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摘要：暖通空调系统（HVAC系统）其主要功能体现在供暖，表现在通风和空调等许多方面。生物医药行业需要建设大量动物实验室以满足对实验动物进行科学研究的需求，动物实验室对于环境控制要求很高，如何控制实现该类实验室的环境技术指标，满足相关实验动物环境及设施的规范，是环境控制设计及实施单位所面临的问题。基于此，本篇文章对暖通空调系统的自动化控制技术进行研究，以供参考。
关键词：暖通空调系统;自动化控制;动物实验室
引言
暖通空调应大力提升科技手段，来满足消费者的需求，很多暖通空调在建设时融入了自动控制技术，来提升暖通空调的使用价值。将自动化控制技术融入到暖通空调的设计中，不仅提升了暖通空调的品质，同时也为暖通空调的持续发展做好铺垫。因此，要着重提升自动控制技术水平，更好的服务于暖通空调的设计，使暖通空调能够更广泛地运用在商务或者工业设计中。
1自动控制技术在暖通空调的应用与发展
1.1智能控制软件的嵌入设计
暖通空调的智能化控制是电气自动化的重要部分。在程序设计中，必须要结合智能控制化数控技术，将智能化控制设计程序嵌入到暖通空调的控制系统中。如将PLC/DDC技术、温度传感器等智能化设备嵌入系统中，实现暖通空调的自动化调节与操控，同时精准控制加节能降耗的目的。
1.2流程自动控制的应用
自动控制技术是实现暖通空调自动控制系统的关键技术，主要由传感器、执行器、调节器、调节机构组成。在对参数进行调整时，尽管参数会在调整的前后有着较为明显的变化，但仍然无法与实际参数相匹配，这个现象的出现主要是因为存在偏差，通过利用自动控制技术，可以与给定数字进行结合完成对新参数值的设定，并保证新参数值与实际参数相匹配。具体过程包括：在控制对象附近对传感器进行设置，占用系统运行状态，对发出的信号进行分析，若存在异常，则利用变送器将信号转成与调节器相匹配的信号，并传输至调节器，同时设定给定的参数值，将两种信号进行比较，若差异较大，调节器发出相应的指令，执行器收到指令后立即执行，确保参数值在调整前后的数值偏差可以控制在设定范围内。
1.3自动控制在动物房实验室的应用（案例）
入驻位于北京中关村生命科学园的制药公司、胰岛素的发明公司-**制药，为了更好贴近中国市场，进行糖尿病以及生物制药的科学研究，设立了中国研发中心。该项目包括糖尿病研究部、生物制药研究部以及中试研究部门。该项目地上14760m2，地下11719m2，地上四层，地下一层。控制范围为2#楼地下一层和三、四层，以及3#楼地下一层至四层。其中，3#楼地下一层为啮齿动物饲养区，也是该项目环境控制要求最高的区域。
其控制的核心主要包含以下几点：
房间压力控制/阻隔型房间压力控制/屏障型房间压力控制/不同区域之间压力梯度控制
通风系统保证了动物以及工作人员的安全，同时也保证了污染物的气流方向，通风系统依赖于房间压力控制系统，因此房间压力以及压力梯度是自控系统一个至关重要的控制指标，也是整个动物实验室控制的核心。
通过串级控制，即余风量控制加上压力偏置来实现房间的压力控制，同时，压力参考点从同一个压力参考单元来采集，从而保证了房间压力的有效控制。
房间温湿度控制
各个房间正确的再热盘管及局部加湿器控制可以提供精确的温度和湿度，为动物及实验人员提供必要的环境。
房间温度控制：
房间送风变风量阀后设置了再热装置。在房间温度下降到一定程度，开启并调节风管电再热装置，以便保持空间温度设定点。
房间换气次数控制
动物房的换气次数通常保持在10～15次，对一些特定的动物，该指标还会相应地提高。同时，房间的换气次数要结和节能综合考虑，在适度的时候，可以降低房间的换气次数来保证节能。
精密实验室变风量控制器可以提供准确的送排风量，换气次数的控制可以根据不同动物的需求实时准确的实施。同时，实验室控制系统可以根据不同动物的需求，提供夜间换气次数的自动变化。
独立通风动物笼架控制与房间送排风控制的关联。
空调机组及排风机变频运行的稳定性将直接影响房间压力控制效果。
适宜动物生活的环境照明的控制及消毒、清洁模式的控制。
实验室控制系统还可以提供适应不同动物生物钟的自动房间照度变化控制，这种照度变化可以通过程序的预设定完成，方便可靠。还可实现消毒、清洁模式的切换控制。
