智能建筑暖通空調系統優化策略探討

梁鵬堅

摘要：暖通空調系統是集采暖、通風、空氣調節三大功能為一體的系統裝置，其可以調控室內溫濕度，讓室內環境變得更加舒適宜人，為人們的學習、工作和生活營造良好環境，從而深受廣大社會公眾的青睞。然而從暖通空調系統設計和應用現狀來看仍然存在一些不足之處，導致系統運行時能量損耗居高不下，智能化水平較低，難以體現出暖通空調系統的優勢所在。本文將探討和研究智能建筑暖通空調系統設計工作需要遵循的主要原則以及常見問題，并提出有效的優化策略，希望能夠充分發揮出暖通空調系統的功能，對建筑內部環境進行動態精準的調控，為建筑用戶創造舒適健康的居住空間。

關鍵詞：智能建筑;暖通空調系統;優化策略;節能設計

1 智能建筑暖通空調系統結構和功能概述

一般來說，智能建筑暖通空調系統（水系統）大致包含有下面幾個重要結構。一是空調水系統，是由主機、水泵、冷卻塔、膨脹水箱、空調水管等構成，能夠將空氣過濾后輸送到室內，將室內溫度調節到最適宜的數值;二是空調風系統，實時獲取外界溫度、濕度、風力等信息，在此基礎上通過空調機組、新風機組、風機盤管、吊裝風柜等末端設備調節室內溫濕度，提高人們的舒適度;三是自動控制系統，主要由溫控電動二通閥或三通閥、溫度傳感器、各種儀表等組成，用于控制水流速度，探測室溫并加以調節。

2 智能建筑暖通空調設計需要遵循的基本原則

2.1 節能減排原則

可持續發展背景下，智能建筑暖通空調系統設計中必須要遵循節能減排的原則，利用現代化技術和設施來優化系統性能，降低系統運行能耗，這是設計人員不容推卸的使命。比較可行的一個思路就是大力開發和使用新能源，如太陽能、地熱能等，每個地區的資源現狀有著顯著差異，應該找準優勢資源，不斷提高新能源的利用率，借助新能源取之不盡、用之不竭、不會破壞生態環境的特點，逐步取代傳統能源，將會大大減少傳統能源的使用量，緩解能源危機形勢，節能減排理念由此得以達成。

2.2 先進性原則

隨著科學技術的進步發展，市場上涌現出了大批高新科技產物，將其應用到智能建筑暖通空調系統中，賦予系統智能化的特征，將會促使我國建筑行業煥發出全新氣象，人們會被這種新穎的建筑類型所吸引，發出由衷贊嘆。經過了一段時間的研究和實踐，我國建筑業關于智能建筑和暖通空調系統構建都形成了一些寶貴經驗，需要積極參考和借鑒發達國家的成功案例，與我國智能建筑工程緊密結合起來，引入先進技術和設備，打造功能強大的暖通空調系統，徹底顛覆人們的生活模式，為人們提供便利和舒適。

2.3 舒適性原則

人們每天都要花費大量的時間待在建筑室內，室內溫濕度是否適宜，空氣質量是否良好，與人們的健康息息相關。在開展智能建筑暖通空調系統設計工作時切忌為了追求經濟效益就使用對生態環境和人體健康有害的材料，而是應該本著給建筑用戶創建宜居空間的思想，遵循舒適性和人性化的原則，大力加強暖通空調系統的優化，確保暖通空調系統運行更合乎人們的身心需求，真正給人們帶來舒適的享受，在此情況下智能建筑將會贏得廣大用戶的好感，發展前景會非常廣闊和光明。

3 智能建筑暖通空調系統設計常見問題

3.1 節能設計有待改進

一直以來，絕大多數設計人員在實施暖通空調系統設計工作時會將主要精力放在保證系統運行的穩定高效上，很少關注系統節能特性的高低，這就造成了智能建筑暖通空調系統的能耗普遍較高，運行期間會出現嚴重的資源浪費問題，節能目標難以實現。還有些設計人員沒有將各個設備布設在合適的位置上，或者合理的設計其運行軌跡，當暖通空調系統運行時設備沒有按照既定軌跡運轉，不但系統運行效率下降，而且設備更容易發生故障，增加了后期維護管理的工作量，縮短了設備使用壽命。

