淺談智能化建筑幕墻實現(xiàn)方式

1、<p>　　淺談智能化建筑幕墻實現(xiàn)方式</p><p>　　摘要：當今社會，伴著人們對生活質(zhì)量要求的不斷提高以及能源的逐漸短缺，如何創(chuàng)造一個既節(jié)能環(huán)保同時又安全舒適的工作生活環(huán)境成為越來越多的人關(guān)注的重點和努力的方向。把建筑幕墻與建筑智能控制技術(shù)相結(jié)合的智能化建筑幕墻就能夠?qū)崿F(xiàn)這一要求，本文初步探討了智能化建筑幕墻的不同實現(xiàn)方式。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：幕墻；智能；控制；

2、方式； </p><p>　　中圖分類號：TU227 文獻標識碼： A 文章編號： </p><p>　　智能化建筑幕墻可以減少冬季采暖、夏季空調(diào)等的能源消耗，結(jié)合智能建筑的智能控制技術(shù)實現(xiàn)光線控制、溫度控制、濕度控制以及智能防風雨等功能，最終可改善人們的生活環(huán)境質(zhì)量，提高人們生活的舒適度，進而推動社會的可持續(xù)發(fā)展和進步。 </p><p>　　一、智能化建筑幕墻

3、</p><p><b>　　建筑智能控制 </b></p><p>　　智能控制技術(shù)，就是在無人干預(yù)的情況下能自主地驅(qū)動智能機器實現(xiàn)控制目標的自動控制技術(shù)。“智能建筑”是一個包括建筑結(jié)構(gòu)、空調(diào)、環(huán)境監(jiān)測和智能控制的綜合體，將計算機技術(shù)(Computer)、控制技術(shù)(Control)、通訊技術(shù)(Communication)和圖形顯示技術(shù)(CRT)應(yīng)用于建筑物之中，由計

4、算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對建筑物進行管理、調(diào)節(jié)，從而使建筑“智能化”。 </p><p><b>　　建筑幕墻 </b></p><p>　　建筑幕墻規(guī)范中定義：由面板與支承結(jié)構(gòu)體系組成的、可相對主體有一定位 </p><p>　　移能力、不承擔主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍護墻或裝飾性結(jié)構(gòu)?？梢娔粔κ墙ㄖ锏耐鈮ψo圍，不承重，懸掛在建筑主體結(jié)構(gòu)上，是現(xiàn)代大型

5、和高層建筑常用的帶有裝飾效果的輕質(zhì)墻體。然而幕墻賦予建筑宏偉華麗的外表的同時，也存在著光污染，能源消耗大等缺點，這就需要把常規(guī)的建筑幕墻與建筑的智能控制技術(shù)相結(jié)合來改善。 </p><p>　　二、 智能溫濕控制 </p><p>　　1、智能溫濕度控制功能 </p><p>　　智能溫濕度控制系統(tǒng)是在智能化建筑的基礎(chǔ)上將建筑配套技術(shù)（暖通系統(tǒng)、照明系統(tǒng)）通過計算機

6、網(wǎng)絡(luò)進行有效的調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣、溫度、濕度等環(huán)境數(shù)據(jù)，把智能溫濕度控制系統(tǒng)應(yīng)用在幕墻上可通過幕墻系統(tǒng)為建筑在使用過程中節(jié)省能源，降低生產(chǎn)和建筑使用過程中的費用。它是將自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、電機傳動技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)代建筑幕墻中，通過傳感器檢測幕墻周圍的環(huán)境參數(shù)，通過控制幕墻構(gòu)件實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。 </p><p>　　主要控制原理：智能控制系統(tǒng)通過溫濕度傳感器實時檢測到室內(nèi)的溫濕度不滿足人體舒適度指數(shù)時，控制系統(tǒng)自動

