能源樓控系統(tǒng)在“北京冬奧會”中的應用
發(fā)表于: 來自:海林自控
隨著中國“雙碳目標”的承諾,綠色冬奧成了北京冬奧會的最大特色,北京冬奧組委承諾要舉辦一屆碳中和的奧運會。海林樓宇自控技術助力2022年冬奧會建筑樓宇智慧節(jié)能運行,北京冬奧會全部雪上項目和部分冰上項目的能源管理、樓宇自控、智能照明、智能客控等業(yè)務,海林HAI平臺、樓宇自控系統(tǒng)與產(chǎn)品、酒店客房群控產(chǎn)品應用和服務。
項目名稱:
北京賽區(qū)的國家體育館樓控改造項目、國家速滑館建設項目、國家體育場“鳥巢”改造項目、“冰立方”及首鋼滑雪大跳臺改造項目
張家口賽區(qū)的“三場一村”和張家口山地技術官員酒店智慧節(jié)能控制項目
崇禮太子城高鐵站、崇禮區(qū)太子城綜合體、太舞凱悅嘉軒酒店及張家口冬奧VIP非會員酒店等冬奧會配套建筑項目

在冬奧會建筑項目工程初期的方案設計中,既要考慮各種建筑在冬奧會期間的使用,也要兼顧冬奧會后場館的長期運營的需要。
01. “三場一村”的能源管理和樓控系統(tǒng)
“三場一村”是指冬奧會的三個場館和一個冬奧村,即國家跳臺滑雪中心、國家越野滑雪中心、國家冬季兩項中心和冬奧村。


“三場一村”的能耗監(jiān)測
通過對場館建筑安裝分類和分項能耗計量裝置,聯(lián)網(wǎng)實時采集能耗數(shù)據(jù),實現(xiàn)場館建筑用能的在線監(jiān)測和動態(tài)分析功能,具有以下特點:
分類分項統(tǒng)計:建筑的能源資源(電、水、燃氣、熱、冷、可再生能源)消耗的分項計量、實時監(jiān)測、統(tǒng)計與動態(tài)分析,提高建筑的節(jié)能管理信息化、精細化水平;
耗分析統(tǒng)計:通過同比分析、環(huán)比分析、待機能耗分析(工作時間和非工作時間)、區(qū)域分析(例如:酒店客房區(qū)域、前臺區(qū)域、后勤區(qū)域等)、單耗分析(人均單耗、面積單耗)等分析可以查找能耗問題,可以通過柱狀圖、曲線、餅圖表示能耗的占比,支持能效排名、能耗公示;
定制化報表輸出:可定制年月日能耗報表,分類分項能耗報表;
報警管理:能耗定額指標管理,可以設置定額的能耗指標,超過指標報警,設備異常報警。
冬奧村的樓宇自控系統(tǒng)
冬奧村位于張家口崇禮地區(qū),該區(qū)域夏季最高溫度一般不超過25°C,因此,設計冬奧村樓控系統(tǒng)時,主要以供熱采暖方案為主。另外,張家口地區(qū)光伏發(fā)電和風力發(fā)電的資源非常豐富,因此樓控系統(tǒng)的能源供應由綠色能源和市電組成。
冬奧村由北區(qū)A、B、C、D、G、J和南區(qū)E、F、H、K共10個組團組成,涉及31棟建筑,除J組團屬于多功能綜合建筑外,其它組團都是公寓式建筑,地面建筑高度三層到五層,地下二層,樓控工程涉及的建筑總面積約23萬m²。

按照冬奧村氣候特點、能源環(huán)境和使用需求等綜合要素,冬奧村的技術方案主要由以下幾個功能模塊組成:
公寓式建筑房間內(nèi)采用電采暖方案;

