商業(yè)建筑中庭環(huán)境舒適度營(yíng)造的智能技術(shù)

陳齊騰

(河南博維建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司,河南 鄭州 450046)

0 前言

建筑中庭空間是建筑的一類特殊空間,形成建筑內(nèi)部的室外空間,讓建筑與外部空間既隔離又融合的形式,不僅豐富了建筑的內(nèi)部形態(tài),又將建筑形體更加多樣[1]。目前,中庭環(huán)境舒適度的營(yíng)造還存在以溫度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為主,尚未有針對(duì)智能控制提出新的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),空調(diào)和照明系統(tǒng)監(jiān)控不準(zhǔn)確而導(dǎo)致能源的浪費(fèi)[2]。

1 建筑舒適度控制原理

建筑的室內(nèi)物理環(huán)境的舒適度主要是控制熱環(huán)境、光環(huán)境和聲環(huán)境三部分。三部分并非獨(dú)立存在,而是互相影響的,環(huán)境舒適度的營(yíng)造在于對(duì)環(huán)境溫度、濕度、采光、噪聲等指標(biāo)的控制,主要在于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和室內(nèi)物理環(huán)境的調(diào)節(jié)。

1.1 熱環(huán)境控制方法

熱舒適評(píng)價(jià)指標(biāo)有PMV-PPD指標(biāo),PMV指標(biāo)的提出結(jié)合了室內(nèi)環(huán)境和人員心理的成因,由于個(gè)體的差異,即使PMV值為零時(shí),仍有部分人覺(jué)得不滿意,PMV值并不具有完全適應(yīng)性[3]。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定PMV值-0.5～0.5是較為舒適的熱狀態(tài)。通過(guò)空調(diào)系統(tǒng),采用傳感器采集室內(nèi)的溫度,計(jì)算PMV的偏差值,進(jìn)而控制空調(diào)的冷風(fēng)閥和風(fēng)速,最終達(dá)到熱舒適的要求?；赑MV的空調(diào)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 基于PMV的空調(diào)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.2 光環(huán)境控制方法

光環(huán)境的評(píng)價(jià)指標(biāo)是照度水平、高度比、采光系數(shù)和色溫。我國(guó)的建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范了天然采光的標(biāo)準(zhǔn)值。光環(huán)境的控制原理就是通過(guò)具有感知和分析能力的智能控制系統(tǒng),智能分析判斷出環(huán)境的照度情況,調(diào)節(jié)自然采光設(shè)施和人工照明設(shè)施,使光環(huán)境處于舒適、節(jié)能的狀態(tài)。

1.3 聲環(huán)境控制方法

聲環(huán)境的控制方法主要是音質(zhì)的控制和噪音的控制,音質(zhì)的提高主要是采取不同標(biāo)準(zhǔn)的等級(jí)的電聲系統(tǒng),二噪音控制則需要采用噪聲傳感器采集室內(nèi)外的噪聲值,確定噪聲的來(lái)源和等級(jí),根據(jù)與噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)值做參考,進(jìn)行消聲、隔音、吸聲和聲音遮蔽等控制策略?？刂品椒ㄖ饕新?lián)動(dòng)門窗控制法、背景音樂(lè)降噪法、安裝消聲減震設(shè)施以及高品質(zhì)的電聲系統(tǒng)。

2 商業(yè)建筑中庭熱環(huán)境舒適度的智能化技術(shù)

2.1 空調(diào)系統(tǒng)的智能化控制

將供暖空調(diào)系統(tǒng)與智能部件結(jié)合,可以對(duì)室內(nèi)各空氣參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)反饋值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制。MAS中央空調(diào)分布智能化系統(tǒng),加入了模擬人類的智能的控制系統(tǒng),能體現(xiàn)人類的思維特性,每一個(gè)部分都能獨(dú)立的調(diào)控,同時(shí)這種理性的交互也降低了能耗,提高了用戶的體驗(yàn)感。

2.2 地暖系統(tǒng)的智能化控制

通過(guò)設(shè)置地暖系統(tǒng)可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行傳熱,采用熱水輻射采暖系統(tǒng),能耗更低、更綠色環(huán)保,供水溫度不超過(guò)60℃,可以結(jié)合其他可再生能源進(jìn)行供熱,這種低溫形式給用戶帶來(lái)了更多的舒適性。采用智能溫控器,隨著室外的溫度而自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度,從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度具有更高的舒適度。

2.3 通風(fēng)系統(tǒng)的智能化控制

智能玻璃幕墻的核心是熱通道幕墻,外側(cè)為全封閉式,內(nèi)部有雙層玻璃幕墻,可以對(duì)采集到的太陽(yáng)能進(jìn)行最大化的利用,還為了增加計(jì)算機(jī)的智能控制敏感性,在裝飾材料上添加了光感應(yīng)和熱感應(yīng)材料。智能玻璃幕墻自然采光度較高,合理利用太陽(yáng)光,充分利用樓板的蓄熱隔熱性,充分結(jié)合排風(fēng)系統(tǒng),使空調(diào)、采暖、通風(fēng)系統(tǒng)能有智能的搭配起來(lái),保證了室內(nèi)溫度的適宜性。

3 商業(yè)建筑中庭光環(huán)境舒適度的智能化技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)智能化的提高中庭光環(huán)境的舒適度,采用自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的采光設(shè)備、反光設(shè)備、人工智能照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

人工照明智能控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)室內(nèi)照明強(qiáng)度的監(jiān)測(cè),信息經(jīng)處理器處理后對(duì)比參照值進(jìn)行智能的調(diào)節(jié),智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)靈活、精確,具有不同的調(diào)節(jié)方案,以營(yíng)造舒適的光環(huán)境。人工照明的控制方式主要有場(chǎng)景控制策略、時(shí)間表控制策略、降低照明負(fù)荷的控制策略、光電感應(yīng)傳感器控制策略、人員占用傳感器開(kāi)關(guān)控制策略。智能照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 智能照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能照明系統(tǒng)的設(shè)備開(kāi)關(guān)控制采用智能驅(qū)動(dòng)器取代了傳統(tǒng)的接觸器,將子控制模塊連接到控制總線上,通過(guò)軟件編程方式進(jìn)行設(shè)定,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光設(shè)備的智能控制。

4 商業(yè)建筑中庭聲環(huán)境舒適度的智能化技術(shù)

商業(yè)建筑中庭聲音環(huán)境設(shè)計(jì)的時(shí)候必須考慮的是音質(zhì)和噪音的兩個(gè)影響。聲音的控制需要利用空間中的有效界面,安置一些吸音材料,可以采用靈活式的懸掛吸音設(shè)備,效果比普通的吸聲材料更好。空調(diào)系統(tǒng)的噪音通過(guò)安置消聲器進(jìn)行控制噪音,降低噪音的流出。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)商業(yè)建筑中庭環(huán)境舒適度營(yíng)造的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究分析,介紹了建筑舒適度控制原理,探討了商業(yè)建筑中庭熱環(huán)境舒適度的智能化技術(shù)、光環(huán)境舒適度的智能化技術(shù)、聲環(huán)境舒適度的智能化技術(shù),通過(guò)先進(jìn)的智能控制技術(shù),可以對(duì)商業(yè)建筑中庭環(huán)境舒適度有很好的提升,加之綠色可持續(xù)的理念,不僅烘托了商業(yè)建筑活潑的氣氛和用戶體驗(yàn)感,也產(chǎn)生了了良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。