对暖通空调与自控在设计与运行中协调的几点思考

王 成

(南京大学建筑规划设计研究院有限公司，江苏 南京 210093)

0 引言

人的一生有80%以上的时间在室内度过，暖通空调系统是维持室内合理的温度、湿度、洁净度等人体舒适性指标不可或缺的系统。另一方面，对于当前的智能建筑而言，有统计显示，暖通空调系统能耗占总楼宇总能耗可达60%，其自控系统的监控点一般会占到总监控点的50%以上。由此可知，暖通空调的自控系统对于智能建筑而言具有十分重要的地位。

另一方面，作为智能建筑重要组成部分的暖通空调自控系统，存在着智能化水平低、“只监不控”等现象，究其原因是多方面，其中，暖通空调与自控专业协调不利是其中一个重要原因。本文从设计和运行两个方面对该问题进行探讨，提出存在的问题以及解决策略。

1 设计阶段

1.1 暖通专业缺乏对自控的深度理解

目前，我国现有设计院暖通专业设计师自控专业方面的知识相对匮乏，这和我国高校目前高校阶段暖通专业的教育是分不开的。我国暖通空调专业的本科名称经历了从“供热通风空调工程”到“供热、供燃气、通风与空调工程”，再到“建筑环境与设备工程”以至于今天的名称为“建筑环境与能源应用工程”，简称“建环”。在名称改为“建环”的教学体系，即“98体系”之前，暖通专业是不讲授与自动控制有关的内容的。在“98体系”中，增加了一门必修课“自动控制原理”，开始在暖通中讲授与自控有关的知识。但在实际教学中，各个高校的教学人员基本为自控专业出身的，学生学到的自控的知识只是自控控制原理本身，与自身暖通专业缺乏深度的契合与贯通。很多设计师本科毕业就参加工作，到了设计第一线，在高校期间对自控专业学习的先天不足必然会影响到从事专业设计时对自控专业缺乏深度的理解。事实上，近年来，自控专业也经历了比较大的发展，从原有的模拟信号到现在的直接数字信号(DDC)，到网络技术等等，都需要自控方面专业知识的更新与跟进。暖通专业对这一专业领域知识的相对匮乏使得两个专业之间不能顺利沟通与配合。

1.2 自控专业缺乏暖通空调相关知识

因为对于自控专业人员而言，本科阶段不学习和“热工”“流体”“建筑环境”等相关课程，因此他们对暖通空调基础知识掌握不够，对暖通空调系统缺少系统、整体的概念。另一方面，近年来暖通空调系统发展呈现多样性和变化快的特点，比如从水机到多联机，从空气源热泵到地源热泵，末端从风机盘管到辐射供冷暖等等，这些系统对暖通专业人员适应、学习起来尚有一定难度，对自控专业来说，要想深刻理解并做好配合难度是可想而知的。

1.3 设计院体系不利于沟通

众所周知，随着设计院的全面改制，现有设计院或者设计公司大多以产值来对设计人员进行考核。设计师在平时工作中有时要面对多个项目的绘图任务，往往加班加点，疲于应付。这就从客观上造成设计师平时拿不出太多的时间来进行跨专业的学习，从而带来专业间的沟通和协调不畅。

1.4 新技术的发展没有弥合暖通和自控的距离

新的设计技术的发展，比如BIM技术，对于促进建筑、结构和设备(包括暖通专业)走向一体化设计，提高设计效率起到了推进作用。但是，暖通和自控专业之间更多的是内容的沟通，比如针对什么样的暖通系统，在何处设置传感器、执行器，采取什么样的控制策略合适等等，这是BIM技术目前无法达到的。

