刘　洁

(北京市建筑设计研究院有限公司，北京 100045)



既有办公建筑智能化改造

刘洁

(北京市建筑设计研究院有限公司，北京 100045)

0　引言

本项目对既有办公建筑进行末端机电改造，实现舒适、绿色、节能等多角度的整体提升。利用物联网技术，整合办公建筑内智能照明、风机盘管和呼吸幕墙控制系统，实现互联互通、应用集成，基于B/S、移动终端、集成面板等模式，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控及个性化的实时在线监测、报警联动、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表等管理和服务功能，实现 “全楼机电设备”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

1　项目概况

本项目位于北京城区，建成于1998年，地下3层，地上10层，地上每层层高3.5m，每层建筑面积1 200m2，使用性质为办公。建成后一直未经任何精装、改造。此次精装改造范围为七、八两层。使用方要求机电系统要既能体现绿色、节能、舒适的理念，又能最大程度地配合简约、大气的精装效果、增加使用人数、提高空气品质和照度标准、节约能耗，并且，使用者还可通过电脑、手机自由操控机电设备。

2　改造前的节能诊断和改造方案

针对业主需求，设计采用了物联网技术，整合了楼层照明、风机盘管和呼吸幕墙系统；增加开敞办公区域使用面积，精装后50%区域为开敞办公区，13%区域为小开间办公区，37%区域为公共区(会议、休闲、走廊)。各系统改造前后对比见表1。

表1　各系统改造前后对比表

下文以开敞办公区域为例，论述改造办公建筑的智能化设计。

3　照明系统改造

在照明系统的改造过程中，根据使用方要求，选择灯具时主要考虑以下因素：

1)精装要求吊顶净高提高到2.8m，现有吊顶空间无法安装灯具，需将灯具固定在桌面上。

2)使用区域为开敞办公区，需要足够的一般照明，这部分照明应采用集中控制。

3)使用方要求各个工位可单独调节照度，以满足其个性化需求。

4)使用方对节能指标、经济性要求较高。

改造前、进口成品灯具、定制灯具的各参数对比见表2。

表2　改造前、进口成品灯具、定制灯具参数对比表

经多方对比、分析后，选择定制灯具。定制照明灯具设计图、照明实景、照明平面见图1～3。

图1　定制照明灯具设计图

图2　照明实景图

图3　照明平面图

照明控制设计采用人员探测传感器配合智能照明控制系统。上照灯按区域进行集中开关控制，下照灯作为工位照明全部由各个使用人自行控制。上照灯在工作时间定时开启，加班、节假日时间根据人员探测传感器联动，人在灯开，人走灯闭。下照灯作为补充照明，需手动开启，在探测到无人时，上/下照灯自动关闭。提供300～1 300lx可自由调节的照度。在运行过程中，使用方长时间使用电脑办公，下照灯开启时间不足10%，基本在300～600lx之间调节。

4　空调系统改造

近年来北方地区空气质量日益下降，此次改造采取了多种措施，用于改善办公空间内空气品质，并采用多项智能化技术提高控制精度，便于使用方控制机电设备。空调系统改造前后对比见表3。

表3　空调系统改造前后对比

考虑到高压静电电子除尘在净化空气的过程中会产生臭氧，因此在各个房间和室外设置了在线式PM2.5探测器，并根据各个房间内PM2.5探测器的实时数据联动电子除尘器。同时风机盘管配置了电子除尘器定时模式，在工作日早上5点开启电子除尘器，风量调制最大，关闭水阀，提前净化空气，直至PM2.5值低于35，风机盘管和电子除尘器再自动关闭。

5　控制形式改造

采用物联网技术，将末端机电设备整合为一个平台，同时建立一个内部数据库，整合人员信息、使用权限、业务信息。物联网框架见图4。

图4　物联网框架图

改造前开敞办公区内照明、风机盘管采用传统手动开关面板。此次改造对这一传统控制方式进行了创新性设计：房间内的机电设备采用壁装集成面板、电脑、手机三种方式进行控制。

1)将房间内所有照明、风机盘管、电子除尘的控制集成到一个液晶面板上，包括集成控制面板首页、照明控制页面、窗帘控制页面(图5)。

图5　集成控制面板首页、照明控制页面、窗帘控制页面

面板参照某智能手机控制模式，在首页定制了多个功能按钮，集成了基本信息(时间、通讯录、公司业绩、团队照片)、机电设备控制信息(灯光、空调、窗帘、净化器、背景音乐)和环境监控参数信息(室外天气、PM2.5、温度、湿度、CO2)。

其中，机电设备控制均以电子地图的形式展现，使用者可准确找到被控设备，避免了传统设计中因具有多个按键导致分不清控制对象的问题。

2)在使用方的工位电脑中可通过浏览器按权限进入控制界面。界面左侧从上至下集成了风机盘管及电子除尘、照明、视频监控及门禁、环境监测、电动窗帘控制选项。使用者在电子地图上可通过直接选择受控设备进行操作。风机盘管自控系统和智能灯控系统控制界面见图6～7。

图6　风机盘管自控系统控制界面

图7　智能灯控系统控制界面

3)使用方可按权限级别，通过微信直接控制与工位相关的风机盘管、照明、窗帘。微信控制界面见图8。

图8　微信控制界面

6　结束语

虽然上述案例是在末端机电系统中进行的创新性尝试，但设计理念同样适用于大型公建。随着“互联网+”时代的到来，智能化系统设计也进入到了一个新的阶段，各个系统间的壁垒将逐渐被打破，操作终端将越来越多样：电脑、手机、墙装集成面板，定制化的设计将更普遍，成本也将大幅降低，不仅可提高使用方的舒适度、参与度，也可引导智能化设计向集成化、个性化、网络化方向发展。

[1]GB 50034-2013 建筑照明设计标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.

[2]GB 50314-2015 智能建筑设计标准[S].北京：中国计划出版社，2016.

Intelligent Transformation of Existing Office Buildings

Liu Jie

介绍了智能化集成系统的发展趋势及应用二次反射、工位照明、调光控制技术设计的智能桌面灯具；并以集成系统为平台，结合空调及幕墙系统提高室内空气品质；应用创新性集成控制面板，整合照明、空调、电子除尘、环境监控、信息发布等多种系统；展望智能化系统的发展方向。

智能化集成集成控制面板智能桌面灯具

The development of intelligent integration is introduced.The lamps which combine secondary reflection，local lighting and dimming control are designed and applied.With integrated system as the platform,combining with air conditioning and curtain wall system,the air quality in office is improved.The creative integrated control panel is applied,which integrates lighting control system,air conditioning system,electronic dusting system,environmental monitoring,information release system,and other systems.The development of intelligent systems is prospected.

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