浅析智能建筑暖通空调系统优化策略

古烨

摘    要：在进行智能建筑暖通空调系统优化的过程中，应始终坚持节能的相关理念，从能量管理及控制系统优化两个方面出发，研究相关策略。实践证明，BAS控制方案对暖通空调系统的优化有着非常良好的效果，能够有效地节约建筑物的能源，改善暖通空调系统的运行状态。相信今后在相关人员的共同努力下，智能建筑的节能效果将不断提升，进一步促进我国经济社会的发展及建设。

关键词：智能建筑;暖通空调;系统优化策略

1  引言

技术人员需要坚持以节能减排作为对智能建筑进行分析、评价过程中所需要遵循的原则。同时技术人员还会对智能建筑的暖通空调控制系统的优化以及能量管理优化的出发点，技术方法与相关原则加以深入的了解，从而意识到该项技术对智能建筑节能的重要意义。就当前阶段而言，BAS系统对于智能建筑节能而言，是最为有效的实现途径。优化智能建筑BAS控制的方案，对于整个智能建筑节能方案的优化工作来说，是一个极为重要的环节，覆盖了对建筑物内部所有耗能单元所需执行的节能优化操作。

2  智能建筑集成系统的计算机控制系统

2.1  相关设备

智能建筑暖通空调系统主要设备包括以下几个方面：（1）蒸发式冷却空调系统该系统运行过程中，其工作原理是利用热转轮、蒸发冷却器及冷却盘等设备，对温度进行调节，并对室内的空气进行处理，保证空气的质量。（2）埋管式辐射墙板架及温度传感器其主要作用是对水流阀进行控制，再次调整室内的温度。（3）屋顶通风装置其主要作用是对室外的温度、湿度、风力、降雨量等方面进行控制，并为室内温度、湿度提供有效的参考。（4）日光反射板这一装置的主要作用是为照明系统及温度系统提供相关的信号。（5）照明系统该系统的主要作用是检测室内阳关反射灯光照明度等信息。（6）个人工作环境系统该系统的主要作用是检测室内的温度、湿度及房建的使用情况。

2.2  控制系统

在智能建筑中，其暖通空调系统的控制系统主要分为以下几个部分：温度控制系统、空气品质控制系统及照明控制系统。其中，温度控制系统及空气品质控制系统的最主要控制内容，是完成对工作环境、空调系统、通风装置及可开启窗户的管理。在该系统的运行过程中，会对空气质量、环境温度、空气湿度及室外风力等方面的数据进行收集，为该系统的调节功能提供有效的数据参考。此外，温度及空气品质控制系统运行过程中的主要装置包括以下部分：气流调节器、制冷/热盘管、水流阀门及空气处理器等。而对于照明控制系统来说，其主要作用是有效控制建筑中的工作灯、环境灯、室内照明设备及光照反射板等。同时，该系统运行过程中，其传感器的主要作用如下：检测室内照明情况、建筑内各房间的使用情况及检测建筑外日光照射情况等。

3  智能建筑暖通空调BAS系统的优化方法

3.1  优化控制策略

暖通空调中空气处理机的DDC最常使用的是PID控制，即比例-积分-微分控制，该种控制方法在实际应用过程中的关键在于选取一个恰当的，符合当前系统要求的PID参数，以此保证空调系统的稳定运行。如若选取的PID参数较大，空调对室内温度变化的反应特性曲线则会较为陡峭，仅需较短的过渡时间便能到达预先设定的温度。与之相反如果选取了较小的PID控制参数，系统到达预设温度则要消耗很长的时间。但这并不是说选用的PID控制参数越大越好，若选取了过大的PID控制参数，DDC控制系统这一原本稳定的系統将会变得不稳定，具体表现为室内温度来回振荡，无法保持稳定。同时，其水侧电动调节阀也会呈现周期性来回运动的情况，系统因此无法处于稳定运行的状态。PID控制方法能够对多数场合的空调进行有效的控制。但那些安装在电影院等具备大热惯性场合的空调，无法单纯依靠设置相对较高的PID控制参数，进而帮助空调机组提高其响应负荷变化的速度，进而解决相应的问题。如果要解决这一情况，通常需采用双级控制的方法，即安装两个温度传感器，且分别放置在室内和空调的送风通道中。由主DDC控制器设定室内温度，而副DDC则根据主DDC的指令和风道中温度传感器数值驱动水阀。通常情况下，房间温度的变化会略微滞后于风道内温度的变化，而双级控制方法则有效加快了系统响应温度数值变化的速度。在实际工程设计过程中，BAS系统可通过多种方式对空调进行节能控制。比如：使用污染浓度检测法以及室内外焙值比较法对新风量加以确定等。在实际工程设计过程中，需要灵活使用控制方法，从而获取最优控制效果。

