长期以来,建筑环境与能源应用工程专业(以下简称“建环专业”)的暖通空调工程自动控制技术的发展一直不令人满意,其远远落后于工程自控领域的平均发展水平,得益于暖通空调设备本体的自控,才在形式上有了暖通空调工程的自动控制,但是设备本体的自控终究替代不了它们组成的暖通空调工程系统的自控。暖通空调工程系统的自控需要建环专业和自控专业人员在工程设计、建造和运行的全过程中良好配合,才能实现。
由于暖通空调工程基础理论的复杂性和工程实用系统的多样性、运行工况影响变量的状态变化范围的宽广性及随机性,自控专业不易被人理解,人员不能像其他工程系统那样,学习少数工程实例后就能够按该工程专业提出的自控要求完成相关自控设计、施工和运行。一方面,长期的工程实践表明,自控专业人员难以理解暖通空调的自动控制要求,难以依据其自控要求正确建立编程所必需的自动控制模型,设计建成的自动控制系统往往调试不成功或运行不良。另一方面,建环专业人员虽然掌握了暖通空调理论,有一定的工程实践经验,也学习了自动控制原理等基础理论,能够正确地提出控制要求,甚至提出实现控制要求的逻辑图,但仍然很难帮助自控专业人员成功完成暖通空调的自控设计。这里的关键是在实践中针对具体的暖通空调工程系统,建立用于编程的自动控制模型(简称“自控模型”。)综合分析暖通空调工程系统的特点和建环、自控两个专业的知识能力结构可知,建环专业人员更有能力建立自控模型,但在建环专业的学习中,建环专业人员往往止于一般的自动控制基础理论的学习,没有达到掌握建立暖通空调系统自控模型的方法并加以实践的深度;在工程实践中,只有极少数建环专业工程师努力向这一深度发展。自控模型的建立成为建环与自控两个专业协调配合的契机,是实现暖通空调工程系统自动控制的关键,需要建环专业人员完成。
本书作者吴敏,毕业于原重庆建筑工程学院(现重庆大学)暖通专业,先后在重庆通用机器厂透平制冷机研究所从事制冷机研究、重庆市设计院从事暖通空调设计,随后长期在重庆太和空调自控公司从事暖通空调自控系统设计。吴敏在完成四川西昌卫星发射塔架、整流罩及精密恒温恒湿空调及制冷自控系统设计,云南昆明卷烟厂空调、冷站、真空及空压站、燃气锅炉房系统自控设计等实际工程时进行研究、开发,形成了建立暖通空调自控模型的方法,并成功用于众多实际工程。他在本书中依据暖通空调控制理论,结合自己在暖通空调工程自动控制设计方面的成功经验,针对恒温恒湿空调系统、通风系统、冷站系统、工业锅炉房系统、换热站系统等详细讲述了方法、步骤,提出了相关计算公式,提供了工程实例。其大量的工程实践经验与扎实的理论功底,使本书中建立自控模型的方法、步骤清晰、简明,易于读者理解,便于直接应用于工程实际。
建环专业人员可学习、参考、借鉴书中建模方法与案例,将本书作为与自控专业进行专业配合的工具,能够建立具体工程的暖通空调系统自控模型,组织指导程序员编程,与自控专业人员一起完成自控系统的设计、施工、调试和运行。这有助于弥补建环专业领域长久以来的不足,实现自控模型建立的自动化。建环专业的教师和学生可将本书作为辅助材料,开展“自动控制”课程的教与学。自控专业人员也可借助本书,准确理解暖通空调系统自控的要求,编制自控程序、设计自控系统。总之,本书能在暖通空调自控工程中发挥重要作用。
感谢编者对暖通空调自控工程做出的贡献。
付祥钊
2022年11月