袁修法
【摘要】本文主要簡(jiǎn)單介紹了暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用原則,通過(guò)分析智能建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用要點(diǎn),探討提高智能建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能性的有效措施,以明確暖通空調(diào)系統(tǒng)在智能建筑中的作用,優(yōu)化傳統(tǒng)的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,將智能技術(shù)有效融入其中,提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的智能化水平,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,從而充分發(fā)揮暖通空調(diào)系統(tǒng)在智能建筑中的應(yīng)用功能,創(chuàng)設(shè)舒適、健康的建筑環(huán)境,從而推動(dòng)智能建筑的可持續(xù)發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】智能建筑;暖通空調(diào)系統(tǒng);設(shè)計(jì);有效應(yīng)用? ? ? 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.36.002
近年來(lái),隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,建筑工程也隨之蓬勃發(fā)展,取得了不錯(cuò)的成績(jī),迎來(lái)了全新的發(fā)展機(jī)遇,同時(shí)也面臨著一系列的挑戰(zhàn),在日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,建筑工程想要占據(jù)更多市場(chǎng)份額,滿足人們更高的要求,則必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的建筑工程建設(shè)模式,重視智能建筑工程項(xiàng)目的開展。智能建筑是時(shí)代發(fā)展必然趨勢(shì),充分利用了智能化技術(shù),以提高建筑工程的智能化,在智能建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是重要組成部分,必須予以高度重視,不容忽視。為保障暖通空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行,貫徹落實(shí)節(jié)能環(huán)保政策,應(yīng)當(dāng)不斷地優(yōu)化智能建筑中的暖通空調(diào)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率最大化,減少能源消耗。
1 暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用原則
在進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用的時(shí)候,需遵循一定的原則,主要有:第一,要合理規(guī)劃建筑選址。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用,與建筑物所處地段的氣候環(huán)境有密切關(guān)系,而且也受建筑形體的影響,為減少暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗,則需要改善建筑室外的自然環(huán)境,科學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑空間結(jié)構(gòu),合理布局內(nèi)部空間,可引入先進(jìn)的軟件技術(shù),來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑施工方案,為暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。第二,科學(xué)設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu),會(huì)影響建筑工程能源消耗狀況,也關(guān)系著建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量的高低,不同的圍護(hù)構(gòu)建設(shè)計(jì)給人帶來(lái)的視覺(jué)有所不同,也影響著舒適環(huán)境。通常情況下,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)費(fèi)用僅占總投資額的百分之三至百分之六,而其所起到的節(jié)能效果則可達(dá)到百分之二十至百分之四十?;诖耍谠O(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)候,不可忽視建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),需充分發(fā)揮其熱工性能,于夏日降低建筑的能源消耗。與此同時(shí),還應(yīng)當(dāng)基于建筑所在地址,氣候條件,地理環(huán)境,來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工方案,要考慮經(jīng)濟(jì)性原則。第三,提高能源利用率。在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)候,需采取有效措施來(lái)提升能源利用率,需堅(jiān)持綠色建筑理念,在建筑壽命周期內(nèi)盡可能減少能源消耗量,加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)工作,避免其對(duì)自然環(huán)境造成較大的污染,實(shí)現(xiàn)空間布局效益最大化,以便于為人們提供舒適、健康的空間,平衡建筑經(jīng)濟(jì)和自然環(huán)境之間的關(guān)系?,F(xiàn)如今,使用最多的方式是應(yīng)用可再生能源,采用熱回收技術(shù)和設(shè)備,設(shè)計(jì)變風(fēng)量系統(tǒng)、變水量系統(tǒng)、置換通風(fēng)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)等。
2 智能建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用要點(diǎn)
2.1 優(yōu)化控制策略
