摘要：伴随我国经济的飞速发展，人们对居住空间环境的舒适性要求相应地有所提高，由此完整而优越的暖通空调系统成为智能建筑设计中不可或缺的部分，给人们的生活带来了诸多益处。积极提高能量效率达到建筑节能，对智能建筑中暖通空调系统面临的问题及优化原则进行探讨，显得尤为关键。
关键词：智能建筑；空调系统；优化分析；能耗；节能
1 智能建筑和暖通空调
智能建筑最早出现在美国，二十世纪末期我国也逐渐引进了智能建筑的概念，并建设了部分智能建筑。智能建筑之所以受到各国的重视，并取得了快速的进步，究其原因主要是其利用相关的科学技术和媒体网络设备设施，结合新型高效环保材料，为广大住户营造了一个绿色环保的居住环境，能够满足人们逐渐提高的居住要求。
暖通空调系统作为智能建筑的一个重要组成部分，其功能主要是通过对内部三个主要构成环节———采暖、通风、空调的设计及应用，从而营造舒适健康的居住环境：一方面需要保证不同功能性的建筑内温湿度适中，另一方面又能够保证室内正常通风，引入室外新鲜空气从而保证卫生要求，在各因素中找到最佳匹配途径，从而提高系统的整体效率，达到舒适的同时实现能源消耗大幅降低，节省业主成本。
2 能量管理及控制系统优化
建筑智能化的最优化方案，为系统及其过程设计定量化状态模拟，减少控制环节，能使整体效能最佳，提高系统效率，提高可靠性与稳定性，降低初期投资和后期运行和维护费用，达到建筑的节能。下面主要结合智能建筑的实际利用效能和现状，对智能建筑暖通空调系统的最优化方案进行分析。
2.1 能量管理和控制系统的优化措施。
1）新风量和变风量空调送风静压进行优化，能够对其能耗进行节约，对房间的空气品质进行优化，具体措施是：在温度和新风量等进行控制的基础之上，对基于房间人数的新风量进行设定、对基于送风阀门开度的送风静压进行设定。
2）空调水系统变流量控制，当建筑物冷热负荷发生变化时，相应回水温度变化，为了保证冷热媒温度的恒定，根据水温变化对水泵流量进行调节，从而避免能源浪费同时又能保证住户的基本需求。空调水系统要对冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔风机的容量进行合理的匹配设计。设计的冷热量值多数情况下大于实际运行时建筑物负荷的要求，往往采用改变运行水泵和风机台数的方法进行匹配，但难以实现跟踪负荷变化，不能按需供给冷（热）量。采用变频系统按照负荷的变化调节水泵驱动电机的输入频率，从而水泵转速变化，实现调节供水流量的要求从而实现节能。
3）感应调节系统。智能建筑内部的暖通空调系统与高端科技设备相连，能够根据人的实际体感温度进行温度的自动调节，始终保持室内的人体需要恒温。
3 BA系统的优化
3.1 优化的 DDC
现存的处理器型号和使用性能可以适应不同的应用需求，在实际的使用过程中，为了能够便于系统之间的内部沟通，减少故障发生的频率，节约故障处理资金，应在热力站的监控点和冷冻机房这些密集的场合使用大规模的处理器。而小型或者是中型的控制器就可在新风机、通风机还有空气气处理机中进行使用。
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3.2 优化控制策略
1）空气处理机的独立控制盘一般采用的是自动控制技术（PID）进行控制，空调系统能够稳定运转的核心关键就是PID 参数进行合理选择。若空调对建筑内部空间温度的波动反应特性曲线比较陡，则说明 PID 系数比较高，设定温度的到达过程比较短，反之则较长。PID系数并非越高越好，系数过高则易使得独立控制盘的控制系统失去稳定，从而造成房间内温度起伏及冷热媒侧电动调节阀频繁周期性的运动，而无法在一个开度上进行固定的运行。
2）PID可以对诸多场合中的空凋进行控制解决，而对于一些大型场所，依靠参数较高的 PID 系统并不能使空调机组对于负荷发生变化进行响应的速度得到提高。在空调室内和送风道内分别安装温度传感器，两者回传至不同的DDC，房间温度传至主DDC控制器，次DDC依据主DDC发出的指令和风道内温度传感器进行水阀驱动，使得系统对温度波动的反应速度加快。
3.3 控制权
为了便于集中管理，避免出现温度不协调，智能建筑内部BA 系统均按照统一原则落实。然而建筑内部区域使用功能有所差异，对温度要求也存在很大差异，因此集中管理的模式在现实空调控制中势必发生冲突。近年来，越来越多的引入相关手控参数系统，它的控制数字设定设备安装在现场，可在现场进行及时调控。但这种办法也存在弊端，主要表现在直接数字控制这种功能DDC不予提供，要依靠专门部件实现。
4 降低中央空调能耗的有效措施
4.1智能建筑中央空调的节能措施应从建筑自身环节开始，首先要提高建筑物的保温性能。建筑物维护结构的保温性能差，对于空调系统而言能量失巨大，增加了系统的负荷。在围护结构中，玻璃与窗户是最薄弱的环节，为了能达到达到节能环保，可以在窗户玻璃上镀膜，可以将室内温度向外面的辐射反射回去，避免热量损失；采用双层玻璃，在玻璃中间填充导热系数低于空气的气体，这样可以提高窗户的热阻系数，达到节能的目的；另外提高门窗气密性和使用节能型建筑材料，可有效降低空调能耗。
4.2设计环节也至关重要，需要认真进行设计方案的比较和优选。首先对于系统心脏部分——冷热源的选择。选择冷热源在考虑初投资和运行费用的同时，也需要结合实际情况，如当地能源结构和建筑使用功能特点，对耗能指标进行分析比较；考虑不同朝向、不同建筑区域之间的差异，系统分开设置或分环，按照各分系统进行控制和调节，从而避免造成不必要的能源消耗。为在运行中节能奠定基础，并且要认真、合理地确定系统冷、热负荷及风、水管道阻力，选择合适的冷、热源设备和水泵、风机等动力设备，确保所选择的各项设备能恰好在最佳工况状态下运行。暖通空调设计往往只根据方案设计或初步设计中的建筑面积来估算暖通空调建筑负荷，往往造成总负荷偏大，使得设备总功率偏大。新风系统的设计，应考虑随建筑物外界天气环境的改变自动调节风量。
4.3空调系统多使用不可再生能源、高品位能源，并加强能量回收利用可以提高暖通空调系统的能源利用率。系统热量的回收要依靠系统中安装的能量回收装置，该装置可以吸收准备排出建筑物外的无用风中的能量来处理新风，这样就可以减少系统的能源使用量。
5 结论
节能减排、绿色环保是国家能源结构调整后的整体要求，也是社会和谐发展的客观要求，在智能建筑内部进行暖通空调的系统优化分析是十分必要的。中央空调系统是智能建筑能耗的主要部分，这要求暖通空调的设计人员合理设计，运行管理人员要恪尽职守，对系统进行全面的优化分析，才能实现大幅度节能。
参考文献：
[1] 何为燕.智能建筑暖通空调系统优化探讨[J].科学与财富，2011（6）：205- 206.
[2] 张国杰，张秋宇.暖通空调的系统优化方法分析[J].中国房地产业，2011（7）：358.
论文作者:董江德
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/3
标签：系统论文; 智能建筑论文; 空调系统论文; 温度论文; 负荷论文; 节能论文; 水泵论文; 《电力设备》2019年第2期论文;