智能建筑暖通空调系统优化策略 王莹

发表时间:2020/6/8   来源:《建筑实践》2020年2月4期   作者: 王莹
[导读] 随着现代化的发现,各种科学技术的应用,
        摘要:随着现代化的发现,各种科学技术的应用,带动了建筑业的发展。在建筑业中大量的应用现代化的科学技术,利用计算机、网络等高科技,来实现建筑的智能化控制。使用智能化暖通空调系统在建筑中是非常重要的,对整个系统做好优化的调节,提升控制功能,提升建筑的整体环境。本文简要介绍了智能建筑暖通空调系统以及智能建筑暖通空调系统的优化意义,然后对智能建筑暖通空调系统优化策略展开详细的分析,以供相关工作人员参考。
        关键词:暖通空调系统;智能建筑;优化策略
        引言:就现阶段而言,智能建筑节能已然是世界范围内建筑行业发展的潮流所在,同时也是顺应我国社会发展的要求,对于21世纪的中国建筑事业发展而言,是一个极为关键的点。我国倡行可持续发展战略,而其关键则在于环保和节能。建筑节能的主要实现方法是对建筑自身能量效率进行有效提高。由此可见,在进行实际建筑节能标准的制定与具体项目设计时,需要把建筑能量效率的提高作为切入点。这一点在智能建筑中同样适用,智能化大楼建设的原因即是在保证高度舒适性和现代化的要求下,尽可能降低能源消耗,从而有效节省楼房的运营成本。
        一、智能建筑暖通空调系统简析
        (一)智能建筑的概念
        在互联网时代,人们的生活和工作与信息技术密切相关。传统建筑难以适应当今社会的发展趋势,为了提升建筑的整体应用质量,智能化建筑应运而生。智能建筑就是在现代建筑的基础上,融入网络通信技术、电气自动化控制技术、电子计算机技术等,实现对建筑内部各项环节的最优控制。智能建筑主要通过各类控制子系统实现高水平的服务功能,例如办公自动化系统、通信自动化系统、监控自动化系统、消防安保自动化系统等。因此,智能建筑综合应用了各类电力电子设备、机电设备,将各类管理和服务系统进行优化配置,进而提升建筑的整体性能。
        (二)暖通空调系统
        暖通空调系统是智能建筑控制系统中的重要组成部分,主要对通风、采暖、换气等环节进行综合设计、调节、搭配,从而为建筑用户提供舒适、健康的办公和生活环境。智能建筑暖通空调系统结构可以分为现场层、控制层、管理层三个部分,其中,现场层主要由下位机完成控制,各类传感器、执行器、仪器仪表通过现场总线实现连接,传感器完成数据的采集和传输功能;控制层和管理层则需要上位机完成各项控制功能,控制层主要由DDC控制器组成,通过数据分析和处理,实现对暖通空调系统的智能化控制,管理层主要由数据库、服务器、管理员站、操作员站等组成,具有人机对话、数据存储和管理、操作管理等功能。在暖通空调系统设计中,需要根据智能建筑的应用要求,确保室内温度的控制以及空气流通性的调节。
        二、智能建筑暖通空调系统的优化意义
        智能建筑中的自动控制系统把建筑物内全部的设备组建成一个系统,以信息共享的模式,进行综合管理,其作用是满足人们的需求,价值在于科技智能化,要想实现这些作用和价值,必须进行优化,它具有以下几点优势:
        (一)可以从系统的结构和参数出发,寻找最为合适的办法,实现智能化的最大作用,提高智能建筑的系统工作效率,还能够降低成本和运行费用
        (二)通过系统的定量化模拟,能够优化智能操作的环节,提高系统的稳定性和可靠性,能够降低系统出现故障的几率。
        (三)优化的最终目的是节能环保,通过对系统的优化能够实现运行中的不必要能源浪费,实现系统的自动节能,这种优化和传统的门窗、建筑物墙体材料的优化不同。
        三、智能建筑暖通空调系统优化策略
        (一)DDC控制器的优化
        DDC(即直接数字控制器)是智能建筑暖通空调系统的关键组成部分。在智能建筑暖通空调系统设计中,需要应用到各种类型的DDC,其处理能力也有大小区分,这就需要根据系统的具体控制要求选用合适的DDC。

