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應用案例
古道湖城
項目簡介:本占地麵積逾1.8萬m2,建築總麵積約達46萬m2,建築總高度為600m;由一棟超甲級商務塔樓和綜合性商業裙樓組成,其中塔樓總層數118層,商業裙樓為地上10層、地下5層,-1層為商業、-2~-5層為停車庫、設備房、戰時人防區等功能性區域。對於建築體量如此龐大,商業功能多業態、人流量繁多的建築而言,其公共區域照明的能耗是照明節能必須關注的環節,而單純依靠傳統的樓宇BA控製係統實現簡單的區域照明和定時開關功能,顯然很難滿足照明節能的需求。因此,引入智能照明控製係統勢在必行。

時間:2018年8月
項目名稱:古道湖城
產品:智能景區照明係統

在倡導節能減排、綠色建築的大環境下,作為耗電大戶的建築照明,是節能設計中優化的對象。照明節能是一個係統工程,其中涉及照明燈具的選擇、智能控製的設計等幾個方麵,而光源是這個係統裏麵不可或缺的組成部分,選擇節能型光源是一種簡便、有效的節能措施,大型公共建築物或大型綜合體建築,照明麵積大、功能區域複雜、光源類型眾多,涉及熒光燈、HID燈、LED燈、光纖照明等不同類型的光源,不但要滿足基本的照度要求,還要能提供舒適的燈光環境。這時,僅采用節能型光源,對於節能的作用就顯得微不足道了。因此,在大型公共建築的運行及管理中,引入智能照明控製係統十分必要,采用智能照明控製係統後,可以不受光源及燈具的限製,對整座大樓的公共區域根據天氣變化、日晝輪轉進行控製,達到節約大樓電能的效果。



  2、智能照明控製係統管理分析

  智能照明控製係統基於BMS平台,通過OPC標準(OLE for Process Control)與智能照明控製係統中央監控電腦通信,結合ETS集成管理係統,在智能照明控製係統主控室的計算機操作平台上完成照明係統日常的運轉與管理工作。在實施過程中,根據集成管理軟件設定的“控製方式、場景區分、功能區域區分”各種方式按預定的時間表、每年的預定日程表以及假期、特定日期的安排等進行時間程序編程、提供全年的照明計劃,實現對照明係統的管理及監控。智能照明控製係統通過集成管理平台,實現對各照明分區、功能區域、場景照明回路的自動控製,可自動調節室內照度,並維持在設定值上。並可通過計算機界麵控製各照明回路的開關和照度的調節,結合軟件統計照明燈具的運行時間、照度水平、預置的工作循環程序表,自動切換各照明回路燈具的運行。

  智能照明控製係統主要采用總線控製的監控管理係統,主要包括照明監控工作站、網絡連接控製器、單元控製繼電器、就地開關、各類傳感器等。單元控製器采用KNX/EIB現場總線連接,控製麵板及各類傳感器通過地址編碼控製EIB總線接入單元控製器或就近接入單元控製器,實現整個鏈路的連通。

  3、智能照明控製係統的實施運用

  某大樓的智能照明控製係統采用分布式集散控製係統,主要控製範圍分三大區域,即“地下車庫、裙樓、塔樓”,分別對應-2F~-5F地下停車場;-1F商業公共區域照明、裙樓公共通道、中庭公共走廊等區域;塔樓的辦公大堂、電梯廳、核心筒公共走道照明,及預留的景觀泛光照明。整棟大樓的照明係統采用“集中監控、分區控製、管理分級”的管理思想進行設計,共有14個子網,子網之間通過大樓綜合布線通訊專網在TCP/IP協議基礎上進行互聯,並通過網絡將分布在各現場的控製器連接起來,軟件與硬件分散配置。該項目引入西門子GAMMA instabus KNX/EIB總線控製智能照明係統,該係統基於KNX技術標準,KNX技術標準是樓宇控製領域唯一的開放式國際標準,通過KNX總線係統對大廈內的公共區域照明、遮光/百葉窗、泛光照明等進行控製,本項目智能照明控製係統如圖2所示。