7、啟閉空氣循環(huán)功能或加濕設(shè)備，使室內(nèi)溫濕度達到使用舒適度；智能控制系統(tǒng)通過溫濕度傳感器實時檢測幕墻空氣腔內(nèi)溫濕度，當趨近達到結(jié)露值時，控制系統(tǒng)會啟動空氣循環(huán)功能，防止空氣層內(nèi)發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。 </p><p><b>　　2.功能實現(xiàn)方式 </b></p><p>　　可通過雙層幕墻來實現(xiàn)智能溫濕控制的功能。 </p><p>　　雙層雙循環(huán)幕墻豎

8、剖節(jié)點 </p><p>　　2.1外循環(huán)：室外-雙層幕墻空氣腔-室外 </p><p>　　控制方式：通過溫度傳感器檢測雙層幕墻內(nèi)的溫度和室外溫度，當雙層幕墻內(nèi)的溫度與室外溫度溫差大于設(shè)定值時（溫差可通過控制系統(tǒng)進行設(shè)定），控制系統(tǒng)控制進風口馬達，將進風口打開；控制系統(tǒng)控制出風口馬達，將出風口打開。在雙層幕墻空氣腔內(nèi)的熱空氣，形成自下而上的空氣流，室外低溫空氣進入到空氣腔，由于煙囪效應(yīng)帶

9、走通道內(nèi)的熱量，降低雙層幕墻空氣腔內(nèi)的溫度，減少對室內(nèi)的熱量輻射，降低室內(nèi)制冷設(shè)備的負荷，降低能源消耗。 </p><p>　　當雙層幕墻內(nèi)的溫度與室外溫度溫差小于設(shè)定值時（溫差可通過控制系統(tǒng)進行設(shè)定），控制系統(tǒng)將進、出風口關(guān)閉。雙層幕墻形成一個密閉的空氣腔，使空氣腔起到溫室效應(yīng)，減少室內(nèi)熱量向室外輻射，減少室內(nèi)暖通設(shè)備的負荷，降低能源消耗。 </p><p>　　外循環(huán)啟動外循環(huán)關(guān)閉 &

10、lt;/p><p>　　2.2內(nèi)外循環(huán)：室內(nèi)―雙層幕墻空氣腔―室外 </p><p>　　控制方式：當室內(nèi)與室外溫差大于設(shè)定值時，控制系統(tǒng)自動將出風口馬達收起，將出風口打開。此時將室內(nèi)下懸窗打開，室內(nèi)高溫氣體進入到雙層幕墻空氣腔內(nèi)，高溫氣體上升從出風口循環(huán)到室外，室內(nèi)通過新風系統(tǒng)從室外補充低溫新鮮的空氣，降低室內(nèi)溫度，減少制冷設(shè)備的運行負荷，降低能源消耗，補充的新鮮空氣，增加室內(nèi)的舒適度。當室

11、內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，控制系統(tǒng)會自動將出風口打開，將濃煙排出到室外。 </p><p>　　當室內(nèi)與室外溫差小于設(shè)定值時，控制系統(tǒng)自動將出風口馬達打開， 將出風口關(guān)閉。此時將室內(nèi)下懸窗關(guān)閉，雙層幕墻形成一個密閉的空氣腔，使空氣腔起到溫室效應(yīng)，減少室內(nèi)與室外的熱量輻射。 </p><p>　　內(nèi)外循環(huán)啟動內(nèi)外循環(huán)關(guān)閉 </p><p>　　2.3外內(nèi)循環(huán)：室外―雙層幕墻空氣―

12、室內(nèi) </p><p>　　控制方式：當室內(nèi)與室外溫差大于設(shè)定值時，控制系統(tǒng)自動將進風口馬達打開，將進風口打開，啟動風機，強制將室外低溫空氣循環(huán)到室內(nèi)，室內(nèi)高溫氣體經(jīng)新風系統(tǒng)循環(huán)到室外。降低室內(nèi)溫度，減少制冷設(shè)備的運行負荷，降低能源消耗，補充的新鮮空氣，增加室內(nèi)的舒適度。 </p><p>　　外內(nèi)循環(huán)啟動 外內(nèi)循環(huán)停止 </p><p>　　當溫差小于設(shè)定值時，控