在智能建筑中,設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng),需要根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),基于實(shí)際狀況,來(lái)優(yōu)化控制策略,以提升暖通空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用效果,可從以下幾個(gè)方面著手:一是在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)空氣處理機(jī)的時(shí)候,可使用DDC系統(tǒng),采用設(shè)定控制方式,這有利于提高空氣處理機(jī)的控制效果,需要根據(jù)要求來(lái)確定設(shè)定控制系數(shù),如果系數(shù)過(guò)高,那么空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候,室內(nèi)溫度波動(dòng)會(huì)產(chǎn)生較大的反應(yīng),其特性曲線較陡,則能夠縮短設(shè)定溫度的過(guò)渡時(shí)間,但并不是設(shè)定控制系數(shù)越高,空調(diào)系統(tǒng)的控制效果就越好;當(dāng)設(shè)定控制系數(shù)較低的時(shí)候,則會(huì)影響DDC系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,不利于控制功能的發(fā)揮,直接表現(xiàn)形式是室內(nèi)溫度振蕩,水側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)來(lái)回運(yùn)動(dòng),并具有一定的周期性,難以運(yùn)行于固定開度。基于此,智能建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的作用,不斷地優(yōu)化控制策略,準(zhǔn)確設(shè)計(jì)控制系數(shù)。另外,要注意的是在設(shè)定控制系數(shù)的時(shí)候,還需要確保暖通空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行,保證負(fù)荷變化響應(yīng)速度,可實(shí)施雙極控制方式,安裝溫度傳感器,安裝的位置主要是室內(nèi)、空調(diào)送風(fēng)道,主DDC系統(tǒng)將會(huì)控制室內(nèi)的溫度,副DDC系統(tǒng)則用于控制木閥的驅(qū)動(dòng)。
2.2 科學(xué)監(jiān)控輸配系統(tǒng)和全空氣系統(tǒng)
智能建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用,依賴于輸配系統(tǒng)和空調(diào)末端全空氣系統(tǒng),需要對(duì)這兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)控。首先,需有效平衡負(fù)荷側(cè)、冷機(jī)側(cè)的能量。一方面可先啟動(dòng)電動(dòng)水閥,再啟動(dòng)冷卻水泵、冷凍水泵,開啟冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷水機(jī)組,停機(jī)的時(shí)候需要按照啟動(dòng)的相反順序來(lái)停機(jī),這有利于實(shí)現(xiàn)電氣的自動(dòng)化啟停模式;另一方面,要改變一次泵主機(jī)側(cè)、負(fù)荷側(cè)流量的均勻變化方式,需根據(jù)用戶側(cè)的實(shí)際需求來(lái)調(diào)節(jié)空調(diào)水系統(tǒng)的額流量。在設(shè)計(jì)冷卻水系統(tǒng)的時(shí)候,則還要充分考慮智能建筑所在區(qū)域的室外氣候條件,了解其冷負(fù)荷,然后據(jù)此來(lái)優(yōu)化冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行,使之水溫滿足設(shè)計(jì)要求。
除此之外,在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)候,還要加強(qiáng)對(duì)全空氣系統(tǒng)的監(jiān)控。對(duì)于一些空間比較大,或是高層建筑來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)于空調(diào)所在區(qū)域的合適位置,設(shè)置溫度傳感器、濕度傳感器,并科學(xué)測(cè)量溫度、濕度的各項(xiàng)參數(shù),全面把控測(cè)點(diǎn)溫度的平均值和濕度的平均值,并根據(jù)溫度、濕度最不好的數(shù)據(jù),來(lái)進(jìn)行有效的參數(shù)調(diào)節(jié),從而科學(xué)設(shè)定全空氣系統(tǒng)的送風(fēng)參數(shù),使之保持良好的運(yùn)行狀態(tài),將室內(nèi)空調(diào)區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度,一直控制在令人舒適的數(shù)值范圍內(nèi)。可利用設(shè)定控制系統(tǒng)運(yùn)算結(jié)果,結(jié)合實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù),來(lái)調(diào)節(jié)空氣水換熱器水側(cè)二通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,以降低能源消耗,提高能源利用率。需要注意的是在設(shè)計(jì)全空氣系統(tǒng)的時(shí)候,可將直接數(shù)字式控制器安裝于空調(diào)機(jī)房中,設(shè)定啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)間,使之自動(dòng)控制,也可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)啟動(dòng)和停機(jī)的時(shí)間,可充分發(fā)揮編程技術(shù)的作用。
2.3 智能化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,充分發(fā)揮智能化技術(shù)的作用,需逐步實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)的智能化運(yùn)行,明確智能化暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo),主要有:一是在進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況,來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,可先設(shè)計(jì)多種方案,然后將這些方案進(jìn)行對(duì)比,從質(zhì)量、節(jié)能效果、運(yùn)行成本等各方面進(jìn)行綜合評(píng)估,以尋求最佳的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,確定適宜的各項(xiàng)參數(shù),從而減少暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的能源消耗,使之具備較好的節(jié)能效果 。二是模擬暖通空調(diào)系統(tǒng),模擬暖通空調(diào)運(yùn)行狀態(tài),簡(jiǎn)化控制流程,使之能夠保持穩(wěn)定運(yùn)行,避免系統(tǒng)出現(xiàn)故障。