摘要：本文通過施耐德電氣KNX智能控制系統(tǒng)在天津中新生態(tài)城-投資服務(wù)中心項目中的實際應(yīng)用，介紹了KNX總線技術(shù)在現(xiàn)代生態(tài)建筑中的節(jié)能應(yīng)用方案。

　　1、 施耐德電氣KNX智能控制系統(tǒng)簡介

　　施耐德電氣KNX智能控制系統(tǒng)采用國際通用的KNX標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)已轉(zhuǎn)換為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC14543-3，并于2007年正式轉(zhuǎn)換為中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/Z20965-2007，該系統(tǒng)屬于全分散的現(xiàn)場總線的范疇，系統(tǒng)主要由傳感器、執(zhí)行器和系統(tǒng)元件三大部分組成，主要用于燈光控制、遮陽控制和風(fēng)機盤管控制及暖氣控制，控制方式多樣、靈活，例如現(xiàn)場智能面板控制、人體感應(yīng)控制、光線感應(yīng)控制、現(xiàn)場面板控制、中央電腦控制、 氣象感應(yīng)控制等，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種公建項目，其中節(jié)能方面的應(yīng)用則是該系統(tǒng)在綠色生態(tài)建筑中的一個應(yīng)用亮點。

　　KNX系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。

　　2、 KNX智能控制系統(tǒng)特點

　　KNX系統(tǒng)具有以下特點：

　　? 標(biāo)準(zhǔn)化

　　KNX總線標(biāo)準(zhǔn)已成為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC14543-3

　　KNX總線標(biāo)準(zhǔn)已轉(zhuǎn)換為中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/Z20965-2007

　　? 全分散/搭積木結(jié)構(gòu)

　　? 手拉手/樹形/星形等，自由的拓撲結(jié)構(gòu)[nextpage]

　　? 多功能集成控制

　　燈光控制

　　遮陽控制

　　空調(diào)控制

　　? 控制方式多樣

　　現(xiàn)場智能面板

　　人體感應(yīng)

　　光線感應(yīng)

　　氣象感應(yīng)

　　溫度感應(yīng)

　　紅外遙控

　　電話遙控

　　遠程網(wǎng)絡(luò)控制

　　定時控制

　　中控電腦

　　? 節(jié)能

　　? 安全

　　? 既是面向使用者的系統(tǒng)又是面向管理者的系統(tǒng)

　　3、施耐德電氣KNX系統(tǒng)在生態(tài)城項目中的應(yīng)用

　　中國和新加坡兩國政府的戰(zhàn)略性合作項目“中國—新加坡天津生態(tài)城”，計劃于今年7月奠基開工，用10到15年的時間全部建成，其中，3平方公里起步區(qū)用3到5年時間建成。 中新天津生態(tài)城是中國和新加坡兩國政府改善環(huán)境、建設(shè)生態(tài)文明的戰(zhàn)略性合作項目，是繼蘇州工業(yè)園以后兩國合作的新亮點。

　　本項目-天津生態(tài)城投資服務(wù)中心是生態(tài)城的第一個項目，將建成開發(fā)生態(tài)城的服務(wù)中心，本項目在設(shè)計之初即以節(jié)能、生態(tài)的目標(biāo)作為標(biāo)準(zhǔn)，為生態(tài)城以后的開發(fā)做好開端和建立節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。項目實施時選擇施耐德電氣旗下施耐德電氣(KNX/EIB)產(chǎn)品，并將施耐德電氣產(chǎn)品的節(jié)能各要素充分發(fā)揮，為生態(tài)城的節(jié)能和生態(tài)樹立了標(biāo)桿。

[nextpage]

　　施耐德電氣KNX智能控制系統(tǒng)在天津生態(tài)城—投資服務(wù)中心項目中主要用于以下設(shè)備的集成式控制：

　　? 燈光

　　? 電動軌道、電動窗

　　? 空調(diào)(風(fēng)機盤管)

　　? 幕墻通風(fēng)(戶外遮陽)

