淺析智能建筑暖通空調系統優化策略

高愛國

（中冶置業集團有限公司）

1 前言

如今，智能建筑成為建筑行業發展的主要趨勢，在可持續發展的理念下，智能建筑節能設計的最主要目的就是提高能量的利用率。由此，在設計智能建筑節能系統的過程中，應以高效率的能量使用作為基準點。

2 智能建筑集成系統的計算機控制系統

2.1 相關設備

智能建筑暖通空調系統主要設備包括以下幾個方面：

1）蒸發式冷卻空調系統

該系統運行過程中，其工作原理是利用熱轉輪、蒸發冷卻器及冷卻盤等設備，對溫度進行調節，并對室內的空氣進行處理，保證空氣的質量。

2）埋管式輻射墻板架及溫度傳感器其主要作用是對水流閥進行控制，再次調整室內的溫度[1]。

3）屋頂通風裝置

其主要作用是對室外的溫度、濕度、風力、降雨量等方面進行控制，并為室內溫度、濕度提供有效的參考。

4）日光反射板

這一裝置的主要作用是為照明系統及溫度系統提供相關的信號。

5）照明系統

該系統的主要作用是檢測室內陽關反射燈光照明度等信息。

6）個人工作環境系統

該系統的主要作用是檢測室內的溫度、濕度及房建的使用情況。

2.2 控制系統

在智能建筑中，其暖通空調系統的控制系統主要分為以下幾個部分：溫度控制系統、空氣品質控制系統及照明控制系統。其中，溫度控制系統及空氣品質控制系統的最主要控制內容，是完成對工作環境、空調系統、通風裝置及可開啟窗戶的管理。在該系統的運行過程中，會對空氣質量、環境溫度、空氣濕度及室外風力等方面的數據進行收集，為該系統的調節功能提供有效的數據參考。此外，溫度及空氣品質控制系統運行過程中的主要裝置包括以下部分：氣流調節器、制冷/熱盤管、水流閥門及空氣處理器等[2]。而對于照明控制系統來說，其主要作用是有效控制建筑中的工作燈、環境燈、室內照明設備及光照反射板等。同時，該系統運行過程中，其傳感器的主要作用如下：檢測室內照明情況、建筑內各房間的使用情況及檢測建筑外日光照射情況等。

3 智能建筑暖通空調系統的優化策略

3.1 控制方式的優化

通常情況下，暖通空調系統運行過程中，其控制方式都是采用PID控制方式。實踐證明，PID控制方式能夠保持整個空調系統的穩定性。并且，利用PID控制方式，能夠完成智能建筑中大部分場所的空調控制。在該方式下，系統負荷的變化超過一定的標準時，PID系數變化的波動也比較大。此時，應采取雙級控制的方式，完成相關工作。具體來說，就是在空調進風道的位置安裝溫度傳感器，同時，在室內的合理位置也安裝溫度傳感器，采用DDC控制方式完成室內溫度的設置。值得一提的是，由于空調系統中風道內的溫度變化比室內的溫度變化快，在控制過程中應注重對溫度波動變化的控制[3]。總之，在工程設計的過程中，一定要體現出靈活性、安全性等方面的效果。

3.2 控制權的優化

在優化控制權分配的過程中，主要是本著集中管理的原則，對中央控制系統進行管理。同時，對于某些特定的場合，不能采用統一的管理方式時，應使該場合的空調系統及通風系統具備設定功能，根據現場環境的實際需要，對整個空調系統的運行狀態進行優化調整。實際上，上文提到的PID控制系統及DDC控制系統中并不具備設定功能。此時，可利用VRV控制面板，完成對系統的設定，是其能夠在使用過程中根據使用者的實際需要進行有效的調節。

3.3 直接數字控制器的優化

智能建筑暖通空調系統在運行過程中，其BA系統的設置主要是根據不同場所的實際情況決定的。對于人群比較密集的場合，應采用大型控制器對其暖通空調進行控制，從而減少故障的發生，提高通訊效果。而對于小場合的暖通空調，應采用中型或小型的控制器進行控制。實際上，不論是工業場合，還是日常的工作環境中，都可以采用編程邏輯控制器件進行控制。

3.4 控制網絡的優化

在智能建筑體內，當控制網絡的建設滿足拓展性及靈活性的情況下，其自身的結構形態應盡量簡單、清晰，避免相互纏繞、管理混亂的情況出現，包括RS485總線控制網絡及LonTalk總線控制網絡[4]。實際上，智能建筑中的控制網絡一般比較復雜，分層多、分支多、分級多。換言之，在其控制網絡系統的運行過程中，具有管理復雜、穩定性差等方面的特點。同時，在LonTalk總線控制網絡體系中，該網絡體系能夠適用于任何的網絡結構。正因如此，在搭建網絡結構的過程中，有一定的隨意性。但是，若在設計網絡結構的過程中過于隨意，就可能使設計出的網絡結構方案雖然可以有效運行，但在實際的實施過程中，存在不同程度的技術風險，也可能造成維護該系統的成本費用增加。在一些比較小規模的智能建筑中，通常會采用RS485總線控制網絡結構，并通過“手拉手”的方式完成布線工作；而在一些建設規模較大的智能建筑中，在設計網絡結構時，應充分考慮樓層網絡的分級情況，結合各樓層的實際情況進行網絡布線設計。

3.5 BAS監控中心的管理

BAS控制方案是優化暖通空調系統的方式之一，主要是在監控中心的監管下，完成對智能建筑中整個空調系統、通風系統、電力系統及動力系統的有效控制，并在消防部門及安保部門的共同協作下，完成對智能建筑的整體控制。實際上，長期以來實施BAS方案的監控中心一般設立在離冷凍機房、鍋爐房及電力控制中心比較遠的地方。在這種情況下，BAS監控中心不得不通過遠程操作，來完成對相關設備的有效控制，而在進行遠程控制的過程中由于受到各種不安因素的影響，會對控制效果帶來一定的影響。基于此，相關人員應在冷凍機房、鍋爐房及電力控制中心的附近，建立一處監控站點，并由該分站點完成相應的監控作業。需要注意的是，該分站具備的各項功能，主要是受附近的領熱源設備的性能決定的。

4 結論

綜上所述，在進行智能建筑暖通空調系統優化的過程中，應始終堅持節能的相關理念，從能量管理及控制系統優化兩個方面出發，研究相關策略。實踐證明，BAS控制方案對暖通空調系統的優化有著非常良好的效果，能夠有效地節約建筑物的能源，改善暖通空調系統的運行狀態。相信今后在相關人員的共同努力下，智能建筑的節能效果將不斷提升，進一步促進我國經濟社會的發展及建設。