在制药、化工等实验操作时产生各种有害气体、臭气、湿气以及易燃、易爆、腐蚀性物质，为了保护使用者的安全，通常要使用通风柜，将这些有害气体排出，防止实验中的污染物质向实验室扩散。
通风柜最核心的指标是泄露率，低的泄露率可以更好地保证使用者的安全，但对于控制系统来讲，保证稳定合理的面风速才是重点。虽然欧洲有很多低于0.3m/s的通风柜面风速控制案例，但是，按照目前的中国标准，通常还是保证面风速保持在0.4～0.5m/s之间的某一个确定值上。
楼宇自控系统及节能控制，空调设备比较多，空调的能源消耗一般会占到整个能源消耗的40%以上，而对于动物实验室来讲，考虑到整个暖通系统采用全新风系统，并且全年不间断运行，空调的能源消耗会占到整个能源消耗的60%以上，因此，空调节能非常重要。楼宇自控系统通过变频控制空调系统的送风以及排风量，同时调节冷热盘管以及加湿器等设备，在保证温度、湿度、风量等环境参数的前提下，最大限度地节约能源。根据《GB50447-2008实验动物设施建筑技术规范》、《GB14925-2010实验动物环境及设施》，结合项目实际情况，其室内空调设计参数为：
结束语
综上所述，要保证合理的气流组织、达到净化和工艺的要求，必须对典型区域进行压力控制。对于高等级生物实验室，应采用行之有效的控制方案，房间串级控制策略，以及房间压力控制与空调机组、排风机联动的控制策略，在实际项目中应用良好，满足了相关技术规范以及客户的需求。自动控制技术可以有效提升暖通空调系统的调控能力，还可以提高空调的使用性能，保障空调系统的安全运行与运行稳定性，在今后的发展中，还需要继续加强与改进自动控制技术在暖通空调系统中的应用，为我国暖通空调自动控制系统的发展提供良好的技术支持与保障。
参考文献
[1]王腾飞.暖通空调系统的自动化控制技术[J].集成电路应用，2020，37（09）：18-19.
[2]肖梅.暖通空调系统的自动化控制研究[J].自动化应用，2018，{4}（12）：22-23.
[3]江文.暖通空调自动控制系统应用研究[J].住宅与房地产，2018，{4}（36）：40.
[4]王羽.暖通空調系统的自动控制探讨[J].中国设备工程，2018，{4}（18）：187-188.
[5]冯浩然.暖通空调系统的自动控制浅谈[J].城市建设理论研究（电子版），2018，{4}（22）：81.
关键词：暖通空调系统;自动化控制;动物实验室
引言
暖通空调应大力提升科技手段，来满足消费者的需求，很多暖通空调在建设时融入了自动控制技术，来提升暖通空调的使用价值。将自动化控制技术融入到暖通空调的设计中，不仅提升了暖通空调的品质，同时也为暖通空调的持续发展做好铺垫。因此，要着重提升自动控制技术水平，更好的服务于暖通空调的设计，使暖通空调能够更广泛地运用在商务或者工业设计中。
1自动控制技术在暖通空调的应用与发展
1.1智能控制软件的嵌入设计
暖通空调的智能化控制是电气自动化的重要部分。在程序设计中，必须要结合智能控制化数控技术，将智能化控制设计程序嵌入到暖通空调的控制系统中。如将PLC/DDC技术、温度传感器等智能化设备嵌入系统中，实现暖通空调的自动化调节与操控，同时精准控制加节能降耗的目的。
1.2流程自动控制的应用
自动控制技术是实现暖通空调自动控制系统的关键技术，主要由传感器、执行器、调节器、调节机构组成。在对参数进行调整时，尽管参数会在调整的前后有着较为明显的变化，但仍然无法与实际参数相匹配，这个现象的出现主要是因为存在偏差，通过利用自动控制技术，可以与给定数字进行结合完成对新参数值的设定，并保证新参数值与实际参数相匹配。具体过程包括：在控制对象附近对传感器进行设置，占用系统运行状态，对发出的信号进行分析，若存在异常，则利用变送器将信号转成与调节器相匹配的信号，并传输至调节器，同时设定给定的参数值，将两种信号进行比较，若差异较大，调节器发出相应的指令，执行器收到指令后立即执行，确保参数值在调整前后的数值偏差可以控制在设定范围内。
1.3自动控制在动物房实验室的应用（案例）
