康力
同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司 200092
摘要：现阶段，暖通空调系统已经成了智能建筑中不可或缺的重要结构，系统运行情况直接关系到室内空气质量和环境温度，进而影响到人们的居住感受。加强对暖通空调系统的优化，实施对整个系统的自动化、智能化管理，确保系统运行的稳定性，进一步降低系统能耗，建筑运行成本也会有所下降，有利于推动建筑行业的可持续发展进程。本文将探讨和研究智能建筑暖通空调系统设计工作需要遵循的主要原则以及常见问题，并提出有效的优化策略，希望能够充分发挥出暖通空调系统的功能，对建筑内部环境进行动态精准的调控，为建筑用户创造舒适健康的居住、工作空间。
关键词：智能建筑;?暖通空调系统;?优化策略;?节能设计;
暖通空调系统是集采暖、通风、空气调节三大功能为一体的系统装置，其可以调控室内温湿度，让室内环境变得更加舒适宜人，为人们的学习、工作和生活营造良好环境，从而深受广大社会公众的青睐。然而，从暖通空调系统设计和应用现状来看，智能化水平较低，导致系统运行时能量损耗居高不下，难以体现出暖通空调系统的优势所在。为了打破这一局面，需要智能建筑暖通空调系统的设计人员能够基于建筑类型和实际使用需求的角度，对暖通空调系统的控制策略、控制权限、控制网络等实施全面优化，争取实现对各个分项的精准控制，最大程度地利用好暖通空调系统，适时地调节温湿度和送风量，从而使系统将能够切实满足智能建筑的运行需求。
1 智能建筑暖通空调系统结构和功能概述
一般来说，智能建筑暖通空调系统(水系统)大致包含有下面几个重要结构。一是空调水系统，是由主机、水泵、冷却塔、膨胀水箱、空调水管等构成，该系统以水为媒介在建筑内搬运冷量或热量；二是空调风系统，实时获取室内外界空气温度、湿度等信息，在此基础上通过空调机组、新风机组、风机盘管、吊装风柜等末端设备调节室内温湿度，提高人们的舒适度；三是自动控制系统，主要由温控电动二通阀或三通阀、温度传感器、各种仪表等组成，用于控制水流速或流量，探测室温并加以调节。
要想实现对暖通空调系统的精准控制，就要针对温度、湿度、空气质量分别设计控制系统，与系统功能一一对应，使得系统可以实时采集当前室内和室外的温度、湿度、空气质量等相关数据，根据这些信息决定是否开启暖通空调系统调节温湿度和空气的功能。
2 智能建筑暖通空调系统设计常见问题
2.1 节能设计有待改进
一直以来，绝大多数设计人员在实施暖通空调系统设计工作时会将主要精力放在保证系统运行的稳定上，很少关注系统节能特性的高低，这就造成了智能建筑暖通空调系统的能耗普遍较高，运行现严重的资源浪费问题，从而造成节能目标难以实现。还有些设备布置不合理，使用效果差。或者未合理的设计其运行参数，当暖通空调系统运行时，不但系统运行效率下降，而且设备更容易发生故障，增加了后期维护管理的工作量，缩短了设备使用寿命。
2.2 智能化水平有待提高
智能建筑暖通空调系统中比较重要的一类装置就是自动切换开关，其必须具备较高的智能化水平和灵敏度，这样当需要启动和关闭暖通空调系统时开关就会迅速响应，减少能源损耗。然而在选择切换开关时会与预期设想发生偏离，当控制系统发出指令时，开关需要延迟一段时间才能进行动作，不能够满足室内温湿度和空气调节的自动化控制需求，期间发生的能耗日积月累将非常之高，因此需要设计人员能够重视并提高自动切换开关的智能化水平，缩短其响应时间，强化整个系统的控制效果。
2.3 建筑结构设计不合理
暖通空调系统是否能够高效运行，降低能耗，还取决于建筑墙体保温性能、窗户朝向和面积等因素，有些设计人员考虑问题的角度不够全面，没有协调好建筑的美观性与实用性，室内采光设计和通风设计都缺乏合理性，暖通空调系统节能设计将很难开展。当今智能建筑建造工程中较为常见的一类现象是建筑围护结构使用了玻璃幕墙，通常玻璃幕墙传热损耗和太阳辐射热量较大，导致外维护结构产生的空调负荷很大，不利于建筑节能。
