智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化策略探討

沈悅

摘要：暖通空調(diào)系統(tǒng)其主要功能體現(xiàn)在供暖，暖通空調(diào)系統(tǒng)已成為智能建筑不可缺少的組成部分，表現(xiàn)在通風(fēng)、空調(diào)等諸多方面。除了主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量外，它也是評價建筑質(zhì)量和暖通空調(diào)系統(tǒng)能否為人們提供更舒適的居住環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)。這是因?yàn)榕照{(diào)系統(tǒng)不僅能控制房屋的溫度，還能保持良好的通風(fēng)，使新鮮空氣能隨時進(jìn)入建筑物。

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

1智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)概述

我國提倡綠色建筑，其中智能建筑是以科學(xué)發(fā)展觀為基礎(chǔ)建設(shè)友好型社會在建筑業(yè)中的應(yīng)用。智能建筑的快速發(fā)展不僅可以為生態(tài)環(huán)境做出更大的貢獻(xiàn)，而且可以滿足行業(yè)的需求。目前，在發(fā)達(dá)國家，智能建筑已廣泛應(yīng)用于城市建設(shè)中。隨著中國經(jīng)濟(jì)的不斷改善，人們對智能建筑的興趣也越來越大。我國一些智能建筑已經(jīng)積累了一些經(jīng)驗(yàn)。智能建筑在工業(yè)發(fā)展中越來越被人們所接受，并成為一種趨勢。智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和現(xiàn)代技術(shù)也促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。在智能建筑中使用綠色環(huán)保建材，不僅可以為人們創(chuàng)造綠色的生活環(huán)境，而且可以促進(jìn)建筑業(yè)自身的健康發(fā)展。暖通空調(diào)系統(tǒng)是智能建筑的重要組成部分，包括通風(fēng)、采暖和空調(diào)三個方面。行業(yè)人員應(yīng)進(jìn)一步提高建筑水平，為用戶創(chuàng)造更舒適的居住環(huán)境，以確保室內(nèi)始終有新鮮空氣。

2暖通空調(diào)新技術(shù)在綠色建筑中應(yīng)用的必要性

隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長，幾乎每個家庭都配備了空調(diào)，人們越來越追求生活質(zhì)量。近年來，溫室效應(yīng)對環(huán)境造成的破壞日益嚴(yán)重。由于空調(diào)的使用在一定程度上增加了對生態(tài)環(huán)境的破壞，空調(diào)的設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)一步符合可持續(xù)發(fā)展的理念。雖然空調(diào)耗電量大的一些缺點(diǎn)得到了一定程度的改善，但空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用仍有一定的局限性?；诖?，綠色節(jié)能空調(diào)新技術(shù)的出現(xiàn)和綠色經(jīng)濟(jì)的倡導(dǎo)將有效解決這一問題。根據(jù)我國的綠色建筑體系標(biāo)準(zhǔn)，我們可以通過以下五點(diǎn)來減少綠色建筑設(shè)計(jì)和施工對環(huán)境和用戶的負(fù)面影響：保證良好的室內(nèi)品質(zhì)，提高可再生資源的利用率和保護(hù)環(huán)境，利用移動本地資源，保護(hù)建筑水源，合理利用水資源，選擇可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)用地。要進(jìn)一步降低建材消耗，提高能源利用率，樹立人們良好的環(huán)保意識，在綠色建筑過程中引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，建筑企業(yè)應(yīng)盡最大努力降低能耗。這也證明了暖通空調(diào)新技術(shù)在綠色建筑中的重要性。

3 智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)常見問題

3.1 節(jié)能設(shè)計(jì)有待改進(jìn)

一直以來，絕大多數(shù)設(shè)計(jì)人員在實(shí)施暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作時會將主要精力放在保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定高效上，很少關(guān)注系統(tǒng)節(jié)能特性的高低，這就造成了智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗普遍較高，運(yùn)行期間會出現(xiàn)嚴(yán)重的資源浪費(fèi)問題，節(jié)能目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。還有些設(shè)計(jì)人員沒有將各個設(shè)備布設(shè)在合適的位置上，或者合理的設(shè)計(jì)其運(yùn)行軌跡，當(dāng)暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時設(shè)備沒有按照既定軌跡運(yùn)轉(zhuǎn)，不但系統(tǒng)運(yùn)行效率下降，而且設(shè)備更容易發(fā)生故障，增加了后期維護(hù)管理的工作量，縮短了設(shè)備使用壽命。