組團的多功能綜合建筑采用帶有熱回收功能的新風空調(diào)機組,由電力直接提供熱源;
公共區(qū)域采用復合式空氣質(zhì)量傳感器,實時監(jiān)測溫濕度、PM2.5、CO2,VOC等環(huán)境空氣質(zhì)量;
地下2層車庫安裝送排風控制單元,采用變頻風機,送風機與CO參數(shù)聯(lián)動,排風機與風閥聯(lián)動;
給排水和集水坑控制單元;
熱水機房電鍋爐控制單元;
供配電控制單元。
由于冬奧村的樓控系統(tǒng)從能源供應到末端的使用,每個環(huán)節(jié)都要體現(xiàn)“綠色奧運”的理念,因此,除了設備和設施的方案體現(xiàn)“綠色”的理念外,在具體的工程調(diào)試的各個環(huán)節(jié)上,也要充分考慮如何優(yōu)化控制策略,使設備和設施運行在最佳狀態(tài),使“綠色奧運”的理念能夠真正地落地。
冬奧村的水電預付費系統(tǒng)
冬奧村水電預付費系統(tǒng),涉及31棟樓,1973戶。由于項目面積大,用戶分布廣,建設方案必須考慮奧運會后長期運營時的水電費的收集問題,同時,還要為用戶付費提供便捷的方式。
經(jīng)過建設初期的方案論證,確定采用預付費的方案,系統(tǒng)由三級設備組成,前端由具備通訊接口的水表、電表和冷熱量表組成,負責記錄用戶用水、用電及使用供熱采暖的數(shù)據(jù),由中間的數(shù)據(jù)傳輸設備將表具的數(shù)據(jù)上傳至管理平臺,進行數(shù)據(jù)處理和分析,并實現(xiàn)下列各種功能:
實時用水監(jiān)測和智能控制:系統(tǒng)實時監(jiān)測每個用水設備的水量、使用費用、剩余費用等參數(shù),及時了解設備的運行狀態(tài);
管理者可以通過選擇相應的設備發(fā)送“欠費關閥”、“繳費開閥”等,當管理者勾選“預付費”設置時,系統(tǒng)也會實時運算用戶費用和使用量,智能判斷欠費關閥,續(xù)費開閥。
實時用電監(jiān)測及繳費充值:管理人員通過靈活的費用設置,根據(jù)實際情況進行選擇和設置,對用能進行固定單價設置,費率設置,也可以將公共區(qū)域電能進行分攤等;
系統(tǒng)具備靈活的充值功能,可以在物業(yè)管理部門或者通過微信小程序充值,充值后系統(tǒng)會發(fā)送短信息通知繳費的結(jié)果,對于繳費也可以設置繳費金額最低值提醒,當?shù)陀诖私痤~,可提醒用戶進行繳費,并可以對用戶以往已經(jīng)繳過的費用進行記錄查詢。
用戶用能趨勢統(tǒng)計:系統(tǒng)提供了以圖表形式展示用戶用能的趨勢;
計費報表打印:用戶可設置不同時間段的查詢用戶的用能信息,通過系統(tǒng)進行查詢統(tǒng)計,可以輸出Excel格式的報表,也可以打??;
操作日志查詢:系統(tǒng)提供了登錄人員的操作記錄,可以對所有人員的操作項進行查詢和追溯。
02. 冬奧場館及附屬設施的樓宇自控系統(tǒng)
國家跳臺滑雪中心、國家越野滑雪中心、國家冬季兩項中心是冬奧會張家口賽區(qū)的比賽場館,通過“冰玉環(huán)”高架人行通道,連接山地轉(zhuǎn)播中心和技術官員酒店。
三個比賽場館、“冰玉環(huán)”和山地轉(zhuǎn)播中心,采用了HAI平臺下的樓宇自控。根據(jù)上述建筑的使用特點,以及當?shù)氐臍夂驐l件,同冬奧村一樣,所有的建筑只需要提供熱源,其電力供應采用當?shù)刎S富的光伏發(fā)電和風力發(fā)電,以及市電作為補充供電。
各個場館采用帶有電加熱功能的新風空調(diào)機組,通過海林自控的DDC實施現(xiàn)場控制。由于DDC采用了標準的以太網(wǎng)通訊接口、對等通訊的網(wǎng)絡架構(gòu),以及BACnet / IP國際標準通訊協(xié)議,使每個DDC都可以獨立運行,不會相互影響,從而大大提高了整個系統(tǒng)的運行效率及可靠性。

03. 技術官員酒店的微環(huán)境控制方案
張家口技術官員酒店位于古楊樹場館群內(nèi),為階梯式建筑,依山而建,是北京冬奧會的住宿酒店,酒店總體占地面積約7.5萬平方米,包括兩棟樓530個房間、兩個餐廳及地下停車場。海林自控的微環(huán)境控制方案主要用于酒店的客房中,對房間內(nèi)部的采暖、新風、照明、窗簾,在同一個智能面板上,實現(xiàn)綜合控制。

傳統(tǒng)的樓控系統(tǒng)將不同功能的設備劃分成不同的子系統(tǒng),它們相互之間的聯(lián)動,只能通過頂層的管理平臺實現(xiàn)互聯(lián),這對于規(guī)模比較大的項目,實現(xiàn)末端房間內(nèi)不同子系統(tǒng)之間的互動就非常困難,因此,用傳統(tǒng)樓控系統(tǒng)方案設計的酒店,其客房內(nèi)部的溫度控制、燈光控制等子系統(tǒng)之間幾乎沒什么交互。
為了解決這個問題,一種RCU(Room ControlUnit)概念的產(chǎn)品在一些工程項目中得到應用。該技術方案是通過在每一個房間安裝一臺專用或通用的DDC,使用內(nèi)部的編程功能,實現(xiàn)房間內(nèi)部不同子系統(tǒng)之間的聯(lián)動。由于DDC并不是針對這類應用場景進行的設計,因此,難以滿足使用中比較復雜的控制邏輯,工程實施中也面臨接線太多、施工和調(diào)試麻煩等諸多問題。

Ace云景智能控制面板
技術官員酒店選用了海林智能客控系統(tǒng)軟件及Ace云景智能控制面板、無線燈光模塊、無線窗簾模塊、各區(qū)域開關面板、微波探測器等產(chǎn)品,實現(xiàn)了房間內(nèi)部各個子系統(tǒng)的互操作,同時也極大的減少工程實施中的難度和工作量,用微環(huán)境控制的概念和方式,解決了傳統(tǒng)樓宇末端協(xié)同控制的難題。