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出版者:機械工業齣版社

作者:孫見君

出品人:

頁數:225

译者:

出版時間:2004-7

價格:23.00元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787111145691

叢書系列:

圖書標籤:

• 製冷
• 空調
• 自動控製
• 技術
• 暖通
• HVAC
• 自動化
• 工程
• 控製係統
• 原理

《智慧溫控：現代建築能源效率與舒適度革新》 簡介 在現代社會，建築不僅是居住和工作的場所，更是能源消耗與環境影響的重要環節。隨著城市化進程的加速和人們對生活品質要求的不斷提升，建築的能源效率和室內環境的舒適度成為瞭亟待解決的關鍵問題。《智慧溫控：現代建築能源效率與舒適度革新》一書，將目光聚焦於如何通過先進的控製技術，實現建築內部溫度、濕度、新風等環境參數的智能化管理，從而在最大化節能效益的同時，顯著提升居住和工作空間的舒適度。 本書並非簡單羅列現有的溫控設備或技術，而是深入探討瞭驅動現代建築溫控係統革新的核心理念、關鍵技術以及未來的發展趨勢。它旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，理解如何將復雜的建築環境、多變的外部條件以及用戶多樣化的需求，通過智慧化的控製策略融為一體，最終達成一種動態平衡，既滿足瞭人們對舒適度的感知，又最大限度地降低瞭能源的浪費。 核心內容概述 本書的結構設計清晰，從基礎理論到高級應用，層層遞進，力求為不同背景的讀者提供有價值的信息。 第一部分：智慧溫控的基石——理解建築與環境的動態耦閤 在深入探討控製技術之前，理解建築本身作為溫控係統的載體以及其與外部環境的相互作用至關重要。本部分將重點闡述： 建築圍護結構的傳熱機理與節能潛力： 詳細解析牆體、屋頂、門窗等圍護結構的熱傳導、對流和輻射過程，介紹不同保溫材料的性能特點及應用，以及被動式設計（如自然通風、遮陽等）如何從源頭減少熱負荷。 室內外環境參數的監測與分析： 深入介紹溫度、濕度、CO2濃度、PM2.5、光照強度等關鍵環境參數的測量原理、傳感器技術及數據采集方法。探討如何通過對這些數據的長期監測和分析，建立建築的能耗模型和舒適度基準。 氣候變化與建築能耗的關係： 分析不同氣候帶對建築供暖、製冷、通風需求的獨特影響，以及全球氣候變化可能帶來的挑戰與機遇，例如極端天氣事件對建築溫控係統的衝擊，以及如何通過預測性控製來應對。 熱濕負荷的計算與評估： 詳細介紹人體代謝、太陽輻射、設備發熱、滲透風等室內熱源和濕源的計算方法，以及如何準確評估建築的瞬時和纍積熱濕負荷，這是設計和優化溫控係統的基礎。 第二部分：智慧溫控的核心——先進控製策略與算法 本部分將是本書的核心，著重介紹實現智慧溫控的關鍵技術和策略： 傳統PID控製的優化與局限： 迴顧比例-積分-微分（PID）控製算法在溫控領域的經典應用，並深入探討其在麵對復雜建築係統時存在的超調、震蕩等問題。介紹如何通過參數自整定、模糊PID、多變量PID等方法對其進行優化。 模型預測控製（MPC）在建築溫控中的應用： 詳細闡述MPC的核心原理，包括建立預測模型、優化目標函數和滾動優化過程。重點分析MPC如何利用建築模型和未來預測信息（如天氣預報、用戶行為模式）來提前優化控製策略，實現更精細化的能源管理和舒適度控製，例如提前預冷或預熱。 模糊邏輯與神經網絡控製： 探討如何利用模糊邏輯處理不確定性和人類專傢的經驗知識，以及如何利用神經網絡的學習能力來識彆復雜的非綫性關係，從而實現更智能、自適應的溫控。例如，神經網絡可用於預測建築內部溫度隨時間的變化趨勢，為MPC提供更準確的預測模型。 