空调系统自动控制逻辑编程技术规范出台
2025-11-05

随着现代建筑智能化水平的不断提升,空调系统作为建筑能耗的重要组成部分,其运行效率与控制精度直接影响建筑的整体能效和用户体验。近年来,国家相关部门高度重视建筑节能与智能化发展,正式出台了《空调系统自动控制逻辑编程技术规范》(以下简称“规范”),标志着我国在暖通空调(HVAC)自动化控制领域迈出了标准化、规范化的重要一步。

该规范由住房和城乡建设部牵头,联合多家科研机构、设计院及设备制造商共同编制,旨在统一空调系统自动控制逻辑的设计标准,提升系统的可靠性、可维护性与节能性能。规范涵盖了从控制策略设计、编程语言选择、逻辑结构搭建到调试验证的全过程,适用于新建、改建和扩建的民用与工业建筑中的集中式、分布式空调系统。

首先,规范明确了空调系统自动控制的基本原则。强调“安全优先、节能导向、稳定可靠、易于扩展”的设计理念。控制系统必须具备故障自诊断、冗余保护和应急运行功能,确保在极端工况下仍能维持基本环境调节能力。同时,要求控制逻辑充分考虑建筑使用特性、气候条件和负荷变化规律,避免“一刀切”式的固定参数设定。

在控制逻辑架构方面,规范推荐采用模块化、分层化的编程结构。将整个系统划分为传感器采集层、逻辑处理层、执行控制层和人机交互层。各层之间通过标准化接口进行数据交换,便于系统集成与后期维护。例如,温度、湿度、CO₂浓度等环境参数应独立采集并实时校验,逻辑处理单元根据预设算法判断是否启动制冷、制热或新风引入操作,执行层则通过DDC(直接数字控制器)输出指令至风机、水泵、阀门等终端设备。

规范特别强调了控制算法的科学性与适应性。对于常见的启停控制、PID调节、变频控制等基础算法,提出了具体的参数整定方法和响应时间要求。例如,在变风量(VAV)系统中,送风量应根据室内负荷动态调整,且调节过程需平滑过渡,避免频繁启停造成能耗浪费和设备磨损。同时,鼓励采用先进的预测控制、模糊控制和基于机器学习的自适应控制技术,提升系统对复杂工况的应对能力。

在编程语言与平台选择上,规范建议优先采用IEC 61131-3标准定义的五种编程语言:梯形图(LD)、功能块图(FBD)、顺序功能图(SFC)、结构化文本(ST)和指令表(IL)。其中,FBD和SFC因其图形化表达清晰、逻辑结构直观,被广泛推荐用于空调控制逻辑的实现。此外,规范要求所有控制程序必须具备良好的可读性和注释说明,变量命名应遵循统一规则,便于不同技术人员之间的协作与交接。

为确保控制逻辑的有效落地,规范还详细规定了系统调试与验证流程。在安装完成后,需进行静态测试(如接线检查、信号校准)和动态测试(如模式切换、连锁保护、超限报警)。特别是对于多台设备联动运行的场景,必须验证其时序逻辑与互锁机制的正确性。调试过程中产生的所有数据应形成完整记录,并作为后期运维的重要依据。

值得一提的是,规范首次将“数字孪生”与“BIM集成”纳入推荐实践范畴。鼓励在设计阶段建立空调系统的虚拟模型,通过仿真验证控制逻辑的合理性,提前发现潜在问题。在运维阶段,可通过BIM平台实时监控设备状态,实现控制策略的远程优化与迭代升级。

此外,规范还关注系统的可持续发展能力。要求控制程序具备一定的开放性,支持与楼宇自控系统(BAS)、能源管理系统(EMS)以及电力需求响应平台的数据对接。在电网负荷高峰时段,系统可根据电价信号自动调整运行模式,参与削峰填谷,助力构建新型电力系统。

总体来看,《空调系统自动控制逻辑编程技术规范》的出台,填补了我国在HVAC自动化控制领域的标准空白,为设计单位、施工单位和运维团队提供了权威的技术指导。它不仅有助于提升空调系统的智能化水平,还将推动建筑节能目标的实现,促进行业向绿色、低碳、高效方向转型。

未来,随着物联网、人工智能等新技术的深入应用,空调控制逻辑将更加智能和自主。而此次规范的发布,正是迈向这一愿景的重要基石。可以预见,一个更加规范、高效、智慧的建筑环境控制系统体系正在逐步成型,为人们创造更舒适、更可持续的生活空间。

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