高愛(ài)國(guó)

（中冶置業(yè)集團(tuán)有限公司）

1 前言

如今，智能建筑成為建筑行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，在可持續(xù)發(fā)展的理念下，智能建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的最主要目的就是提高能量的利用率。由此，在設(shè)計(jì)智能建筑節(jié)能系統(tǒng)的過(guò)程中，應(yīng)以高效率的能量使用作為基準(zhǔn)點(diǎn)。

2 智能建筑集成系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

2.1 相關(guān)設(shè)備

智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)主要設(shè)備包括以下幾個(gè)方面：

1）蒸發(fā)式冷卻空調(diào)系統(tǒng)

該系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，其工作原理是利用熱轉(zhuǎn)輪、蒸發(fā)冷卻器及冷卻盤(pán)等設(shè)備，對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并對(duì)室內(nèi)的空氣進(jìn)行處理，保證空氣的質(zhì)量。

2）埋管式輻射墻板架及溫度傳感器其主要作用是對(duì)水流閥進(jìn)行控制，再次調(diào)整室內(nèi)的溫度[1]。

3）屋頂通風(fēng)裝置

其主要作用是對(duì)室外的溫度、濕度、風(fēng)力、降雨量等方面進(jìn)行控制，并為室內(nèi)溫度、濕度提供有效的參考。

4）日光反射板

這一裝置的主要作用是為照明系統(tǒng)及溫度系統(tǒng)提供相關(guān)的信號(hào)。

5）照明系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要作用是檢測(cè)室內(nèi)陽(yáng)關(guān)反射燈光照明度等信息。

6）個(gè)人工作環(huán)境系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要作用是檢測(cè)室內(nèi)的溫度、濕度及房建的使用情況。

2.2 控制系統(tǒng)

在智能建筑中，其暖通空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)主要分為以下幾個(gè)部分：溫度控制系統(tǒng)、空氣品質(zhì)控制系統(tǒng)及照明控制系統(tǒng)。其中，溫度控制系統(tǒng)及空氣品質(zhì)控制系統(tǒng)的最主要控制內(nèi)容，是完成對(duì)工作環(huán)境、空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)裝置及可開(kāi)啟窗戶(hù)的管理。在該系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)對(duì)空氣質(zhì)量、環(huán)境溫度、空氣濕度及室外風(fēng)力等方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，為該系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能提供有效的數(shù)據(jù)參考。此外，溫度及空氣品質(zhì)控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的主要裝置包括以下部分：氣流調(diào)節(jié)器、制冷/熱盤(pán)管、水流閥門(mén)及空氣處理器等[2]。而對(duì)于照明控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其主要作用是有效控制建筑中的工作燈、環(huán)境燈、室內(nèi)照明設(shè)備及光照反射板等。同時(shí)，該系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，其傳感器的主要作用如下：檢測(cè)室內(nèi)照明情況、建筑內(nèi)各房間的使用情況及檢測(cè)建筑外日光照射情況等。

3 智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化策略

3.1 控制方式的優(yōu)化

通常情況下，暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，其控制方式都是采用PID控制方式。實(shí)踐證明，PID控制方式能夠保持整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。并且，利用PID控制方式，能夠完成智能建筑中大部分場(chǎng)所的空調(diào)控制。在該方式下，系統(tǒng)負(fù)荷的變化超過(guò)一定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，PID系數(shù)變化的波動(dòng)也比較大。此時(shí)，應(yīng)采取雙級(jí)控制的方式，完成相關(guān)工作。具體來(lái)說(shuō)，就是在空調(diào)進(jìn)風(fēng)道的位置安裝溫度傳感器，同時(shí)，在室內(nèi)的合理位置也安裝溫度傳感器，采用DDC控制方式完成室內(nèi)溫度的設(shè)置。值得一提的是，由于空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)道內(nèi)的溫度變化比室內(nèi)的溫度變化快，在控制過(guò)程中應(yīng)注重對(duì)溫度波動(dòng)變化的控制[3]?？傊?，在工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要體現(xiàn)出靈活性、安全性等方面的效果。

3.2 控制權(quán)的優(yōu)化

在優(yōu)化控制權(quán)分配的過(guò)程中，主要是本著集中管理的原則，對(duì)中央控制系統(tǒng)進(jìn)行管理。同時(shí)，對(duì)于某些特定的場(chǎng)合，不能采用統(tǒng)一的管理方式時(shí)，應(yīng)使該場(chǎng)合的空調(diào)系統(tǒng)及通風(fēng)系統(tǒng)具備設(shè)定功能，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的實(shí)際需要，對(duì)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。實(shí)際上，上文提到的PID控制系統(tǒng)及DDC控制系統(tǒng)中并不具備設(shè)定功能。此時(shí)，可利用VRV控制面板，完成對(duì)系統(tǒng)的設(shè)定，是其能夠在使用過(guò)程中根據(jù)使用者的實(shí)際需要進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)。