強化學習在能源管理中的探索： 介紹強化學習的基本框架，以及它在建築能源管理中的潛力，特彆是如何讓控製係統通過與環境的交互“學習”最優的控製策略，以最小化能源消耗並最大化舒適度，同時考慮設備的壽命和運行成本。 多目標優化與協同控製： 探討如何在滿足能源效率目標的同時，兼顧室內空氣質量、用戶舒適度、設備運行經濟性等多重目標。介紹多目標優化算法，以及如何實現不同子係統（如供暖、通風、空調、新風）之間的協同控製，避免衝突，提升整體性能。 智能傳感器網絡與物聯網（IoT）集成： 深入分析如何構建分布式智能傳感器網絡，實時采集多維度環境數據，並通過IoT技術實現數據的匯聚、傳輸和雲端分析。重點介紹如何利用邊緣計算和雲計算能力，提升控製係統的響應速度和決策智能化水平。 第三部分：智慧溫控的集成與應用——係統設計與實踐 本部分將視角從理論轉嚮實際應用，探討智慧溫控係統的設計、部署與運維： 建築信息模型（BIM）與溫控係統集成： 介紹BIM技術如何為溫控係統的設計、模擬和部署提供強大的支持，包括可視化設計、碰撞檢測、能耗模擬等，從而優化係統設計，減少施工誤差。 低能耗供暖、通風與空調（HVAC）係統設計： 重點介紹變頻技術、熱泵技術、地源/水源熱泵、全熱交換器（ERV/HRV）、輻射供暖/製冷等低能耗HVAC設備的工作原理及其在智慧溫控係統中的作用。 新風係統與室內空氣質量（IAQ）控製： 深入探討新風係統如何引入室外新鮮空氣，並結閤空氣淨化技術，實現對室內CO2、VOCs、PM2.5等汙染物的有效控製，保障室內空氣質量，提升健康舒適度。 區域化控製與個性化舒適度調節： 介紹如何實現建築內部不同區域的獨立溫控，滿足不同功能空間和不同用戶的個性化需求。探討基於用戶偏好的學習型控製策略，實現“按需供冷/供暖”。 能耗監測、診斷與優化平颱： 介紹如何構建集成化的能耗監測與管理平颱，實時展示建築的能源消耗狀況，識彆能源浪費點，並提供優化建議。探討如何利用數據分析和機器學習算法，對係統運行狀態進行預測性維護，減少故障發生。 建築能效標識與綠色建築標準： 結閤國內外相關的建築能效標識和綠色建築評價標準（如LEED、WELL等），闡述智慧溫控技術在提升建築綜閤評分、實現可持續發展目標中的關鍵作用。 第四部分：智慧溫控的未來——趨勢與展望 展望未來，本書將探討智慧溫控領域的前沿技術和發展方嚮： 人工智能（AI）與機器學習在溫控中的深度融閤： 預測未來的AI將不僅僅是輔助工具，而是成為溫控係統的核心大腦，實現更高級彆的自主決策和學習優化。 數字孿生（Digital Twin）技術賦能建築溫控： 介紹數字孿生如何創建與物理建築實時同步的虛擬模型，用於溫控係統的仿真、優化和遠程管理。 用戶行為分析與情感計算： 探討如何通過分析用戶的活動模式、生理信號甚至情緒狀態，來預測和調整溫控策略，實現真正以人為中心的智慧化體驗。 與其他智慧建築係統的聯動： 展望智慧溫控係統如何與智能照明、智能安防、智能傢居等其他係統深度融閤，共同構建一個全麵互聯的智慧空間。 能源互聯網與建築的互動： 探討建築溫控係統如何作為能源節點的角色，與電網、分布式能源等進行互動，參與需求側響應，實現更廣泛的能源優化。 本書特色 理論與實踐並重： 既有嚴謹的理論分析，又有貼近實際的工程案例，幫助讀者建立完整的知識體係。 技術前沿追蹤： 重點介紹當前最先進的控製算法、傳感器技術和係統集成方法，確保內容的實用性和前瞻性。 多學科交叉融閤： 結閤瞭控製工程、建築物理、信息技術、能源科學等多個學科的知識，為讀者提供跨領域的視野。 強調用戶體驗： 在追求節能的同時，始終將提升建築室內環境的舒適度和健康性作為核心目標。 《智慧溫控：現代建築能源效率與舒適度革新》是一本麵嚮建築設計師、暖通工程師、樓宇自控工程師、物業管理人員、能源管理專傢以及對智慧建築和可持續發展感興趣的廣大讀者。它將成為一本不可多得的指南，幫助您理解並掌握現代建築溫控技術的精髓，為打造更節能、更舒適、更健康的未來建築空間提供堅實的基礎和創新的思路。

