暖通空调自控设计中协调问题的思考与分析

王元朋 翟红旭

摘要：从当前我国智能建筑的发展实际来看，很多建筑在运用智能化设备方面还存在一定的问题，特别是暖通空调系统的智能化现状更是令人担忧，与电梯、照明系统，以及楼宇自动报警系统相比，暖通空调系统通常存在自控水平偏低，其原因也是多方面的，而自控体系与暖通空调系统之间的协调与配合是众多原因中的关键。本文简述了自控系统的功能特点，并就暖通专业与自控专业之间协调等相关问题进行了探讨。

关键词：暖通空调系统；自控系统；协调

0.前言

随着社会经济的不断发展，人们对于生活质量的要求也越来越高，暖通空调系统应用越来越广泛。尤其在整个智能建筑工程总能耗上，暖通空调系统能耗占到了60%以上，尤其是大型公共建筑中，暖通空调系统的高能耗现象更是受到了建筑工程设计人员的高度重视。为此，加强对暖通空调系统的自控设计，从智能建筑的管理上提高暖通空调系统的自控水平。

1.暖通空调自控系统的功能特点

建筑暖通空调自控系统包括以下几个关键的控制环节，包括新风机组、空调机组、变风量等，通过楼宇自动化系统的监控，对建筑物内的温度、湿度等指标进行监测，以实现对整个暖通空调系统最低的能耗、最低的运行成本，来实现最高的经济效益。

1.1空调机组的控制系统概述

对于空调机组控制系统来说，主要有新风/回风驱动装置，风管式温度/湿度传感器，过滤开关，以及相应的配电装置等设备，其中新风、回风和送风是三大环节。温度控制系统主要是结合季节的不同，冬季以热风、夏季以冷风，而过渡季节以新风为主，从各控制阀门对冷水/热水的调节，可以实现对机组节能指标的完成。湿度控制系统只有在冬季模式下才能工作，通过对回风湿度进行设置阀值，当低于下限时，需要开启加湿装置，当温度回升到上限时，则需要停止加湿阀。同时，在对机组各控制系统进行控制时，也可以实现强制启/停控制和手动控制。联锁及报警系统则是通过对风机、新风/回风阀门，水阀门等进行联锁控制，以确保系统出现故障时能够及时开启防冻开关等。

1.2对新风机组的控制

新风机组在暖通空调系统中占据重要的位置，它是由新风阀门控制器、风管式温度/湿度传感器，以及过滤网压开关，电动装置、配电装置等硬件组成，主要任务是完成新风和送风。从风机的控制来看，通过强制性启/停或者手动方式来完成机组的控制。在温度控制中，通过对送风温度与设定值之间的偏差，来调节冷水/热水阀门的开度，以实现对送风温度的要求。在湿度控制中，通过对湿度值上、下限的设置，来控制加湿阀的开启，以完成湿度的控制要求。

1.3对变风量末端的控制

从智能建筑暖通空调系统的变风量末端控制设备来看，其功能主要有对风机的控制，对温度的控制，以及对湿度的控制，其控制开关与变量的大小与室内的温度、湿度等指标有关。

2.暖通空调系统与自控系统之间的协调

2.1主要观点

暖通空调自控系统主要是由自控专业人员进行设计的，通常是暖通工程师根据设备的特性以及空调的工艺要求，将有关的方案交給自控工程师进行设计。由于自控专业人员不具备暖通相关的知识基础，不具有建筑环境相关的理论素养，在建筑技术上的知识贮备不足，还不能实现对暖通空调各种概念的有效把握。而对于暖通工程师来说，需要了解自控知的，因为他们不具备计算机基础和电力方面的知识。

2.2理论分析

暖通空调的自控系统由硬件技术和软件技术组成，随着科技的不断进步，暖通专业就要不断发展，顺应趋势，逐渐独立完成本专业的一般性自控系统设计。但是从现阶段的发展状况来看，却没有找到一些事实和案例可以证明自控专业是不需要暖通专业而能够独立完成。根据数据的统计和图表分析可以明确的了解到暖通和自控专业的各自分工：其中前者主要是明确信息的来源和信息的参数性能要求；后者的内容主要是：建立数据通信系统信道；防止噪声干扰；传输媒体。

