李云陽

【摘要】通過對建筑物中幾個主要的耗能單元節(jié)能措施的分析，提出了智能建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的途徑與方法。最終做到了BA（暖通空調(diào)）控制系統(tǒng)中的執(zhí)行器、傳感器、網(wǎng)絡(luò)等幾個環(huán)節(jié)的優(yōu)化，在空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)之中，尋求最佳匹配方案，使系統(tǒng)的整體效能達到最優(yōu)，從而實現(xiàn)了提高系統(tǒng)效率的目的。

【關(guān)鍵詞】智能建筑；暖通空調(diào)系統(tǒng)；系統(tǒng)優(yōu)化；BA系統(tǒng)

環(huán)保與節(jié)能在實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展中起到了關(guān)鍵的作用。在建筑物的節(jié)能工作中，提高能量效率是關(guān)鍵。所以，在設(shè)計建筑物具體工程項目的時候，應(yīng)該充分考慮能量效率的提高。在智能建筑中，保證業(yè)主高現(xiàn)代化、高度舒適體驗要求的同時，盡可能地降低能耗，可以最大幅度地為大樓節(jié)省營運成本。

一、暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化措施

樓宇自控系統(tǒng)把職能建筑中全部設(shè)備集成在一個統(tǒng)一的系統(tǒng)之中，實現(xiàn)了整個設(shè)備的信息共享，以便于綜合管理，它對整座大樓的運營帶來了巨大的影響與效益。實現(xiàn)這種作用和效益的最大化，必須對整個系統(tǒng)進行優(yōu)化。智能化建筑工程的優(yōu)化設(shè)計較之常規(guī)設(shè)計，有如下特點：第一，可以在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)中尋找最佳匹配，達到整體效能的最大化，實現(xiàn)提高系統(tǒng)效率、降低費用的目的；第二，可以施行系統(tǒng)和過程的定量化模擬，從而減少控制環(huán)節(jié)，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，實現(xiàn)系統(tǒng)故障發(fā)生概率最低化和輸出效應(yīng)最優(yōu)化；第三，通過優(yōu)化控制方案實現(xiàn)區(qū)別于墻體結(jié)構(gòu)、門窗形式等節(jié)能方案的"主動節(jié)能"。對智能建筑中的暖通空調(diào)系統(tǒng)進行系統(tǒng)優(yōu)化，對能量進行管理和控制，其主要措施如表1所示：

利用程序控制，在水位降至一定值后水泵自動停止，防止動用消防水量、水質(zhì)變壞、水泵工作失衡等現(xiàn)象

二、智能建筑中BA系統(tǒng)優(yōu)化的主要方法

（一）控制策略的優(yōu)化

在實際的控制系統(tǒng)中，空氣通常使用PID控制處理機的DDC，所以選擇最佳PID參數(shù)是空調(diào)系統(tǒng)能否穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。在PID系數(shù)較高時，空調(diào)對反應(yīng)室內(nèi)溫度波動特性的曲線較陡，所以達到預(yù)設(shè)溫度的時間較短；反之，在PID系數(shù)較低時，達到預(yù)設(shè)溫度的時間較長。但PID系數(shù)并不是越高越好，PID系數(shù)太高可能會影響DDC系統(tǒng)的穩(wěn)定性。PID可以解決大多數(shù)建筑內(nèi)的空調(diào)控制問題，但對于像電影院這種熱慣性非常大的場所，僅僅依靠提高PID系數(shù)很難解決空調(diào)負荷變化響應(yīng)速度的問題，這時候則可采用雙級控制的方法，即在空調(diào)送風道與室內(nèi)分別安裝傳感器，對室內(nèi)溫度的設(shè)定依靠主DDC控制器單獨完成，水閥的驅(qū)動根據(jù)風道中的溫度傳感器提供的數(shù)值，由副DDC和主DDC協(xié)同完成，這種控制方法使系統(tǒng)對溫度變化的響應(yīng)速度加快了。在工程設(shè)計中，BA系統(tǒng)的節(jié)能控制方法很多，如外焓值比較法、污染物檢測法，日程表定時操作法等。在實際進行工程設(shè)計時，要根據(jù)實際狀況靈活運用，實現(xiàn)最優(yōu)效果。例如，在夏秋季清晨的辦公樓、商場等場所，可以使用空氣處理機或者新風機，依靠室外比較涼爽的空氣對室內(nèi)進行換氣預(yù)冷，這樣既可以節(jié)約了能耗，又可以提高室內(nèi)的空氣質(zhì)量。

