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[摘要]随着社会发展,我国大力推行节能减排政策,在建筑行业,最突出的一项就是在相关建筑中采用通暖通空调系统来节约资源。本文着重讲述了智能建筑中有关暖通空调及其系统的一些优化方法,借此将智能建筑暖通空调系统的优势发挥到最大,实现节能减排的目的。
[关键词]智能建筑暖通空调系统优化方法
中图分类号:TD823.83 文献标识码:TD 文章编号:1009―914X(2013)31―0356―01
进入21世纪后,我国建筑事业发展出现了一个新热点,即为智能建筑节能工程。智能建筑在保证建筑工程舒适和现代化的前提下,着眼于提高能量的效率,降低资源消耗,从而实现节省大楼运营成本的目的。
一、智能建筑BA系统优化方法
BA系统优化方法适用对象主要是暖通空调系统,对暖通空调系统中的各个方面进行优化,以实现智能建筑功能的优化。这些方面主要包括直接数字控制器、控制策略、控制网络、控制权者四个方面。BA系统通过对这四个方面进行充分地研究,并根据各自的功能进行有针对性的优化,具体的优化状况如下。
1、对直接数字控制器的优化
直接数字控制器是BA系统优化的一个重要部分,该控制器主要是对智能建筑中的功能设备进行监控,确保像冷冻机房、热力站监控点等的工作有效运转[1]。这类控制器有大小之分,应根据其应用领域来定。一般情况下,智能建筑中的新风机、空气处理器和通风机这些机械设备通常采用小型或中型控制器。热力站监控点、冷冻机房方面则需要大型的控制器。通过对直接数字控制器进行优化,既可以使智能建筑各部分功能得到重分发挥,又可以节约了用在控制器上的资源。
2、对控制策略的优化
在对空气处理机DDC进行控制过程中,采用了很多方法对其进行优化,PID控制方法是最常用的一种方法[2]。在这种方法中,必须选取适当的PID参考数值,来确保空调系统的稳定运行。因为PID数值是反映空调系统运行状况的一面镜子,当PID数值增高时,说明空调对室内温度采取了急剧性的改变,有可能是急速降温,又或者是快速升温。这种情况下,空调达到所需温度花费时间较短。而PID数值低,则反映出空调对室内温度进行的是缓慢增温或降温过程。对PID数值的选取要根据具体需求来定。
3、对控制网络的优化
通暖空调系统中的控制网络主要分为两类,一是基于RS485总线控制网络,另一类是基于Lon Talk总线的控制网络。对这两种控制网络进行优化时,必须确保一个前提,那就是保证BA这个系统网络的灵活性和扩展性。在这种前提下,控制网络才能够得到有效地优化,使控制网络更加简化和清晰。
4、对控制权的优化
BA系统所遵循的工作原则通常是中央控制站集中管理原则,但这种原则也有一定的局限性,不利于BA系统功能的发挥[3]。例如,在办公室中,通风和空调系统参数设定按照中央控制站的统一标准来执行,很难满足办公室内的需求,因为该场合中的环境不同于其他部门,因此,要根据办公室的具体情况来设置参数值,更具有实际意义。
二、优化智能建筑暖通空调系统中的控制系统和能量管理工作
1、智能建筑工程概况
智能建筑工程[4]是通过自控系统实现了信息的共享、管理的综合,节约了大量人力财力和物力,是一项具有重要意义的工程建筑。若想智能建筑的优势凸显,必须对该项建筑进行优化,从设计到施工中的每个环节,确保智能建筑的功效能够得到有效发挥[5]。
2、智能建筑优化设计特点
(1)定量化地模拟智能建筑
智能建筑在施工过程中,对施工技术的要求要高于一般的施工建筑。在智能建筑施工过程中会存在着一些突发状况,这需要引起我们格外关注。为提高智能建筑的稳定性和可靠性,降低故障发生的概率、减少施工过程中的控制环节,对智能建筑进行定量化的模拟非常有必要[6]。把施工过程中的每个方面、每一个环节都统计到模型中,多角度多方面的对智能建筑进行分析。
(2)优化智能建筑参数与结构的匹配度
对智能建筑进行优化设计时,本着最优原则来设计。即做到建筑工程中的各类结构与各种参考数据之间匹配度达到最大值[7]。如此可避免资源的浪费,提高整个建筑工程的施工效率,进而使智能建筑的投资和费用的到有效的降低。
3、暖通空调系统优化原则及措施
对智能建筑中的暖通空调进行系统控制和能量管理工作时,不同系统项目所遵循的原则和采取的措施有一定的差异,下面就以列表形式来说明[8]。
项目 优化原则 技术措施
VAV系统与BA联网 优化VAV送风储压和新风量,节约能耗,改善室内空气质量 在送风压控制、温度控制受风压末端装置温度控制和新风量控制基础上,在设定送风静压和新风量方面进行优化
VAV系统智能控制 对所建设工程控制采用智能方式,解决控制回路带来的一些问题 专家系统、神经网络控制、模糊控制
空调水系统受流量控制 冷热煤水供回水温度保持不变,根据冷热符合调节冷热煤水的流量,提高系统的运行效率,避免无功损耗,达到充分节能。 根据冷热煤水回水温度参数,及调整节泵工作特性曲线,使冷热煤水回水温度趋于恒定。
蓄水池进水 利用数据处理,网络功能推进新的工作目标。 用电动阀门和水池内的液位装置取代浮球阀,实现程序控制。
蓄水池出水 根据实际需求,利用电子技术,实现出水合理化 利用程序控制开管理,使池内水位降至某一定位时,生活泵自动停止,防止消防水量被动用,抬高生活泵吸水管造成的死水区水质变化,低水位时水泵失稳。
变频调速
供水 新技术实现新的工作目标,使节能效果向理论值靠近。 严厉传感器安装在本给水系统的最不利点,对水泵变太变量供水
表-1智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化措施
三、结语
暖通空调系统智能化的设计和应用在节约国家资源、减少环境污染、提高暖通空调有效利用率等方面有着重要意义。但也存在着一定的不足和问题,只有对存在的问题充分分析,并制定一系列优化措施,才能使智能建筑中的暖通空调系统的巨大作用得到充分发挥,更好地服务人民。
参考文献
[1] 陈焕新,周雄辉.智能建筑中暖通空调系统控制方法初探[J].暖通空调,2003,33(3).
