深圳紫荆山庄酒店智能建筑与建筑节能

文｜北京北航天华时代科技有限公司 甘斌斌

1 概述

“紫荆山庄”位于深圳市，是以教学、培训、研究为主的超五星酒店式培训基地，“紫荆山庄”同时肩负日常办公、会议接待、后方基地、靠前指挥、数据中心等职能。其智能化建设为目前国内一流建筑，具有一定的前瞻性，充分考虑了技术升级、功能扩展的需要。“紫荆山庄”总建筑面积约35350m2～35500m2，分为1号楼、2号楼、3号楼、4号楼、5号楼和6号楼。

依据建设用地的地形特点，1号至4号楼为地上三层（局部地上二层），5号楼为地上六层，6号楼为地上五层，5号、6号楼地下连通。各单体建筑主体结构形式为钢筋混凝土框架结构或钢筋混凝土框架剪力墙结构。

该酒店主要智能化系统有：媒体会议与培训、安全防范系统、公共广播及火灾报警联动、酒店客房智能管理、智能楼宇设备监控、智能建筑系统集成等智能化系统。在此，将从智能建筑系统设计方案及该酒店建筑节能两个领域进行说明。

2 智能建筑系统

2.1 媒体会议与培训

“紫荆山庄”酒店媒体会议与培训系统由音频系统、视频系统、多媒体显示系统、智能集控系统、课件制作系统等多个系统组成，各个系统有机结合，互相衬托，实现整体的多媒体教学目的。视频系统包括培训现场的视频信号采集、处理、记录、显示及与培训有关的其他视频素材的播放显示；音频系统包括现场教学必要的扩声、录音及其他声音素材的播放；多媒体显示系统主要是以计算机为载体的图像、图型、文字等综合信息的展示；智能控制系统是上述系统协调运行的控制平台，教学人员通过它来掌控培训进程。

2.2 安全防范系统

“紫荆山庄”安全防范系统设计范围包括视频安防监控系统、报警系统、巡更系统、门禁系统、客房门锁系统、车库管理系统及安防集成系统。

“紫荆山庄智能化系统”是建立在视频安防监控系统的网络平台基础之上的，通过统一的标准接口对报警系统、巡更系统、门禁系统及车库管理系统进行集成，形成一个统一整体的智能安防监控平台。本方案设计能做到无死角、及时报警以及各系统的联动。

2.3 公共广播及火灾报警联动

根据“紫荆山庄”的使用要求，北航天华提供的公共广播系统具有背景音乐广播、业务广播、火灾应急事故广播等功能。为各区域提供背景音乐和业务广播，可以起到宣传、通知、寻呼等广播作用，以营造一个轻松舒适的环境。在遇到火灾、安全威胁等紧急情况时，能够根据预先制定好的自动紧急疏散撤离系统迅速做出反应，对全区或分区域进行紧急广播，有秩序地安排人员撤离。火灾事故广播功能作为火灾报警联动系统，是在紧急状态下用以指挥、疏散人群的广播设施。本系统提供达到需要的声场强度，保证在紧急情况发生时，可以使建筑物内可能涉及到的区域人群能够清晰的听到警报、疏散的语音。

2.4 酒店客房智能管理

“紫荆山庄”客房智能控制系统由三部分构成：

（1）客房计算机管理系统（PC服务器、各部门工作站通过以太网TCP/IP互联）。

（2）客房服务通信系统（交换机、以太网联接各房间客房控制器）。

（3）智能客房控制系统由客房控制器、接线箱、勿扰/清理/门铃开关（多功能指示牌）、智能身份识别器（取电开关）、紧急呼叫按钮、双鉴红外感应器、温控器、控制开关、门磁等组成，并可与门锁和保险箱联网。

整个系统由智能客房控制系统和网络通信控制系统组成。客房控制器在与网络没有任何联系下，能独立完成所有客户控制功能。

客房控制系统以客房控制器为控制中心，对客房内能源功能、服务功能进行控制，采用以太网TCP/IP协议进行数据交换，实现对客房的全部状态进行实时监控与控制。

2.5 智能楼宇设备监控

“紫荆山庄”BA系统由中央站计算机、通用网络控制器及现场数字控制器构成，组成分布式体系结构。管理级由中央监控电脑配以BA软件和通用网络控制器组成；智能控制级则由各种控制子站（DDC）连接而成，控制器包括一系列MNL控制器。控制器之间以LonWorks FTT-10自由拓扑通信网络方式互联，控制器与中央计算机以普通双绞线通过通用网络控制器连接；通用网络控制器与中央计算机通过以太网（Ethernet）方式互连。智能控制级则直接与现场控制元件（阀门执行器，继电器接点）、传感元件（温度、压力压差、流量等传感器）连接。I/A系统的网络结构实现了楼宇自控系统中“分散控制，集中管理”的控制模式。这种自控模式不仅便于系统的扩充，而且每个子站的工作都是独立的，这样就大大减少了系统故障的几率和范围，具有高可靠性、灵活性、先进性。本工程中，BA系统管理总线采用10M高速以太网，保证了整个系统的高速运行。

