智能建筑中暖通空調系統的設計與應用探索

袁修法

【摘要】本文主要簡單介紹了暖通空調系統設計與應用原則，通過分析智能建筑中暖通空調系統的設計與應用要點，探討提高智能建筑中暖通空調系統節能性的有效措施，以明確暖通空調系統在智能建筑中的作用，優化傳統的暖通空調系統設計方案，將智能技術有效融入其中，提高暖通空調系統的智能化水平，實現自動化控制，從而充分發揮暖通空調系統在智能建筑中的應用功能，創設舒適、健康的建筑環境，從而推動智能建筑的可持續發展。

【關鍵詞】智能建筑;暖通空調系統;設計;有效應用? ? ? 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.36.002

近年來，隨著我國社會經濟的高速發展，建筑工程也隨之蓬勃發展，取得了不錯的成績，迎來了全新的發展機遇，同時也面臨著一系列的挑戰，在日益增長的市場競爭中，建筑工程想要占據更多市場份額，滿足人們更高的要求，則必須轉變傳統的建筑工程建設模式，重視智能建筑工程項目的開展。智能建筑是時代發展必然趨勢，充分利用了智能化技術，以提高建筑工程的智能化，在智能建筑中暖通空調系統設計是重要組成部分，必須予以高度重視，不容忽視。為保障暖通空調系統的正常運行，貫徹落實節能環保政策，應當不斷地優化智能建筑中的暖通空調系統，實現暖通空調系統運行效率最大化，減少能源消耗。

1 暖通空調系統設計與應用原則

在進行暖通空調系統設計和應用的時候，需遵循一定的原則，主要有：第一，要合理規劃建筑選址。暖通空調系統的設計和應用，與建筑物所處地段的氣候環境有密切關系，而且也受建筑形體的影響，為減少暖通空調系統的能源消耗，則需要改善建筑室外的自然環境，科學優化設計建筑空間結構，合理布局內部空間，可引入先進的軟件技術，來優化設計建筑施工方案，為暖通空調系統的設計奠定扎實基礎。第二，科學設計圍護結構。建筑的圍護結構，會影響建筑工程能源消耗狀況，也關系著建筑室內空氣質量的高低，不同的圍護構建設計給人帶來的視覺有所不同，也影響著舒適環境。通常情況下，圍護結構的設計費用僅占總投資額的百分之三至百分之六，而其所起到的節能效果則可達到百分之二十至百分之四十。基于此，在設計暖通空調系統的時候，不可忽視建筑圍護結構的設計，需充分發揮其熱工性能，于夏日降低建筑的能源消耗。與此同時，還應當基于建筑所在地址，氣候條件，地理環境，來優化設計圍護結構施工方案，要考慮經濟性原則。第三，提高能源利用率。在設計暖通空調系統的時候，需采取有效措施來提升能源利用率，需堅持綠色建筑理念，在建筑壽命周期內盡可能減少能源消耗量，加強環境保護工作，避免其對自然環境造成較大的污染，實現空間布局效益最大化，以便于為人們提供舒適、健康的空間，平衡建筑經濟和自然環境之間的關系。現如今，使用最多的方式是應用可再生能源，采用熱回收技術和設備，設計變風量系統、變水量系統、置換通風系統、新風系統等。

2 智能建筑中暖通空調系統的設計與應用要點

2.1 優化控制策略

在智能建筑中，設計暖通空調系統，需要根據實踐經驗，基于實際狀況，來優化控制策略，以提升暖通空調系統的應用效果，可從以下幾個方面著手：一是在設計暖通空調系統空氣處理機的時候，可使用DDC系統，采用設定控制方式，這有利于提高空氣處理機的控制效果，需要根據要求來確定設定控制系數，如果系數過高，那么空調系統在運行的時候，室內溫度波動會產生較大的反應，其特性曲線較陡，則能夠縮短設定溫度的過渡時間，但并不是設定控制系數越高，空調系統的控制效果就越好;當設定控制系數較低的時候，則會影響DDC系統運行的穩定性，不利于控制功能的發揮，直接表現形式是室內溫度振蕩，水側電動調節閥出現來回運動，并具有一定的周期性，難以運行于固定開度。基于此，智能建筑中暖通空調系統的設計，應當充分發揮先進科學技術的作用，不斷地優化控制策略，準確設計控制系數。另外，要注意的是在設定控制系數的時候，還需要確保暖通空調系統的正常運行，保證負荷變化響應速度，可實施雙極控制方式，安裝溫度傳感器，安裝的位置主要是室內、空調送風道，主DDC系統將會控制室內的溫度，副DDC系統則用于控制木閥的驅動。

2.2 科學監控輸配系統和全空氣系統

智能建筑中暖通空調系統的設計和應用，依賴于輸配系統和空調末端全空氣系統，需要對這兩個系統進行有效監控。首先，需有效平衡負荷側、冷機側的能量。一方面可先啟動電動水閥，再啟動冷卻水泵、冷凍水泵，開啟冷卻塔風機和冷水機組，停機的時候需要按照啟動的相反順序來停機，這有利于實現電氣的自動化啟停模式;另一方面，要改變一次泵主機側、負荷側流量的均勻變化方式，需根據用戶側的實際需求來調節空調水系統的額流量。在設計冷卻水系統的時候，則還要充分考慮智能建筑所在區域的室外氣候條件，了解其冷負荷，然后據此來優化冷卻水系統的運行，使之水溫滿足設計要求。

