摘要:目的:研究實現(xiàn)智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的有效途徑和優(yōu)化方法。方法:分析比較建筑內(nèi)主要能耗單元的節(jié)能措施。結(jié)果對BA控制系統(tǒng)(主要是暖通空調(diào)系統(tǒng))的傳感器、執(zhí)行器、控制器、網(wǎng)絡(luò)等環(huán)節(jié)進行了分級優(yōu)化，從系統(tǒng)的各種可能結(jié)構(gòu)和參數(shù)中找到了最佳匹配，使整體效率最佳，從而提高了系統(tǒng)效率。結(jié)論:確立智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能量管理和控制系統(tǒng)優(yōu)化的基本出發(fā)點，優(yōu)化原則和技術(shù)措施對實現(xiàn)智能建筑節(jié)能具有重要的現(xiàn)實意義，BAS系統(tǒng)是實現(xiàn)智能建筑節(jié)能的有效途徑之一。

關(guān)鍵詞:智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能分析系統(tǒng)優(yōu)化BAS系統(tǒng)

1概述

智能建筑節(jié)能是世界潮流和趨勢，也是中國改革發(fā)展的迫切要求，是21世紀中國建筑業(yè)發(fā)展的重點和熱點。節(jié)能環(huán)保是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。從可持續(xù)發(fā)展理論出發(fā)，建筑節(jié)能的關(guān)鍵在于提高能效。因此，無論是制定建筑節(jié)能標準還是從事具體工程設(shè)計，提高能效都應(yīng)該是建筑節(jié)能的重點。智能建筑也不例外。業(yè)主建造智能建筑的直接原因是高度現(xiàn)代化、高度舒適，可以大大降低能耗，從而達到節(jié)約建筑運營成本的目的。

2智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能量管理與控制系統(tǒng)優(yōu)化

智能建筑自動控制系統(tǒng)將建筑中的所有設(shè)備集成到一個系統(tǒng)中，實現(xiàn)信息共享和綜合管理，具有巨大的功能和效益。要實現(xiàn)這些功能和效益，必須進行優(yōu)化。與常規(guī)設(shè)計相比，建筑智能工程的優(yōu)化設(shè)計具有以下特點:1)可以從系統(tǒng)的各種可能結(jié)構(gòu)和參數(shù)中找到最佳匹配，使整體效率最佳，從而提高系統(tǒng)效率，降低投資和運行成本；2)可以定量模擬系統(tǒng)及其過程的狀態(tài)，減少控制環(huán)節(jié)，提高可靠性和穩(wěn)定性，最大限度地降低故障概率，優(yōu)化系統(tǒng)響應(yīng)輸出；為了通過優(yōu)化控制方案達到節(jié)能的目的，是一種主動節(jié)能，不同于墻體結(jié)構(gòu)、門窗形式和設(shè)置的被動節(jié)能。智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能源管理與控制系統(tǒng)優(yōu)化措施見表1

3智能建筑BA系統(tǒng)優(yōu)化方法(主要針對暖通空調(diào)系統(tǒng))

3.1優(yōu)化控制策略

空氣處理器的DDC通常采用P工D控制，選擇合適的P工D參數(shù)對空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。P工D系數(shù)高，空調(diào)對室內(nèi)溫度波動的反應(yīng)特性曲線陡，達到設(shè)定溫度的過渡過程較短；相反，P工D系數(shù)低，達到設(shè)定溫度的過渡過程較長。但并不是說P工D系數(shù)越高越好，否則容易造成DDC控制系統(tǒng)失穩(wěn)，表現(xiàn)為室內(nèi)溫度振蕩和水側(cè)電動調(diào)節(jié)閥的周期性來回運動不能在固定開度上運行。P工D可以解決大多數(shù)場合的空調(diào)控制，但是對于影劇院等熱慣性空調(diào)場合，依靠高P工D系數(shù)來提高空調(diào)機組對負荷變化的響應(yīng)速度是不夠的。此時可以采用雙級控制，即空調(diào)的送風(fēng)道和室內(nèi)安裝溫度傳感器。室內(nèi)溫度設(shè)置由主DDC控制器完成，水閥的驅(qū)動由副DDC根據(jù)風(fēng)道溫度傳感器和主DC的指令完成。由于風(fēng)道溫度的變化速度快于室內(nèi)溫度的變化，這種控制方式加速了系統(tǒng)對溫度波動的響應(yīng)。在實際工程設(shè)計中，BA系統(tǒng)可以采用多種方法來控制空調(diào)的節(jié)能控制，如室內(nèi)外烘焙值比較法。

