孫守泉 范紅巖

(1.沈陽華電制冷工程有限公司 110003 ； 2.沈陽華電制冷工程有限公司 110003)

智能建筑的空調(diào)自控化系統(tǒng)的應(yīng)用研究與分析

孫守泉1范紅巖2

(1.沈陽華電制冷工程有限公司 110003 ； 2.沈陽華電制冷工程有限公司 110003)

近年來自動控制技術(shù)得到長足發(fā)展，與計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)及多學(xué)科之間相互結(jié)合，使得智能建筑在工程建設(shè)領(lǐng)域和相應(yīng)的學(xué)科學(xué)術(shù)理論研究方面得到了迅猛發(fā)展。而其中中央空調(diào)控制系統(tǒng)是智能建筑自動化系統(tǒng)中重要的一環(huán),其所消耗的能源幾乎占樓宇能量消耗的50%。因此無論從提高生活質(zhì)量還是節(jié)能亦或是改善室內(nèi)環(huán)境等角度出發(fā)，研究智能建筑的空調(diào)自控化系統(tǒng)都有著重要意義。而如何使智能建筑中的空調(diào)自控化系統(tǒng)運行更優(yōu)化,越來越得到人們的重視。

智能建筑 空調(diào) 自控化系統(tǒng) 可行性分析

智能建筑的理念源自于美國，相比之下，中國則于90年代才開始出現(xiàn)這一概念，雖然概念引入較晚，但投入研究后則發(fā)展迅速。事實上，在人們對于建筑智能化一直不斷的探索和追求中，對于智能建筑的要求也在不斷提高。我們所說的智能建筑，一般是指具有弱電系統(tǒng)的建筑，而弱電系統(tǒng)則是指運用各種最優(yōu)的建筑設(shè)計來聯(lián)系一個建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、服務(wù)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等硬件設(shè)施，所要達(dá)到的效果則是一個效率較高而所需資金較低、使用方便快捷、使用者在自身舒適的前提下不會存在潛在的安全隱患且智能化的工作生活環(huán)境。不僅如此，智能建筑更應(yīng)該使使用者與擁有者認(rèn)為,無論是生活、工作還是安全方面，他們都有著最大的利益保證與回報。

一、建筑智能化系統(tǒng)與其可行性

1、建筑智能化系統(tǒng)工程

智能化建筑采用的大都是建筑智能化系統(tǒng)，而該系統(tǒng)則多利用先進(jìn)的通信、信息、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控等方面的技術(shù)，這些先進(jìn)科技使得建筑設(shè)備的管理得到更好的優(yōu)化，無論是在建筑設(shè)備的檢測還是控制上，都有著更加優(yōu)秀的性能，只有對建筑的控制與管理達(dá)到智能化的高度，建筑才能被稱之為智能建筑。同時，該類智能化建筑滿足了用戶對于建筑的各種需求，包括實時監(jiān)控、信息資源共享等。不僅如此，智能化建筑相對于傳統(tǒng)建筑更加安全舒適、高效環(huán)保，對于社會的貢獻(xiàn)巨大，而性價比也要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)建筑。但是現(xiàn)今的智能化建筑研究并不成熟，并沒有能夠擁有統(tǒng)一的指標(biāo)，現(xiàn)在主要是分成兩類，一是以搭建建筑主體內(nèi)的建筑智能化管理系統(tǒng)為目的進(jìn)行開發(fā)，二是在傳統(tǒng)建筑基礎(chǔ)上，建立在智能建筑環(huán)境及系統(tǒng)集成平臺上的綜合布線系統(tǒng)。

2、智能建筑的空調(diào)自控化系統(tǒng)的可行性分析

智能化建筑的功能簡單說來就是能夠讓使用者在使用時能夠滿意于其得到的服務(wù)。無論是在環(huán)境的舒適性、安全性，還是在信息交流的實時性、便捷性，或者是資源利用的合理性與高效型，都應(yīng)該被納入智能化建筑功能的標(biāo)準(zhǔn)中。由此可以看出，智能化建筑與我們的生活相距并不是很遙遠(yuǎn)，任何一個建筑的部分功能或者是系統(tǒng)相對較為完善時，都可以進(jìn)行改造使其變成智能化建筑。而改造的最主要的方式就是在建筑功能或系統(tǒng)背后加上計算機(jī)或是電子技術(shù)的后備支持，但是這種智能化建筑并不完全，仍然具有一定的缺點。比如說智能化建筑中的空調(diào)自控化系統(tǒng)，每個建筑物都會擁有一定程度的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，我們可以對其加以完善與改造，通過加持一定的電子技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)的力量來使其擁有一定的智能性。但是我們不能保證這樣的簡單的系統(tǒng)可以滿足使用要求的舒適性環(huán)境，具體包括空氣的溫度、水分含量、灰塵含量等，這些都不僅僅是自然環(huán)境的一部分，而是需要人為控制調(diào)節(jié)才能夠達(dá)到。但是我們可以將其視為是建筑智能化的一部分，要達(dá)到上述要求，則需要更為先進(jìn)的電子計算機(jī)技術(shù)才能夠完成。

