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摘要:在暖通空调的自控系统中,暖通和自控两个专业是相辅相成,不可分割的,它们之间的配合工作是暖通空调自控设计中的重要组成部分,其设计水平的高低直接影响着空调系统的应用效果。因此,在具体的暖通空调自控设计工作中,必须明确这两个专业各自的职责,明确两者的分工和合作。在建筑工程中暖通空调自控系统主要包括空调机组、新风机组、变风量等控制环节。通过对建筑物内部的温度、湿度等指标的自动化监测,可以实现对暖通空调系统的有效调节,从而保证暖通空调系统的能耗状态处于最低,进一步实现高效的经济效益。
关键词:暖通空调;自控;设计;运行;协调;思考
1设计阶段
1.1暖通专业缺乏对自控的深度理解
目前,我国现有设计院暖通专业设计师自控专业方面的知识相对匮乏,这和我国高校目前高校阶段暖通专业的教育是分不开的。我国暖通空调专业的本科名称经历了从“供热通风空调工程”到“供热、供燃气、通风与空调工程”,再到“建筑环境与设备工程”以至于今天的名称为“建筑环境与能源应用工程”,简称“建环”。在名称改为“建环”的教学体系,即“98体系”之前,暖通专业是不讲授与自动控制有关的内容的。在“98体系”中,增加了一门必修课“自动控制原理”,开始在暖通中讲授与自控有关的知识。但在实际教学中,各个高校的教学人员基本为自控专业出身的,学生学到的自控的知识只是自控控制原理本身,与自身暖通专业缺乏深度的契合与贯通。很多设计师本科毕业就参加工作,到了设计第一线,在高校期间对自控专业学习的先天不足必然会影响到从事专业设计时对自控专业缺乏深度的理解。
1.2自控专业缺乏暖通空调相关知识
因为对于自控专业人员而言,本科阶段不学习和“热工”“流体”“建筑环境”等相关课程,因此他们对暖通空调基础知识掌握不够,对暖通空调系统缺少系统、整体的概念。另一方面,近年来暖通空调系统发展呈现多样性和变化快的特点,比如从水机到多联机,从空气源热泵到地源热泵,末端从风机盘管到辐射供冷暖等等,这些系统对暖通专业人员适应、学习起来尚有一定难度,对自控专业来说,要想深刻理解并做好配合难度是可想而知的。
1.3设计院体系不利于沟通
众所周知,随着设计院的全面改制,现有设计院或者设计公司大多以产值来对设计人员进行考核。设计师在平时工作中有时要面对多个项目的绘图任务,往往加班加点,疲于应付。这就从客观上造成设计师平时拿不出太多的时间来进行跨专业的学习,从而带来专业间的沟通和协调不畅。
1.4新技术的发展没有弥合暖通和自控的距离
新的设计技术的发展,比如BIM技术,对于促进建筑、结构和设备(包括暖通专业)走向一体化设计,提高设计效率起到了推进作用。但是,暖通和自控专业之间更多的是内容的沟通,比如针对什么样的暖通系统,在何处设置传感器、执行器,采取什么样的控制策略合适等等,这是BIM技术目前无法达到的。
2系统运行
暖通空调系统的运行包括系统调试和运行管理两个阶段。系统调试涉及机电安装单位、自控以及智能化施工单位和设备商,需要机组、阀、泵等设备生产厂家通力配合,最后由总承包监督各专业分包的调试内容。在这个过程中,如果工期问题造成前期工作的工期压缩,会带来暖通专业没有充分的时间来与自控专业沟通。此外,机电安装人员的经验也会对调试带来影响。有些施工单位的调试方案往往不够细致,可操作性不强,加上检测工具以及检测方法不恰当等问题,在系统调试阶段带来的调试质量会大受影响。
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自控系统出了满足基本的使用功能,还有一个重要任务就是通过自控系统实现最优化控制,即达到该系统效率最高,节能效果最好。要达到这一点,需要有专业的、高水平的运行管理人员。目前我国的机电管理属于物业管理,管理人员水平参差不齐,往往在实际操作过程中达不到设计时的理想效果。另一方面,要对系统运行的数据记录,暖通人员到现场长时间的收集资料不太可行。有的工程配备了计算机方面的管理人员,但是因为该部分人员对暖通本身理解不足,也无法真正做到最优的管理和运行。目前,很多的项目没有形成数据监测、采集分析的完整流程,系统运行的数据也没有发挥其工程指导作用。
