在這種背景下,自動化控制技術被列為建筑設計的基本要求之一。作為交通運輸建筑中的典型大型公共建筑代表,航站樓建筑中的暖通空調系統龐大而復雜,設備運行控制點位多,自控系統的應用極大地提高了室內環境參數的合理性,提高了系統之間運行的安全性,提高了各個系統運行的經濟性,對于合理降低建筑設備的能耗意義重大。

　　1項目概況

　　本項目位于湖北省宜昌市,新建兩層半前列式的新航站樓,為航站區改擴建工程項目中的航站樓子項。建筑面積41674.67m2。地下兩層,地上兩層(局部夾層),總建筑高度23.60m。功能為國內值機、安檢、候機、到達、行李提取、交通換乘及設備用房等。

　　2自控系統原則

　　本項目暖通空調自控系統首要任務是保證航站樓各個功能區域的室內空氣設計參數滿足設計要求,保證熱濕環境相對舒適,同時使供暖、通風及空調系統的各設備均高效可靠運行,以減少維護管理的勞動強度。其次,通過系統間的聯鎖控制,提供供暖、通風及空調系統之間的優化運行和能耗控制方案,提供設備運行信息,進行節能管理,并作為系統設備管理決策依據。

　　3自控系統范圍

　　本項目暖通自控系統對樓內各系統的運行進行集中管理,具體包括冷源系統、輸配系統、空調系統及通風系統等。暖通自控系統檢測與監控內容包括參數檢測、參數與設備狀態顯示、自動調節與控制、工況自動轉換、設備聯鎖與自動保護、能量計量以及中央監控與管理等。

　　4冷源系統的監控

　　本項目冷源采用電制冷,選擇水冷離心式變頻冷水機組和水冷螺桿式變頻冷水機組聯合運行。根據航站樓的負荷特性、制冷站的裝機容量及冷水機組臺數制定運行策略,測量實際冷負荷,并根據運行策略相應地改變冷水機組制冷量,實現變頻控制:改變啟停臺數,實現群控。通過網關將冷源部分集成到監控系統內,以實現對冷水機組的控制,實現對溫度、壓力、水流狀態的監視及控制。

　　5輸配系統的監控

　　輸配系統在冷源由站房向末端輸送過程中起著重要作用,負荷側與冷機側的能量平衡是空調輸配系統控制的首要任務。

　　5.1啟停順序

　　冷水機組、冷凍水泵、冷卻水系統進行相應的電氣聯鎖并實現自動化啟�？刂�,啟動順序為:電動水閥一冷卻水泵一冷凍水泵一冷卻塔風機一冷水機組:系統停機時與上述順序相反。

　　5.2冷凍水系統

　　本項目冷凍水系統采用一次泵主機側和負荷側均變流量的方式。根據空調水系統最不利環路末端壓差信號調節冷凍水循環泵轉速,流量按照用戶側實際需求進行調節,水環路分集水器之間設電動壓差旁通閥,按最大冷水機組蒸發器允許的最小流量進行設計。

　　5.3冷卻水系統

　　根據室外氣候狀況及冷負荷,調整冷卻水的運行工況,使得冷卻水水溫處于設計范圍內。

　　6空調末端系統的監控

　　6.1全空氣系統

　　對于航站樓內值機、安檢、候機等高大空間,在空調區域設置溫濕度傳感器,以測點溫濕度平均值或者最不利點溫濕度數據作為控制調節參數依據,確定全空氣系統送風狀態參數,使空調區域的溫濕度全年處于舒適區范圍內。根據空調區域實測數據,結合PID運算結果,控制安裝于空氣水換熱器水側二通電動調節閥,保證全空氣系統供冷量與所需冷負荷相當,減少能源浪費。全空氣系統電控型鼓形噴口、球形噴口、旋流風口,冬、夏季狀態的轉換自控系統根據工況完成轉換。

　　當組合式空調機組處于自動狀態時,安裝在空調機房內的直接數字式控制器,按預先編寫的軟件程序來滿足全空氣系統的自動控制和操作順序,可根據預定的時間表控制系統的啟停,也可以根據航站樓實際航班動態信息控制啟停時間的變化。

　　對航站樓內若干臺組合式空調機組進行集中化管理,顯示各個組合式空調機組的啟停狀態、送風參數、風閥/水閥狀態,自動統計組合式空調機組工作時間。當其因過濾器壓差過大、電機過載或其他原因停機時,通過中央控制管理機故障報警提供保護功能。

　　6.2新風系統

　　航站樓新風機組的監測內容包括風機手/自動轉換狀態、過濾網淤塞報警、新風溫度等。新風根據送風溫度進行控制,將新風送風溫度與設定值送至DDC比較,經PID運算后控制安裝于空氣水換熱器水側二通電動調節閥,保證新風出口溫度偏差值在設計允許范圍內,減少能源浪費。

　　對航站樓內若干臺新風機組進行集中管理,顯示各個新風機組的啟停狀態、送風溫度、風閥/水閥狀態,并提供故障報警保護功能。

　　6.3風機盤管系統

　　風機盤管采用兩管制系統,雙位控制,依靠室內溫度控制器和電動兩通(通斷調節)水閥來實現,控制方式設置為就地及集中兩種方式。根據室內溫度控制器的實測數據信號,通過進行送風機的高中低擋風速調節、水閥的通斷調節從而實現室內溫度的調控。

　　6.4多工況運行監控

　　空調系統的運行,采用基于全年運行工況的節能控制,根據室內參數要求和室外空氣參數變化,采用不同的空氣處理方案以滿足室內設計參數的要求。室外空氣狀態的變化會引起建筑物外圍護結構傳熱量的變化及送風狀態的改變,這兩者均會影響空調房間的空氣狀態。自控系統通過模擬量控制回路解決工況區間內的調節問題,通過邏輯控制回路解決工況之間的轉換問題,來滿足全空氣系統全年多工況運行問題。

　　本項目航站樓內的空調系統以舒適性空調為主,室內空氣參數的可允許波動范圍較大。通過自控系統實時監測全空氣系統新風、送回風濕度,根據新風溫度對回風溫度的設定值進行再設定,空調季采用最小新風比運行以利于節能:過渡季為全新風運行,使得室內狀態點隨著室外空氣狀態變化,既可以最大限度地節能,又可提高室內空氣品質和舒適度。

　　7通風系統的監控

　　通風系統平時承擔著排出室內污染物、改善室內空氣環境的作用。當航站樓通風系統處于樓宇自控系統控制模式時,可根據預定的時間表控制通風風機的啟停,也可根據實際航班動態信息控制啟停時間的變化,并監測通風風機運行狀態、故障報警。當火災發生時,將由消防自動報警系統強制控制通風風機運行狀態。

　　8結語

　　本文結合實際工程案例對暖通空調系統的自動化控制進行了應用設計,對于實現航站樓室內空氣設計參數并保證系統之間安全可靠地運行提供了有利的支撐,在提高暖通空調系統運行合理性的同時,節約了人力成本,最大限度地節省了能源消耗,減少了運行成本,產生了一定的經濟效益。