2 运行阶段

2.1 系统调试

暖通空调系统调试涉及专业较多，需要机电安装单位、自控以及智能化施工单位和设备商比如机组、阀、泵等设备生产厂家通力配合，最后由总承包监督各专业分包的调试内容。在这个过程中，有时涉及工期问题造成前期工作的工期压缩，以至于暖通专业没有充分的时间来与自控专业沟通。此外，人员的经验也会对调试带来影响。有些施工单位的调试方案往往不够细致，可操作性不强，加上检测工具以及检测方法不恰当等问题，在系统调试阶段带来的调试质量会受到不利影响。

2.2 系统运行管理

系统的运行管理除正常使用和操作使得设备和系统能达到使用要求之外，还应达到最优化控制，即达到该系统效率最高，节能效果最好。要达到这一点，需要有专业的、高水平的运行管理人员。目前我国的机电管理归于物业管理，管理人员水平参差不齐，往往在实际操作过程中达不到设计时的理想效果。另一方面，要对系统运行的数据进行记录，暖通人员要做的事情很多，到现场长时间的收集资料不太可行。有的工程配备了计算机方面的管理人员，但是因为对暖通本身理解不足，也无法真正做到最优的管理和运行。目前，很多的项目没有形成数据监测、采集分析的完整流程，系统运行的数据也没有发挥其应有的指导作用。

3 解决的策略

3.1 暖通专业应进一步明确自己的专业职责

暖通空调设计师首先要明确自己的专业职责。具体来说包括以下几个方面：首先，对自己专业学习应进一步加深，比如对空调系统设计时不应停留在“冬夏两季”的概念，应该用全年的运行思路来指导设计，这样对于自控系统才有可能在全年动态的前提下发挥最优的效果，从而达到最佳节能效果。其次，暖通专业应该在工作中补充相关自控方面的知识，虽然不用去全面掌握自控系统，但要对每一种自控系统、自控原理、监测部件种类的优劣等做到心中有数，这样才有可能在与自控专业沟通时达成效果。

3.2 自控专业的职责

在与暖通专业沟通之前，自控专业人员应该明白自己的职责。为了达到沟通协调的目的，自控专业人员要学习相应的空调系统基础知识。当暖通设计师给出各类系统、设备的逻辑关系时能做到准确把握，这样才能根据暖通专业提出的控制方案和技术要求来完成控制程序的编写以及设置控制信号等，并将其设计出一套完整的暖通空调自控系统。同时，自控专业人员要科学看待目前已有的模糊控制、自适应系统等先进技术，不能把其当作放之四海而皆准的控制方法。当此类理论如果应用于暖通系统，是否有足够的数据和运行成功案例的支撑，如何确认这些方法具体适用于哪些系统，这些问题是自控专业应该思考并解决的。

3.3 加强专业沟通

在现有的设计分工中，往往将自控系统完全交给系统承包商，这样做的结果往往带来不确定性。其中原因在于承包商技术的优劣、技术水平的高低以及责任心等高低不齐，对自控系统本身设计、施工、运行都有影响，作为主体设计方的设计院反而不容易在整体上进行把控。因此，笔者建议主体的自控系统设计应该由设计院内部暖通设计师和自控专业设计师在设计院内部共同完成，包括自控系统设备的接线图、施工图以及调试等。

集中监控系统的功能与建筑暖通空调系统的整体运行管理要求是相关的。本专业人员参与集中监控系统的选择工作，有利于将本专业的运行要求融入集中监控系统中，为集中监控系统的安装、调试和运行打下一个良好的基础。

4 结语

空调自控系统是智能建筑集成系统的重要组成部分，空调自控设备是智能建筑物中重要的自控设备，暖通空调自控系统的好坏对建筑人居环境和节能减排影响显著。现有的空调自控系统需要暖通和自控两个专业通力合作才能取得良好的效果，暖通专业应该补充相关自控知识，自控专业应该更加清楚服务对象。而对于设计院，应该进一步优化考核和设计人员的搭配。只有暖通和自控两个专业通畅地在设计和运行阶段配合，才能整体提高我国暖通空调自控系统的水平，从而为节能减排做出良好的贡献。