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我花瞭整整一個下午，纔消化完其中關於熱力學循環優化算法的那一章，老實說，那部分的數學推導強度確實不低，對讀者的基礎要求較高，但其帶來的收益也是巨大的。這本書的作者似乎在試圖構建一個完整的知識體係，從最基礎的蒸汽壓縮循環的能效分析，一直延伸到利用數據挖掘技術對曆史運行數據進行深度學習，以預測設備性能衰退的趨勢。這種宏大的敘事結構，讓讀者能夠清晰地看到，一個現代化的製冷站是如何從一個單純的機械設備，演變成一個高度智能化的能源管理中心。我特彆喜歡作者在案例分析中引入的能耗基準綫設定方法，那套方法論對於我們進行節能改造項目時，提供瞭極其可靠的量化依據。唯一的小遺憾是，對於某些非常小眾的，例如磁懸浮離心壓縮機的控製策略，內容略顯保守，或許是受限於資料獲取的難度，但瑕不掩 দুর্গ，總體來說，這是一部值得反復研讀的力作。

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從項目管理的角度來看，這本書為大型中央空調和區域供冷係統的生命周期管理提供瞭一個全麵的視角，遠超齣瞭單純的技術操作層麵。它不僅僅告訴你“如何設置”某個參數，更深層次地探討瞭“為何要設置”以及“長期影響是什麼”。例如，在討論季節性負荷適應性控製時，作者詳細闡述瞭如何根據當地氣候變化趨勢，預先調整控製模型的權重分配，這種前瞻性的思維方式令人摺服。書中還對各種行業標準（如ASHRAE、GB等）在控製係統設計中的體現進行瞭細緻的對比分析，這對於編寫符閤規範的工程技術文檔非常有指導意義。我發現，這本書更像是一本“高級顧問的備忘錄”，它在強調技術準確性的同時，也無形中培養瞭讀者嚴謹的工程思維和對閤規性的高度重視。

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坦白說，我最初購買這本書是希望能找到一些關於老舊溴化鋰吸收式製冷機組的現代化改造方案，沒想到它在這方麵也給瞭我巨大的驚喜。作者沒有采用一概而論的方式，而是針對不同年代機組的特點，設計瞭多套基於PLC或微處理器平颱的替代性控製策略。我尤其關注瞭其中關於冷劑濃度自動檢測與補償的章節，那裏的控製邏輯設計得非常巧妙，它通過引入環境溫度和真空度的關聯模型，有效地解決瞭傳統傳感器漂移帶來的誤差積纍問題。對於那些維護著大量老舊設備的單位來說，這本書提供的並非是昂貴的設備替換方案，而是更具經濟效益的、基於軟件優化的“復興”之道。它的實用性是毋庸置疑的，是一本將“舊瓶裝新酒”的藝術發揮到極緻的工具書。

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這本書的排版和圖示質量簡直可以用“藝術品”來形容，這對於一本技術手冊來說，是難能可貴的。很多控製原理圖的繪製精細到每一個接綫端子和信號點的標注都清晰可見，這極大地降低瞭我們現場調試時的理解難度。我過去閱讀過幾本相關的專業書籍，它們往往在圖文錶達上顯得過於擁擠和晦澀，讓人望而生畏，但這本書的作者顯然非常注重讀者的閱讀體驗。他們巧妙地運用瞭色彩編碼來區分不同的信號迴路和控製邏輯，使得復雜的梯形圖和函數塊圖不再是難以攻剋的堡壘。更讓我驚喜的是，書中不僅提供瞭理論上的框圖，還附帶瞭大量實際DCS/SCADA係統的操作界麵截圖，這讓書本知識與實際軟件操作的鴻溝被有效地彌閤瞭。對於初入行業的年輕人來說，這本書的直觀性將是他們快速上手的關鍵助推器。

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這本書的深度和廣度都令人印象深刻，尤其是在探討復雜係統集成方麵，簡直是一本教科書級彆的指南。我原本以為這是一本專注於基礎理論的書籍，但讀完之後纔發現，它將理論知識與實際工程應用完美地結閤在瞭一起。作者對於不同品牌、不同型號的控製係統之間的兼容性和互操作性進行瞭深入的分析，這在業內是極其少見的。例如，書中對變頻驅動器（VFD）與PLC（可編程邏輯控製器）之間的數據通信協議做瞭詳盡的剖述，即便是對於資深工程師來說，也能從中獲得新的啓發。特彆值得稱贊的是，它並沒有止步於傳統的PID控製，而是引入瞭先進的模糊邏輯和模型預測控製（MPC）在製冷係統中的應用案例，這些前沿技術的講解清晰且富有洞察力，讓人對未來控製技術的發展方嚮有瞭更明確的認識。此外，書中對安全冗餘和故障診斷機製的論述也極其到位，體現瞭作者深厚的實踐經驗，這本書無疑為我們提供瞭一個係統、權威的學習平颱。

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