智能建筑的空調自控化系統的應用研究與分析

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)

智能建筑的空調自控化系統的應用研究與分析

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得到長足發展，與計算機技術、現代通信技術及多學科之間相互結合，使得智能建筑在工程建設領域和相應的學科學術理論研究方面得到了迅猛發展。而其中中央空調控制系統是智能建筑自動化系統中重要的一環,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量還是節能亦或是改善室內環境等角度出發，研究智能建筑的空調自控化系統都有著重要意義。而如何使智能建筑中的空調自控化系統運行更優化,越來越得到人們的重視。

智能建筑 空調 自控化系統 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年代才開始出現這一概念，雖然概念引入較晚，但投入研究后則發展迅速。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的建筑，而弱電系統則是指運用各種最優的建筑設計來聯系一個建筑的內部結構、服務系統、管理系統等硬件設施，所要達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境。不僅如此，智能建筑更應該使使用者與擁有者認為,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、建筑智能化系統與其可行性

1、建筑智能化系統工程

智能化建筑采用的大都是建筑智能化系統，而該系統則多利用先進的通信、信息、計算機網絡與監控等方面的技術，這些先進科技使得建筑設備的管理得到更好的優化，無論是在建筑設備的檢測還是控制上，都有著更加優秀的性能，只有對建筑的控制與管理達到智能化的高度，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，包括實時監控、信息資源共享等。不僅如此，智能化建筑相對于傳統建筑更加安全舒適、高效環保，對于社會的貢獻巨大，而性價比也要遠高于傳統建筑。但是現今的智能化建筑研究并不成熟，并沒有能夠擁有統一的指標，現在主要是分成兩類，一是以搭建建筑主體內的建筑智能化管理系統為目的進行開發，二是在傳統建筑基礎上，建立在智能建筑環境及系統集成平臺上的綜合布線系統。

2、智能建筑的空調自控化系統的可行性分析

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。無論是在環境的舒適性、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，都應該被納入智能化建筑功能的標準中。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，任何一個建筑的部分功能或者是系統相對較為完善時，都可以進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背后加上計算機或是電子技術的后備支持，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自控化系統，每個建筑物都會擁有一定程度的空調通風系統，我們可以對其加以完善與改造，通過加持一定的電子技術與計算機技術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可以滿足使用要求的舒適性環境，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境的一部分，而是需要人為控制調節才能夠達到。但是我們可以將其視為是建筑智能化的一部分，要達到上述要求，則需要更為先進的電子計算機技術才能夠完成。

該理論的可行性可以從技術與經濟兩個方面進行分析。從技術上看，現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技術都已經逐漸的發展成熟，因此，智能建筑的空調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，以此來控制建筑的中央空調系統的各個末端。這些末端包括新風機、回風機、變風量風機、風機盤管等裝置，只有對每個末端設備進行實時地監測及其精確的控制，才能夠達到智能化的目的，數字控制器在此起到了無比重要的作用。一個智能化建筑內部擁有基數為上千的工作末端，如果僅僅靠人力或者是不成熟的電子計算機系統是無法照顧到每一個末端的，因此就需要數字控制器充當整個建筑智能化的終端，對各個末端進行監控與調控。

而從經濟方面來看，由于目前智能建筑系統集成存在兩種分類，因而在成本上也是不固定的。

二、智能建筑的空調自控化系統現存問題及發展方向

智能化建筑的自控化系統顯然比傳統自控化系統有著更加優秀的性能。第一，傳統的自控化系統往往是建立在已經確定的模型上，有很多的領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研究對象一般不是確定的模型結構，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域并擁有著更好的應變能力，解決各種突發的問題。第二，在傳統自控化系統的基礎上，智能控制的輸入和輸出設備都做出了相應的升級，計算機的技術發展，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進行信息交流等方面提供了物質、技術基礎。

但同時我們也應清楚意識到所存在的問題。現行的空調自控系統軟件，多數運行時存在如下問題：當控制系統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行比例、積分和微分之間的線性組合控制?，F在雖然智能建筑施行的條件都已經具備，但是真正落實到工程施工上并不一定能夠得到高質量的成品。往往施工建筑還沒有達到規定的使用年限就已經問題頻出，尤其是各種各樣的安全問題。現在我們需要的不僅僅是急切的施工建造各種智能化建筑，更應該建立一套完整有序地質量監測標準。而空調自控化系統也應被列入其中。我們面臨的問題就是：智能建筑的空調自控化系統應該如何發展？怎么發展？又當如何運用？

三、總結

一些空調設計人員對自動控制缺乏基本了解，采用系統時只是簡單的按別人的設計套用，沒有認識到空調自動控制系統是本專業的基本系統之一，而總認為是電氣專業的事。這體現在設計中，一是無法提出控制要求，二是無限制的加大空調設備，認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計合理性的基礎上進行的，自動控制的能力是有限而不是無邊際的，過大的設備是無法精確控制的，其結果只能導致線性系統成為雙位控制甚至產生振蕩。因此，必須強調的是：空調自控只能是在合理的空調系統設計本身的基礎上才能達到設計要求?？傊?，一幢智能化建筑的空調自動控制系統需要空調設計、電氣設計、系統承包商、建筑施工單位及甲方等各方面的人員共同協調、密切配合、精心設計、精心施工和計劃、有知識的管理和使用，才能充分體現其優點和發揮應有的作用。

[1] 郭福利，論暖通空調系統與自控設計之間的協調，[J]，中國外資 , Foreign Investment in China，2013年11期

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