商业建筑的智能化
作者:张涛     来源:新外建

随着国家经济的蓬勃发展,随着改革开发的进一步深入,我国的商业也进入了繁荣发展阶段,越来越走向国际化,越来越多的商业巨头落户中国,越来越多的商业建筑如雨后春笋,成为繁荣经济的重要载体,现代化商业建筑的规模越来越大,商场已不仅仅是人们购物的场所,还是人们休闲、娱乐、餐饮的场所,这对商场的舒适性、便捷性提出了更高的要求;同时随着全球能源的紧张,随着人们对能源问题的日趋重视,这对商场的节能提出了新的要求。
随着高新技术的发展和社会的进步,人们逐渐将科学技术中的最新研究成果——智能化设施用于人们日常生活的场所——商业建筑。由此,智能化商业建筑的物业管理诞生了。探讨并研究其管理方式。既是对过去经验的总结,更是为了前瞻其发展方向。智能化为的是物业管理简易和方便,物业管理又对更新型的智能化设施提出要求,这就是两者不可分离的关系。

1. 商业智能建筑的基本概念

20 世纪80 年代, 世界上出现了第一代智能建筑, 即将旧写字楼内增添了计算机设备、楼宇自控设备、数字式程控交换机、数据通讯线路等, 到了20 世纪90 年代, 随着大规模集成电路、现场控制器CPU 的智能源器件综合布线技术, 特别是计算机小型化使得计算从繁重的数据处理、控制等工作状态中解脱出来, 为中央监控系统和中央管理系统提供信息并可以集中处理,为智能化商业建筑的大规模发展提供了技术条件。
那么, 什么是智能化商业建筑? 即通过对建筑物业的四要素: 即结构、系统、物业管理及其内在联系的最优化设备, 来提供一个投资合理而又拥有高效率的优雅舒适、便利快捷、高度安全的工作环境。智能建筑系指用系统集成方法,将智能型计算机技术、通用技术和现代建筑有机结合,对使用者的信息服务及其建筑环境的优化组合,所获得的投资合理,适合信息社会需要,并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的现代化建筑。 
然而,无论何种性质的商业智能建筑,必须具备以下四个条件:
1.1一套先进的楼宇设备控制系统,能够对商业建筑的各种电器设备进行自动控制,营造一种温馨、舒适、高效的工作环境。
1.2一个现代化的通迅系统,能够提供全方位的、立体的、大容量的、高速率的双向通迅条件,满足现代信息社会瞬息万变的工作和通迅要求。
1.3一个结构化布线系统,将整幢大楼的语言通讯、数据通讯、多媒体通讯融为一体,为高效率的通讯和系统管理提供硬件条件。
1.4一个系统集成平台,能够对商业建筑的强电设备和弱电系统进行统一监视和管理,能够在个子系统之间进行数据交流,做到信息共享,从而为客户提供良好的物业管理和一流服务。
(智能化技术只是一种手段,是通过对建筑智能功能的配备,强调高效率、低能耗、低污染,在真正实现以人为本的前题下,实现节约能源、提升建筑使用功能、保护环境和可持续发展的目标。建筑的实施,要从可持续发展的战略高度出发,注重生态、注重环境保护。通过多年的实践,以理性和务实的态度,从工程的实际需要出发,以实用和适用为标准,不盲目跟风、片面的追求智能化系统的先进性和全面性,应根据实际情况,有选择地进行智能化管理。)

2. 商业智能化建筑物业管理的特点

一幢高度智能的商业楼宇,其具体的功能可能千变万化,但它给物业管理所带来的特点是设备的先进性,信息的开放性,环境的安全性和舒适性,功能的多样性,费用的经济性和人力资源的高级性以及由此带来的现代高效率。

3. 商业智能化建筑的技术特点

不同性质的建筑物,其智能化的需求又各有不同,对于大型商业建筑来说,空调和照明是大型商业建筑耗电量比较大的两类负荷,如何合理的控制和管理,才能取得最大的效益,即在保证舒适性和照度的前提下,又能降低耗电量,这是大型商业节约能源的一大问题,那么对于这两大系统的监测和控制就是智能化商业建筑的重要内容。
4. 商业智能化建筑的实现
要实现对大型商业建筑的智能化管理,就必须将建筑内所有设备集成成一个系统,实现信息共享,进行综合管理,实施优化。商业建筑智能化与常规设计相比,有以下特点:
4.1首先要选择一套中央控制计算机,配备一些打印机、网络控制器、通讯模块、不间断电源等外围设备,还要有应用软件。
4.2信号采集机构。主要是各种传感器,这些传感器有室内温度传感器,室内湿度传感器,室外温度传感器,二氧化碳传感器,烟感、温感探测器,照度传感器,电流,电压测量等检测元件。
4.3控制执行机构。有温度控制器、有控制机柜,还有接触器、电子功率驱动器、电动阀、电磁阀等电器元件。
4.3.1对于空调设备的检测和控制主要有以下几个内容:
4.3.1.1空调机组状态检测与运行参数测量;
4.3.1.2空调机组的最佳启/停时间控制;
4..3.1.3空调机组预定程序控制与温湿度控制;
4.3.1.4室内/外空气温、湿度COCO2等参数测量;
4.3.1.5风机组启/停时间控制;
4.3.1.6新风机组预定程序控制温湿度控制;
4.3.1.7风机组状态检测与运行参数测量;
4.3.1.8送排风机组的状态检测和控制。

对于空调设备的运行时间,可根据室内外平均温度、风速等计算决定,其控制应采用最节约的程序去完成,系统可根据室内循环空气和室外的新鲜空气之含湿量,而决定适当比例之风量经过风柜,从而节省能源。

空气处理机的DDC通常采用PID控制,选择合适的PID参数对空调系统的稳定运行是非常关键的。PID系数高,空调对室内温度波动的反应特性曲线陡,达到设定温度的过渡过程较短;相反PID系数低,达到设定温度的过渡过程较长。但并不是PID系数越高越好,否则易引起DDC控制系统失稳,表现为室内温度的振荡和水侧的电动调节阀周期性的来回运动,无法在固定的开度上运行,在实际的工程设计中,BA系统对空调的节能控制有多种手段可以采用,例如室内外焓值比较法,二氧化碳等污染物检测法确定新风量,基于日程表的实时操作等。

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商业设计
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