　　設(shè)計在不同的區(qū)域采用不同的控制方式達到最佳的節(jié)能效果：

　　氣象感應(yīng)則可根據(jù)氣象條件控制室外遮陽及幕墻通風(fēng)，例如當(dāng)出現(xiàn)大風(fēng)天氣時，氣象傳感器可自動控制室外遮陽收起，并將幕墻通風(fēng)關(guān)閉，防止大風(fēng)帶來的破壞;當(dāng)出現(xiàn)雨水天氣時，氣象傳感器可自動將幕墻通風(fēng)關(guān)閉，防止雨水倒灌。

　　中央控制則可對整個生態(tài)城的燈光、遮陽、空調(diào)、幕墻通風(fēng)進行集中監(jiān)視和控制，可通過中控電腦對每個辦公區(qū)域的室內(nèi)實際溫度進行實時顯示，通過對設(shè)定溫度上下限的限制，可有效降低空調(diào)在夏天和冬天的消耗，據(jù)測算，空調(diào)的設(shè)定溫度每上升(夏天)或下降(冬天)一度，空調(diào)可節(jié)省6%的能耗。

　　光線感應(yīng)控制、定時控制及人體感應(yīng)控制可分別根據(jù)自然光線、上下班時間及工作人員的活動情況對燈光、遮陽、空調(diào)等進行自動控制，即節(jié)省人工，方便控制，又可有效節(jié)能。

　　例如，在公共區(qū)域及上下班時間相對彈性的辦公區(qū)域安裝人體感應(yīng)對燈光、空調(diào)、暖氣進行自動控制，可做到：人來，燈、空調(diào)、暖氣開，人離，燈、空調(diào)、暖氣關(guān)，避免人員外出或下班后出現(xiàn)長明燈及空調(diào)常開現(xiàn)象;在上下班比較有規(guī)律的辦公區(qū)，采用定時的方式對燈光、空調(diào)進行自動控制，同樣可以避免下班后忘記關(guān)燈、關(guān)空調(diào)的情況出現(xiàn)。以上方式都可達到節(jié)能的效果，但不同區(qū)域、不同控制方式所產(chǎn)生的節(jié)能效益是不同的，其中節(jié)能效果明顯又比較易于量化的是人體感應(yīng)控制所產(chǎn)生的節(jié)能效益，但實際節(jié)能方式和節(jié)能效果不僅限于此，例如通過光線感應(yīng)控制燈光，當(dāng)自然光照度足夠時，光線感應(yīng)可自動將靠窗邊的燈光關(guān)閉，當(dāng)自然光線變暗并且室內(nèi)有人時，光線感應(yīng)則可以自動將燈光開啟;夏天當(dāng)日光強烈時，光線感應(yīng)自動控制遮陽放下，防止辦公室溫度因日曬溫度升高，可有效降低空調(diào)消耗。

　　4、設(shè)計方案介紹

　　隨著中新天津生態(tài)城服務(wù)中心的啟建，標(biāo)志著備受關(guān)注的天津中新生態(tài)城項目一期前期工程開始啟動。該工程位于漢北路西側(cè)、薊運河故道南側(cè)，與生態(tài)城起步區(qū)隔漢北路相望，規(guī)劃總用地面積4.6萬平方米，總建筑面積12107.88平方米。服務(wù)中心工程按照環(huán)保節(jié)能的要求進行設(shè)計和建設(shè)，計劃于今年6月15日竣工，并于7月中新生態(tài)城正式開工時投入使用。服務(wù)中心內(nèi)部設(shè)有辦公區(qū)、會議區(qū)、后勤區(qū)、沙盤展廳、聯(lián)合辦證大廳等功能區(qū)域，建成后將作為中新生態(tài)城管委會、中新生態(tài)城投資開發(fā)公司和中新聯(lián)合體的辦公場所，以及生態(tài)城的行政管理和服務(wù)中心。[nextpage]