[2] 林信贤.浅谈智能建筑暖通空调系统优化方法[J].中国新技术新产品,2009(04).
[3] 洪德旭.暖通空调技术在建筑中的应用发展[J].中国房地产业,2012(05).
[4] 李明海,鲁娟,任庆昌,李安桂.智能建筑暖通空调系统优化方法研究[J].工程论坛,2009(09).
[5] 王传亮.浅析智能建筑中暖通空调系统的优化[J].科技与企业,2012(8).
[6] 王玖雨.智能建筑暖通空调系统优化方法研究[J].科技视野,2011(32).
[7] 刘成刚.多功能商业建筑能耗系统优化与节能分析[J].暖通空调,2009,39(8).
[8] 庄春龙,王惠光等.智能建筑中空调系统的设计与节能[J].重庆大学学报(自然科学版),2002,25(8).
作者简介
第一作者:熊小丽(1986-),女,陕西商洛人,单位:深圳大学建筑设计研究院西安分院,助理工程师,硕士学位,研究方向:暖通空调。
第二作者:刘亚柯(1983-),男,河南新密人,单位:陕西新达建筑设计咨询有限公司,助理工程师,硕士学位,研究方向:暖通空调。
[关键词]智能建筑暖通空调系统优化方法
中图分类号:TD823.83 文献标识码:TD 文章编号:1009―914X(2013)31―0356―01
进入21世纪后,我国建筑事业发展出现了一个新热点,即为智能建筑节能工程。智能建筑在保证建筑工程舒适和现代化的前提下,着眼于提高能量的效率,降低资源消耗,从而实现节省大楼运营成本的目的。
一、智能建筑BA系统优化方法
BA系统优化方法适用对象主要是暖通空调系统,对暖通空调系统中的各个方面进行优化,以实现智能建筑功能的优化。这些方面主要包括直接数字控制器、控制策略、控制网络、控制权者四个方面。BA系统通过对这四个方面进行充分地研究,并根据各自的功能进行有针对性的优化,具体的优化状况如下。
1、对直接数字控制器的优化
直接数字控制器是BA系统优化的一个重要部分,该控制器主要是对智能建筑中的功能设备进行监控,确保像冷冻机房、热力站监控点等的工作有效运转[1]。这类控制器有大小之分,应根据其应用领域来定。一般情况下,智能建筑中的新风机、空气处理器和通风机这些机械设备通常采用小型或中型控制器。热力站监控点、冷冻机房方面则需要大型的控制器。通过对直接数字控制器进行优化,既可以使智能建筑各部分功能得到重分发挥,又可以节约了用在控制器上的资源。
2、对控制策略的优化
在对空气处理机DDC进行控制过程中,采用了很多方法对其进行优化,PID控制方法是最常用的一种方法[2]。在这种方法中,必须选取适当的PID参考数值,来确保空调系统的稳定运行。因为PID数值是反映空调系统运行状况的一面镜子,当PID数值增高时,说明空调对室内温度采取了急剧性的改变,有可能是急速降温,又或者是快速升温。这种情况下,空调达到所需温度花费时间较短。而PID数值低,则反映出空调对室内温度进行的是缓慢增温或降温过程。对PID数值的选取要根据具体需求来定。
3、对控制网络的优化
通暖空调系统中的控制网络主要分为两类,一是基于RS485总线控制网络,另一类是基于Lon Talk总线的控制网络。对这两种控制网络进行优化时,必须确保一个前提,那就是保证BA这个系统网络的灵活性和扩展性。在这种前提下,控制网络才能够得到有效地优化,使控制网络更加简化和清晰。
4、对控制权的优化
BA系统所遵循的工作原则通常是中央控制站集中管理原则,但这种原则也有一定的局限性,不利于BA系统功能的发挥[3]。例如,在办公室中,通风和空调系统参数设定按照中央控制站的统一标准来执行,很难满足办公室内的需求,因为该场合中的环境不同于其他部门,因此,要根据办公室的具体情况来设置参数值,更具有实际意义。
二、优化智能建筑暖通空调系统中的控制系统和能量管理工作
1、智能建筑工程概况