3.2  优化控制权

正常情况下，BAS系统所使用的是中央控制站集中管理的方法。在某些时刻，该方法较为不便。部分场合会在室内安装空调以及通风系统的控制按键或开关，从而方便使用者对其进行调节或开关。就DDC本身而言，此控制器并不具备这类功能，因此需要给其配备相应的部件。这类设定器与VRV控制面板的功能接近，可以提供给房间的使用者们极大的舒适性和便利性，也因此得到了广泛的应用。

3.3  优化DDC直接数字控制器

就现阶段的DDC而言，有着很多的种类和规模，在每一个主流的BAS供应商那里，技术人员都可以买到拥有不同大小规模及处理能力的直流数字控制器。在热力站监控站或是冷冻机房这一类的密集场合，往往需要选用大型的控制器，从而降低故障率，也一定程度减少控制期间的干扰。而在新风机或是空气处理机中，通常会选用中小型的控制器。近几年PLC呈现出极快的发展速度，其适用范围也早已摆脱了工业场合的限制，在空调通风的现场设备控制工程中也可使用PLC。

3.4  优化控制网络

在符合控制网络灵活性以及拓展性的要求下，该控制网络所对应的拓扑结构也需要尽可能呈现出简单明了的样子，基于各系统总线所做的控制网络皆应该符合这一原则，拥有较多分支以及较多分级的网络皆需要执行相当繁复的管理操作。与此同时，其可靠性也会相对较低。换句话说，任何一个拓扑结构的网络都可以由LONTAIK总线构成，且其布线设计也有着一定的随意性，倘若不对这一特性加以合理的使用，则会给实际的工程实践过程带来一定的危险，且使企业投入更多的资金成本。在小规模的工程项目中，往往可以采用由Rs485总线构成的控制网络，而布线方式可选择手拉手的形式。此外，那些大规模的工程项目中，相关技术人员可以考虑对楼层网络进行分级。

3.5  BAS监控中心

对于BAS监控中心来说，主要任务在于对整个建筑的通风、动力以及空调系统实时进行监控，在实际安排下，往往会和安保监控以及消防控制放在一件屋子里进行。但该房屋往往和锅炉房或者冷冻机房相距较远，但实际情况是不应该对这些关键设备采用远程监控的方法。所以相关企业可以在锅炉房或是冷冻机房现场控制室旁建立一个监控分站，由此分站监控冷冻机和锅炉的实时情况，其他冷热源设备也可在此分站中进行监控。

4  结束语

节能减排是对智能建筑进行分析、评价过程中，需要遵守的原则，相关技术人员要对优化智能建筑暖通空调控制系统与能量管理的原则、出发点以及具体技术方法加以明确，能够对智能建筑暖通空调系统的优化及其节能目标的实现，起到一定的促进作用。文章简要就建筑内部主要耗能单元节能措施进行了分析和对比，进而发现BAS系统对于智能建筑节能而言，是最为有效的方法。

参考文献：

[1] 施彤滨，张晓杨.浅析智能建筑暖通空调系统优化策略[J].智能建筑与智慧城市，2017（12）：63～64.

[2] 刘忠臣.智能建筑暖通空调系统优化策略[J].居舍，2017（23）：150.

[3] 李小双.智能建筑中暖通空调的优化方法[J].住宅与房地产，2017（3）：258.