3当前暖通空调系统自控系统的现状
智能建筑是在当前科学技术发展基础上逐渐发展而来的,暖通空调技术也被广泛的应用到实践中,经过数据统计发展,暖通空调系统运行中所产生的能耗占到了整个建筑能耗的60%左右,尤其是大型建筑工程中,所以设计人员在工作中应该提起足够的重视。在未来发展中,还需要加强对于暖通空调自控方面的设计,全面提升其技术水平,这也是智能建筑发展的必然方向。从目前我国智能建筑运行状况来看,很多的智能化设备的运行都存在或多或少的问题,而暖通空调的智能化亦是如此。其中最为明显的一个问题就是只能够实时监测而无法实现真正的控制,这就导致了很多智能建筑并未真正的实现智能化控制与管理。暖通空调系统的自控水平非常低,导致这种情况存在的原因非常多,自控系统与暖通空调系统无法协调是一个非常重要的原因。所以要想在实践中保证暖通空调系统可以达到自动化控制的水平,就需要深入的研发该技术的应用,以更好的提升建筑智能化水平。
4解决的策略
4.1暖通专业应进一步明确自己的专业职责
暖通空调设计师首先要明确自己的专业职责。具体来说包括以下几个方面:首先,对自己专业学习应进一步加深,比如对空调系统设计时不应停留在“冬夏两季”的概念,应该用全年的运行思路来指导设计,这样对于自控系统才有可能在全年动态的前提下发挥最优的效果,从而达到最佳节能效果。其次,暖通专业应该在工作中补充相关自控方面的知识,虽然不用去全面掌握自控系统,但要对每一种自控系统、自控原理、监测部件种类的优劣等做到心中有数,这样才有可能在与自控专业沟通时达成效果。
4.2自控专业的职责
在与暖通专业沟通之前,自控专业人员应该明白自己的职责。为了达到沟通协调的目的,自控专业人员要学习相应的空调系统基础知识。当暖通设计师给出各类系统、设备的逻辑关系时能做到准确把握,这样才能根据暖通专业提出的控制方案和技术要求来完成控制程序的编写以及设置控制信号等,并将其设计出一套完整的暖通空调自控系统。同时,自控专业人员要科学看待目前已有的模糊控制、自适应系统等先进技术,不能把其当作放之四海而皆准的控制方法。当此类理论如果应用于暖通系统,是否有足够的数据和运行成功案例的支撑,如何确认这些方法具体适用于哪些系统,这些问题是自控专业应该思考并解决的。
4.3加强专业沟通
在现有的设计分工中,往往将自控系统完全交给系统承包商,这样做的结果往往带来不确定性。其中原因在于承包商技术的优劣、技术水平的高低以及责任心等高低不齐,对自控系统本身设计、施工、运行都有影响,作为主体设计方的设计院反而不容易在整体上进行把控。因此,笔者建议主体的自控系统设计应该由设计院内部暖通设计师和自控专业设计师在设计院内部共同完成,包括自控系统设备的接线图、施工图以及调试等。集中监控系统的功能与建筑暖通空调系统的整体运行管理要求是相关的。本专业人员参与集中监控系统的选择工作,有利于将本专业的运行要求融入集中监控系统中,为集中监控系统的安装、调试和运行打下一个良好的基础。
5结语
总之,自动化控制对于暖通空调系统的合理运行具有重要意义,不仅提高了相关操作的安全性,还充分考虑到了系统运行的经济性需求,保障了系统运行的高质量管理水平,迎合了现今社会节能减排观念的普及。因此,我们相关工作人员暖通空调的设计阶段,就要加强对自控设计中配合问题的重视,不仅实现对暖通空调系统的有效调节,还保证暖通空调系统的能耗状态处于最低,进一步实现企业利益的最大化。
参考文献
[1]林郁.暖通空调设计方案的问题探讨[J].科技致富向导,2011(03).
[2]刘宁一.关于暖通空调自控设计中配合问题的思考[J].建材与装饰,2017(31).
论文作者:杜立祥
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第03期
论文发表时间:2019/6/21
标签:自控论文; 暖通论文; 专业论文; 系统论文; 空调系统论文; 暖通空调论文; 设计院论文; 《科学与技术》2019年第03期论文;