既有辦公建筑智能化改造

劉　潔

(北京市建筑設計研究院有限公司，北京 100045)

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既有辦公建筑智能化改造

劉潔

(北京市建筑設計研究院有限公司，北京 100045)

0　引言

本項目對既有辦公建筑進行末端機電改造，實現舒適、綠色、節能等多角度的整體提升。利用物聯網技術，整合辦公建筑內智能照明、風機盤管和呼吸幕墻控制系統，實現互聯互通、應用集成，基于B/S、移動終端、集成面板等模式，采用適當的信息安全保障機制，提供安全可控及個性化的實時在線監測、報警聯動、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統計報表等管理和服務功能，實現 “全樓機電設備”的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化。

1　項目概況

本項目位于北京城區，建成于1998年，地下3層，地上10層，地上每層層高3.5m，每層建筑面積1 200m2，使用性質為辦公。建成后一直未經任何精裝、改造。此次精裝改造范圍為七、八兩層。使用方要求機電系統要既能體現綠色、節能、舒適的理念，又能最大程度地配合簡約、大氣的精裝效果、增加使用人數、提高空氣品質和照度標準、節約能耗，并且，使用者還可通過電腦、手機自由操控機電設備。

2　改造前的節能診斷和改造方案

針對業主需求，設計采用了物聯網技術，整合了樓層照明、風機盤管和呼吸幕墻系統；增加開敞辦公區域使用面積，精裝后50%區域為開敞辦公區，13%區域為小開間辦公區，37%區域為公共區(會議、休閑、走廊)。各系統改造前后對比見表1。

表1　各系統改造前后對比表

下文以開敞辦公區域為例，論述改造辦公建筑的智能化設計。

3　照明系統改造

在照明系統的改造過程中，根據使用方要求，選擇燈具時主要考慮以下因素：

1)精裝要求吊頂凈高提高到2.8m，現有吊頂空間無法安裝燈具，需將燈具固定在桌面上。

2)使用區域為開敞辦公區，需要足夠的一般照明，這部分照明應采用集中控制。

3)使用方要求各個工位可單獨調節照度，以滿足其個性化需求。

4)使用方對節能指標、經濟性要求較高。

改造前、進口成品燈具、定制燈具的各參數對比見表2。

表2　改造前、進口成品燈具、定制燈具參數對比表

經多方對比、分析后，選擇定制燈具。定制照明燈具設計圖、照明實景、照明平面見圖1～3。

圖1　定制照明燈具設計圖

圖2　照明實景圖

圖3　照明平面圖

照明控制設計采用人員探測傳感器配合智能照明控制系統。上照燈按區域進行集中開關控制，下照燈作為工位照明全部由各個使用人自行控制。上照燈在工作時間定時開啟，加班、節假日時間根據人員探測傳感器聯動，人在燈開，人走燈閉。下照燈作為補充照明，需手動開啟，在探測到無人時，上/下照燈自動關閉。提供300～1 300lx可自由調節的照度。在運行過程中，使用方長時間使用電腦辦公，下照燈開啟時間不足10%，基本在300～600lx之間調節。

4　空調系統改造

近年來北方地區空氣質量日益下降，此次改造采取了多種措施，用于改善辦公空間內空氣品質，并采用多項智能化技術提高控制精度，便于使用方控制機電設備。空調系統改造前后對比見表3。

表3　空調系統改造前后對比

考慮到高壓靜電電子除塵在凈化空氣的過程中會產生臭氧，因此在各個房間和室外設置了在線式PM2.5探測器，并根據各個房間內PM2.5探測器的實時數據聯動電子除塵器。同時風機盤管配置了電子除塵器定時模式，在工作日早上5點開啟電子除塵器，風量調制最大，關閉水閥，提前凈化空氣，直至PM2.5值低于35，風機盤管和電子除塵器再自動關閉。

5　控制形式改造

采用物聯網技術，將末端機電設備整合為一個平臺，同時建立一個內部數據庫，整合人員信息、使用權限、業務信息。物聯網框架見圖4。

圖4　物聯網框架圖

改造前開敞辦公區內照明、風機盤管采用傳統手動開關面板。此次改造對這一傳統控制方式進行了創新性設計：房間內的機電設備采用壁裝集成面板、電腦、手機三種方式進行控制。

1)將房間內所有照明、風機盤管、電子除塵的控制集成到一個液晶面板上，包括集成控制面板首頁、照明控制頁面、窗簾控制頁面(圖5)。

圖5　集成控制面板首頁、照明控制頁面、窗簾控制頁面

面板參照某智能手機控制模式，在首頁定制了多個功能按鈕，集成了基本信息(時間、通訊錄、公司業績、團隊照片)、機電設備控制信息(燈光、空調、窗簾、凈化器、背景音樂)和環境監控參數信息(室外天氣、PM2.5、溫度、濕度、CO2)。

其中，機電設備控制均以電子地圖的形式展現，使用者可準確找到被控設備，避免了傳統設計中因具有多個按鍵導致分不清控制對象的問題。

2)在使用方的工位電腦中可通過瀏覽器按權限進入控制界面。界面左側從上至下集成了風機盤管及電子除塵、照明、視頻監控及門禁、環境監測、電動窗簾控制選項。使用者在電子地圖上可通過直接選擇受控設備進行操作。風機盤管自控系統和智能燈控系統控制界面見圖6～7。

圖6　風機盤管自控系統控制界面

圖7　智能燈控系統控制界面

3)使用方可按權限級別，通過微信直接控制與工位相關的風機盤管、照明、窗簾。微信控制界面見圖8。

圖8　微信控制界面

6　結束語

雖然上述案例是在末端機電系統中進行的創新性嘗試，但設計理念同樣適用于大型公建。隨著“互聯網+”時代的到來，智能化系統設計也進入到了一個新的階段，各個系統間的壁壘將逐漸被打破，操作終端將越來越多樣：電腦、手機、墻裝集成面板，定制化的設計將更普遍，成本也將大幅降低，不僅可提高使用方的舒適度、參與度，也可引導智能化設計向集成化、個性化、網絡化方向發展。

[1]GB 50034-2013 建筑照明設計標準[S].北京：中國建筑工業出版社，2014.

[2]GB 50314-2015 智能建筑設計標準[S].北京：中國計劃出版社，2016.

Intelligent Transformation of Existing Office Buildings

Liu Jie

介紹了智能化集成系統的發展趨勢及應用二次反射、工位照明、調光控制技術設計的智能桌面燈具；并以集成系統為平臺，結合空調及幕墻系統提高室內空氣品質；應用創新性集成控制面板，整合照明、空調、電子除塵、環境監控、信息發布等多種系統；展望智能化系統的發展方向。

智能化集成集成控制面板智能桌面燈具

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.

intelligent system,integrated control panel,intelligent desktop lamp