13、制系統(tǒng)自動將進風口馬達收起，將進風口關(guān)閉，控制系統(tǒng)將風機關(guān)閉，將出風口關(guān)閉。雙層幕墻形成一個密閉的空氣腔，使空氣腔起到溫室效應(yīng)，降低室外低溫熱量傳遞到室內(nèi)。 在保證室內(nèi)舒適度的情況下，自動關(guān)閉風機，降低能源消耗。 </p><p>　　2.4內(nèi)循環(huán)：室內(nèi)―雙層幕墻空氣腔―室內(nèi) </p><p>　　控制方式：當雙層幕墻內(nèi)濕度傳感器檢測到濕度達到露點時，控制系統(tǒng)啟動循環(huán)控制，將室內(nèi)干爽的空氣

14、循環(huán)到雙層幕墻內(nèi)部，降低雙層內(nèi)空氣濕度，防止雙層幕墻空氣腔內(nèi)結(jié)露。 </p><p>　　當室內(nèi)與雙層幕墻內(nèi)溫度大于設(shè)定值時（溫差值可通過系統(tǒng)設(shè)定），控制啟動循環(huán)控制，形成自下而上的強制性空氣循環(huán)，室內(nèi)空氣通過內(nèi)層玻璃下部的通風口進入換氣層，使內(nèi)側(cè)幕墻玻璃溫度達到或接近室內(nèi)溫度，從而形成優(yōu)越的溫度條件，達到節(jié)能效果。 </p><p>　　內(nèi)循環(huán)啟動內(nèi)循環(huán)停止 </p>&l

15、t;p><b>　　3. 實現(xiàn)功能 </b></p><p><b>　　3.1節(jié)能效果 </b></p><p>　　通過控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)進出風口的形式，采用自然通風降溫、除濕，減少室內(nèi)制冷室內(nèi)、除濕設(shè)備的運行負荷，降低電能消耗。當將進出風口關(guān)閉，陽光照射形成溫室，提高了內(nèi)側(cè)幕墻外表面溫度，減少室內(nèi)的熱量輻射，減少取暖費用。 </p

16、><p><b>　　3.2舒適效果 </b></p><p>　　充分利用太陽能、自然通風換氣，降低空調(diào)能耗，減少風及惡劣氣候的影響，營造舒溫馨的生活和工作環(huán)境， </p><p><b>　　二、智能光控 </b></p><p>　　1.智能陽光控制功能？ </p><p>

17、;　　智能光控功能是將自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、電機傳動技術(shù)、遮陽技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)代建筑幕墻中，通過光照傳感器檢測室內(nèi)外光照強度，實現(xiàn)輔助采光、防眩光、遮陽的功能，智能控制系統(tǒng)會結(jié)合建筑所在地地理信息和氣象數(shù)據(jù)以及室內(nèi)用戶的需求，經(jīng)分析計算后輸出控制遮陽百葉動作；給使用者營造良好的采光環(huán)境，減少室內(nèi)光源的使用，降低照明能耗。 </p><p><b>　　2.實現(xiàn)的功能 </b></p&g

18、t;<p><b>　　2.1節(jié)能效果 </b></p><p>　　控制系統(tǒng)可根據(jù)工程所在地的氣象特點，通過電動遮陽百葉的自動調(diào)節(jié)，在光照強烈的季節(jié)可以阻擋太陽光線中的輻射熱（如紅外光線）和有害射線（如紫外線）通過幕墻進入到室內(nèi)，照射在遮陽百葉簾上的太陽光輻射熱被百葉簾阻擋吸收，可有效防止室內(nèi)溫度因陽光照射而升高，減少室內(nèi)空調(diào)能耗；遮陽百葉可通過自動調(diào)節(jié)，阻擋太陽光線中的輻射

19、熱（如紅外線）和有害射線（如紫外線）同時，會盡可能多的將可見光反射到室內(nèi)，保證在玻璃幕墻周邊一定范圍內(nèi)辦公人員盡可能多的利用自然可見光線，提高辦公光照舒適度的同時節(jié)約建筑的照明能耗，使建筑舒適高效又節(jié)能環(huán)保。 </p><p><b>　　2.2舒適效果 </b></p><p>　　在光線較弱的情況下，遮陽百葉簾可自動升起或?qū)⑷~片旋轉(zhuǎn)到適宜的位置，提高室內(nèi)亮度；當光

