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商业建筑中庭环境舒适度智能控制技术研究

添加时间:2018/09/29
对商业建筑中庭环境舒适度营造的关键技术进行了研究分析, 介绍了建筑舒适度控制原理, 探讨了商业建筑中庭热环境舒适度的智能化技术、光环境舒适度的智能化技术、
  摘要:本文阐述了建筑舒适度控制原理, 探讨了商业建筑中庭热环境舒适度的智能化技术、光环境舒适度的智能化技术、声环境舒适度的智能化技术, 为今后智能化商业建筑的中庭环境舒适度的设计和应用提供了参考。
  
  关键词:中庭; 环境舒适度; 智能建筑; 控制系统;
  
  Intelligent Technology for the Comfort of Commercial Building Atrium Environment
  
  Abstract:This paper expounds the principle of building comfort control and discusses the intelligence of the comfort of commercial building atrium thermal environment, the technology of intelligent technology, the intelligent technology of light environment comfort, and the intelligent technology of acoustic environment comfort, it helps provide reference for the design and application of the environmental comfort of the intelligent commercial building in the future.
  
  Keyword:Atrium; Environmental comfort; Intelligence building; Control system;
  
  0、前言
  
  建筑中庭空间是建筑的一类特殊空间, 形成建筑内部的室外空间, 让建筑与外部空间既隔离又融合的形式, 不仅丰富了建筑的内部形态, 又将建筑形体更加多样[1].目前, 中庭环境舒适度的营造还存在以温度评价标准为主, 尚未有针对智能控制提出新的评价标准, 空调和照明系统监控不准确而导致能源的浪费[2].
  
  1、建筑舒适度控制原理
  
  建筑的室内物理环境的舒适度主要是控制热环境、光环境和声环境三部分。三部分并非独立存在, 而是互相影响的, 环境舒适度的营造在于对环境温度、湿度、采光、噪声等指标的控制, 主要在于围护结构的设计和室内物理环境的调节。
  
  1.1 热环境控制方法
  
  热舒适评价指标有PMV-PPD指标, PMV指标的提出结合了室内环境和人员心理的成因, 由于个体的差异, 即使PMV值为零时, 仍有部分人觉得不满意, PMV值并不具有完全适应性[3].国际标准化组织规定PMV值-0.5~0.5是较为舒适的热状态。通过空调系统, 采用传感器采集室内的温度, 计算PMV的偏差值, 进而控制空调的冷风阀和风速, 最终达到热舒适的要求。基于PMV的空调控制系统结构图如图1所示。
  
  1.2 光环境控制方法
  
  光环境的评价指标是照度水平、高度比、采光系数和色温。我国的建筑采光设计标准中规范了天然采光的标准值。光环境的控制原理就是通过具有感知和分析能力的智能控制系统, 智能分析判断出环境的照度情况, 调节自然采光设施和人工照明设施, 使光环境处于舒适、节能的状态。

  
图1 基于PMV的空调控制系统结构图
  
  1.3 声环境控制方法
  
  声环境的控制方法主要是音质的控制和噪音的控制, 音质的提高主要是采取不同标准的等级的电声系统, 二噪音控制则需要采用噪声传感器采集室内外的噪声值, 确定噪声的来源和等级, 根据与噪声允许标准值做参考, 进行消声、隔音、吸声和声音遮蔽等控制策略。控制方法主要有联动门窗控制法、背景音乐降噪法、安装消声减震设施以及高品质的电声系统。
  
  2、商业建筑中庭热环境舒适度的智能化技术
  
  2.1 空调系统的智能化控制
  
  将供暖空调系统与智能部件结合, 可以对室内各空气参数进行监测, 空调系统根据反馈值与标准值进行实时的控制。MAS中央空调分布智能化系统, 加入了模拟人类的智能的控制系统, 能体现人类的思维特性, 每一个部分都能独立的调控, 同时这种理性的交互也降低了能耗, 提高了用户的体验感。
  
  2.2 地暖系统的智能化控制
  
  通过设置地暖系统可以对环境进行传热, 采用热水辐射采暖系统, 能耗更低、更绿色环保, 供水温度不超过60℃, 可以结合其他可再生能源进行供热, 这种低温形式给用户带来了更多的舒适性。采用智能温控器, 随着室外的温度而自动调节室内的温度, 从而实现室内温度具有更高的舒适度。
  
  2.3 通风系统的智能化控制
  
  智能玻璃幕墙的核心是热通道幕墙, 外侧为全封闭式, 内部有双层玻璃幕墙, 可以对采集到的太阳能进行最大化的利用, 还为了增加计算机的智能控制敏感性, 在装饰材料上添加了光感应和热感应材料。智能玻璃幕墙自然采光度较高, 合理利用太阳光, 充分利用楼板的蓄热隔热性, 充分结合排风系统, 使空调、采暖、通风系统能有智能的搭配起来, 保证了室内温度的适宜性。
  
  3、商业建筑中庭光环境舒适度的智能化技术
  
  为了实现智能化的提高中庭光环境的舒适度, 采用自动跟踪太阳的采光设备、反光设备、人工智能照明系统实现。
  
  人工照明智能控制系统通过对室内照明强度的监测, 信息经处理器处理后对比参照值进行智能的调节, 智能调节系统灵活、精确, 具有不同的调节方案, 以营造舒适的光环境。人工照明的控制方式主要有场景控制策略、时间表控制策略、降低照明负荷的控制策略、光电感应传感器控制策略、人员占用传感器开关控制策略。智能照明系统结构如图2所示。

  
图2 智能照明系统结构
  
  智能照明系统的设备开关控制采用智能驱动器取代了传统的接触器, 将子控制模块连接到控制总线上, 通过软件编程方式进行设定, 从而实现对灯光设备的智能控制。
  
  4、商业建筑中庭声环境舒适度的智能化技术
  
  商业建筑中庭声音环境设计的时候必须考虑的是音质和噪音的两个影响。声音的控制需要利用空间中的有效界面, 安置一些吸音材料, 可以采用灵活式的悬挂吸音设备, 效果比普通的吸声材料更好。空调系统的噪音通过安置消声器进行控制噪音, 降低噪音的流出。
  
  5、结束语
  
  对商业建筑中庭环境舒适度营造的关键技术进行了研究分析, 介绍了建筑舒适度控制原理, 探讨了商业建筑中庭热环境舒适度的智能化技术、光环境舒适度的智能化技术、声环境舒适度的智能化技术, 通过先进的智能控制技术, 可以对商业建筑中庭环境舒适度有很好的提升, 加之绿色可持续的理念, 不仅烘托了商业建筑活泼的气氛和用户体验感, 也产生了了良好的经济和环境效益。
  
  参考文献
  
  [1]于瑾, 王琳, 赫娜, 等。基于CFD的中庭式建筑冬季供暖研究[J].沈阳建筑大学学报 (自然科学版) , 2017, 33 (06) :1065-1071.  
  [2]赵巍, 康健, 金虹。影响物理环境的中庭构成要素研究[J].建筑技术, 2017, 48 (07) :779-782.  
  [6]锡望。北京市大型商业建筑中庭空间夏季热环境研究[D].北京建筑大学, 2017.
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