（二）控制權(quán)優(yōu)化

一般來說，BA系統(tǒng)要遵從中央控制站的集中管理，這有時會造成不便。例如：在會議室中，現(xiàn)場設(shè)置空調(diào)和通風系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定系統(tǒng)更加符合空調(diào)使用者的需要，DDC本身并不能實現(xiàn)這種功能，需要依靠專門的部件實現(xiàn)，這類功能的設(shè)定會給空調(diào)的使用者帶來更大的舒適度和便利性。在實施設(shè)計的時候，設(shè)計者應(yīng)該考慮采用。

（三）DDC的優(yōu)化

大多數(shù)BA系統(tǒng)供應(yīng)商都可以提供處理能力不同的DDC。對于冷凍機房或者熱力站監(jiān)控點這種密集場所，應(yīng)該優(yōu)先考慮大型控制器，這樣可以減少各控制器之間的通訊，而且可以降低故障率。中、小型控制器一般用在空氣處理機、新風機和通風機中比較合適。近年來，PLC（可編程邏輯控件）進步飛快，它的應(yīng)用范圍不僅僅局限于工業(yè)場所內(nèi)，對于空調(diào)通風設(shè)備的控制工程來說，也應(yīng)該考慮其應(yīng)用的問題。

（四）控制網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

實現(xiàn)BA系統(tǒng)的優(yōu)化，應(yīng)該在具備擴展性與靈活性的基礎(chǔ)上，盡可能簡化網(wǎng)絡(luò)控制的拓撲結(jié)構(gòu)。無論是RS485總線，還是LonTalk總線下的網(wǎng)絡(luò)控制，都應(yīng)該簡化，因為網(wǎng)絡(luò)管理中的分支與分級過多或者過于復(fù)雜，會造成系統(tǒng)的可靠性大幅降低。LonTalk總線是一個在理論上能夠組成所有拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，但是這種布線設(shè)計具有隨意性，如在工程實踐中運用不當，可能會帶來技術(shù)風險，導(dǎo)致系統(tǒng)投資的增加。對于小型工程來說，盡可能使用RS485總線的網(wǎng)絡(luò)控制是比較合適的，在大型工程中應(yīng)該兼顧到樓層網(wǎng)絡(luò)的分級問題。

（五）BAS監(jiān)控中心

BAS監(jiān)控中心負責對整棟建筑中的空調(diào)系統(tǒng)、通風系統(tǒng)與動力系統(tǒng)進行監(jiān)控，一般和消防控制中心、安保監(jiān)控中心合在一起。由于該中心一般距冷凍機房與鍋爐房比較遠，在這里不適宜對這些關(guān)鍵設(shè)備進行操作。推薦在冷凍機房與鍋爐房現(xiàn)場或附近另置一個監(jiān)控分站，負責對冷凍機與鍋爐進行監(jiān)控。

結(jié)語：

對于智能建筑的設(shè)計和運營應(yīng)該堅持節(jié)能原則。BAS系統(tǒng)是智能建筑實現(xiàn)節(jié)能的途徑之一，對BAS系統(tǒng)控制方案的優(yōu)化，對于整個智能建筑的節(jié)能與優(yōu)化方案的實施具有非常重要的現(xiàn)實意義。本文通過對BA控制系統(tǒng)中若干環(huán)節(jié)的探討，力求BA系統(tǒng)能夠更好地為空調(diào)通風系統(tǒng)服務(wù)。

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