入驻位于北京中关村生命科学园的制药公司、胰岛素的发明公司-**制药，为了更好贴近中国市场，进行糖尿病以及生物制药的科学研究，设立了中国研发中心。该项目包括糖尿病研究部、生物制药研究部以及中试研究部门。该项目地上14760m2，地下11719m2，地上四层，地下一层。控制范围为2#楼地下一层和三、四层，以及3#楼地下一层至四层。其中，3#楼地下一层为啮齿动物饲养区，也是该项目环境控制要求最高的区域。
其控制的核心主要包含以下几点：
房间压力控制/阻隔型房间压力控制/屏障型房间压力控制/不同区域之间压力梯度控制
通风系统保证了动物以及工作人员的安全，同时也保证了污染物的气流方向，通风系统依赖于房间压力控制系统，因此房间压力以及压力梯度是自控系统一个至关重要的控制指标，也是整个动物实验室控制的核心。
通过串级控制，即余风量控制加上压力偏置来实现房间的压力控制，同时，压力参考点从同一个压力参考单元来采集，从而保证了房间压力的有效控制。
房间温湿度控制
各个房间正确的再热盘管及局部加湿器控制可以提供精确的温度和湿度，为动物及实验人员提供必要的环境。
房间温度控制：
房间送风变风量阀后设置了再热装置。在房间温度下降到一定程度，开启并调节风管电再热装置，以便保持空间温度设定点。
房间换气次数控制
动物房的换气次数通常保持在10～15次，对一些特定的动物，该指标还会相应地提高。同时，房间的换气次数要结和节能综合考虑，在适度的时候，可以降低房间的换气次数来保证节能。
精密实验室变风量控制器可以提供准确的送排风量，换气次数的控制可以根据不同动物的需求实时准确的实施。同时，实验室控制系统可以根据不同动物的需求，提供夜间换气次数的自动变化。
独立通风动物笼架控制与房间送排风控制的关联。
空调机组及排风机变频运行的稳定性将直接影响房间压力控制效果。
适宜动物生活的环境照明的控制及消毒、清洁模式的控制。
实验室控制系统还可以提供适应不同动物生物钟的自动房间照度变化控制，这种照度变化可以通过程序的预设定完成，方便可靠。还可实现消毒、清洁模式的切换控制。
在制药、化工等实验操作时产生各种有害气体、臭气、湿气以及易燃、易爆、腐蚀性物质，为了保护使用者的安全，通常要使用通风柜，将这些有害气体排出，防止实验中的污染物质向实验室扩散。
通风柜最核心的指标是泄露率，低的泄露率可以更好地保证使用者的安全，但对于控制系统来讲，保证稳定合理的面风速才是重点。虽然欧洲有很多低于0.3m/s的通风柜面风速控制案例，但是，按照目前的中国标准，通常还是保证面风速保持在0.4～0.5m/s之间的某一个确定值上。
楼宇自控系统及节能控制，空调设备比较多，空调的能源消耗一般会占到整个能源消耗的40%以上，而对于动物实验室来讲，考虑到整个暖通系统采用全新风系统，并且全年不间断运行，空调的能源消耗会占到整个能源消耗的60%以上，因此，空调节能非常重要。楼宇自控系统通过变频控制空调系统的送风以及排风量，同时调节冷热盘管以及加湿器等设备，在保证温度、湿度、风量等环境参数的前提下，最大限度地节约能源。根据《GB50447-2008实验动物设施建筑技术规范》、《GB14925-2010实验动物环境及设施》，结合项目实际情况，其室内空调设计参数为：
结束语
综上所述，要保证合理的气流组织、达到净化和工艺的要求，必须对典型区域进行压力控制。对于高等级生物实验室，应采用行之有效的控制方案，房间串级控制策略，以及房间压力控制与空调机组、排风机联动的控制策略，在实际项目中应用良好，满足了相关技术规范以及客户的需求。自动控制技术可以有效提升暖通空调系统的调控能力，还可以提高空调的使用性能，保障空调系统的安全运行与运行稳定性，在今后的发展中，还需要继续加强与改进自动控制技术在暖通空调系统中的应用，为我国暖通空调自动控制系统的发展提供良好的技术支持与保障。
参考文献
[1]王腾飞.暖通空调系统的自动化控制技术[J].集成电路应用，2020，37（09）：18-19.
[2]肖梅.暖通空调系统的自动化控制研究[J].自动化应用，2018，{4}（12）：22-23.
[3]江文.暖通空调自动控制系统应用研究[J].住宅与房地产，2018，{4}（36）：40.
[4]王羽.暖通空調系统的自动控制探讨[J].中国设备工程，2018，{4}（18）：187-188.
[5]冯浩然.暖通空调系统的自动控制浅谈[J].城市建设理论研究（电子版），2018，{4}（22）：81.