3 智能建筑暖通空调系统优化策略
3.1 优化控制策略
对于智能建筑暖通空调系统运用PID控制方式会获得较好效果，所用的控制装置为DDC控制器，只需要选择合适的PID参数，就能够实现对暖通空调系统的有力控制和管理。有些设计人员习惯于将PID参数设置得较高，认为这样系统会快速达到设定温度，殊不知自己已经陷入误区之中，PID参数的选取应格外慎重，数值过大或过小都会导致暖通空调系统运行不稳，室内温度反复变化，所以需要根据智能建筑的实际情况确定PID参数。对于热惯性较大的智能建筑，需要采用双级控制模式，将温度传感器分别放置在室内和空调的送风管中，一个控制室温，一个控制水阀，控制方式更加灵活，可以大大缩短暖通空调系统的响应时间。
3.2 优化控制权
通常情况下，BAS系统运用集中管理的方法对智能建筑内部温湿度和风量进行调节，但是考虑到智能建筑不同房间用户对温度要求有着一定区别，而DDC控制器并不具备分项控制功能，建筑用户对环境温湿度提出的个性化要求无法得到满足，将会影响到他们的生活品质。所以需要对暖通空调系统的控制权加以优化，按照实际需求配置足够数量的设备，借助控制面板对各个房间进行采暖、通风、空气调节的差异化控制，可以促使暖通空调系统更具实用性，给建筑用户带来极大的便利，未来这种新型控制理念必然会在智能建筑暖通空调系统中得到推广应用。
3.3 优化DDC
DDC即直流数字控制器，其有着多种类型，不同种类的DDC体积、功能都有着巨大差异，一般是体积越大的DDC控制能力越强，反之亦然。对于设备数量较多、分布比较集中的区域而言，必须使用大型的DDC，以达到降低设备运行相互干扰，提高控制精度，防范设备故障的目的。PLC的诞生和快速发展使得其在更多领域中得到了广泛运用，在智能建筑暖通空调系统中可以与DDC平分秋色，给设计人员提供了更多的选择方向，比如说控制暖通空调系统的新风机和空气处理机就可以用PLC，同样是一个不错的选择。
3.4 优化控制网络
智能建筑暖通空调系统控制网络应具有一定的灵活性、拓展性，所对应的拓扑结构要清晰简单，让人能够一目了然，以简化控制流程，提高系统运行的可靠性和安全性。拓扑结构的网络由LONTAIK总线构成，在布线设计上要做到科学合理，统筹全局，还要根据智能建筑规模运用合适的布线方式。在小规模的智能建筑工程项目中，可以采用由Rs485总线构成的控制网络，布线方式可选择手拉手的形式；那些大规模的智能建筑工程项目中，需要考虑对楼层网络进行分级。
3.5 BAS监控中心
BAS监控中心的根本职责就是对智能建筑暖通空调系统的各个组成设备进行动态监控，以便准确了解所处位置不同、种类功能各异的设备的实际运行情况，对设备进行精准控制，第一时间的处理设备运行异常和故障问题，将事态控制在最小范围内。BAS监控中心通常远离锅炉房和制冷机房，难以实现对关键设备进行操作。比较科学的办法是在锅炉房或是制冷机房现场控制室旁建立一个监控分站，由此分站监控冷冻机和锅炉的实时情况，其他冷热源设备也可在此分站中进行监控。
4 结语
总而言之，通过优化智能建筑暖通空调系统，从控制策略、控制权、DDC、控制网络、BAS监控中心、节能设计等角度入手，将陈旧设计理念予以摒弃，运用先进技术手段，确保暖通空调系统的运行稳定安全，严格控制系统运行能耗，有利于降低建筑使用成本，增加建筑使用效益，促进暖通空调系统的智慧化、自动化发展，我国建筑行业的可持续发展也能得以成为现实。
参考文献
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