商業建筑中庭環境舒適度營造的智能技術

陳齊騰

(河南博維建筑規劃設計有限公司,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部形態,又將建筑形體更加多樣[1]。目前,中庭環境舒適度的營造還存在以溫度評價標準為主,尚未有針對智能控制提出新的評價標準,空調和照明系統監控不準確而導致能源的浪費[2]。

1 建筑舒適度控制原理

建筑的室內物理環境的舒適度主要是控制熱環境、光環境和聲環境三部分。三部分并非獨立存在,而是互相影響的,環境舒適度的營造在于對環境溫度、濕度、采光、噪聲等指標的控制,主要在于圍護結構的設計和室內物理環境的調節。

1.1 熱環境控制方法

熱舒適評價指標有PMV-PPD指標,PMV指標的提出結合了室內環境和人員心理的成因,由于個體的差異,即使PMV值為零時,仍有部分人覺得不滿意,PMV值并不具有完全適應性[3]。國際標準化組織規定PMV值-0.5～0.5是較為舒適的熱狀態。通過空調系統,采用傳感器采集室內的溫度,計算PMV的偏差值,進而控制空調的冷風閥和風速,最終達到熱舒適的要求。基于PMV的空調控制系統結構圖如圖1所示。

圖1 基于PMV的空調控制系統結構圖

1.2 光環境控制方法

光環境的評價指標是照度水平、高度比、采光系數和色溫。我國的建筑采光設計標準中規范了天然采光的標準值。光環境的控制原理就是通過具有感知和分析能力的智能控制系統,智能分析判斷出環境的照度情況,調節自然采光設施和人工照明設施,使光環境處于舒適、節能的狀態。

1.3 聲環境控制方法

聲環境的控制方法主要是音質的控制和噪音的控制,音質的提高主要是采取不同標準的等級的電聲系統,二噪音控制則需要采用噪聲傳感器采集室內外的噪聲值,確定噪聲的來源和等級,根據與噪聲允許標準值做參考,進行消聲、隔音、吸聲和聲音遮蔽等控制策略。控制方法主要有聯動門窗控制法、背景音樂降噪法、安裝消聲減震設施以及高品質的電聲系統。

2 商業建筑中庭熱環境舒適度的智能化技術

2.1 空調系統的智能化控制

將供暖空調系統與智能部件結合,可以對室內各空氣參數進行監測,空調系統根據反饋值與標準值進行實時的控制。MAS中央空調分布智能化系統,加入了模擬人類的智能的控制系統,能體現人類的思維特性,每一個部分都能獨立的調控,同時這種理性的交互也降低了能耗,提高了用戶的體驗感。

2.2 地暖系統的智能化控制

通過設置地暖系統可以對環境進行傳熱,采用熱水輻射采暖系統,能耗更低、更綠色環保,供水溫度不超過60℃,可以結合其他可再生能源進行供熱,這種低溫形式給用戶帶來了更多的舒適性。采用智能溫控器,隨著室外的溫度而自動調節室內的溫度,從而實現室內溫度具有更高的舒適度。

2.3 通風系統的智能化控制

智能玻璃幕墻的核心是熱通道幕墻,外側為全封閉式,內部有雙層玻璃幕墻,可以對采集到的太陽能進行最大化的利用,還為了增加計算機的智能控制敏感性,在裝飾材料上添加了光感應和熱感應材料。智能玻璃幕墻自然采光度較高,合理利用太陽光,充分利用樓板的蓄熱隔熱性,充分結合排風系統,使空調、采暖、通風系統能有智能的搭配起來,保證了室內溫度的適宜性。

3 商業建筑中庭光環境舒適度的智能化技術

為了實現智能化的提高中庭光環境的舒適度,采用自動跟蹤太陽的采光設備、反光設備、人工智能照明系統實現。

人工照明智能控制系統通過對室內照明強度的監測,信息經處理器處理后對比參照值進行智能的調節,智能調節系統靈活、精確,具有不同的調節方案,以營造舒適的光環境。人工照明的控制方式主要有場景控制策略、時間表控制策略、降低照明負荷的控制策略、光電感應傳感器控制策略、人員占用傳感器開關控制策略。智能照明系統結構如圖2所示。

圖2 智能照明系統結構

智能照明系統的設備開關控制采用智能驅動器取代了傳統的接觸器,將子控制模塊連接到控制總線上,通過軟件編程方式進行設定,從而實現對燈光設備的智能控制。

4 商業建筑中庭聲環境舒適度的智能化技術

商業建筑中庭聲音環境設計的時候必須考慮的是音質和噪音的兩個影響。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備,效果比普通的吸聲材料更好。空調系統的噪音通過安置消聲器進行控制噪音,降低噪音的流出。

5 結束語

對商業建筑中庭環境舒適度營造的關鍵技術進行了研究分析,介紹了建筑舒適度控制原理,探討了商業建筑中庭熱環境舒適度的智能化技術、光環境舒適度的智能化技術、聲環境舒適度的智能化技術,通過先進的智能控制技術,可以對商業建筑中庭環境舒適度有很好的提升,加之綠色可持續的理念,不僅烘托了商業建筑活潑的氣氛和用戶體驗感,也產生了了良好的經濟和環境效益。