智能建筑工程[4]是通过自控系统实现了信息的共享、管理的综合,节约了大量人力财力和物力,是一项具有重要意义的工程建筑。若想智能建筑的优势凸显,必须对该项建筑进行优化,从设计到施工中的每个环节,确保智能建筑的功效能够得到有效发挥[5]。
2、智能建筑优化设计特点
(1)定量化地模拟智能建筑
智能建筑在施工过程中,对施工技术的要求要高于一般的施工建筑。在智能建筑施工过程中会存在着一些突发状况,这需要引起我们格外关注。为提高智能建筑的稳定性和可靠性,降低故障发生的概率、减少施工过程中的控制环节,对智能建筑进行定量化的模拟非常有必要[6]。把施工过程中的每个方面、每一个环节都统计到模型中,多角度多方面的对智能建筑进行分析。
(2)优化智能建筑参数与结构的匹配度
对智能建筑进行优化设计时,本着最优原则来设计。即做到建筑工程中的各类结构与各种参考数据之间匹配度达到最大值[7]。如此可避免资源的浪费,提高整个建筑工程的施工效率,进而使智能建筑的投资和费用的到有效的降低。
3、暖通空调系统优化原则及措施
对智能建筑中的暖通空调进行系统控制和能量管理工作时,不同系统项目所遵循的原则和采取的措施有一定的差异,下面就以列表形式来说明[8]。
项目 优化原则 技术措施
VAV系统与BA联网 优化VAV送风储压和新风量,节约能耗,改善室内空气质量 在送风压控制、温度控制受风压末端装置温度控制和新风量控制基础上,在设定送风静压和新风量方面进行优化
VAV系统智能控制 对所建设工程控制采用智能方式,解决控制回路带来的一些问题 专家系统、神经网络控制、模糊控制
空调水系统受流量控制 冷热煤水供回水温度保持不变,根据冷热符合调节冷热煤水的流量,提高系统的运行效率,避免无功损耗,达到充分节能。 根据冷热煤水回水温度参数,及调整节泵工作特性曲线,使冷热煤水回水温度趋于恒定。
蓄水池进水 利用数据处理,网络功能推进新的工作目标。 用电动阀门和水池内的液位装置取代浮球阀,实现程序控制。
蓄水池出水 根据实际需求,利用电子技术,实现出水合理化 利用程序控制开管理,使池内水位降至某一定位时,生活泵自动停止,防止消防水量被动用,抬高生活泵吸水管造成的死水区水质变化,低水位时水泵失稳。
变频调速
供水 新技术实现新的工作目标,使节能效果向理论值靠近。 严厉传感器安装在本给水系统的最不利点,对水泵变太变量供水
表-1智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化措施
三、结语
暖通空调系统智能化的设计和应用在节约国家资源、减少环境污染、提高暖通空调有效利用率等方面有着重要意义。但也存在着一定的不足和问题,只有对存在的问题充分分析,并制定一系列优化措施,才能使智能建筑中的暖通空调系统的巨大作用得到充分发挥,更好地服务人民。
参考文献
[1] 陈焕新,周雄辉.智能建筑中暖通空调系统控制方法初探[J].暖通空调,2003,33(3).
[2] 林信贤.浅谈智能建筑暖通空调系统优化方法[J].中国新技术新产品,2009(04).
[3] 洪德旭.暖通空调技术在建筑中的应用发展[J].中国房地产业,2012(05).
[4] 李明海,鲁娟,任庆昌,李安桂.智能建筑暖通空调系统优化方法研究[J].工程论坛,2009(09).
[5] 王传亮.浅析智能建筑中暖通空调系统的优化[J].科技与企业,2012(8).
[6] 王玖雨.智能建筑暖通空调系统优化方法研究[J].科技视野,2011(32).
[7] 刘成刚.多功能商业建筑能耗系统优化与节能分析[J].暖通空调,2009,39(8).
[8] 庄春龙,王惠光等.智能建筑中空调系统的设计与节能[J].重庆大学学报(自然科学版),2002,25(8).
作者简介
第一作者:熊小丽(1986-),女,陕西商洛人,单位:深圳大学建筑设计研究院西安分院,助理工程师,硕士学位,研究方向:暖通空调。
第二作者:刘亚柯(1983-),男,河南新密人,单位:陕西新达建筑设计咨询有限公司,助理工程师,硕士学位,研究方向:暖通空调。