一种建筑环境优化控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种建筑环境优化控制系统及方法，系统包括设置于建筑内空间区域的新风机组与风管，所述新风机组内具有高效过滤网、静电除尘装置、变频风机，所述风管内安装了风速仪与执行器；设置于建筑内空间区域的智能环境监测传感器，包含颗粒物探测器、有害气体浓度传感器、温湿度传感器；与所述智能环境监测传感器、风速仪、执行器和风机电控柜连接的控制器，与所述控制器连接的交换机，与所述交换机连接的上位管理设备，包含服务器与管理工作站。利用所述高效过滤网、静电除尘装置去除送入室内的新风与回风中颗粒物。通过设计独特的系统联动控制方法，优化建筑内环境空气质量、补偿室内温湿度。补偿室内温湿度。补偿室内温湿度。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑环境优化控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及建筑室内环境优化
，尤其涉及一种建筑环境优化控制系统及方法。

技术介绍

[0002]现代建筑是以人、建筑和自然环境的协调发展为目标，在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时，尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏，充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。现代建筑强调室内环境的空气质量，而影响空气质量的因素包括空气流动、空气的洁净程度等。
[0003]目前，建筑内常用做法是以室内CO2浓度为限定值，根据CO2的浓度变化控制新风量，保证室内CO2浓度的平衡。这种室内环境的控制方法过于单一，对于室内的空气洁净度、空气污染物以及空气流速无明显控制及改善。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种建筑环境优化控制系统及方法，基于环境各类传感器的反馈，通过控制新风系统改善室内颗粒物、有害气体及温湿度等，实现室内空气的洁净度、空气质量、人体体感达到较优状态的目标。
[0005]为解决室内环境的控制方法过于单一问题，本专利技术提供一种建筑环境优化控制系统，包括：
[0006]设置于建筑内空间区域新风系统的新风机组及风管，所述新风机组内具有高效过滤网、静电除尘装置和变频风机，所述风管包括新风管、送风管、回风管和排风管，所述风管内安装了若干风速仪与若干执行器；
[0007]设置于建筑内空间区域的若干智能环境监测传感器和风机电控柜；
[0008]与所述智能环境监测传感器、执行器和风机电控柜连接的控制器；
[0009]与所述控制器连接的交换机；
[0010]与所述交换机连接的上位管理设备。
[0011]进一步的，在上述系统中，所述变频风机包括送风机和排风机，所述风机电控柜集成了风机的供电与控制回路，用于风机的供电与现地控制。
[0012]进一步的，在上述系统中，若干所述风速仪分别安装于新风管、送风管、回风管和排风管上，所述执行器包含冷热水阀、加湿阀、支管末端电动调节阀，若干所述智能环境监测传感器均匀分布于建筑空间区域，所述智能环境监测传感器包含颗粒物探测器、有害气体探测器、温湿度探测器。
[0013]进一步的，在上述系统中，所述控制器包括主控制器与分控制器，所述主控制器与分控制器相互连接，所述分控制器与智能环境监测传感器、风速仪、执行器、风机电控柜连接设置，所述交换机分别和控制器与上位管理设备通过有线连接，所述上位管理设备包括服务器与管理工作站，并安装专业的上位管理软件。
[0014]根据本专利技术的另一面，还提供一种建筑内环境空气质量控制方法，采用上述任一项的建筑环境优化控制系统，所述方法包括风量平衡控制、空气质量优化控制、相对湿度优化控制、温度补偿控制，各控制方法可根据系统的运行不断优化设定控制参数。
[0015]进一步的，所述风量平衡控制包括：
[0016]步骤S1，根据建筑室内新风系统风速的要求，确定送风总管最大与最小送风流速，通过观察送风管内风速仪反馈数据确定送风机的最大与最小风机频率限定值；
