自動(dòng)控制在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的發(fā)展與應(yīng)用

　　摘要：近年以來，建筑行業(yè)在新裝備、新材料、新工藝、新技術(shù)方面發(fā)展迅速，自動(dòng)控制技術(shù)作為建筑系統(tǒng)中的重要一環(huán)，也取得了顯著發(fā)展和進(jìn)步。自動(dòng)控制技術(shù)較多的被應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，其不僅提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，還減少了大量的人力投入。建筑物中的暖通空調(diào)系統(tǒng)是能耗的“大戶”，其引入自動(dòng)控制系統(tǒng)后，可提高暖通設(shè)備的運(yùn)行效率，降低系統(tǒng)的總能耗，同時(shí)還降低了系統(tǒng)維護(hù)的人力成本。由此可見，研究自動(dòng)控制在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的發(fā)展和應(yīng)用具有重要的實(shí)用價(jià)值和長(zhǎng)遠(yuǎn)效益。

　　關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制;暖通空調(diào)系統(tǒng);發(fā)展與應(yīng)用

　　暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工，是決定一個(gè)暖通工程能否成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)方案是靈魂，施工安裝是軀體。設(shè)計(jì)方案應(yīng)著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)、因地制宜，根據(jù)一個(gè)建筑的特點(diǎn)和需求進(jìn)行綜合考慮而制定。方案確定后，在后續(xù)的施工安裝中，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案和規(guī)范，加強(qiáng)施工中的過程管理，否則工程的質(zhì)量和效能將難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。自動(dòng)控制技術(shù)貫穿于暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝全過程，其發(fā)展和應(yīng)用為暖通從業(yè)人員提供了新的思路和方向。本篇論文主要從自動(dòng)控制技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的具體表現(xiàn)形式、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)等幾個(gè)方面入手，對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)和施工中常見的問題以及具體應(yīng)用方式進(jìn)行深入的探討和闡述。

　　1 自動(dòng)控制在暖通空調(diào)中的具體表現(xiàn)形式

　　隨著我國(guó)在自動(dòng)控制技術(shù)方面的不斷發(fā)展，以及暖通工程施工模式的創(chuàng)新與進(jìn)步，二者的結(jié)合應(yīng)用不斷深入，現(xiàn)已逐漸發(fā)展成熟。結(jié)合多年的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合具體的設(shè)計(jì)和施工工作來看，自動(dòng)控制技術(shù)在暖通空調(diào)中的具體表現(xiàn)形式主要有以下幾個(gè)方面：

　　1.1 機(jī)械設(shè)備制造技術(shù)

　　在暖通設(shè)計(jì)和施工的具體工作領(lǐng)域當(dāng)中，機(jī)械設(shè)備制造技術(shù)是其中一項(xiàng)非常關(guān)鍵的技術(shù)，并且在整個(gè)工作當(dāng)中起著基礎(chǔ)和前提的作用，自動(dòng)控制技術(shù)在應(yīng)用到具體的設(shè)備生產(chǎn)制造時(shí)，顯著提高了生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。在自動(dòng)控制技術(shù)的支持之下，相關(guān)設(shè)備的制造效率大幅提升，設(shè)備性能也得到了保障。并且根據(jù)自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)制造環(huán)境的監(jiān)測(cè)和分析，能夠在一些方面提高設(shè)備的實(shí)用性，推動(dòng)設(shè)備制造技術(shù)的發(fā)展，用更加多元且完善的設(shè)備制造系統(tǒng)保障整個(gè)生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。

　　1.2 傳感器技術(shù)

　　傳感器技術(shù)提高了暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，因此自動(dòng)控制技術(shù)中的傳感器技術(shù)是貫穿整個(gè)施工的關(guān)鍵技術(shù)。傳感器技術(shù)與施工安裝應(yīng)用相結(jié)合，使相關(guān)工作人員能夠更加準(zhǔn)確地了解和掌握設(shè)備與工作環(huán)境的工況，監(jiān)測(cè)使用空調(diào)場(chǎng)所的空氣溫濕度、氣流速度、潔凈度及噪聲等參數(shù)(基本構(gòu)成見圖1)。在空氣質(zhì)量不能滿足要求時(shí)，給相關(guān)的工作人員足夠的時(shí)間處理故障，以防止損失的擴(kuò)大和安全事故的發(fā)生。

　　2 暖通空調(diào)工設(shè)計(jì)和施工的常見問題

　　2.1 負(fù)荷計(jì)算不夠精準(zhǔn)

　　負(fù)荷計(jì)算的準(zhǔn)確、精準(zhǔn)度對(duì)暖通空調(diào)工程有著很大的影響，而且這也是暖通空調(diào)工程中普遍存在的問題。在對(duì)建筑物的冷熱負(fù)荷計(jì)算時(shí)，通常相關(guān)規(guī)范和文件中都指出了暖通空調(diào)工程的影響因素，但在暖通空調(diào)工程的實(shí)際施工過程中，多數(shù)設(shè)計(jì)人員在考慮暖通空調(diào)工程的影響因素時(shí)，仍會(huì)存在一些缺陷和疏漏。因此，空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算需認(rèn)真對(duì)待和審核，以避免出現(xiàn)偏差。

　　2.2 消防排煙設(shè)計(jì)不夠科學(xué)