　　中新天津生態(tài)城的建設(shè)理念被確定為生態(tài)、環(huán)保、節(jié)能、自然、宜居、和諧，而生態(tài)經(jīng)濟、生態(tài)人居、生態(tài)文化、和諧社區(qū)、科學(xué)管理等城市規(guī)劃理念將貫穿整個建設(shè)過程。今后，生態(tài)城將把節(jié)能環(huán)保、教育培訓(xùn)、服務(wù)外包以及文化創(chuàng)意等作為重點發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。

　　按照中新天津生態(tài)城的建設(shè)理念，在弱電系統(tǒng)中的智能控制系統(tǒng)采用具有世界水平的施耐德電氣KNX/EIB(施耐德電氣品牌)的智能控制系統(tǒng)，統(tǒng)籌考慮生態(tài)建設(shè)、資源節(jié)約、產(chǎn)業(yè)發(fā)展，體現(xiàn)了人與人的和諧、人與自然的和諧、人與經(jīng)濟活動的和諧，提供一套完善的綠色照明智能控制的解決方案。

　　在該方案中選用的施耐德電氣旗下的德國MERTEN(施耐德電氣)的KNX/INSTABUS EIB系列產(chǎn)品，控制了照明、風(fēng)機盤管空調(diào)、電動軌道、電動窗等樓內(nèi)設(shè)備，把以上設(shè)備總體融入到EIB系統(tǒng)中，實現(xiàn)統(tǒng)一的智能控制。采用了系統(tǒng)中的照度控制、移動感應(yīng)控制、定時控制、集中控制和氣象站環(huán)境檢測等五種控制方式進行節(jié)能減排和綠色控制，設(shè)計中充分挖掘MERTEN(施耐德電氣)產(chǎn)品在節(jié)能減排方面的功能和性能優(yōu)勢，充分滿足控制需求且最大化節(jié)能減排的效果，力求盡善盡美。

　　根據(jù)生態(tài)城服務(wù)中心的建筑平面區(qū)域及使用功能，系統(tǒng)規(guī)劃為一條區(qū)域總線，十二條線路(Line)系統(tǒng)，每條線路可連接多達64個總線設(shè)備。各條線路通過總線耦合器并入到區(qū)域總線上連成一個EIB系統(tǒng)，元器件之間可實現(xiàn)任意的編程和聯(lián)動。

　　服務(wù)中心內(nèi)在多功能廳和貴賓室各放置一個施耐德電氣10寸彩色觸摸屏，對這兩個區(qū)域進行控制，編制的不同的場景模式，可方便進行會議和會談。在一層中控室放置了控制全部設(shè)備的施耐德電氣10寸彩色觸摸屏，通過此觸摸屏可以實時了解室外的環(huán)境參數(shù)并對服務(wù)中心內(nèi)的照明、風(fēng)機盤管空調(diào)、電動軌道、電動窗進行監(jiān)控和控制。消防中心的中控電腦上安裝OPC Server 軟件，實現(xiàn)和樓控的無縫連接，EIB控制系統(tǒng)和西門子樓控系統(tǒng)進行統(tǒng)一控制，安裝在統(tǒng)一中控電腦上的Winswitch 軟件，可對服務(wù)中心內(nèi)的全部設(shè)備進行監(jiān)控和控制。以上的四個中控中心保證了服務(wù)中心內(nèi)的設(shè)備的便利監(jiān)控和控制，也為節(jié)能控制提供了控制依據(jù)。

　　中新生態(tài)城服務(wù)中心項目中，采用的施耐德電氣旗下施耐德電氣EIB系統(tǒng)從照度控制、移動感應(yīng)控制、定時控制、集中控制和氣象站環(huán)境檢測五個方面對生態(tài)城進行了生態(tài)綠色智能控制和節(jié)能效果最大化。

　　照度控制

　　恒定的照度控制不僅能提高辦公效率而且杜絕了能源浪費，在自然照度不夠時，系統(tǒng)自動打開區(qū)域內(nèi)的照明，而自然照度足夠時，系統(tǒng)通過亮度傳感器自動把亮度值傳給系統(tǒng)，系統(tǒng)將此亮度和設(shè)定值對比后關(guān)閉部分照明，避免了不必要的能源浪費。