該理論的可行性可以從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)兩個方面進(jìn)行分析。從技術(shù)上看，現(xiàn)在的控制理論以及所需要的支持建筑智能化的電子計算機(jī)技術(shù)都已經(jīng)逐漸的發(fā)展成熟，因此，智能建筑的空調(diào)自控化可行性是很大的。不僅如此，在智能化建筑中，建筑一般都會擁有著自控系統(tǒng)，以此來控制建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)的各個末端。這些末端包括新風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)、變風(fēng)量風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管等裝置，只有對每個末端設(shè)備進(jìn)行實時地監(jiān)測及其精確的控制，才能夠達(dá)到智能化的目的，數(shù)字控制器在此起到了無比重要的作用。一個智能化建筑內(nèi)部擁有基數(shù)為上千的工作末端，如果僅僅靠人力或者是不成熟的電子計算機(jī)系統(tǒng)是無法照顧到每一個末端的，因此就需要數(shù)字控制器充當(dāng)整個建筑智能化的終端，對各個末端進(jìn)行監(jiān)控與調(diào)控。

而從經(jīng)濟(jì)方面來看，由于目前智能建筑系統(tǒng)集成存在兩種分類，因而在成本上也是不固定的。

二、智能建筑的空調(diào)自控化系統(tǒng)現(xiàn)存問題及發(fā)展方向

智能化建筑的自控化系統(tǒng)顯然比傳統(tǒng)自控化系統(tǒng)有著更加優(yōu)秀的性能。第一，傳統(tǒng)的自控化系統(tǒng)往往是建立在已經(jīng)確定的模型上，有很多的領(lǐng)域是無法解除或者是接觸到但是無法解決的。而智能化建筑的自控化系統(tǒng)研究對象一般不是確定的模型結(jié)構(gòu)，其有著很大的不確定性，而且變動的范圍更加寬闊。這樣就可以直面更多的領(lǐng)域并擁有著更好的應(yīng)變能力，解決各種突發(fā)的問題。第二，在傳統(tǒng)自控化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，智能控制的輸入和輸出設(shè)備都做出了相應(yīng)的升級，計算機(jī)的技術(shù)發(fā)展，為智能控制在接受印刷體、圖形甚至手寫體和口頭命令等形式的信息，用文字、圖紙、立體形象、語言等形式輸出信息，更加深入而靈活地和系統(tǒng)進(jìn)行信息交流等方面提供了物質(zhì)、技術(shù)基礎(chǔ)。

但同時我們也應(yīng)清楚意識到所存在的問題?，F(xiàn)行的空調(diào)自控系統(tǒng)軟件，多數(shù)運行時存在如下問題：當(dāng)控制系統(tǒng)檢測到某一受控量值時，就按這個量值與給定值之間的誤差進(jìn)行比例、積分和微分之間的線性組合控制?，F(xiàn)在雖然智能建筑施行的條件都已經(jīng)具備，但是真正落實到工程施工上并不一定能夠得到高質(zhì)量的成品。往往施工建筑還沒有達(dá)到規(guī)定的使用年限就已經(jīng)問題頻出，尤其是各種各樣的安全問題?，F(xiàn)在我們需要的不僅僅是急切的施工建造各種智能化建筑，更應(yīng)該建立一套完整有序地質(zhì)量監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)。而空調(diào)自控化系統(tǒng)也應(yīng)被列入其中。我們面臨的問題就是：智能建筑的空調(diào)自控化系統(tǒng)應(yīng)該如何發(fā)展？怎么發(fā)展？又當(dāng)如何運用？

三、總結(jié)

一些空調(diào)設(shè)計人員對自動控制缺乏基本了解，采用系統(tǒng)時只是簡單的按別人的設(shè)計套用，沒有認(rèn)識到空調(diào)自動控制系統(tǒng)是本專業(yè)的基本系統(tǒng)之一，而總認(rèn)為是電氣專業(yè)的事。這體現(xiàn)在設(shè)計中，一是無法提出控制要求，二是無限制的加大空調(diào)設(shè)備，認(rèn)為反正有自控去解決[1]。而實際上，一切自動控制都是在工藝過程本身設(shè)計合理性的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，自動控制的能力是有限而不是無邊際的，過大的設(shè)備是無法精確控制的，其結(jié)果只能導(dǎo)致線性系統(tǒng)成為雙位控制甚至產(chǎn)生振蕩。因此，必須強(qiáng)調(diào)的是：空調(diào)自控只能是在合理的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計本身的基礎(chǔ)上才能達(dá)到設(shè)計要求?？傊?，一幢智能化建筑的空調(diào)自動控制系統(tǒng)需要空調(diào)設(shè)計、電氣設(shè)計、系統(tǒng)承包商、建筑施工單位及甲方等各方面的人員共同協(xié)調(diào)、密切配合、精心設(shè)計、精心施工和計劃、有知識的管理和使用，才能充分體現(xiàn)其優(yōu)點和發(fā)揮應(yīng)有的作用。

[1] 郭福利，論暖通空調(diào)系統(tǒng)與自控設(shè)計之間的協(xié)調(diào)，[J]，中國外資 , Foreign Investment in China，2013年11期

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