　　目前，在很多高層建筑工程中，其暖通設(shè)計(jì)并沒有嚴(yán)格按照通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)消防排煙的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。比如，在消防排煙管道穿過變形縫和洞口時(shí)，未采取有效的柔性管道過渡和防護(hù)措施，排煙功能將留下隱患且難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，一些防火閥、排煙口的設(shè)計(jì)尺寸出現(xiàn)疏忽，也會(huì)導(dǎo)致排煙口的負(fù)壓值及排煙量不能滿足排煙要求。防排煙系統(tǒng)是消防系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，其防火閥、排煙口等部件需要與自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，在消防排煙設(shè)計(jì)時(shí)需統(tǒng)籌認(rèn)真考慮。

　　2.3 空調(diào)管道設(shè)計(jì)不夠規(guī)范

　　暖通空調(diào)施工不符合暖通空調(diào)管道設(shè)計(jì)規(guī)范，不嚴(yán)格遵守現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。在多數(shù)暖通空調(diào)工程中，空調(diào)冷熱水管道的設(shè)計(jì)坡度很多都不符合規(guī)范，管道內(nèi)的水流速度異常，且容易產(chǎn)生氣堵，使系統(tǒng)不能正常地進(jìn)行供熱和供冷。其次，目前有部分建筑工程的空調(diào)水系統(tǒng)采用異程管路系統(tǒng)，使不同樓層甚至同樓層的管道內(nèi)水壓不均衡，水流量分配嚴(yán)重失衡。這種空調(diào)水管道的設(shè)計(jì)，產(chǎn)生連鎖效應(yīng)，勢(shì)必影響空調(diào)制冷及制熱效果。對(duì)于空調(diào)水系統(tǒng)，通常建議設(shè)計(jì)成同程系統(tǒng)，對(duì)于不能設(shè)計(jì)成同程系統(tǒng)的情況，建議增設(shè)流量平衡閥。關(guān)于流量平衡閥選用動(dòng)態(tài)還是靜態(tài)的，應(yīng)考慮空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求而確定。

　　2.4 通風(fēng)設(shè)計(jì)不夠合理

　　通風(fēng)系統(tǒng)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中占有重要地位。通常，在建筑起初設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到經(jīng)濟(jì)效益及建造成本，建筑的公共走廊及樓梯間等公共區(qū)域的空間通常被設(shè)計(jì)的很小，導(dǎo)致通風(fēng)管道的安裝空間受限。為滿足建筑內(nèi)部的通風(fēng)和新風(fēng)需求，設(shè)計(jì)師需量體裁衣，合理設(shè)計(jì)風(fēng)管尺寸，同時(shí)對(duì)于風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓也要經(jīng)過精確計(jì)算后再確定。同時(shí)，通風(fēng)風(fēng)機(jī)、新風(fēng)風(fēng)機(jī)及各類風(fēng)口風(fēng)閥，也要根據(jù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，盡量采用可遠(yuǎn)程自動(dòng)控制的類型，以提高自動(dòng)化程度，已便于管理和維護(hù)。

　　2.5 暖通設(shè)計(jì)的性價(jià)比問題

　　當(dāng)前，中國(guó)積極支持建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，推進(jìn)環(huán)境建設(shè)和“四節(jié)一環(huán)保”理念。因此，在進(jìn)行暖通空調(diào)工程的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合當(dāng)前政策和趨勢(shì)，努力控制建造成本并盡量選用環(huán)保型材料，同時(shí)考慮暖通設(shè)計(jì)的全壽命周期的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。然而，在暖通工程設(shè)計(jì)過程中，多數(shù)設(shè)計(jì)人員忽視了價(jià)值問題，盲目追求美學(xué)、品牌和能源價(jià)格等因素。例如，在設(shè)計(jì)空調(diào)送回風(fēng)風(fēng)口的形式時(shí)，不考慮功能性和實(shí)用性，為了吊頂造型的美觀，隨意改變空調(diào)風(fēng)口尺寸和形式，導(dǎo)致很多空調(diào)在運(yùn)行后，無法完全發(fā)揮自身設(shè)備的效能，嚴(yán)重影響了空調(diào)效果。

　　3 自動(dòng)控制在暖通空調(diào)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

　　3.1 提高設(shè)備制造和施工的效率

　　首先，自動(dòng)控制技術(shù)通過減少人力的投入能夠大大節(jié)省人力成本，用自動(dòng)化的設(shè)備生產(chǎn)線完成空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)制造，提高了設(shè)備制造的質(zhì)量和效率;其次，自動(dòng)控制技術(shù)還能夠有效提高施工安裝效率，保障整體施工工作的順利推進(jìn)。暖通空調(diào)工程的經(jīng)濟(jì)效益與施工效率直接相關(guān)，在傳統(tǒng)的施工技術(shù)當(dāng)中，投入的人力成本很大，自動(dòng)化程度較低。在暖通系統(tǒng)安裝中，把不同工序進(jìn)行分解，將人力消耗高且重復(fù)的工作，通過自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行輔助將顯著提高工作效率。比如，空調(diào)系統(tǒng)中常用的鐵皮風(fēng)管，以前基本都靠人工加工和拼裝，現(xiàn)在通過自動(dòng)化生產(chǎn)線及等離子切割設(shè)備，可將各種鐵皮風(fēng)管和配件直接生產(chǎn)出來，且尺寸準(zhǔn)確、質(zhì)量可靠，大大提升了施工效率。

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