智能建筑中暖通空调和照明系统控制策略

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1、智能建筑中暖通空调和照明系统控制策略　1、概述　　美国卡内基-梅隆大学建筑系建筑物性能测试中心（CenterforPerformanceandDiagnostics，DepartmentofArchitecture，CarnegieMellonUniversity）所筹建的智能工作区间（IntelligentPIncorporated，JohnsonControls，SiemensEnergyandAutomationInc，SiemensAG等著名的大公司，学校即为卡内基-梅隆大学建筑系的建筑物性能测试中心。IU）建筑系在参照了日本、德国、法国、英国和北美的各

2、项研究成果后，重新设计而建成的这个新型研究中心必将会推动建筑界以及智能建筑学科的发展。　　智能建筑中HVAC和照明系统的计算机控制系统，是智能建筑的重要组成部分。此系统的工作性能，直接关系到提高工作环境的舒适度而提高工作人员的工作效率，也是关系到节约能源和环境保护的重要手段。计算机控制系统根据工作区间的内部条件和外部条件，适时或按计划自动控制室内温度、湿度、工作区间的亮度等。计算机控制系统是体现“智能”诸因素中最重要的因素之一。一个在建筑中使用的设备被称为“有智能”或“是一个智能单元”，或一座建筑物被称为智能建筑，计算机控制系统的应用是必要条件。所以，计算机控制

3、系统的应用与控制策略是评价智能建筑的重要的因素之一。　　本文以美国卡内基-梅隆大学建筑物性能测试中心的智能工作区间的HVAC和照明系统的控制系统为例，说明智能建筑控制系统结构和控制策略。　　2、智能建筑集成系统中的计算机控制系统　　2.1主要设备　　2.1.1蒸发式冷却空调系统此系统的3阶段供冷启动顺序为：热转轮启动，蒸发冷却器启动，备用冷却盘管启动；其两阶段供热启动顺序为：热转轮运行进行热回收，利用热水盘管加热处理空气。此空调系统主要任务是保证室内空气的清新，提供室内的基本温度保证。　　2.1.2埋管式辐射墙板墙架上和空气中的温度传感器提供水流阀门的控制信号。

4、它是在室内基本温度点基础上，对温度进行再调整的设备。　　2.1.3屋顶通风装置室外温度、湿度、风力、降雨量，室内温度、湿度，提供此开关控制信号。它是室内温度、湿度调整的辅助设备，也是节约能源的重要手段。其动力是日光反射板上的太阳能电池。　　2.1.4日光反射板阳光和温度都是照明系统和温度系统的信号源，光线反射板受控于这两个系统。既能遮光，也能将室外光线反射到室内。　　2.1.5照明系统由房间使用状况检测、日光、阳光反射、室内光照度等检测信号，用开关、遥控器或计算机程序控制此系统。　　2.1.6个人工作环境系统在个人工作环境系统中，温度、湿度、房间使用状况检测、空

5、气流速、空气品质等数据均为控制因素。每人工作环境系统的温度、湿度的期望值，房间使用状况检测数据，由系统中的传感器或由人工给定，由通讯系统传送给上一级（网络工作级）和系统工作站，由网络工作级和系统工作站的计算机控制系统控制此个人工作环境系统的系统参数。　　2.1.7控制系统和主配电盘它是控制、电源和通讯系统的神经网络。　　2.2控制系统控制系统分为两大控制部分：　　2.2.1温度和空气品质控制系统温度和空气品质控制系统的控制目标包括蒸发式冷却空调系统、埋管式辐射墙板、个人工作环境系统、可开启窗户、屋顶通风装置等。本系统的传感器包括室内温度、室内湿度、室外温度、室外

6、湿度、冷热水流数据、房间使用状况、空气品质（CO2）数据、露点温度，以及室外风力等。执行机构是热转轮、蒸发冷却器、水流阀门、空气处理器、加热盘管、冷却盘管、气流混合调节器、水压调节器、屋顶通风装置等。　　2.2.2照明控制系统照明控制系统的控制目标包括环境灯、周边灯、工作灯、室内遮光设备、日光反射板等。灯光控制系统的传感器包括室外日光检测器（最大照度）、室内照度检测器、房间使用状况等。执行器是控制日光反射板的电机，控制天窗、可开启窗户、门遮阳设备的电机，数字式日光灯整流器，数字式相位灯光调节器，数字转换器等。　　温度和空气品质这两个控制系统和照明控制系统是互相干

7、扰的。譬如，为了节约能源和得到舒适的工作环境，冬天和夏天对日光的需要是不同的。　　2.3控制系统结构总控制工作站热冷水系统热水系统冷水系统空气处理系统空气处理单元-1（AHU1）　　空气处理单元-3（AHU3）　　埋管式辐射墙板埋管式辐射墙板控制系统埋管式辐射墙板1-26（分组）　　个人工作环境系统个人工作环境系统控制系统个人工作环境1-30（分组）　　系统接口温度/空气品质控制系统与照明控制系统接口（两个公司产品）　　控制系统的输入、输出量控制系统的输入、输出量的监测控制系统的硬件控制系统的硬件工作状况监测安全监视和检查系统门卫磁卡检查系统系统设备打印机网络设

8、备　　3、计算机控制系统