　　移動感應(yīng)控制

　　生態(tài)城的項目內(nèi)，移動感應(yīng)控制分為走廊、衛(wèi)生間等公共區(qū)域和辦公區(qū)域兩大類。對于公共區(qū)域采用了施耐德電氣產(chǎn)品中的移動感應(yīng)器，實現(xiàn)人來時燈或空調(diào)系統(tǒng)打開，無人時，大部分照明關(guān)閉，只保留基礎(chǔ)照明和空調(diào)系統(tǒng)自動進入低速運行狀態(tài)或關(guān)閉。

　　辦公區(qū)域采用施耐德電氣的存在感應(yīng)器，微小的動作即被系統(tǒng)探測，適合于辦公室使用。存在感應(yīng)器同時有照度感應(yīng)功能，實現(xiàn)有人、無人及照度的綜合管理，利用智能控制合理安排能源，實現(xiàn)自動化的綠色節(jié)能減排效果。

　　定時控制

　　施耐德電氣的EIB系統(tǒng)可提供長達近一年的根據(jù)工作習(xí)慣的定時功能，結(jié)合照度控制和移動感應(yīng)控制，為生態(tài)城服務(wù)中心提供更合理化的節(jié)能控制方式。[nextpage]

　　集中控制

　　系統(tǒng)提供了面板智能控制，在一個面板上可同時控制照明、風(fēng)機盤管空調(diào)、電動軌道，可設(shè)定一個場景模式，一個按鍵即可照明達到一定的亮度值、空調(diào)自動調(diào)整到一個設(shè)定的溫度、電動軌道自動把關(guān)閉。

　　系統(tǒng)在提供了每個區(qū)域的面板控制之外，又提供了觸摸屏集中控制，可任意編譯和增加的界面為業(yè)主提供了更加靈活的控制按鍵和功能定義，并可通過觸摸屏編譯邏輯功能，提供與或非的邏輯功能組合，也使系統(tǒng)更加智能和自動及人性化。

　　氣象站環(huán)境檢測

　　施耐德電氣的氣象站將根據(jù)氣象傳感器把環(huán)境中的照度、風(fēng)速、濕度和東方、南方、西方三個方向的亮度值等環(huán)境信息傳入到系統(tǒng)，系統(tǒng)將根據(jù)環(huán)境信息自動控制和調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備，使之在滿足需求的情況下自動進行節(jié)能控制。系統(tǒng)內(nèi)的電動軌道控制，將根據(jù)以上的環(huán)境信息自動調(diào)整電動軌道的開關(guān)和角度調(diào)整。

　　綜合以上功能，施耐德電氣智能控制系統(tǒng)將為生態(tài)城服務(wù)中心提供一體化的智能能源節(jié)能模式和自動控制，同時也將為生態(tài)城增加更人性化的生態(tài)管理。

　　5、結(jié)束語

　　生態(tài)城服務(wù)中心的施耐德電氣KNX/EIB系統(tǒng)的應(yīng)用充分發(fā)揮了施耐德電氣智能控制系統(tǒng)在控制和節(jié)能方面的優(yōu)勢，通過對照明、電動遮陽、電動窗、風(fēng)機盤管空調(diào)設(shè)備的控制，融合亮度控制、溫度控制、定時控制、集中控制、環(huán)境控制等各種施耐德電氣智能控制的優(yōu)勢功能，為生態(tài)城的節(jié)能應(yīng)用提供了高端的控制方式和友誼的節(jié)能效果，符合了國家對新建建筑節(jié)能要求的政策，也為生態(tài)城的綠色生態(tài)的建筑目的提供了保證。而此產(chǎn)品在生態(tài)城服務(wù)中心的應(yīng)用也是KNX/EIB智能系統(tǒng)在控制和節(jié)能領(lǐng)域的典型應(yīng)用，也為國內(nèi)外的節(jié)能項目提供了標(biāo)桿。