  在係統設備、輸出設備、輸入設備安裝方麵,通過設計深化後,將各功能模塊分別安裝在各樓層相應控製區域內的照明配電箱或配電櫃內,傳感器則安裝在相關控製的區域,用UTP5分支線通過KNX/EIB專用電纜連接起來,再由KNX/IP路由器連接至本項目管理網路的就近點,形成自成一體的管理網絡,並分別在B1層消防監控中心和BMS機房安裝可視化控製主副計算機,通過計算機顯示所有設備的工作狀態和進行操作控製。

  在控製上各個區域相互獨立,既可以集中監控也可分區自主控製;當總控中心停止工作或某個分區停止工作時,不影響其他各區域的控製、設備運行和網絡通訊。係統中任意設備的故障或損壞也不會影響本區和整個係統的功能、運行和信號傳輸。任何一個回路通過ETS管理軟件給予的編碼可以完成對區域或區域外的單一回路照明、多回路開關、調光控製、場景控製。

  (1)區域功能設計控製分析

  地下車庫

  地下停車場屬於無自然光的環境,需要提供全天候照明,采用分回路開關控製,平時在中央KNX/EIB圖形監控軟件的作用下,車庫照明處於自動控製狀態,在上班工作時間開啟全部燈光,其餘時間分回路關閉,滿足基本的照度要求;另外,再根據工作時段的實際照明照度要求及車輛的使用情況,對一天中的“上午、中午、下午、晚上、深夜”時段,通過ETS軟件的時段設定,自動控製回路燈具開閉的數量,達到控製區域照度的要求,以有效利用燈光照明的利用率,減少電能浪費,延長燈具的使用壽命,節約資源。

  地下車庫的主要功能就是滿足車輛停放的需要,在提倡節能的同時,項目引入了DALI數字可尋址照明控製係統來智能控製開啟照明,與地下車庫停車係統形成集成關聯。當有車刷卡進入後,係統接收反饋數據,自動開啟或自動調亮對應車道照明,指引汽車到指定停車位;並在車道設置動態探測裝置,當人員停完車離開該地點後,探測感應裝置檢測不到任何動靜時,係統將自動關閉或調暗該區域的照明。DALI數字可尋址照明控製如圖3所示。



  由於本項目地下車庫-2F~-5F為停車場,區域大、範圍廣,為方便物業管理人員的管理,智能照明控製係統既考慮在車庫入口管理處安裝手動開關,實現現場手動控製。還在係統照明回路控製中采用帶電流檢測的智能開關負載輸出器,用於提示或報警照明回路中個別燈具故障或損壞的情況,以便管理人員及時發現並維護。

  門廳大堂

  門廳大堂是進入大樓的必經之地,其燈具的選用、照度的要求已不僅僅是為滿足大堂的照明需要,更考慮照明的氣氛、場景以及與大堂整體裝潢的協調一致。本項目門廳大堂在KNX/EIB係統中也采用分回路控製,對門廳大堂走道照明設置“白天模式、上班模式、下班模式、晚上模式”開啟不同回路燈具及數量來滿足各個模式的照度要求及燈光效果。由於大堂在白天有自然光照射,本項目采用了室內恒照度控製方式,充分利用自然光,在保證照度及照明效果的前提下,根據自然光調節燈具的亮度,並開啟部分裝飾燈光來點綴大堂燈光效果,以減少能耗,節省能源。在夜間至午夜開啟部分燈具,配合室外泛光照明形成相映襯的夜間景觀,而午夜至淩晨在滿足基本照度的前提下,關閉大部分燈具。另外在現場控製方麵,可以在門廳服務台處配置控製麵板,現場手動控製就地燈具的開關。

