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智能建筑中暖通空调系统的设计与应用探索

2021-01-04袁修法

中国房地产业·下旬 2021年12期
关键词:围护结构暖通智能建筑

袁修法

【摘要】本文主要简单介绍了暖通空调系统设计与应用原则,通过分析智能建筑中暖通空调系统的设计与应用要点,探讨提高智能建筑中暖通空调系统节能性的有效措施,以明确暖通空调系统在智能建筑中的作用,优化传统的暖通空调系统设计方案,将智能技术有效融入其中,提高暖通空调系统的智能化水平,实现自动化控制,从而充分发挥暖通空调系统在智能建筑中的应用功能,创设舒适、健康的建筑环境,从而推动智能建筑的可持续发展。

【关键词】智能建筑;暖通空调系统;设计;有效应用      【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.36.002

近年来,随着我国社会经济的高速发展,建筑工程也随之蓬勃发展,取得了不错的成绩,迎来了全新的发展机遇,同时也面临着一系列的挑战,在日益增长的市场竞争中,建筑工程想要占据更多市场份额,满足人们更高的要求,則必须转变传统的建筑工程建设模式,重视智能建筑工程项目的开展。智能建筑是时代发展必然趋势,充分利用了智能化技术,以提高建筑工程的智能化,在智能建筑中暖通空调系统设计是重要组成部分,必须予以高度重视,不容忽视。为保障暖通空调系统的正常运行,贯彻落实节能环保政策,应当不断地优化智能建筑中的暖通空调系统,实现暖通空调系统运行效率最大化,减少能源消耗。

1 暖通空调系统设计与应用原则

在进行暖通空调系统设计和应用的时候,需遵循一定的原则,主要有:第一,要合理规划建筑选址。暖通空调系统的设计和应用,与建筑物所处地段的气候环境有密切关系,而且也受建筑形体的影响,为减少暖通空调系统的能源消耗,则需要改善建筑室外的自然环境,科学优化设计建筑空间结构,合理布局内部空间,可引入先进的软件技术,来优化设计建筑施工方案,为暖通空调系统的设计奠定扎实基础。第二,科学设计围护结构。建筑的围护结构,会影响建筑工程能源消耗状况,也关系着建筑室内空气质量的高低,不同的围护构建设计给人带来的视觉有所不同,也影响着舒适环境。通常情况下,围护结构的设计费用仅占总投资额的百分之三至百分之六,而其所起到的节能效果则可达到百分之二十至百分之四十。基于此,在设计暖通空调系统的时候,不可忽视建筑围护结构的设计,需充分发挥其热工性能,于夏日降低建筑的能源消耗。与此同时,还应当基于建筑所在地址,气候条件,地理环境,来优化设计围护结构施工方案,要考虑经济性原则。第三,提高能源利用率。在设计暖通空调系统的时候,需采取有效措施来提升能源利用率,需坚持绿色建筑理念,在建筑寿命周期内尽可能减少能源消耗量,加强环境保护工作,避免其对自然环境造成较大的污染,实现空间布局效益最大化,以便于为人们提供舒适、健康的空间,平衡建筑经济和自然环境之间的关系。现如今,使用最多的方式是应用可再生能源,采用热回收技术和设备,设计变风量系统、变水量系统、置换通风系统、新风系统等。

2 智能建筑中暖通空调系统的设计与应用要点

2.1 优化控制策略

在智能建筑中,设计暖通空调系统,需要根据实践经验,基于实际状况,来优化控制策略,以提升暖通空调系统的应用效果,可从以下几个方面着手:一是在设计暖通空调系统空气处理机的时候,可使用DDC系统,采用设定控制方式,这有利于提高空气处理机的控制效果,需要根据要求来确定设定控制系数,如果系数过高,那么空调系统在运行的时候,室内温度波动会产生较大的反应,其特性曲线较陡,则能够缩短设定温度的过渡时间,但并不是设定控制系数越高,空调系统的控制效果就越好;当设定控制系数较低的时候,则会影响DDC系统运行的稳定性,不利于控制功能的发挥,直接表现形式是室内温度振荡,水侧电动调节阀出现来回运动,并具有一定的周期性,难以运行于固定开度。基于此,智能建筑中暖通空调系统的设计,应当充分发挥先进科学技术的作用,不断地优化控制策略,准确设计控制系数。另外,要注意的是在设定控制系数的时候,还需要确保暖通空调系统的正常运行,保证负荷变化响应速度,可实施双极控制方式,安装温度传感器,安装的位置主要是室内、空调送风道,主DDC系统将会控制室内的温度,副DDC系统则用于控制木阀的驱动。

2.2 科学监控输配系统和全空气系统

智能建筑中暖通空调系统的设计和应用,依赖于输配系统和空调末端全空气系统,需要对这两个系统进行有效监控。首先,需有效平衡负荷侧、冷机侧的能量。一方面可先启动电动水阀,再启动冷却水泵、冷冻水泵,开启冷却塔风机和冷水机组,停机的时候需要按照启动的相反顺序来停机,这有利于实现电气的自动化启停模式;另一方面,要改变一次泵主机侧、负荷侧流量的均匀变化方式,需根据用户侧的实际需求来调节空调水系统的额流量。在设计冷却水系统的时候,则还要充分考虑智能建筑所在区域的室外气候条件,了解其冷负荷,然后据此来优化冷却水系统的运行,使之水温满足设计要求。