2.6 智能建筑系统集成

“紫荆山庄”集成管理系统包括一个集成管理服务器，一个分服务器，总线适配器，以及各个接口模块和一个集浏览功能、监视功能、控制功能、信息交互功能、查询功能、设置功能等众多强大功能于一体的系统集成软件。

系统集成软件各分系统都具有独立的硬件结构和完整的软件功能，在实现底层物理连接和标准协议之后，由软件功能实现的信息交换和共享是系统集成的关键内容。系统集成服务器是整个系统集成的信息中心，正常情况下流通的主要是综合监视信息、协调运行和优化控制信息、统计管理信息等；发生紧急或报警事件时，及时传输报警和联动信息。

系统集成管理平台可实现多级系统管理员设置，根据不同用户的姓名、操作密码进行多级的权限设置，根据需要灵活划分人员操作级别和控制权限，以满足“紫荆山庄”实现多区域、多级管理的需要。下级管理员只能在其授权范围内进行相应操作，而无权查阅或控制未被授权的范围。“紫荆山庄”集成平台实现全局事件的监控，发生报警事件时集成平台统一调度指挥监控处警。通过查询数据库可获得各种管理所需的数据，实现查询、统计、分析、决策等功能，并及时生成各种报表。用户历史记录可对操作员的执勤状态进行巡查记录、定期检测和对终端设备进行监控编程，从操作员的管理操作监控过程中能够发现有意、无意的误操作和无操作，并自动记录和向上级副控发出报告，也可打印或上传报表。

3 建筑节能方案设计

3.1 冷热源监控

冷水机组群控流程主要由四个控制功能模块组成，顺序启停设备、负荷控制、设备自动切换、故障自动切换。机组的投入或退出运行的过程是按预先编制的控制程序进行的。当机组需要投入时，控制程序首先打开该机组对应的蝶阀。在得到各蝶阀打开状态信号后，延时30秒启动相应的水泵，在得到相应的水流状态信号后，延时5分钟启动热泵机组。开车程序如下：

开车指令：打开蝶阀，得到阀门打开信号后延时30秒启动水泵，水流开关信号返回后启动机组。

当机组需要退出运行时，先关闭机组，延时20分钟后关闭相应的水泵，再延时1分钟关闭各相应的蝶阀。停车程序如下：发出停车指令，关闭机组并延时20分种，关闭水泵并延时1分钟，关闭蝶阀。

负荷控制：冷水机组的负荷控制实际上是冷水系统群控过程中的一个主要控制环节，通过DDC采集的送水总管上的温度传感器、回水总管上温度传感器和流量传感器的检测值，计算出建筑物实际的冷量RT需求，设定两个冷量比较点RT1和RT2，RT1是一台机组的设计冷量，RT2是两台机组的设计冷量和，比较实际的冷量RT和设定冷量RT1/RT2：当RT＜RT1时，启动一台冷水机组（由DDC自动选择运行时间最小的机组）；当RT1＜RT＜RT2时，启动第二台冷水机组；当RT＞RT2时，启动第三台冷水机组。

设备自动切换：为确保设备的基本一致的平均运行时间，优先启动运行时间最小的设备，任何一台设备连续工作时间超过预先设定值后，将自动切换到另一台。

故障自动切换：任何一台设备运行过程中发生故障或启动失败，自动启动下一台设备，同时发出故障报警信息到BA主机。

3.2 客房节能管理

“紫荆山庄”客房节能管理中，空调系统在平时处于关闭的状态，一旦客房有客人登记入住，空调系统即打开运行，进入入住状态。如果客人未到房间，10分钟后自动低速运行；如果客人卡插入取电开关，空调则以入住状态继续运行。当客人自行进行了设定后，则按客人设定的参数运行。客房的灯光系统是由房内取电开关控制的，有效的卡插入，客房灯光才能工作，当卡取出后，灯光关闭。拔卡后房内的冰箱、充电插座保持电源。服务员进入房间插卡后，除了所需灯光和打扫卫生插座供电外，其他受控插座与灯具均不供电。客房设施巡视人员进入房间插卡后，各灯光与受控插座均供电，可查验各种电气设备。

3.3 公共区域照明控制

“紫荆山庄”酒店公共照明控制主要设计内容包括：

监控点：手自动状态、启停控制。

控制程序：装于相关机房的现场控制器（DDC）， 按内部预先编写的软件程序自动实施如下控制：按时间定时开关；按程序开关。

BAS系统根据预编的程序对照明回路进行控制，监测照明回路的运行及手自动状态。对于不同区域的照明，可按时间表，采用不同预设效果的照明。可根据时间表和节假日对室外泛光照明和场地景观照明进行不同效果控制，以期实现照明节能理念的体现。

4 结束语

该方案将建筑智能化和节能结合在一起。以信息管理为基础，以整合应用为目的的智能建筑集成管理系统，作为连接各复杂子系统的技术基础，是智能建筑“大集成”的应用趋势。本方案满足人性化4A需求（即在任何时间、任何地点、通过任何设备可以对建筑进行管理或接受服务），能源消耗得到很好的控制，深受使用方的好评。该酒店的智能和节能设计是今后建筑设计的方向，为以后建筑设计提供了参考。