3.3 直接數(shù)字控制器的優(yōu)化

智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，其BA系統(tǒng)的設(shè)置主要是根據(jù)不同場(chǎng)所的實(shí)際情況決定的。對(duì)于人群比較密集的場(chǎng)合，應(yīng)采用大型控制器對(duì)其暖通空調(diào)進(jìn)行控制，從而減少故障的發(fā)生，提高通訊效果。而對(duì)于小場(chǎng)合的暖通空調(diào)，應(yīng)采用中型或小型的控制器進(jìn)行控制。實(shí)際上，不論是工業(yè)場(chǎng)合，還是日常的工作環(huán)境中，都可以采用編程邏輯控制器件進(jìn)行控制。

3.4 控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化

在智能建筑體內(nèi)，當(dāng)控制網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)滿(mǎn)足拓展性及靈活性的情況下，其自身的結(jié)構(gòu)形態(tài)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、清晰，避免相互纏繞、管理混亂的情況出現(xiàn)，包括RS485總線控制網(wǎng)絡(luò)及LonTalk總線控制網(wǎng)絡(luò)[4]。實(shí)際上，智能建筑中的控制網(wǎng)絡(luò)一般比較復(fù)雜，分層多、分支多、分級(jí)多。換言之，在其控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，具有管理復(fù)雜、穩(wěn)定性差等方面的特點(diǎn)。同時(shí)，在LonTalk總線控制網(wǎng)絡(luò)體系中，該網(wǎng)絡(luò)體系能夠適用于任何的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。正因如此，在搭建網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，有一定的隨意性。但是，若在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中過(guò)于隨意，就可能使設(shè)計(jì)出的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方案雖然可以有效運(yùn)行，但在實(shí)際的實(shí)施過(guò)程中，存在不同程度的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，也可能造成維護(hù)該系統(tǒng)的成本費(fèi)用增加。在一些比較小規(guī)模的智能建筑中，通常會(huì)采用RS485總線控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并通過(guò)“手拉手”的方式完成布線工作；而在一些建設(shè)規(guī)模較大的智能建筑中，在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)充分考慮樓層網(wǎng)絡(luò)的分級(jí)情況，結(jié)合各樓層的實(shí)際情況進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)布線設(shè)計(jì)。

3.5 BAS監(jiān)控中心的管理

BAS控制方案是優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)的方式之一，主要是在監(jiān)控中心的監(jiān)管下，完成對(duì)智能建筑中整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、電力系統(tǒng)及動(dòng)力系統(tǒng)的有效控制，并在消防部門(mén)及安保部門(mén)的共同協(xié)作下，完成對(duì)智能建筑的整體控制。實(shí)際上，長(zhǎng)期以來(lái)實(shí)施BAS方案的監(jiān)控中心一般設(shè)立在離冷凍機(jī)房、鍋爐房及電力控制中心比較遠(yuǎn)的地方。在這種情況下，BAS監(jiān)控中心不得不通過(guò)遠(yuǎn)程操作，來(lái)完成對(duì)相關(guān)設(shè)備的有效控制，而在進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的過(guò)程中由于受到各種不安因素的影響，會(huì)對(duì)控制效果帶來(lái)一定的影響?；诖?，相關(guān)人員應(yīng)在冷凍機(jī)房、鍋爐房及電力控制中心的附近，建立一處監(jiān)控站點(diǎn)，并由該分站點(diǎn)完成相應(yīng)的監(jiān)控作業(yè)。需要注意的是，該分站具備的各項(xiàng)功能，主要是受附近的領(lǐng)熱源設(shè)備的性能決定的。

4 結(jié)論

綜上所述，在進(jìn)行智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化的過(guò)程中，應(yīng)始終堅(jiān)持節(jié)能的相關(guān)理念，從能量管理及控制系統(tǒng)優(yōu)化兩個(gè)方面出發(fā)，研究相關(guān)策略。實(shí)踐證明，BAS控制方案對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化有著非常良好的效果，能夠有效地節(jié)約建筑物的能源，改善暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。相信今后在相關(guān)人員的共同努力下，智能建筑的節(jié)能效果將不斷提升，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展及建設(shè)。