暖通控制系统在高层建筑中的应用

1、暖通控制系统在高层建筑中的应用 暖通控制系统在高层建筑中的应用 【摘要】随着我国经济的不断开展，城市化进程也得到了迅速推进，高层建筑行业的开展也出现了前所未有的好时代。而随着生活水平的提高，人们更加关注室内的空气品质，这也就让暖通控制系统得到了更大的重视。本文从高层建筑暖通控制系统的设计要点入手，提出了一系列系统优化的策略，并分析了暖通控制系统的开展，以期能为所需者提供借鉴。 【关键词】暖通控制系统；高层建筑；应用 中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号： 作为世界建筑开展的大趋势、大潮流，高层建筑节能也渐渐成为我国开展、改革的重点和迫切需求，是21世纪建筑行业的热点。节能环保是可持续

2、开展的关键，从可持续开展理论出发，高层建筑节能关键是提高能效，所以，不管是制订建筑节能标准还是具体的建筑工程工程设计，都需要把提高能效作为建筑节能着眼点。 一、高层建筑暖通控制系统设计要点 高层建筑中暖通控制系统作为建筑内所有设备集成的一个系统，实现信息共享，进行综合管理，其作用和效益是巨大的。要实现这些效益、作用，须进行优化，高层建筑中暖通控制系统最优化设计与常规设计相比，可从系统各可能结构和参数中找到最正确匹配，使整体效能最正确、提高系统效率、降低投资和运行费用等。 改善暖通控制系统的设计 暖通控制系统设计原那么：供暖系统保证各房间(楼梯间除外)的室内温度能独立调控；便于进行分户或分室(区

3、)热量(费)分摊的功能；管材消耗量少、管路系统简单、节省初投资。暖通控制系统尤其是中央暖通控制系统是一个庞大复杂的系统，系统设计优劣直接影响系统的使用性能。暖通控制系统的设计对系统节能起着非常重要的作用，对于暖通控制系统而言，通过围护结构造成的热损失在整个暖通控制系统能耗中占有很大比重，而围护结构的保温性能决定围护结构综合传热系数的大小，也就是决定通过围护结构消耗的能耗所占暖通负荷的大小。所以，提高维护结构的保温隔热性能在暖通控制系统节能中显得尤为必要。 改善建筑维护结构保温性能，减少冷热损失 对于暖通控制系统，通过维护结构暖通负荷占有很大比例，而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数大小

4、，也就是决定通过维护结构的暖通负荷的大小。所以，在国家出台的高层建筑节能设计标准和标准中，第一位要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。 提高系统控制水平 采用舒适性评价指标即体感指标作为暖通控制系统的调控参数，不仅可以有效的解决传统控制方法存在的弊病，而且还可以大幅度的节能。据研究说明，采用这种控制方法可使暖通控制系统在人体舒适的条件下节能 30%左右。 二、暖通控制系统的优化方法分析 控制策略的优化 目前，高层建筑中空气处理机的控制系统通常采用 PID 控制，选择适宜的 PID 参数对暖通系统的稳定运行是非常关键的。PID 系数高，暖通对室内温度波动的反响特性曲线陡，到达设定温度的过渡过程较

5、短；相反 PID 系数低，到达设定温度的过渡过程较长。但并不是 PID 系数越高越好，否那么易引起控制系统控制系统失稳，表现为室内温度的振荡和水侧的电动调节阀周期性的来回运动无法在固定开度上运行。PID 能解决大局部场合的暖通控制，但对于影剧院等大热惯性暖通场合，靠高的 PID 系数来提高暖通机组对负荷变化的响应速度是缺乏以解决问题的。这时可以采用双级控制，即分别在暖通的送风道和室内安装温度传感器，室内的温度设定由主控制系统控制器完成，水阀的驱动由副控制系统根据风道温度传感器和主控制系统的指令完成，由于风道温度变化速度快于房间温度的变化，这一控制方式加速了系统对温度波动的响应。 控制权的优化

6、通常高层建筑的暖通控制系统遵从的是中央控制站集中管理的原那么。有时也有其不便的一面。在某些场合将暖通、通风系统的参数的设定功能放置在现场可能更符合使用者的需要。控制系统本身并不提供这样的功能，需要专门部件来实现。这类功能接近 VRV 控制面板的设定器给房间的使用者带来极大的便利和舒适性，必要时应积极采用。 直接数字控制系统的优化 主流高层建筑的暖通控制系统供货商都能提供大中小不同处理能力的控制系统，冷冻机房、热力站监控点是密集场合应优先采用大型控制器，以减少故障率和控制器间的通讯。对空气处理机、新风机、通风机一般采用中型或小型的控制器即可。近年来，可编程逻辑控制器件进步很快，其应用不再局限于工

7、业场合，在暖通通风的现场设备控制工程中不应将其排斥在外。 控制网络优化 在满足扩展性和灵活性的前提下，控制网络的拓扑结构应尽可能简化、清晰，无论基于 RS485总线或基于 LonTalk 总线的控制网络都是如此。分支、分级多的网络管理复杂、可靠性低。LonTalk总线在理论上可以组成任意拓扑结构的网络，这种布线设计的随意性如果运用不当，在工程实践中仍然是有技术风险的，并可能增加系统的投资。小型高层民用建筑工程尽可能运用基于 Rs485 总线的控制网络，采用“手拉手的布线方式，大型工程可以考虑楼层网络分级。 三、加强可再生能源的暖通系统的应用 随着高层建筑暖通控制系统的大范围推广应用，对不可再生

8、能源的消耗将会出现大幅度的上升，同时对生态环境的破坏也日趋加剧。利用好可再生能源及低品位能源已经成了暖通系统提高效率的重要内容。 太阳能的热利用 现在高层建筑中利用太阳能的主要形式是对太阳能的热利用，其主要内容有被动式和主动式两种。被动式太阳能房结构较为简单、造价也相对较低、也不需要任何的辅助能源，通过高层建筑合理的方位布置和恰当的处理建筑构件，通过自然热交换的方式来用好太阳能，这是太阳能建筑开展的主流和大流。主动式太阳房造价较高，结构较为复杂，需要用电作为辅助能源。采暖降温系统由风机、泵、太阳集热器、储热器、散热器等组成。此外，太阳能光电板发电技术、太阳能集热板等先进技术已在局部高层建筑节能

9、中有了应用。在高层建筑外围护结构中，我们还可采用太阳能集热墙，利用太阳能采暖。 地源热泵的利用 地源热泵作为一种利用地下浅层土壤的热资源，通过输入少量的高位能源(如电能)，把低温位能向高温位能的方向进行转移，以便于实现既可供热又可制冷的高效节能中调系统。地源热泵巧妙地利用地能一年四季温度稳定的优点，冬季把地能作为热泵供暖的热源，即把高于环境温度的地能中的热能取出来供应室内采暖。夏季把地能作为暖通的冷源，即把室内的热能取出来释放到低于环境温度的地源中。在地源热泵系统中，大地作为一个能量蓄能器，有效的提高了暖通控制系统全年能源利用效率。 四、结论 作为建筑能源利用的新潮流，高层建筑暖通控制系统已成为高层建筑节能环保的关键，因此，我们在进行建筑节能标准制定，推进具体的建筑工程工程时，要时刻着眼于高效节能，真正让暖通控制系统在高层建筑中的作用凸显出来。 【参考文献】 【1】 管延伟,盛守梅.某外事综合办公楼暖通空调设计J.建筑设计管理.2