[0017]步骤S2，对照送风总管最大与最小送风流速，观察送风管内所述送风风速仪反馈的数据，确定所述送风机的最大与最小风机频率限定值；
[0018]步骤S3，在限定范围内，同时开启所述送风机与排风机，通过观察所述新风风速仪、送风风速仪、回风风速仪、排风风速仪反馈数据，不断调节与测试送风机与排风机的运行频率，使室内风量平衡，并计算形成风量平衡的送、排风机运行频率比例系数；
[0019]步骤S4，新风系统启动时，所述送风机与排风机按此比例系数的频率联动运行。
[0020]进一步的，所述建筑室内空气质量优化控制包括：
[0021]步骤S10，以送风管最小送风流速为初始设定值，基于送风总管上风速仪测量的实时反馈风速，主控制器采用PID模式控制送风机频率，调节送风总管的风速至初始设定值；
[0022]步骤S20，通过逐步加大送风量设定值，寻找所述新风机组服务区域内标准空气质量分指数(IAQI)(即根据国家标准设定的PM2.5、PM10、CO等浓度限值计算空气质量指数一级(优0～50)、二级(良51～100)梯度)关联的送风流速梯度值，并将梯度值发送至所述上位管理软件进行统计与分析，通过不断测试与大数据分析计算，形成适合该服务区域的送风流速梯度表；
[0023]步骤S30，所述上位管理软件根据新风机组整体服务区域内所有PM2.5、PM10、CO等实时反馈数据的加权平均值确定送风流速梯度值，主控制器在接收到所述上位管理软件下发的送风流速设定值后，基于送风总管上送风风速仪的实时风速反馈，采用PID模式控制送风机频率，使送风流速稳定在设定值，实现环境空气质量的一次调节；
[0024]步骤S40，根据建筑室内PM2.5、PM10、CO、CO2、甲醛的指标及要求分别选取各数据设定值，对比单个房间PM2.5探测器、PM10探测器、CO浓度传感器、CO2浓度传感器、甲醛浓度传感器的实时反馈数据，分控制器计算并从上述反馈数据中选择超出比例高的一项数据；基于该项数据设定值，分控制器采用PID模式控制支管末端电动调节阀的开度，调节送入服务单元区域的风量，完成控制系统对环境空气质量的二次调节；
[0025]步骤S50，若通过上述的调控一段时间后，新风机组整体服务区域内PM2.5、PM10、CO、CO2、甲醛等任一种环境数据仍然超过浓度限值，主控制器则控制新风机组送风机频率调节至最大允许送风流速的频率，保持空气不断循环直到该环境数据符合要求后，控制系统再次恢复到PID追踪送风流速梯度值的控制模式；最终，完成对新风机组整体服务区域空气质量的优化控制。
[0026]进一步的，所述建筑室内相对湿度优化控制包括：
[0027]步骤S100，所述上位管理软件根据国家标准设定新风机组整体服务区域的相对湿度标准范围(夏季40～80％、冬季30～60％)，设定建筑室内夏季、冬季标准的相对湿度梯度表；
[0028]步骤S200，依据新风系统整体服务区域湿度反馈数据的加权平均值确定相对湿度
梯度值，主控制器在接收到所述上位管理软件下发的相对湿度设定值后，基于送风总管上送风温湿度探测器301的湿度数据反馈，采用PID模式控制加湿阀开度来调节送风总管内空气湿度，完成控制系统对送风总管内空气相对湿度的一次调节；
[0029]步骤S300，所述上位管理软件根据新风系统服务单元区域相对湿度的实时数据反馈，确定该区域相对湿度梯度值；分控制器在接收到所述上位管理软件下发相对湿度设定值后，基于服务单元区域内回风温湿度探测器的湿度反馈，采用PID模式控制支管末端电动调节阀的开度，调节送入服务单元区域的风量，完成控制系统对送风支管内空气相对湿度的二次调节；服务单元区域内环境相对湿度控制的优先级低于空气质量控制。最终，完成对新风机组整体服务区域相对湿度的优化控制。
[0030]进一步的，所述建筑室内温度补偿控制包括：