二氧化碳等污染物濃度檢測方法確定新風(fēng)量，基于時間表的定期操作等。在工程設(shè)計中，可以根據(jù)需要靈活運用，達到最佳效果。比如在辦公、商場等場合，夏秋兩季早晨通過程序啟動空氣處理區(qū)域的新風(fēng)扇)，利用室外涼爽空氣對室內(nèi)進行全面通風(fēng)和預(yù)冷，既節(jié)約了新風(fēng)能耗，又提高了室內(nèi)空氣質(zhì)量。

3.2優(yōu)化控制權(quán)

BA通常遵循中央控制站集中管理的原則。有時候也有不便的一面。在某些場合(如會議室)，將空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置功能放在現(xiàn)場可能更符合用戶的需求。DDC本身不提供這樣的功能，需要特殊的部件來實現(xiàn)。這種功能接近VRV控制面板的設(shè)置器給房間的用戶帶來了極大的便利和舒適，必要時應(yīng)積極采用。

3.3優(yōu)化直接數(shù)字控制器(DDC)

主流BA系統(tǒng)供應(yīng)商可以提供大、中、小不同處理能力的DDC，冷凍機房，熱站監(jiān)控點是密集場合，應(yīng)優(yōu)先考慮大型控制器，以降低故障率和控制器之間的通信。對于空氣處理器、新風(fēng)扇和風(fēng)扇，一般采用中小型控制器。近年來，可編程邏輯控制器件(PLC)進步迅速，其應(yīng)用不再局限于工業(yè)場合，不應(yīng)排斥空調(diào)通風(fēng)現(xiàn)場設(shè)備控制工程。

3.4控制網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

在滿足擴展性和靈活性的前提下，控制網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)

無論是基于RS485總線還是基于LonTalk總線的控制網(wǎng)絡(luò)，都要盡可能簡潔明了。分支機構(gòu)、分級多的網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜，可靠性低。理論上，LonTalk總線可以形成任意拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，這種布線設(shè)計的隨意性如果使用不當(dāng)，在工程實踐中仍然存在技術(shù)風(fēng)險，并可能增加系統(tǒng)投資。小項目盡量使用基于Rs485總線的控制網(wǎng)絡(luò)，采用手拉手的布線方式，大項目可考慮樓層網(wǎng)絡(luò)分級。

3.5BAS監(jiān)控中心

BAS監(jiān)控中心負責(zé)監(jiān)控整個空調(diào)、通風(fēng)和動力系統(tǒng)，一般與消防控制和安全監(jiān)控共用一個房間。由于機房通常遠離冷凍機房和鍋爐房，在這里遠程操作這些關(guān)鍵設(shè)備是不合適的。推薦方法是在冷凍機房和鍋爐房的現(xiàn)場控制室設(shè)置另一個監(jiān)控站，負責(zé)冷凍機和鍋爐的監(jiān)控功能，該站的功能受權(quán)限制為冷熱源設(shè)備。

4結(jié)論

智能建筑的分析和評價應(yīng)堅持節(jié)能原則。建立智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能量管理和控制系統(tǒng)優(yōu)化的基本出發(fā)點，優(yōu)化原則和技術(shù)措施對實現(xiàn)智能建筑節(jié)能具有重要的現(xiàn)實意義。BAS系統(tǒng)是實現(xiàn)智能建筑節(jié)能的有效途徑之一。智能建筑BAS控制方案的優(yōu)化是整個智能建筑節(jié)能優(yōu)化方案實施的具體體現(xiàn)，包括建筑內(nèi)主要能耗單元的節(jié)能優(yōu)化。通過討論BA控制系統(tǒng)(主要是暖通空調(diào)系統(tǒng))的傳感器、執(zhí)行器、控制器、網(wǎng)絡(luò)等環(huán)節(jié)，試圖使BA系統(tǒng)更好地服務(wù)于受控空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，最大限度地節(jié)約建筑能源。

參考文獻

[l]涂逢祥.建筑節(jié)能.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2001

[2]吳建兵。建筑自動化系統(tǒng)(Bz、S)優(yōu)化設(shè)計[D]。上海:上海中匯科技實業(yè)公司，2003年