通常而言,对于冷冻机房、热力站等监控点较为密集的场所需要采用大型DDC控制器,从而减少暖通空调系统的故障发生率,同时确保各类控制器之间的良好通信质量;对于新风机、通分机、空气处理机等,则可以采用小型或重型的DDC控制器。此外,随着自动化技术的发展,PLC技术以其功能完善、体积小、抗干扰性强等优点得到广泛应用,已不再局限于工业领域,在智能建筑中也将发挥良好的控制作用,例如在空调通风的现场设备控制工程中可以取代部分DDC控制器。
        (二)PID控制的优化
        智能建筑暖通空调系统中,空气处理机的DDC主要采用PID控制原理进行控制,只有合理进行PID参数设计,才能够保障暖通空调系统的稳定性。如果PID系数较高,那么暖通空调系统中反映室内温度特性的曲线就会出现大幅度的波动,进而影响DDC控制器工作的稳定性。如果PID系数较低,那么温度波动曲线变化缓慢,并且设定温度的调节过程较长。此外,PID对于一些大型场所的控制系统,在负荷变化响应效率方面存在诸多不足,这就需要在空调送风道和室内安装温度传感器,由DDC主控制器发出指令调动DDC副控制器完成水阀驱动,提升暖通空调系统对于温度波动的回应速度。
        (三)BAS监控中心的管理
        BAS控制方案是优化暖通空调系统的方式之一,主要是在监控中心的监管下,完成对智能建筑中整个空调系统、通风系统、电力系统及动力系统的有效控制,并在消防部门及安保部门的共同协作下,完成对智能建筑的整体控制。实际上,长期以来实施BAS方案的监控中心一般设立在离冷冻机房、锅炉房及电力控制中心比较远的地方。在这种情况下,BAS监控中心不得不通过远程操作,来完成对相关设备的有效控制,而在进行远程控制的过程中由于受到各种不安因素的影响,会对控制效果带来一定的影响。基于此,相关人员应在冷冻机房、锅炉房及电力控制中心的附近,建立一处监控站点,并由该分站点完成相应的监控作业。需要注意的是,该分站具备的各项功能,主要是受附近的领热源设备的性能决定的。
        (四)网络控制的优化
        在智能建筑体内,当控制网络的建设满足拓展性及灵活性的情况下,其自身的结构形态应尽量简单、清晰,避免相互缠绕、管理混乱的情况出现,包括RS485总线控制网络及LonTalk总线控制网络。实际上,智能建筑中的控制网络一般比较复杂,分层多、分支多、分级多。换言之,在其控制网络系统的运行过程中,具有管理复杂、稳定性差等方面的特点。同时,在LonTalk总线控制网络体系中,该网络体系能够适用于任何的网络结构。正因如此,在搭建网络结构的过程中,有一定的随意性。但是,若在设计网络结构的过程中过于随意,就可能使设计出的网络结构方案虽然可以有效运行,但在实际的实施过程中,存在不同程度的技术风险,也可能造成维护该系统的成本费用增加。在一些比较小规模的智能建筑中,通常会采用RS485总线控制网络结构,并通过“手拉手”的方式完成布线工作;而在一些建设规模较大的智能建筑中,在设计网络结构时,应充分考虑楼层网络的分级情况,结合各楼层的实际情况进行网络布线设计。
        四、结束语
        智能化的建筑是未来的发展趋势。应用智能化的暖通空调系统,可以有效的提升建筑的控制功能,给人们提供更好的环境,提升人们的生活水平。应用更多的先进设备和技术,达到节约能源的作用,实现绿色环保的目标。在整个的施工过程中,做好每个细节的调节,提高暖通空调的整体效果,确保整体建筑的效益。
        参考文献:
        [1]陆淑靖.智能建筑暖通空调系统的优化措施解析[J].工程技术(文摘版),2016,13(19):145.
        [2]施彤滨,张晓杨.浅析智能建筑暖通空调系统优化策略[J].智能建筑与智慧城市,2017(12):63-64.
        [3]温鸿.针对智能建筑暖通空调系统的优化[J].建筑工程技术与设计,2017(15):4016-4016.
        [4]张路云.智能建筑中暖通空调的优化方案[J].建筑工程技术与设计,2017(34):1304.
       
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