三是在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)候,不僅要突出其智能性,還要注重節(jié)能設(shè)計(jì),需遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則,加強(qiáng)暖通空調(diào)能量管理,不斷地優(yōu)化系統(tǒng)控制體系,采取有效的技術(shù)措施,來(lái)提高智能建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平,保障其應(yīng)用效果??沙浞职l(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的作用,包括但不限于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等。應(yīng)當(dāng)合理使用云溫、云遙控器,從開關(guān)、電器等方面來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)能,使用先進(jìn)的智能化產(chǎn)品。基于施工現(xiàn)場(chǎng)和云端平臺(tái),來(lái)統(tǒng)一管理廣域網(wǎng)。
3 提高智能建筑中暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能性的有效措施
3.1 基于節(jié)能理念優(yōu)化建筑熱工性能
在智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,想要提高系統(tǒng)的節(jié)能水平,應(yīng)當(dāng)優(yōu)化建筑熱工性能。既要保證建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性,又要做好保溫、遮陽(yáng)工作。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后,能夠釋放建筑物內(nèi)部熱能,建筑物外表面的性能,將直接影響建筑物的熱量傳遞效果。這就要求在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)候,需要重視圍護(hù)結(jié)構(gòu)密封施工,選擇具有保溫性的圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料,來(lái)處理建筑外墻、屋頂?shù)?,以有效控制和調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,降低能源消耗,滿足建筑節(jié)能需求。
3.2 科學(xué)設(shè)計(jì)智能建筑供暖系統(tǒng)
在設(shè)計(jì)智能建筑供暖系統(tǒng)的時(shí)候,要從以下幾個(gè)方面著手把控:第一,為了使供熱設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,可設(shè)置氣候補(bǔ)償器,設(shè)計(jì)熱媒一次網(wǎng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,以此來(lái)減少供熱設(shè)備中的出水溫度;如若是室外供暖,那么則可以通過(guò)傳感器技術(shù)來(lái)把控室外溫度數(shù)值,繪制室外溫度調(diào)節(jié)曲線,然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)節(jié)一次網(wǎng)水的流量,確定二次水溫度下的室外溫度值。第二,如果供暖系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中存在較大的阻力,而且不同環(huán)路所產(chǎn)生的阻力有所不同時(shí),則可將二次循環(huán)泵設(shè)置于用戶側(cè),利用供水溫度調(diào)節(jié)曲線來(lái)改變水泵的轉(zhuǎn)速,進(jìn)行有效的調(diào)整。可利用水力平衡計(jì)算方式,來(lái)配置水力平衡裝置,控制好環(huán)路和環(huán)路之間的壓力差,應(yīng)當(dāng)小于百分之十五,如此才能避免能源的浪費(fèi)。第三,在設(shè)計(jì)供暖系統(tǒng)的時(shí)候,此系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備有效調(diào)控室溫的功能,并且要具有節(jié)能性,滿足室內(nèi)熱舒適要求。如若使用的是散熱器采暖方式,則要將自動(dòng)溫控調(diào)節(jié)閥設(shè)置在散熱器供水支管上,以此來(lái)動(dòng)態(tài)化調(diào)節(jié)水流流量;如果使用的是地板輻射采暖系統(tǒng),那么則要將自動(dòng)溫控閥設(shè)置于分集水器供水支管上,尤其注意的是每一個(gè)分支都必須配備一個(gè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥,以此來(lái)有效把控室內(nèi)溫度,調(diào)節(jié)水流流量。
3.3 有效設(shè)計(jì)變頻空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)
在智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要注重變頻空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),一方面,可設(shè)計(jì)供回水總管閥,利用其壓力差來(lái)調(diào)整循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速,減少能源消耗。另一方面,則可以充分發(fā)揮冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻器的頻率,根據(jù)其頻率值來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的控制。通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),則有利于滿足人們對(duì)空氣質(zhì)量的要求,減少二氧化碳的污染,使建筑室內(nèi)空氣保持清新。
4 結(jié)束語(yǔ)
總而言之,在智能建筑工程建設(shè)中,應(yīng)當(dāng)重視暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作,需轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念,堅(jiān)持綠色建筑理念,充分發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)作用,引入先進(jìn)的施工技術(shù)和設(shè)備,以提高暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率,保障其運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定,與此同時(shí)減少系統(tǒng)運(yùn)行中的能源消耗量,起到良好的節(jié)能環(huán)保作用。
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