3.2 智能化水平有待提高

智能建筑暖通空調系統中比較重要的一類裝置就是自動切換開關，其必須具備較高的智能化水平和靈敏度，這樣當需要啟動和關閉暖通空調系統時開關就會迅速響應，減少能源損耗。然而在選擇切換開關時會與預期設想發生偏離，當控制系統發出指令時，開關需要延遲一段時間才能進行動作，不能夠滿足室內溫濕度和空氣調節的自動化控制需求，期間發生的能耗日積月累將非常之高，因此需要設計人員能夠重視提高自動切換開關的智能化水平，縮短其響應時間，強化整個系統的控制效果。

4 智能建筑暖通空調系統優化策略

4.1 優化控制策略

對于智能建筑暖通空調系統運用PID控制方式會獲得較好效果，所用的控制裝置為DDC控制器，只需要選擇合適的PID參數，就能夠實現對暖通空調系統的有力控制和管理。有些設計人員習慣于將PID參數設置得較高，認為這樣系統會快速達到設定溫度，殊不知自己已經陷入誤區之中，PID參數的選取應格外慎重，數值過大或過小都會導致暖通空調系統運行不穩，室內溫度反復變化，所以需要根據智能建筑的實際情況確定PID參數。對于熱慣性較大的智能建筑，需要采用雙級控制模式，將溫度傳感器分別放置在室內和空調的送風管中，一個控制室溫，一個控制水閥，控制方式更加靈活，可以大大縮短暖通空調系統的響應時間。

4.2 優化控制權

通常情況下，BAS系統運用集中管理的方法對智能建筑內部溫濕度和風量進行調節，但是考慮到智能建筑不同房間用戶對溫度要求有著一定區別，而DDC控制器并不具備分項控制功能，建筑用戶對環境溫濕度提出的個性化要求無法得到滿足，將會影響到他們的生活品質。所以需要對暖通空調系統的控制權加以優化，按照實際需求配置足夠數量的設備，借助VRV控制面板對各個房間進行采暖、通風、空氣調節的差異化控制，可以促使暖通空調系統更具實用性，給建筑用戶帶來極大的便利，未來這種新型控制理念必然會在智能建筑暖通空調系統中得到推廣應用。

4.3 優化DDC

DDC即直流數字控制器，其有著多種類型，不同種類的DDC體積、功能都有著巨大差異，一般是體積越大的DDC控制能力越強，反之亦然。對于設備數量較多、分布比較集中的區域而言，必須使用大型的DDC，以達到降低設備運行相互干擾，提高控制精度，防范設備故障的目的。PLC的誕生和快速發展使得其在更多領域中得到了廣泛運用，在智能建筑暖通空調系統中可以與DDC平分秋色，給設計人員提供了更多的選擇方向，比如說控制暖通空調系統的新風機和空氣處理機就可以用PLC，同樣是一個不錯的選擇。

4.4 優化控制網絡

智能建筑暖通空調系統控制網絡應具有一定的靈活性、拓展性，所對應的拓撲結構要清晰簡單，讓人能夠一目了然，以簡化控制流程，提高系統運行的可靠性和安全性。拓撲結構的網絡由LONTAIK總線構成，在布線設計上要做到科學合理，統籌全局，還要根據智能建筑規模運用合適的布線方式。在小規模的智能建筑工程項目中，可以采用由Rs485總線構成的控制網絡，布線方式可選擇手拉手的形式;那些大規模的智能建筑工程項目中，需要考慮對樓層網絡進行分級。

4.5 暖通空調系統節能優化

節能優化是暖通空調系統暖通空調系統優化的重要方向，智能建筑設計階段要加強實地勘察，綜合分析地質因素和大氣環流因素等的影響，科學合理布局，優化建筑的結構設計，增強自身的保溫性能，減少能源消耗。

5 結語

總而言之，通過優化智能建筑暖通空調系統，從控制策略、控制權、DDC、控制網絡、BAS監控中心、節能設計等角度入手，將陳舊設計理念予以摒棄，運用先進技術手段，確保暖通空調系統的運行穩定安全，嚴格控制系統運行能耗，有利于降低建筑使用成本，增加建筑使用效益，促進暖通空調系統的智慧化、自動化發展，我國建筑行業的可持續發展也能得以成為現實。

參考文獻：

[1]侯瑞.智能建筑暖通空調系統的改進對策[J].城市建筑，2019（27）：106-107.

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