智能建筑節(jié)能是世界性的大潮流及大趨勢，也是中國改革與發(fā)展的迫切要求，是21世紀(jì)中國建筑事業(yè)發(fā)展的一個重點。節(jié)能與環(huán)保是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。從可持續(xù)發(fā)展理論出發(fā)，建筑節(jié)能的關(guān)鍵又在于提高能量效率，所以無論制訂建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)還是從事具體工程項目的設(shè)計，都應(yīng)把提高能量效率作為建筑節(jié)能的著眼點。

　　一、暖通空調(diào)概述

　　1.暖通空調(diào)的工作原理

　　暖通空調(diào)的主要工作原理是制冷劑在空調(diào)制冷機(jī)組內(nèi)的蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱量交換發(fā)生氣化，這一過程會使冷凍水的溫度降低，被氣化后的制冷劑在空壓機(jī)的作用下，會形成高壓、高溫的氣體，當(dāng)氣體流經(jīng)制冷機(jī)組的冷凝器時，則會被來自冷卻塔的冷卻水所冷卻，從而是氣體轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪?、低溫的液體，與此同時，被降溫后的冷凍水經(jīng)由水泵被送至空氣處理機(jī)的熱交換器中，隨后與混風(fēng)進(jìn)行冷熱交換形成冷風(fēng)源，最后經(jīng)由送風(fēng)管路送入到各個房間。通過這樣的循環(huán)過程，在夏季房間內(nèi)的熱量會被冷卻水帶走，流經(jīng)冷卻塔后釋放到空氣當(dāng)中。

　　2.空調(diào)供水系統(tǒng)

　　通常情況下，冷凍水系統(tǒng)內(nèi)的冷凍水管道均為循環(huán)式系統(tǒng)；變流量系統(tǒng)按照組成裝置的不同，可分為相對變流量和真正變流量兩種，其中真正變流量可以充分發(fā)揮變流量系統(tǒng)的節(jié)能潛力。

　　3.空氣處理單元

　　在空氣處理單元中，新風(fēng)與部分回風(fēng)經(jīng)混合后形成混風(fēng)，當(dāng)混風(fēng)經(jīng)由熱交換器冷凍水進(jìn)行熱交換后則形成送風(fēng)。冬季時，混風(fēng)能夠吸收能量，從而是溫度升高，夏季時，隨著混風(fēng)溫度降低，送風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)后會與室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱量的傳遞，最終將溫度調(diào)節(jié)至房間所需的設(shè)定值。此時房間內(nèi)的氣體在排風(fēng)機(jī)的作用下與新風(fēng)混合后，重復(fù)上訴過程進(jìn)行循環(huán)。由于混風(fēng)和冷凍水的熱交換過程是在熱交換器中進(jìn)行的，因此，熱交換器屬于暖通空調(diào)空氣處理單元中較為重要的組成部分。當(dāng)熱交換器的工作狀況處于部分負(fù)荷時，與設(shè)計工況是不同的，而在實際使用中，大部分時間熱交換器都是處于部分負(fù)荷狀態(tài)，也就是說其基本都處在非設(shè)計工況下工作，所以在進(jìn)行設(shè)計時應(yīng)盡量了解熱交換器的這一特點。

　　二、暖通空調(diào)工程設(shè)計優(yōu)化的重要性

　　其一，對暖通空調(diào)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，不僅可以滿足人們對工作和生活環(huán)境舒適性的要求，而且還可以使工作效率和生活質(zhì)量有所提高；其二，由于暖通空調(diào)工程屬于整個建筑中能耗較高的部分，所以對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，可以起到節(jié)約能源、提高能源利用率的作用；其三，隨著直接數(shù)字控制器（DDC）、變頻技術(shù)以及能源管理控制系統(tǒng)等的廣泛應(yīng)用，使暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計策略和控制技術(shù)相輔相成，在節(jié)能降耗的同時，能夠更好的對暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行指導(dǎo)和控制；其四，基于大部分暖通空調(diào)工程在設(shè)計之初，沒能很好考慮季節(jié)變化、時間以及房屋的朝向等問題引起的冷負(fù)荷變化，致使這樣的設(shè)計難免會造成能源的浪費，而對暖通空調(diào)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計后，可以從根本彌補(bǔ)這一缺陷，并且還能降低事故的發(fā)生幾率；其五，由于在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)備選型時，通常都是按照設(shè)備的最大負(fù)荷進(jìn)行計算的，并采用固定工作時間的方式運行。但是在大多數(shù)情況下，暖通空調(diào)都不是處于滿負(fù)荷運行的，同時由于多種因素的影響，如陽光照射、建筑外部環(huán)境的溫濕度、房間內(nèi)部的負(fù)荷變化等，一旦采用固定工作時間運行，必然會導(dǎo)致設(shè)備的使用效率低下，使能源大量浪費。因此，為了調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的運行時間，作為施工單位，對暖通空調(diào)的運行比較了解，就必須配合設(shè)計人員對暖通空調(diào)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，從而確?？照{(diào)系統(tǒng)的運行效率，達(dá)到節(jié)約能源的目的。

