìn)行全面的了解和熟悉，積極與暖通工程師進(jìn)行溝通和協(xié)調(diào)，從而使暖通空調(diào)的運(yùn)行達(dá)到最好的效果。

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