智能建筑暖通空调系统优化策略探讨

发表时间:2021/8/23   来源:《当代电力文化》2021年第12期   作者:吕新宇1 韩显宇2
[导读] 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
        吕新宇1 韩显宇2
        身份证号码:21028319860924****
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        摘要: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仍然存在一些不足之处,导致系统运行时能量损耗居高不下,智能化水平较低,难以体现出暖通空调系统的优势所在。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空间。
        关键词:智能建筑;暖通空调系统;优化策略;节能设计
        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,能够将空气过滤后输送到室内,将室内温度调节到最适宜的数值;二是空调风系统,实时获取外界温度、湿度、风力等信息,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,用于控制水流速度,探测室温并加以调节。
        2 智能建筑暖通空调设计需要遵循的基本原则
        2.1 节能减排原则
        可持续发展背景下,智能建筑暖通空调系统设计中必须要遵循节能减排的原则,利用现代化技术和设施来优化系统性能,降低系统运行能耗,这是设计人员不容推卸的使命。比较可行的一个思路就是大力开发和使用新能源,如太阳能、地热能等,每个地区的资源现状有着显著差异,应该找准优势资源,不断提高新能源的利用率,借助新能源取之不尽、用之不竭、不会破坏生态环境的特点,逐步取代传统能源,将会大大减少传统能源的使用量,缓解能源危机形势,节能减排理念由此得以达成。
        2.2 先进性原则
        随着科学技术的进步发展,市场上涌现出了大批高新科技产物,将其应用到智能建筑暖通空调系统中,赋予系统智能化的特征,将会促使我国建筑行业焕发出全新气象,人们会被这种新颖的建筑类型所吸引,发出由衷赞叹。经过了一段时间的研究和实践,我国建筑业关于智能建筑和暖通空调系统构建都形成了一些宝贵经验,需要积极参考和借鉴发达国家的成功案例,与我国智能建筑工程紧密结合起来,引入先进技术和设备,打造功能强大的暖通空调系统,彻底颠覆人们的生活模式,为人们提供便利和舒适。
        2.3 舒适性原则
        人们每天都要花费大量的时间待在建筑室内,室内温湿度是否适宜,空气质量是否良好,与人们的健康息息相关。在开展智能建筑暖通空调系统设计工作时切忌为了追求经济效益就使用对生态环境和人体健康有害的材料,而是应该本着给建筑用户创建宜居空间的思想,遵循舒适性和人性化的原则,大力加强暖通空调系统的优化,确保暖通空调系统运行更合乎人们的身心需求,真正给人们带来舒适的享受,在此情况下智能建筑将会赢得广大用户的好感,发展前景会非常广阔和光明。
        3 智能建筑暖通空调系统设计常见问题
        3.1 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高效上,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,运行期间会出现严重的资源浪费问题,节能目标难以实现。

还有些设计人员没有将各个设备布设在合适的位置上,或者合理的设计其运行轨迹,当暖通空调系统运行时设备没有按照既定轨迹运转,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。
        3.2 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。
        4 智能建筑暖通空调系统优化策略
        4.1 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。
        4.2 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VRV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。
        4.3 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。
        4.4 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。
        5 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,促進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:
        [1]侯瑞.智能建筑暖通空调系统的改进对策[J].城市建筑,2019(27):106-107.
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