智能建筑楼宇自控系统再认识及发展趋势

文章摘要： 空调系统又是另一个子系统，它分为空气处理末端设备如新风机组、空调机组、VAV变风量，另一部分为冷源系统，它的电耗一般占整个大楼的70%左右，如何运行及管理空调的相关设备比较重要，采用先进的楼宇自控系统，在满足房间的舒适度的情况下，既可以节约电能，延长设备寿命，又可以减少设备管理人数，现逐一进行分析阐述； （1）新风系统主要功能是根据楼层的面积大小，输送一定温度的的新鲜空气量，保证房间的空气质量，新风系统的自控设计一般确定一个送风温度点，如果有湿度要求高的话需要增加一个湿度点，空调管道如采取二管制的话，冬天通热水夏天通冷水，选用一个电动调节阀。对于温湿度要求高的建筑，空调管道一般

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    空调系统又是另一个子系统，它分为空气处理末端设备如新风机组、空调机组、VAV变风量，另一部分为冷源系统，它的电耗一般占整个大楼的70%左右，如何运行及管理空调的相关设备比较重要，采用先进的楼宇自控系统，在满足房间的舒适度的情况下，既可以节约电能，延长设备寿命，又可以减少设备管理人数，现逐一进行分析阐述；

    （1）新风系统主要功能是根据楼层的面积大小，输送一定温度的的新鲜空气量，保证房间的空气质量，新风系统的自控设计一般确定一个送风温度点，如果有湿度要求高的话需要增加一个湿度点，空调管道如采取二管制的话，冬天通热水夏天通冷水，选用一个电动调节阀。对于温湿度要求高的建筑，空调管道一般采取四管制，冷热水管单独安装，并各安装一个电动调节阀，为了防止冬天的冷凝器冻裂，安装防冻开关和新风电动阀，碰上室外温度低，空调没有使用直接关闭新风门或将热水循环泵启动，热水在小流量下运行。

    在空调运行时，控制的目标参数为送风温度和送风湿度，与设定值比较，得到的偏差值经DDC运算输出信号，控制冷（热水）电动二通阀的开度。对于新风机组的温度设定值楼控系统可以结合室外温度的大小，自动进行调整，冬天为30~32℃，夏天为18~20℃。

    （2）对于公共区域（大堂、餐厅）的温湿度环境改善是主要通过空调机组的空气处理方式来实现的，它的工艺流程图比新风机复杂，增加回风管道。

    一般自控配置的设备为冷热水阀、加湿阀、新回风阀、送风温度、回风温度，有些还要安装公共区域内的温度传感器，送风量通过变频能够进行调节，对于目标控制参数的确定一般以回风温度为准，但也不一定合适，比如回风口离门口较近，取样的数据就很不准确，也可以在公共区域布设多个温度传感器，然后取平均值，因此具体工程要具体分析，全面进行考虑。对于控制策略它比新风机送风温度控制来得复杂，它本身的特点是纯滞后的，反应慢，如果采取常规的PID控制必将造成控制的阀门频繁开关，温度随之将大幅波动。因此采取非常规的控制策略，比如死区方式，当目标参数进入与设定值认可的偏差范围DT1(一般为0.5度)时，冷（热）水阀将保持不变。变PID控制方式，就是当目标参数与设定值大时，控制作用强一些，当目标参数与设定值小时，控制作用弱一些。还可以采取根据温度偏差及上升或下降快慢的模糊控制方式，当温度与设定值处于正偏差DT2(1度)以内时，但处于下降过程中，水阀将慢慢开大，当温度与设定值处于负偏差DT2以内时，但处于上升降过程中，水阀将慢慢关小。总之，对于目标参数的控制，充分考虑温度测量值、设定值、单位时间内的温度偏差值，“多看少动”才能真正将目标参数控制好。为了节能，根据室外温度的大小，冬天有条件将温度设定值下降1度，夏天有条件将温度设定值提高1度，同时充分利用新回风阀的连锁功能，在过渡季全开新风阀，在盛夏或严冬将新风阀可以关到最小，这样可以节能达到12%。

    楼宇自控系统不仅具有丰富的控制功能，而且有强大的管理功能，人性化的界面设计，过滤网堵塞和风机故障会发出声光报警，提醒管理人员清冼和维护，统计设备的运行时间，定期进行设备的保养，在使用过程中，充分利用楼控系统的功能以及新风机组空调机组的特点，根据时间程序进行节能启/停运行，具体体现在：

    间歇运行：使设备合理间歇启停，但不影响环境舒适程度和工艺要求。

    最佳启动：根据人员使用情况或生产工艺情况，预先开启空调设备，夏天采取大风量低温度；冬天采取大风量高温度；房间温度稳定以后，在低风量下运行。

    最佳关机：根据人员下班情况或生产工艺情况，提前停止空调设备。

（3）变风量系统（VAV）是一种新型的空调方式，在智能楼宇的空调中被越来越多地应用。当室内环境温度发生变化时，改变送风的温度和改变送风量大小两种控制方式都可以达到相同结果。采用变风量系统的中央空调系统可节能40%，而且系统只在冷热负荷达到峰值时才使用最大风量，因此可以大大降低能耗。

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