除此之外,在设计暖通空调系统的时候,还要加强对全空气系统的监控。对于一些空间比较大,或是高层建筑来说,设计暖通空调系统的时候,应当于空调所在区域的合适位置,设置温度传感器、湿度传感器,并科学测量温度、湿度的各项参数,全面把控测点温度的平均值和湿度的平均值,并根据温度、湿度最不好的数据,来进行有效的参数调节,从而科学设定全空气系统的送风参数,使之保持良好的运行状态,将室内空调区域内的温度、湿度,一直控制在令人舒适的数值范围内。可利用设定控制系统运算结果,结合实际测量数据,来调节空气水换热器水侧二通电动调节阀,以降低能源消耗,提高能源利用率。需要注意的是在设计全空气系统的时候,可将直接数字式控制器安装于空调机房中,设定启动和停机时间,使之自动控制,也可以根据实际情况调节启动和停机的时间,可充分发挥编程技术的作用。

2.3 智能化空调系统设计

在智能建筑暖通空调系统设计过程中,需要转变传统的设计方案,充分发挥智能化技术的作用,需逐步实现暖通空调的智能化运行,明确智能化暖通空调系统的设计目标,主要有:一是在进行暖通空调系统设计的时候,应当根据实际情况,来优化设计方案,可先设计多种方案,然后将这些方案进行对比,从质量、节能效果、运行成本等各方面进行综合评估,以寻求最佳的暖通空调系统设计方案,确定适宜的各项参数,从而减少暖通空调系统运行的能源消耗,使之具备较好的节能效果 。二是模拟暖通空调系统,模拟暖通空调运行状态,简化控制流程,使之能够保持稳定运行,避免系统出现故障。三是在设计暖通空调系统的时候,不仅要突出其智能性,还要注重节能设计,需遵循相应的设计原则,加强暖通空调能量管理,不断地优化系统控制体系,采取有效的技术措施,来提高智能建筑中暖通空调系统的设计水平,保障其应用效果。可充分发挥现代科学技术的作用,包括但不限于互联网技术、物联网技术、云计算技术等。应当合理使用云温、云遥控器,从开关、电器等方面来实现有效的节能,使用先进的智能化产品。基于施工现场和云端平台,来统一管理广域网。

3 提高智能建筑中暖通空调系统节能性的有效措施

3.1 基于节能理念优化建筑热工性能

在智能建筑暖通空调系统设计的过程中,想要提高系统的节能水平,应当优化建筑热工性能。既要保证建筑围护结构的密封性,又要做好保温、遮阳工作。建筑围护结构设计后,能够释放建筑物内部热能,建筑物外表面的性能,将直接影响建筑物的热量传递效果。这就要求在设计暖通空调系统的时候,需要重视围护结构密封施工,选择具有保温性的围护结构材料,来处理建筑外墙、屋顶等,以有效控制和调节室内温度,降低能源消耗,满足建筑节能需求。

3.2 科学设计智能建筑供暖系统

在设计智能建筑供暖系统的时候,要从以下几个方面着手把控:第一,为了使供热设备实现自动化控制,可设置气候补偿器,设计热媒一次网电动调节阀,以此来减少供热设备中的出水温度;如若是室外供暖,那么则可以通过传感器技术来把控室外温度数值,绘制室外温度调节曲线,然后根据这些数据来调节一次网水的流量,确定二次水温度下的室外温度值。第二,如果供暖系统在运行过程中存在较大的阻力,而且不同环路所产生的阻力有所不同时,则可将二次循环泵设置于用户侧,利用供水温度调节曲线来改变水泵的转速,进行有效的调整。可利用水力平衡计算方式,来配置水力平衡装置,控制好环路和环路之间的压力差,应当小于百分之十五,如此才能避免能源的浪费。第三,在设计供暖系统的时候,此系统应当具备有效调控室温的功能,并且要具有节能性,满足室内热舒适要求。如若使用的是散热器采暖方式,则要将自动温控调节阀设置在散热器供水支管上,以此来动态化调节水流流量;如果使用的是地板辐射采暖系统,那么则要将自动温控阀设置于分集水器供水支管上,尤其注意的是每一个分支都必须配备一个手动调节阀,以此来有效把控室内温度,调节水流流量。

3.3 有效设计变频空调和通风系统

在智能建筑暖通空调系统设计的时候,需要注重变频空调和通风系统设计,一方面,可设计供回水总管阀,利用其压力差来调整循环泵的转速,减少能源消耗。另一方面,则可以充分发挥冷却塔风机变频器的频率,根据其频率值来进行相应的控制。通风系统的设计,则有利于满足人们对空气质量的要求,减少二氧化碳的污染,使建筑室内空气保持清新。

4 结束语

总而言之,在智能建筑工程建设中,应当重視暖通空调系统设计工作,需转变传统的暖通空调系统设计理念,坚持绿色建筑理念,充分发挥现代科学技术作用,引入先进的施工技术和设备,以提高暖通空调系统运行效率,保障其运行状态的稳定,与此同时减少系统运行中的能源消耗量,起到良好的节能环保作用。

参考文献:

[1]唐娟.暖通空调系统在建筑空调节能设计中的应用[J].工程建设与设计,2020,(02):35-36.

[2]梁小波.智能建筑暖通空调系统设计的优化[J].四川水泥,2017,(08):103.

[3]何红艳.对智能建筑暖通空调的系统选择运用的探究[J].电子乐园,2019:0226-0226.

[4]刘景春,殷必彤.空调系统在智能建筑中的节能与设计探析[J].科学与信息化,2019:40,46.

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