  公共活動區域

  核心筒電梯廳、公共走道、商業裙樓及中庭走道屬於敞開的公共活動空間,本項目有10層商業裙樓、115個電梯廳及走道、8個主要電梯大堂分區。大樓開業後將有大量的上班人員活動,這些區域的照明設置必須考慮工作日上下班、節假日、早晚高峰期等影響因素,因此,在深化設計過程中運用KNX/EIB係統通過時間控製器和分回路設置實現對照明的自動管理控製,時間控製器分時間控製的不同運行模式,可分為高峰模式、普通模式、檢修模式、清潔模式等,一個按鍵即可開啟不同的燈組,既符合使用要求,又節省能源。

  還可以設定時間表控製,根據工作日和節假日的特點,設置不同的照明工作時間表,自動開啟/關閉相應的區域或者燈組,如對於節假日模式,可以設定無人時隻亮少量燈具,以滿足視頻監控的足夠照度。另外,本項目還在洗手間、個別不常用的走道設置一定數量的紅外人體感應器,以實現“人在燈亮,人走燈暗”的自動控製。

  泛光照明

  為實現某項目在景觀、外牆泛光照明方麵的科學合理使用,突出建築物本身的美學及凸顯城市地標的景觀效果,在智能照明控製係統的KNX/EIB總線係統中,特別預留了景觀及泛光照明端口的接入,將景觀泛光照明各照明回路根據某項目大廈在不同時段需要的燈光效果進行組合控製,如設定晚間、夜間、節假日等場景以營造不同的氛圍。

  (2)本項目智能照明控製係統控製模式分析

  智能照明控製係統主要的控製方式有時間自動控製、現場手動控製、場景自動控製、可視化集中控製、集成控製等,由於本項目是一個具備多個功能區域、燈光控製繁雜的地標建築,在深化設計的過程中充分糅合上述各種控製方式,有單一采用,也存在多種方式結合並用。

  a.時間控製主要是利用時鍾信息通過時間控製器或中央監控的ETS軟件係統,按照物業管理公司實際統計的大樓公共區域運營管理情況來製定智能照明管理係統相對應的時刻表,針對不同時刻製定典型區域的自動控製方式,如核心筒的電梯廳、公共走道、中庭走道、商業區域等部分,並在KNX/EIB係統中進行充分深化設計。

  b.現場手動控製是一種輔助的管理控製手段,采用可編程的控製麵板,物業管理人員可根據現場情況或特殊節日來操作控製麵板控製照明回路的開啟、關閉等,一般在地庫的管理室、門廳大堂的服務台都設置有相關的現場手動控製開關。

  c.場景自動控製是根據公共區域或商業區域的照明方式預先設定為各種場景,如正常白天運營場景、晚上下班場景、清潔場景,或根據物業管理公司設定的各種場景分配照明控製回路,充分利用DALI可尋址數字調光照明等進行開關狀態、明暗程度的控製來調節場景照明。

  d.圖形可視化集中控製,采用網絡可視化instabus @EIB軟件管理和監控整個係統,通過可視化界麵將所有EIB控製的對象顯示在屏幕上,各照明回路燈具均可按實際位置顯示於區域平麵上,照明回路的實時開關狀態也可同時顯示在圖形上,方便觀察、控製,並可點擊各回路或各區域控製的圖形來開啟或關閉相應回路的照明燈具。

  e.集成控製是通過與上一級建築樓宇控製係統BMS的EIBOPC連接,具有在圖形畫麵上集中監視、控製所有設備的功能,並設有用戶安全及使用權限管理。

  4、智能照明控製係統對能源的利用、效益、價值的評估

  任何先進技術的設計引入及投資,都是在體現智能人性、環保節能的理念。某項目選用智能照明控製係統的目的也是為了節省能源、優化設備運行、提供舒適環境、提高物業管理效率、減少長期費用等。根據采用KNX/EIB的理論評估,某項目采用該係統可以使照明能源合理使用、節省不必要的能源消耗,每年可比傳統照明控製係統節約電能20%~30%(預估);另外,利用KNX/EIB智能控製技術對係統設備可以進行一體化控製,不但可以對設備運行進行有效的監控管理,還可大大減少大樓物業設備管理人員的人力物力,避免因人為錯誤操作而造成的設備損害
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