智能建筑暖通空调系统的改进对策探究

史源源

（上海航天控制技术研究所）

1 引言

智能建筑需要增强建筑内部各个应用系统的性能，切实采取节能化和绿色化的新型建筑材料和设备[1]。通常在智能建筑中，暖通空调系统是非常重要的组成部分，具有通风、采暖和空气调节的作用。这个暖通空调系统在应用的过程中直接关系到智能建筑内部的使用环境，而这个系统也是一个非常耗能的系统，所以深入探究智能建筑暖通空调系统具有非常重要的意义。

2 智能建筑暖通空调系统简析

2.1 智能建筑的概念

在现代互联网快速发展的背景下，信息技术与广大人民群众的实际生活紧密相关。智能建筑便是在这样的背景下所产生的，这样通过灵活的融入电气自动化控制技术和电子计算机技术，便能够真正达到优化建筑内部各项管理的目的。通常情况下，智能建筑内部的各个控制系统具有较强的服务功能，如办公自动化系统、通信自动化系统和监控自动化系统等等[2]。通过在智能建筑中融入各种电力电子设备和机电设备，全面优化智能服务系统，让整个建筑的服务性能能够真正得到强化。

2.2 暖通空调系统

在整个智能建筑控制系统的运行过程中，暖通空调系统是非常重要的组成部分。其中，暖通空调系统主要是由通风、采暖和换气等多个环节共同组合而成，且各个组成部分通过优化调节，便能够为广大住户创设一个健康舒适的生活环境。通常情况下，职能建筑内部的暖通空调系统主要是由现场层、控制层和管理层三个部分共同组合而成。现场层在应用的过程中，需要将各种传感器和执行器、仪器仪表等共同连接起来，让传感器的数据采集和传输功能能够更好的凸显出来。其中，控制层和管理层则主要是由DDC（直接数字控制器）控制器共同组合成为，具有上位机完成各项控制的功能，具有良好的数据分析和处理功能，能够真正达到强化暖通空调系统智能化控制效果的目的。管理层则主要是由数据库、服务器和操作员等共同组合而成，且在应用的过程中能够实现人机对话、数据存储和管理。因此，在整个暖通空调系统的设计过程中，便需要统筹整合智能建筑在应用过程中的实际要求，这样才能够保证室内温度控制和空气流通的正常性[3]。

3 智能建筑暖通空调系统优化策略

3.1 DDC 控制器的优化

DDC 是整个智能建筑暖通空调系统内部非常重要的组成部分。通常大型的DDC 控制器主要是应用于冷冻机房和热力站等较为密集的场所内，这样能够避免暖通空调系统在应用的过程中出现故障，切实保证各种控制器的通信质量。其中，将DDC 控制器应用到新风机和通风机、空气处理机的运行过程中，其具备的体积小、抗干扰性强的优点，让其的应用范围不断扩大。这种控制器已经不再仅仅局限于工业领域中，并逐步应用到了智能建筑的使用过程中。因此，DDC 控制器便能够逐步取代空调通风现场内部的控制工程[4]。

整个暖通空调系统在应用的过程中能够为广大住户提供不同功能的数字控制器。通过将人流量大和人群较为密集的地方采取空调控制，并灵活的使用冷冻机房内部的热力监控点来进行控制，以此达到减少暖通空调发生故障的次数，让整个系统能够更加正常的运行。

3.2 PID 控制的优化

在整个智能建筑暖通空调系统的运行过程中，DDC 主要是借助PID 控制原理的空气处理机，所以合理的设置PID参数具有非常重要的作用。通过全面分析空调系统的使用情况，灵活的借助PID 参数，便能够保证空调系统运行的稳定性。当PID 系数较高的情况下，整个室内的温度特性便能够呈现在暖通空调系统中，这样将会在一定程度上影响DDC 控制器的稳定性。当PID 系数较低的情况下，温度出现波动的曲线则会缓慢的呈现出来，而设定温度的过程也相对较长。因此，便需要根据实际情况进行PID 参数调节和设计，统筹优化PID大型场所的控制系统，这样才能够在负荷变化响应效率较低的情况下安装室内温度传感器。这样当DDC 控制器发出响应的指令时，才能够最大限度调动起DDC 控制器的驱动水平，让温度波动的回应速度得到有效提升。

3.3 能量管理的优化

智能建筑暖通空调在应用过程中为了能够真正达到节能降损的作用，便需要灵活的使用能量管理和控制技术。同时，由于能量管理和控制技术在应用的过程中具有系统性的功能，这样能够达到降低智能建筑暖通空调系统新风量和变风量空调储压，真正达到节能降损的目的。其中，在能量管理和控制优化的过程中，需要采取下列几项措施。