[0031]步骤S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑环境优化控制系统，其特征在于，包括：设置于建筑内空间区域新风系统的新风机组及风管，所述新风机组内具有高效过滤网(10)、静电除尘装置(11)和变频风机，所述风管包括新风管、送风管、回风管和排风管，所述风管内安装了若干风速仪(500)与若干执行器(600)；设置于建筑内空间区域的若干智能环境监测传感器和风机电控柜(100)；与所述智能环境监测传感器、执行器(600)和风机电控柜(100)连接的控制器(700)；与所述控制器(700)连接的交换机(800)；与所述交换机(800)连接的上位管理设备(900)。2.如权利要求1所述的建筑环境优化控制系统，其特征在于，所述变频风机包括送风机(102)和排风机(104)，所述风机电控柜(100)集成了风机的供电与控制回路，用于风机的供电与现地控制。3.如权利要求1所述的建筑环境优化控制系统，其特征在于，若干所述风速仪(500)分别安装于新风管、送风管、回风管和排风管上，所述执行器(600)包含冷热水阀(601)、加湿阀(602)、支管末端电动调节阀(603)，若干所述智能环境监测传感器均匀分布于建筑空间区域，所述智能环境监测传感器包含颗粒物探测器(200)、有害气体探测器(400)、温湿度探测器(300)。4.如权利要求1所述的建筑环境优化控制系统，其特征在于，所述控制器(700)包括主控制器(701)与分控制器(702)，所述主控制器(701)与分控制器(702)相互连接，所述分控制器(702)与智能环境监测传感器、风速仪(500)、执行器(600)、风机电控柜(100)连接设置，所述交换机(800)分别和控制器(700)与上位管理设备(900)通过有线连接，所述上位管理设备(900)包括服务器(901)与管理工作站(902)，并安装专业的上位管理软件(903)。5.一种建筑环境优化控制方法，其特征在于，采用如权利要求1～4任一项所述的建筑环境优化控制系统，所述控制方法包括风量平衡控制、空气质量优化控制、相对湿度优化控制和温度补偿控制。6.如权利要求5所述的建筑环境优化控制方法，其特征在于，所述风量平衡控制包括以下步骤：步骤S1，根据建筑室内新风系统风速的要求，确定送风总管最大与最小送风流速；步骤S2，对照送风总管最大与最小送风流速，观察送风管内所述送风风速仪(502)反馈的数据，确定所述送风机(102)的最大与最小风机频率限定值；步骤S3，在限定范围内，同时开启所述送风机(102)与排风机(104)，通过观察所述新风风速仪(501)、送风风速仪(502)、回风风速仪(503)、排风风速仪(504)反馈数据，不断调节与测试送风机(102)与排风机(104)的运行频率，使室内风量平衡，并计算形成风量平衡的送、排风机运行频率比例系数；步骤S4，新风系统启动时，所述送风机(102)与排风机(104)按此比例系数的频率联动运行。7.如权利要求5所述的建筑环境优化控制方法，其特征在于，所述空气质量优化控制包括以下步骤：步骤S10，以送风管最小送风流速为初始设定值，基于送风总管上所述送风风速仪(502)测量的实时风速为反馈量，所述主控制器(701)采用PID模式控制所述送风机(102)的
频率，调节送风总管的风速至初始设定值；步骤S20，通过逐步加大送风流速设定值，寻找所述新风机组服务区域内标准空气质量分指数关联的送风流速梯度值，并将梯度值发送至所述上位管理软件(903)进行统计与分析，通过不断测试与大数据分析，形成适合该服务区域的送风流速梯度表；步骤S30，所述上位管理软件(903)根据新风机组整体服务区域内所有PM2.5、PM10、CO等实时反馈数据的加权平均值确定送风流速梯度值，所述主控制器(701)在接收到所述上位管理软件(903)下发的送风流速设定值后，基于送风总管上所述送风风速仪(502)测量的实时风速为反馈量，采用PID模式控制所述送风机(102)频率，使送风流速稳定在设定值，实现环境空气质量的一次调节；步骤S40，根据建筑室内PM2.5、PM10、CO、CO2、甲醛的单项指标及要求分别选取设定值，对比单个房间PM2.5探测器(201)、PM10探测器(202)、CO浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：程国明，王汇，应寅，安泰，王俊昊，顾辰旻，马黎，
申请(专利权)人：上海市安装工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：