3.2 智能化水平有待提高

智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中比較重要的一類裝置就是自動切換開關(guān)，其必須具備較高的智能化水平和靈敏度，這樣當(dāng)需要啟動和關(guān)閉暖通空調(diào)系統(tǒng)時開關(guān)就會迅速響應(yīng)，減少能源損耗。然而在選擇切換開關(guān)時會與預(yù)期設(shè)想發(fā)生偏離，當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)出指令時，開關(guān)需要延遲一段時間才能進(jìn)行動作，不能夠滿足室內(nèi)溫濕度和空氣調(diào)節(jié)的自動化控制需求，期間發(fā)生的能耗日積月累將非常之高，因此需要設(shè)計(jì)人員能夠重視提高自動切換開關(guān)的智能化水平，縮短其響應(yīng)時間，強(qiáng)化整個系統(tǒng)的控制效果。

4智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化方法

4.1 優(yōu)化建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)

當(dāng)前，很多建筑中所使用的空氣處理器中的DDC都是通過PID來加以控制，那么就應(yīng)該合理設(shè)計(jì)PID的數(shù)據(jù)，這樣才能夠更好的保證暖通空調(diào)的穩(wěn)定運(yùn)行。如果在這其中PID的數(shù)據(jù)較高，那么就會使得空調(diào)對于室內(nèi)溫度的反應(yīng)較為迅速，這樣就能夠很快的達(dá)到預(yù)定溫度，減少時間的浪費(fèi)。反之，如果PID數(shù)據(jù)較低，那么空調(diào)就需要一定的時間來達(dá)到預(yù)定溫度，這樣所消耗的時間就較長。然而，不能直接得出PID數(shù)據(jù)越高，其值越高的結(jié)論。如果過高，DDC系統(tǒng)可能不穩(wěn)定。結(jié)果是室內(nèi)溫度會在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，具體溫度不能固定。PID能很好地解決大多數(shù)建筑的空調(diào)控制要求，但對于機(jī)床、地鐵等公共場所，如果僅僅依靠PID數(shù)據(jù)，無法及時調(diào)節(jié)空調(diào)機(jī)組的溫度，那么就可以采用雙控技術(shù)。也就是說，溫度傳感裝置安裝在空調(diào)的送風(fēng)管和室內(nèi)。這樣，DDC就可以用來控制室內(nèi)溫度。根據(jù)實(shí)際情況，DDC可以滿足相應(yīng)的要求。由于風(fēng)管內(nèi)的溫度變化速度比室內(nèi)快，通過合理使用這種控制方法，可以更好地提高控制系統(tǒng)的反應(yīng)能力。在具體應(yīng)用中，在許多大型建筑工程中，如果想使BA系統(tǒng)更好的達(dá)到控制空調(diào)節(jié)能的目的，可以通過檢測二氧化碳污染物來確定通風(fēng)量，或者根據(jù)時間安排定期控制等等。在具體的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)根據(jù)不同的需要采用相應(yīng)的控制方法，使空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到更好的效果。比如在寫字樓、辦公樓等大型場所，在夏秋兩季可以利用程序啟動新風(fēng)機(jī)，這樣就可以改變建筑的室內(nèi)溫度，這樣不僅可以降低能耗，還可以更好地提高建筑內(nèi)控質(zhì)量。

4.2空調(diào)柔性控制

在正常情況下，BA系統(tǒng)是由中央控制系統(tǒng)控制的，因此在這種情況下會出現(xiàn)一些問題。如位于平某鎮(zhèn)的平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)某項(xiàng)目，集行政辦公、商務(wù)辦公于一體，總建筑面積56萬平方米，其中行政辦公樓1棟，商務(wù)辦公樓7棟。根據(jù)建筑功能和業(yè)務(wù)類型的選擇，暖通空調(diào)系統(tǒng)采用集中冷水空調(diào)系統(tǒng)和溶液加濕器+VRV多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)兩種形式。空調(diào)控制系統(tǒng)充分利用智能建筑技術(shù)，采用自動化高效冷源群控系統(tǒng)，將網(wǎng)絡(luò)控制NAE和開放標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議集成到園區(qū)中央控制室，實(shí)現(xiàn)自動化高效節(jié)能運(yùn)行。在建筑物的某些地方，空調(diào)和通風(fēng)的設(shè)計(jì)可能需要滿足用戶的實(shí)際需要，而中央控制站的空調(diào)溫度可能不能滿足人們的實(shí)際需要。但是，DDC本身并不具備這一功能，這就需要使用相應(yīng)的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。通過VRV控制面板可以達(dá)到這種效果，使用戶能夠更好的提高使用水平。

