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2019全景工博会
能效管理

案例故事 | 鱼与熊掌不可兼得?万可智能楼宇轻松搞定能效升级与智能控制

  2020年01月10日  

  比勒费尔德技术学院明登校区的新型建筑成为行业创举有以下两点原因:不仅结合了最新的能源和自动化技术,而且也是跨学科、一体化建筑的典型案例。由于紧密的合作关系,设计师和开发商在质量和成本上达成明确的目标。

  楼宇施工并非总能顺利进行,虽然技术规划者和建筑工人通常奔走于施工现场,但是各组之间的协调与交流仍然需要得到提升。

  造成这些困难的潜在起因之一是投标规则,通常一个项目的各项施工是逐步布置的,因此一些公司必须在其他团队离开后才能进场——这使得技术合作变得更加困难。

  作为建筑所有人,比勒费尔德应用技术大学与资产管理与建设公司NRW在明登校区应用技术大楼的建造上探索出一条新路。“与之前的安排相反,我们同时会晤了所有的规划者来创建共同的基础以寻求合适的解决方案,”明登校区院长Oliver Wetter解释道。

  合作取得了成功:在历时22个月的建设后,BLBNRW如期完成新大楼的建造,成本控制在1400万欧元预算以内。对于此等规模的建设项目而言,这并非易事。

  明智的计划

  在兼顾质量和成本的前提下维持预算不是一件简单的事情:应用技术大学的智能建筑需要配备复杂的能源和自动化技术。明登校区拥有一个建筑领域的传统重点学科,即“一体化建设”研究生专业。

  该专业将建筑师、土木工程师以及项目经理汇聚到一起为学生在楼宇建造规划知识上打造良好基础。因此,BLB NRW设计了一栋四层的带有办公室、工作区域、图书馆、咖啡厅的会议中心,同时基于其现代能源系统和智能建造技术也可提供研究和教学功能。

  利用楼宇自动化技术,单个系统到完整房间自动控制的照明、能源生成和输配、空气调节和遮阳都可进行自动控制和监测。

  学生可以通过网络中的通信接口直接对能源数据进行评估,这样他们可以了解到这些智能建筑自动化系统是如何运作以及编程的。“这可以使他们通过调查研究进一步发掘建筑的用处,”Wetter解释道。

  德国这种类型的建筑不是很多。明登校区目前只是能够满足该国能效A级高要求的两所大学建筑中的其中之一。根据2014年节能条例,这意味着每年每平米的电力和热能的消耗不超过50千瓦时。

  与此形成对比的是:公共建筑物的消耗通常大约为这个数字的两倍——只能达到能效C级。原因如下:为使消耗值达到A级要求对室内自动化的投资是十分必要的。

  然而,公共部分的预算自2012年能效级别开始划分时就已不再充足。应用技术大学的校区工程在智能建筑自动化上花费的成本总共为113,000欧元。“我们可以说服校长更高的能效等级将有助于研究和教学,”Wetter说道。

  讨论:在焕然一新的校园图书馆中,来自明登院区的学院院长Oliver Wetter、BLB建筑师Nina Jesusek、比勒费尔德应用技术大学建筑管理部的Stefan Fleth以及万可专家Jörg Gruner对项目的执行情况进行复查

  毫无疑问:楼宇自动化可能最初的成本高一些,但是在建筑使用期限内运行成本的节省远超其自身成本。为了节约更多能源,建筑物采用了良好的隔热外墙,从机房的服务器回收废热,并从地热系统中补充能量。探测仪将地表热能转换到加热泵中来以此增加地热温度从而为楼宇提供热能。

  由于加热泵运行的可逆性,图书馆、咖啡厅、休息室、会议室和车间可通过地下加热系统及辐射采暖顶棚控制板进行制冷——并且此处提取的能源可重新生成地热探测场。第二个加热泵连接到服务器制冷/地热系统的存储装置,也用于联合加热系统。气体冷凝锅炉可提供热水以及用于极限负载。此外,联合制冷系统中还应用了自然冷却技术。

  整个系统的技术设计是为将初始能源消耗降到最低。通过BACnet进行开放式通用WAGO-I/O-SYSTEM 750的BACnet/IP控制器在工厂和房间自动化方面扮演重要角色。

  新建筑中总共安装了21套此类系统。七个控制器构成传统的信息节点用于供暖、空气调节和制冷,14个装置用于实现不同楼层的自动化功能。所有的控制装置通过以太网连接到一起。同时,BACnet提供了一套标准的、开源数据通信协议。

  不同制造商的设备可根据详尽的建设规划进行数据通信(假定这些设备同样支持BACnet标准)。作为测量、控制以及调节系统的控制器,万可技术确保加热泵或地热等中央系统功能准确无误,与通风系统一道,始终提供需求温度。

  万可BACnet/IP控制器

  房间自动化包含照明、遮阳和室温调控。实际上实验室和会议室也使用二氧化碳气体质量控制器。检测并通过自动程序处理来自窗户触点的反馈信号。

  为了检测所有的室内信号,位于Mistelgau的HermosAG公司应用了WAGO-I/O-SYSTEM的模块化结构以及DALI、KNX和SMI子总线系统的特殊控制器。房间的不同功能通过KNX房间操作设备实现激活。

  根据系统一体化表单中的说明,所有设备和房间自动化信息,以及所有楼宇系统的监测功能都连接到BACnet管理服务设备中以便随时进行监测和调节,从而实现对楼宇能源数据的记录和分析,并对设定值和占据时间进行更改,所有数值和状态,例如温度、操作信息以及系统错误都可通过延时功能以预测或回顾的形式进行可视化。

  作为eu.bac认证过程的一部分,经验丰富的万可专家对明登院区的建筑技术进行严格审核。通过审核可营造一个透明的环境并将全面的楼宇自动化技术信息提供给运营人员。系统评估有助于获得整个生命周期的目标节能成本和运行成本。为此,eu.bac楼宇系统认证设立了新的标准。

  在之前的认证程序中,楼宇技术被严重忽视:然而在2013年eu.bac认证弥补了这方面的空白。这一程序以合乎科学的测试数据和相关DIN EN 15232欧洲标准为基础。审核必须由经过eu.bac(欧洲建筑自动化控制协会)标准培训和认证的专业人员进行。

  明登项目在很多方面开创了先河。它不仅是跨学科、一体化建筑的典范,也解释了借助现代化的楼宇自动化和评估方法如何将能效持续提升。

  “eu.bac系统”认证说明校区建筑的技术和自动化所实现的最佳舒适度是持续且节能的。作为eu.bac认证过程的一部分,经验丰富的万可专家对明登院区的建筑技术进行了严密仔细的检视。

标签:万可 智能楼宇我要反馈
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