3.暖通空调系统与自控系统配合时的常见问题

因为暖通专业与自控专业各自有着不同的研究范围，自控系统专业人员不能很好地认识和了解暖通空调系统，对于控制对象和控制指标的设定都比较困难，必然在暖通空调系统与自控系统进行配合时出现一系列问题，其中多以暖通空调系统的参数控制上的沟通不畅引起的。而对于暖通工程师，其并不清楚自身在暖通空调自控系统的设计中的作用和具备的职责，在实际工程中，他们往往只是根据空调系统的设计工况来进行分析与设计。还有，对于自控专业来说，暖通工程师在图纸上没有给出明确的空调系统各设备的详细控制参数要求及其参数变化范围，这样就是一个很大的困难，自控的设计人员只会参照图纸，这样就会出现一些暖通的控制逻辑错误，所以了解两者的分工是十分重要的。

4.暖通空调系统与自控系统相互协调的措施

4.1暖通专业的职责

在自控系统设计中，暖通专业有着重要的作用和地位。因此相关专业人员必对暖通空调的运行原理和设计架构建立明确的认识，拥有丰富的专业知识和较高的专业素质。此外，实际工程中暖通专业人员应该在设计阶段对空调系统做初步的全年动态负荷变化分析，这样的最终设计才会科学合理。

4.2自控专业的职责

自控专业是不能够脱离合作而独立完成暖通空调自控系统的，它不过是一个辅助和配合的作用，它主要的职责就是根据暖通专业提出的控制方案的控制逻辑和技术要求来编写相应的控制程序，设置对应的控制信号、接线与配线，并将其组装为暖通空调自控系统。

4.3做好暖通空调系统的逻辑控制关系

每一个建筑的特点都不尽相同，空调系统组成形式也相同，每个单独的建筑都拥有各自独立的逻辑控制关系，所以这种逻辑控制关系就直接关系着暖通空调自动控制系统的性能实现。所以在实践中，作为一名合格的暖通专业人员，就必须严格根据建筑空调系统的使用特点和建筑的相关信息，来合理的提出逻辑控制关系图给自控专业的人员，这样才能利于后序工作的有效开展。

4.4精确感测元件和元件执行机构的设计位置

在暖通空调系统当中，感测的元件包括温度感测器和压力感测器等，对于各类传感器的感应精度的测量和不同位置的设置，关系到整个暖通空调系统的控制水平，设置位置的精确与否对空调系统的正常运行有很大的影响。在房间内如果在房屋的顶部放置温度感测元件，就会出现温度值比数据的正常值高的情况，这样就不会准确的测出室内的真正温度，而不正确的温度就会造成空调系统的错误判断。除此之外，设备的调节和运作也是需要执行机构来进行实施的，所以执行机构的位置设置也要按照一定的规范进行，执行结构要根据感测元件所获得的数据值，以及系统设定的值的大小，在进行详细的比较后来实现进一步的调节。综上可见，暖通专业的人员必须对自控专业人员提出的控制方案进行有效把握，这样才能够明确的注明感测元件和执行机构的设置位置。

5.结语

总之，暖通空调的自控系统要求暖通与自控两个个专业的密切配合与合作，自控专业需要从暖通空调专业的实际工作中来实现配合要求，必须要对暖通工艺进行全面的了解和熟悉，积极与暖通工程师进行沟通和协调，从而使暖通空调的运行达到最好的效果。

参考文献：

[1]张艳玲.关于智能建筑中空调自控系统的几点浅谈[J].机械制造与自动化，2009（03）

[2]姜华，戚震宏，李明纲.关于智能建筑中空调自控系统的几点浅谈[J].科技创新导报，2008（08）