除此之外，在設計暖通空調系統的時候，還要加強對全空氣系統的監控。對于一些空間比較大，或是高層建筑來說，設計暖通空調系統的時候，應當于空調所在區域的合適位置，設置溫度傳感器、濕度傳感器，并科學測量溫度、濕度的各項參數，全面把控測點溫度的平均值和濕度的平均值，并根據溫度、濕度最不好的數據，來進行有效的參數調節，從而科學設定全空氣系統的送風參數，使之保持良好的運行狀態，將室內空調區域內的溫度、濕度，一直控制在令人舒適的數值范圍內。可利用設定控制系統運算結果，結合實際測量數據，來調節空氣水換熱器水側二通電動調節閥，以降低能源消耗，提高能源利用率。需要注意的是在設計全空氣系統的時候，可將直接數字式控制器安裝于空調機房中，設定啟動和停機時間，使之自動控制，也可以根據實際情況調節啟動和停機的時間，可充分發揮編程技術的作用。

2.3 智能化空調系統設計

在智能建筑暖通空調系統設計過程中，需要轉變傳統的設計方案，充分發揮智能化技術的作用，需逐步實現暖通空調的智能化運行，明確智能化暖通空調系統的設計目標，主要有：一是在進行暖通空調系統設計的時候，應當根據實際情況，來優化設計方案，可先設計多種方案，然后將這些方案進行對比，從質量、節能效果、運行成本等各方面進行綜合評估，以尋求最佳的暖通空調系統設計方案，確定適宜的各項參數，從而減少暖通空調系統運行的能源消耗，使之具備較好的節能效果 。二是模擬暖通空調系統，模擬暖通空調運行狀態，簡化控制流程，使之能夠保持穩定運行，避免系統出現故障。三是在設計暖通空調系統的時候，不僅要突出其智能性，還要注重節能設計，需遵循相應的設計原則，加強暖通空調能量管理，不斷地優化系統控制體系，采取有效的技術措施，來提高智能建筑中暖通空調系統的設計水平，保障其應用效果。可充分發揮現代科學技術的作用，包括但不限于互聯網技術、物聯網技術、云計算技術等。應當合理使用云溫、云遙控器，從開關、電器等方面來實現有效的節能，使用先進的智能化產品。基于施工現場和云端平臺，來統一管理廣域網。

3 提高智能建筑中暖通空調系統節能性的有效措施

3.1 基于節能理念優化建筑熱工性能

在智能建筑暖通空調系統設計的過程中，想要提高系統的節能水平，應當優化建筑熱工性能。既要保證建筑圍護結構的密封性，又要做好保溫、遮陽工作。建筑圍護結構設計后，能夠釋放建筑物內部熱能，建筑物外表面的性能，將直接影響建筑物的熱量傳遞效果。這就要求在設計暖通空調系統的時候，需要重視圍護結構密封施工，選擇具有保溫性的圍護結構材料，來處理建筑外墻、屋頂等，以有效控制和調節室內溫度，降低能源消耗，滿足建筑節能需求。

3.2 科學設計智能建筑供暖系統

在設計智能建筑供暖系統的時候，要從以下幾個方面著手把控：第一，為了使供熱設備實現自動化控制，可設置氣候補償器，設計熱媒一次網電動調節閥，以此來減少供熱設備中的出水溫度;如若是室外供暖，那么則可以通過傳感器技術來把控室外溫度數值，繪制室外溫度調節曲線，然后根據這些數據來調節一次網水的流量，確定二次水溫度下的室外溫度值。第二，如果供暖系統在運行過程中存在較大的阻力，而且不同環路所產生的阻力有所不同時，則可將二次循環泵設置于用戶側，利用供水溫度調節曲線來改變水泵的轉速，進行有效的調整。可利用水力平衡計算方式，來配置水力平衡裝置，控制好環路和環路之間的壓力差，應當小于百分之十五，如此才能避免能源的浪費。第三，在設計供暖系統的時候，此系統應當具備有效調控室溫的功能，并且要具有節能性，滿足室內熱舒適要求。如若使用的是散熱器采暖方式，則要將自動溫控調節閥設置在散熱器供水支管上，以此來動態化調節水流流量;如果使用的是地板輻射采暖系統，那么則要將自動溫控閥設置于分集水器供水支管上，尤其注意的是每一個分支都必須配備一個手動調節閥，以此來有效把控室內溫度，調節水流流量。

3.3 有效設計變頻空調和通風系統

在智能建筑暖通空調系統設計的時候，需要注重變頻空調和通風系統設計，一方面，可設計供回水總管閥，利用其壓力差來調整循環泵的轉速，減少能源消耗。另一方面，則可以充分發揮冷卻塔風機變頻器的頻率，根據其頻率值來進行相應的控制。通風系統的設計，則有利于滿足人們對空氣質量的要求，減少二氧化碳的污染，使建筑室內空氣保持清新。

4 結束語

總而言之，在智能建筑工程建設中，應當重視暖通空調系統設計工作，需轉變傳統的暖通空調系統設計理念，堅持綠色建筑理念，充分發揮現代科學技術作用，引入先進的施工技術和設備，以提高暖通空調系統運行效率，保障其運行狀態的穩定，與此同時減少系統運行中的能源消耗量，起到良好的節能環保作用。

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