①合理的将温度装置设备运送到空调系统的低风端中，优化调节送风量和空气温度，并根据实际情况合理的设定送风静压和新风量。

②全面合理的控制空调水系统，并灵活的借助水温的数值来进行能源供应调节，这样才能够更好的将温度控制在合理的范围内，有效防止温度发生异常的情况。

③感应调节技术在使用的过程中能够让感应设备真正实现智能化的运行，如各类传感器的使用，其主要是通过合理的调节，从而更好的将室内温度的人性化凸显出来。

3.4 网络控制的优化

智能建筑内部的暖通空调系统在应用的过程中具有全方位和多角度的功能，所以便需要全面优化网络拓扑结构。这样才能够在保证网络控制结构合理性的同时让网络的通讯质量得到有效增强，有效保证信息传输的实效性。基于RS485 总线或 Lon Talk 总线的控制网络，便需要在智能建筑暖通空调系统中得到切实优化。其中，通常在小型工程的应用过程中，针对RS485 类型的总线控制网络，便可以灵活的使用“手拉手”布线的方式，这样通过对网络进行分级管理，以各个楼层为主要单位进行处理，强化控制总线网络，合理的将拓扑结构组合起来，这样才能够更好的避免运行成本和技术风险。因此，相关人员便需要谨慎的使用各类技术。

3.5 控制权优先调节

通过严格按照控制原则来对智能建筑暖通空调系统进行控制，这样才能够更好的达到温度、风量的协调控制和集中化管理的目的。然而，由于智能建筑在不同区域内的使用功能不尽相同，所以对温度的要求也不尽相同。例如，通常在一些大型的会议厅中，可以单独的设立空调通风系统。通过采取集中化管理模式，优先调节暖通空调系统，并根据所需求的配置，合理的挑选仪器设备。这样便能够借助VRV 控制面板，真正达到分项控制的目的，真正为广大建筑用户创设良好的室内环境，让整个室内的暖通空调系统的便捷性和舒适性能够真正得到增强。当前部分建筑主要采用的是参数控制系统，统筹安排现场数字设定设备，从而达到对现场环境控制的目的。

3.6 BAS 监控中心

BAS 监控中心主要涉及到空调、通风和动力系统几个部分。通常BAS 监控中心可与消防控制和安保监控等共同作业，但因为这个机房在设置的过程中一般会选择远离冷冻机房和锅炉房，所以在选取远程操作方式的时候并不科学。因此，可在冷冻机房和锅炉房外建立监控分站，并主要是负责冷冻机和锅炉的监控工作，且整个分站的功能依然受到冷热源设备的限制。

基于RS485 总线或基于Lon Talk 总线，构建清晰的网络拓扑结构，这样整个网络结构被分为多个支条和分级，这样会在一定程度上让网络的可靠性降低。通过从理论上分析Lon Talk 总线，建立起拓扑结构网络，这样便会因为运用不恰当而诱发技术风险性，从而导致网络的运行成本增加。针对RS485 总线所建立起来的控制网络，将其合理的应用到小型工程中，便需要采用“手拉手”的方式来进行布线；如果要想应用到大型工程中，便需要以网络分级的方式来安排布线工作。整个建筑的核心控制室也就是BAS 监控中心，发挥着重要的中枢作用，具有通风和监控整个空调的作用。然而，将BAS 监控中心和消防控制室进行合并，便能够达到节约使用面积的作用。

冷冻机房和锅炉房是一个大型的商业综合体内重要的组成部分。然而，当出现距离较远的情况时，一些关键的设备便无法正常进行运行。这样便可以将监控分站设置在另外的一个运行现场中，以此保证冷冻机房和锅炉房的正常运行，全面掌握各个设备的运行情况。这样当设备一旦出现故障的时候，便能够及时解决，有效保证冷冻机房内设备能够正常运行。

4 暖通空调系统的优化节能设计

4.1 回收利用系统产生的余热与废热，提高能量利用效率

热回收技术，就是利用热量回收装置，对于系统所产生的余热或废热，加以回收利用，减少能量损失，提高能源利用效率，是一种变废为宝的思想。例如，空调系统在对周围环境进行制冷时会从环境中吸收大量的热量，以及空调压缩机在工作过程中会产生大量的废热，如果，风冷机组通过冷凝器将这些热量直接排放到空气中，不仅产生了热量的损失，还对周围环境造成了热污染，余热回收技术可以对这部分能量进行回收，用于制造生活热水，实现热量重复利用的目的，达到节能的效果。

4.2 推广可再生清洁能源在暖通空调领域的使用

“节能减排”已被列为一项基本国策，国家鼓励，支持开发和利用新能源，可再生能源。使用低品质可再生能源，已经成为暖通空调领域的一项重要课题。低品质可再生能源代替高品质非可再生能源，对于节约能源，保护环境，降低污染具有显著效果。在暖通空调领域，已涉及的低品质能源有太阳能，空气能，风能等，其中，最具代表性的就是对太阳能资源的应用。太阳能与空气能热泵联供系统，太阳能与地源热泵冷暖联供系统，以及适用于农村地区的太阳能与沼气的联供系统等，可将两种低品位能量结合起来，优劣互补，提高了能源利用效率，可为人们营造更为舒适的生活环境。

5 结语

总之，在现代建筑行业不断发展的过程中，节能减排和绿色环保是非常重要的标准。智能建筑内部主要应用的是智能化控制系统，这样通过充分利用先进的设备和技术，优化节能设置，这样便能够优化调节各个系统结构，切实保证智能建筑的整体效益。