4.3改進(jìn)DDC和網(wǎng)絡(luò)的控制

對于BA系統(tǒng)，相應(yīng)供應(yīng)商將根據(jù)實(shí)際情況提供具體的DDC設(shè)備。對于建筑物來說，制冷機(jī)房和供熱站是DDC應(yīng)用的重要組成部分。這些地方首先要使用大型數(shù)字控制器，這樣不僅可以減少問題的發(fā)生，而且可以更好地提高控制器之間的通信水平，有效地提高生產(chǎn)效率。然后，對于空氣處理器、風(fēng)扇和其他設(shè)備，可以使用中小型控制器來有效地處理它們[3]。目前PIC的應(yīng)用越來越廣泛，可以應(yīng)用于空調(diào)通風(fēng)設(shè)備中。在滿足相應(yīng)設(shè)備可擴(kuò)展性要求的基礎(chǔ)上，無論采用哪種控制網(wǎng)絡(luò)，都應(yīng)能對其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。因?yàn)槿绻W(wǎng)絡(luò)分析太多，那么管理就會比較復(fù)雜，很容易出現(xiàn)問題?？偩€控制網(wǎng)絡(luò)可以針對不同的結(jié)構(gòu)形成相應(yīng)的控制網(wǎng)絡(luò)，但如果不正確使用這一內(nèi)容，在具體實(shí)施過程中會存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，也可能導(dǎo)致系統(tǒng)投資的增加。中小型控制工程應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采用相應(yīng)的總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，通過這種方法既可以簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，又可以避免系統(tǒng)復(fù)雜性，減少投資。大型工程應(yīng)能對樓層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分類，使其能滿足大型工程對控制系統(tǒng)的實(shí)際需求。

4.4 對暖通空調(diào)系統(tǒng)控制權(quán)進(jìn)行完善

智能建筑暖通空調(diào)工程中，對于BA系統(tǒng)的應(yīng)用通常采用集中管理的原則。然而在實(shí)際應(yīng)用過程中，會有一些特殊情況發(fā)生，集中管理沒有足夠的適用性。尤其是智能建筑中每個不同的部分都多少會存在一些功能性的差異，且多數(shù)個體對溫度的需求也不盡相同，因此集中管理就很難實(shí)現(xiàn)差異化的應(yīng)用現(xiàn)狀。所以，為了使這一問題能夠得到有效的解決，工程人員可以加強(qiáng)數(shù)控參數(shù)系統(tǒng)的研究使用，直接在工程現(xiàn)場安裝該系統(tǒng)，以此實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)動使用。

4.5 完善PID控制系統(tǒng)

在智能建筑中，暖通空調(diào)系統(tǒng)起著重要的作用，在對其進(jìn)行改進(jìn)時，應(yīng)合理使用PID控制系統(tǒng)。目前智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的DDC控制器有一部分需要在PID控制系統(tǒng)中完成，因此需要嚴(yán)格控制PID控制系統(tǒng)參數(shù)的精度，為智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供條件。當(dāng)PID控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定時，如果參數(shù)較高，室內(nèi)溫度反饋系統(tǒng)會出現(xiàn)較大的變化，不能進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)。綜上所述，智能建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)格控制PID參數(shù)。以大型場所為例，為了充分發(fā)揮PID控制系統(tǒng)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的作用，可在空調(diào)送風(fēng)口和室內(nèi)安裝溫度傳感器，提高溫度調(diào)節(jié)的靈活性。

結(jié)束語

綜上所述，要優(yōu)化智能建筑中的暖通空調(diào)系統(tǒng)，必須考慮全局，把環(huán)境保護(hù)和節(jié)能放在首位。根據(jù)工程實(shí)際情況，找出施工過程中存在的問題和不足，從而采取有針對性的策略進(jìn)行處理，降低資源消耗，促進(jìn)智能建筑的可持續(xù)發(fā)展。

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