20、線較強是，也可通過調(diào)整葉片角度盡可能多的阻擋可見光直接射入到室內(nèi)，僅將可見光的一部分反射到室內(nèi)，可減少眩光等不適反應(yīng)，提高辦公人員的舒適度。 </p><p>　　3.智能光控系統(tǒng)功能 </p><p>　　3.1樓宇集中控制功能 </p><p>　　電動遮陽百葉智能光控系統(tǒng)可采用開放性的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的通信接口，以保證該系統(tǒng)可以接入更高級的上游大廈樓宇控制

21、系統(tǒng)，從而實現(xiàn)與燈光照明、空調(diào)設(shè)備等子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)聯(lián)動。 </p><p>　　3.2總線控制功能 </p><p>　　中央控制室內(nèi)的上位機電腦用于控制和檢測所有的電動遮陽百葉簾，通過總線與每個電機控制器相連接，每個電機控制器都有自己的總線地址，并且控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對每一幅遮陽百葉簾的單獨控制，可以保證任意一臺遮陽百葉電機控制器的損壞不會影響對其它遮陽百葉簾電機進行管理，從而實現(xiàn)智能管理控

22、制。 </p><p>　　3.3聯(lián)動控制功能 </p><p>　　智能光控系統(tǒng)具備與電動開窗器、通風百葉等外圍電動設(shè)備的聯(lián)動功能，共享風、雨、光照傳感器等氣象傳感器反饋回的控制信號，并可通過編程利用智能光控系統(tǒng)軟件進行管理控制，保證各電動設(shè)備之間相互聯(lián)動不會出現(xiàn)互相干擾的情況。 </p><p>　　3.4陽光跟蹤控制功能 </p><p&g

23、t;　　陽光的照射角度在一天中是不斷變化的，為了阻擋陽光的照射，控制系統(tǒng)需要不斷的調(diào)整遮陽百葉葉片的角度，以達到最理想的遮陽效果。 </p><p><b>　　三、智能防風雨 </b></p><p>　　傳統(tǒng)的幕墻通風系統(tǒng)通風量不可控制，雨天不能自動控制開關(guān)，不能按需進行能量交換，帶來大量的能源消耗，智能防風雨功能的幕墻產(chǎn)品可以很好的解決以上問題。智能防風雨功能產(chǎn)

24、品從設(shè)計實現(xiàn)、內(nèi)容組成和工作過程各方面看都是由各專業(yè)協(xié)調(diào)合作的多功能系統(tǒng)，它主要由檢測環(huán)境參數(shù)的溫度傳感器、風傳感器、光照傳感器、雨滴傳感器和中央處理單元PLC(可編程控制器)組成,系統(tǒng)具有運行穩(wěn)定、處理功能強大和擴展性強的特點，控制系統(tǒng)通過人機界面進行執(zhí)行機構(gòu)的操作,集中顯示幕墻上各個設(shè)備的運行狀況,整體有效的管理幕墻，它還可以與網(wǎng)絡(luò)連接和樓宇控制系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)同步智能控制。 </p><p><b&g

25、t;　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]魏立明，智能建筑電氣技術(shù)與設(shè)計，化學工業(yè)，2010，（2） </p><p>　　[2]王海林，智能建筑電氣技術(shù)精選，中國電利，2005，（5）： </p><p>　　[3] 劉永強.&#160;&#160;淺談我國電氣自動化的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 黑龍江科技信息. 2011(0

26、2) </p><p>　　[4] 李國棟,馬德新.&#160;&#160;基于PC的電氣自動化技術(shù)[J]. 黑龍江科技信息. 2011(21) </p><p>　　[5] 徐春鳳.&#160;&#160;電氣自動化在煤機產(chǎn)品上的應(yīng)用[J]. 科技信息. 2011(04) </p><p>　　[6] 武芳軍.&#160;&