　　三、暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計方法

　　1.控制策略的優(yōu)化

　　由于空氣處理機(jī)的直接數(shù)字控制器（DDC）基本都是采用PTD進(jìn)行控制的，所以選用一個較為合適的PTD參數(shù)能夠起到促進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定運行的作用。PTD的系數(shù)高，可以使室內(nèi)溫度較快的達(dá)到預(yù)定值，反之這一過程會較慢，但也并不是說PTD的系數(shù)越高就越好，一旦系數(shù)太高時很容易引起DDC控制器失穩(wěn)。雖然PTD可以解決大多數(shù)場所的空調(diào)控制問題，但是有些特殊場所僅靠較高的PTD系數(shù)提高空調(diào)系統(tǒng)對負(fù)荷變化的響應(yīng)速度是很難解決問題的，比如影劇院等大熱慣性場所，對于這樣場所可采用雙級控制，即將溫度傳感器分別安裝在室內(nèi)和送風(fēng)道上，由主DDC控制器完成室內(nèi)溫度的設(shè)定，而水閥的驅(qū)動則可由副DDC按照主DDC以及風(fēng)道傳感器的指令來完成，基于風(fēng)道溫度變化的速度要快于房間內(nèi)溫度的變化，采用這樣的控制方式可以加速空調(diào)系統(tǒng)對溫度波動的響應(yīng)。在實際工程設(shè)計中，可以根據(jù)不同情況的需要，選擇不同的優(yōu)化控制，從而達(dá)到最優(yōu)的效果。如，寫字樓、大型商場等場所，夏、秋季在清晨時通過控制程序啟動空氣處理機(jī)，并利用室外的涼風(fēng)對室內(nèi)進(jìn)行全面換氣預(yù)冷，這樣做不進(jìn)可以節(jié)約能源消耗，而且還可以提高室內(nèi)空氣的質(zhì)量。

　　2.控制權(quán)的優(yōu)化設(shè)計

　　在某些特定的場合，如會議室，如果可以將空調(diào)或是通風(fēng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定功能放置在現(xiàn)場，那么則能夠更加符合用戶的需要。然而DDC本身卻并具備這樣的功能，必須添設(shè)專門的部件才能實現(xiàn)。為了實現(xiàn)這一功能必要時可以添設(shè)VRV控制面板的設(shè)定器，它可以給用戶帶來極大的方便和舒適性。

　　3.DDC的優(yōu)化

　　由于DDC控制系統(tǒng)的處理能力是不同的，所以應(yīng)根據(jù)各個場合不同的需要，選擇合適處理能力的DDC，如熱力站監(jiān)控點、冷凍機(jī)房等密集場合應(yīng)優(yōu)先考慮采用大型的DDC控制器，以減少控制器間的通訊和故障發(fā)生的頻率；對于通風(fēng)機(jī)、新風(fēng)機(jī)、空氣處理機(jī)等通常采用中型或小型的DDC即可滿足使用需要。目前，可編程邏輯控制器（PLC）的發(fā)展速度較快，其應(yīng)用范圍也越來越廣泛，因此，在暖通空調(diào)現(xiàn)場設(shè)備優(yōu)化控制工程中，可適當(dāng)加以采用，優(yōu)化效果也是比較明顯的。

　　4.控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計

　　在滿足靈活性和可擴(kuò)展性的基礎(chǔ)上，空調(diào)系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)盡量清晰、簡化，無論是采用RS485總線或是LonTalk總線的控制網(wǎng)絡(luò)都應(yīng)如此。由于分級多、分支多的網(wǎng)絡(luò)管理較為復(fù)雜，而且可靠性也比較低，雖然LonTalk總線在理論上能夠組成任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但是這種設(shè)計具有很大的隨意性，一旦運用不當(dāng)，在工程實踐中可能會有一定的技術(shù)風(fēng)險，從而使空調(diào)系統(tǒng)的成本增加。因此，在沒有特殊要求的工程中英盡可能使用RS485總線的控制網(wǎng)絡(luò)，并采用手拉手環(huán)網(wǎng)的布線方式。

　　5.BAS監(jiān)控中心

　　BAS監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)的是監(jiān)控整個空調(diào)、通風(fēng)以及動力系統(tǒng)的工作狀態(tài)，通常與安保監(jiān)控和消防控制等系統(tǒng)共用一間機(jī)房，而該機(jī)房一般都離冷凍機(jī)房、鍋爐房較遠(yuǎn)，在這里對空調(diào)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作顯然是不合適的，因此，建議在冷凍機(jī)房和鍋爐房現(xiàn)場控制室另設(shè)一臺監(jiān)控分站，并由該分站負(fù)責(zé)監(jiān)冷凍機(jī)、鍋爐監(jiān)控功能，同時該分站授權(quán)局限為冷熱源設(shè)備。

　　五、結(jié)論

　　能源目前顯得比較短缺，特別是現(xiàn)在使用空調(diào)的人逐年增多。空調(diào)自身的含氟制冷劑本身就會導(dǎo)致臭氧空洞的形成，而且空調(diào)工程的高能耗問題還會產(chǎn)生更多的二氧化碳，引發(fā)一系列的環(huán)境問題。這就更要求我們?nèi)で笠粭l節(jié)能的道路，來適應(yīng)社會的發(fā)展。因此，研究空調(diào)的節(jié)能問題顯得尤為迫切且重要。