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此奢華建筑旨在創(chuàng)造一個頂級地標,不僅在外觀上追求獨特性,而且在內(nèi)部設(shè)計上也講求尖端技術(shù)的應(yīng)用,借以提高建筑的舒適性、靈活性以及節(jié)能高效性。K?lnTriangle 大廈的三角形外觀及其圓弧狀核心設(shè)計,可以根據(jù)房間進深,自由選擇辦公室類型:開放式、小格子間式或二者結(jié)合。每一層的總面積為 640平方米(6889 英尺),德國聯(lián)邦鐵路(DeutscheBahn)和歐洲航空安全局(European Aviation SafetyAgency,EASA)是目前租戶中最大的兩家。27 層和 28 層專門用于舉行各項會議和活動。自這兩個樓層眺望遠處,景色美不勝收,第 28 層所運用的樓宇技術(shù)更是令人折服;第 29 層的觀景臺則面向公眾開放。
考慮到氣候差異,朝陽頂風南側(cè)采用通風式雙層幕墻,西北和東南兩側(cè)則采用單層幕墻。氣窗在體現(xiàn)出樓宇創(chuàng)新、節(jié)能概念的同時提供自然通風。一旦出現(xiàn)火情,窗戶也可作為排煙口。在這種情況下,對樓梯間進行增壓,迫使煙霧從敞開的窗口排出。
對以太網(wǎng)青睞有加
大廈的 1-8 層采用傳統(tǒng)安裝技術(shù)進行裝備,8 樓以上的樓層則以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)對各個房間進行控制。對于位于德國歐斯基爾辛(Euskirchen)市的 Innecken Elektrotechnik GmbH 公司來說,EIB 和 LON 網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用無任何障礙,該公司被授權(quán)執(zhí)行整個電氣安裝(強電和弱電)以及系統(tǒng)集成工作。“采用以太網(wǎng)TCP/IP 協(xié)議作為一種集成式、基于網(wǎng)絡(luò)的總線系統(tǒng),我們能夠最大限度地滿足樓主的所有要求。此款總線系統(tǒng)具備速度快、靈活性強等特點。”Innecken 公司項目經(jīng)理 Andreas Gr?ne 如是說。其客戶Rheinische Zusatzversorgungskasse(RZVK)的主要顧慮之一是:是否能夠?qū)Ω鱾€房間內(nèi)負責空間變化的控制設(shè)備進行快速、簡單的調(diào)節(jié)。“在這座大樓內(nèi),對辦公室進行復雜的重新配置也是日常工作的一部分。多虧采用了集成式以太網(wǎng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),我們可以迅速調(diào)整相關(guān)技術(shù),節(jié)省大量的人力物力。”
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減少安裝工作量
在電氣安裝方面則采用了 Wieland Electric 公司的 Gesis連接系統(tǒng),使得樓宇自動化的適應(yīng)性得到進一步提升。在K?lnTriangle 大廈內(nèi),約有 150 個“Gesis Ran”接線盒,
用于各個樓層的供電和數(shù)據(jù)通訊。這些接線盒內(nèi)已配備有Beckhoff 的 I/O 系統(tǒng)且進行了預(yù)布線,因此可以大大減少安裝工作量。硬件組件可以輕松通過即插即用功能進行添加,軟件則可以通過拖放功能進行集成和重新配置。
從地下室到屋頂都采用基于 PC 的控制技術(shù)
4 臺 Beckhoff 的 19 英寸抽拉式工業(yè) PC C5102(位于該塔某一高層機房內(nèi))構(gòu)成樓宇控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的堅實基礎(chǔ)。這些設(shè)備配備了 Windows XP 操作系統(tǒng)、TwinCAT 自動化軟件和樓宇管理系統(tǒng)。TwinCAT 是樓宇控制系統(tǒng)的核心軟件,它能夠?qū)σ幌盗袠怯罟δ苓M行參數(shù)化和配置,例如基本的照明場景控制以及白天、晚上和周末模式的設(shè)置。
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所采用的 Beckhoff 產(chǎn)品包括 4 臺 19 英寸機架安裝式 PC C5102、1 臺 19英寸嵌入式工業(yè) PC C3350 、20 臺配有總線端子模塊的嵌入式 PC CX1000/CX1020、1 臺以太網(wǎng)控制器 BC9000、1 臺以太網(wǎng)總線耦合器K9000 以及 TwinCAT 軟件,所有這些產(chǎn)品都可以確保租戶的入住舒適度。
服務(wù)器柜位于 K?lnTriangle 大廈的某一高層內(nèi):19 英寸機架安裝式PC C5102 控制大廈的不同區(qū)域,例如塔樓和裙樓。
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其中的 2 臺抽拉式 PC 用于控制中央樓宇功能,處理各個樓宇區(qū)間局部以太網(wǎng)端子模塊間的協(xié)調(diào)工作,如塔樓及其周圍的裙樓;另外的 2 臺 PC 則負責執(zhí)行冗余控制。
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借助 CX 系列嵌入式 PC 對室內(nèi)氣候進行控制
從第 9 層到 27 層以及第 29 層都采用在 Windows CE操作系統(tǒng)環(huán)境下運行的嵌入式控制器 CX1000,而在舉行各項活動的樓層內(nèi)則采用更高性能的嵌入式控制器 CX1020。本地 I/O 站分布于整個大廈,它們通過以太網(wǎng)與中央控制器PC CX1000 聯(lián)網(wǎng)。標準以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的一部分也用作為樓宇自動化的總線系統(tǒng)。吸頂式氣象傳感器與第 29 層的嵌入式控制器相連。此傳感器主要用于處理和分析數(shù)據(jù),并激活相關(guān)切換功能,如:在大風大雨天氣關(guān)窗或根據(jù)氣溫關(guān)窗,根據(jù)陽光的強弱降下百葉簾,等等。位于 9-27 層的各個CX1000 設(shè)備與 28 層的控制器 CX1020 每 5 秒就對“CX1000 上的氣象站”輪詢一次。如果 60 秒鐘后還沒有得到響應(yīng)(可能意味著未能找回當前數(shù)據(jù)),窗戶即轉(zhuǎn)到安全位置并關(guān)閉。當風速警報、下雨或外部維護設(shè)備正在運行時,情況亦是如此。窗戶會保持在關(guān)閉狀態(tài),直到再次找回當前數(shù)據(jù)。風速在指定時間內(nèi)降到一定位置,降雨監(jiān)控設(shè)備不再顯示是否下雨,或者外部維護設(shè)備不再運行。AndreasGr?ne 在談及 I/O 系統(tǒng)的優(yōu)點時說道:
“所有的數(shù)據(jù)點都可以直接連接到 Beckhoff 的總線模塊端子系統(tǒng)上。由于有多種總線模塊端子型號可供選擇,因此可以直接連接所有的傳感器和執(zhí)行器。”
有效的能源管理
除了百葉簾、窗戶和溫度控制之外,Beckhoff 的控制器還可對照明設(shè)備進行控制。這些控制器通過以太網(wǎng)與工業(yè) PC C5102 進行通訊。每個樓層被劃分為 3 個照明區(qū)域:電梯間與緩沖空間、走廊以及辦公室。電梯間的燈從早上 7 點到晚上 8 點處于常亮狀態(tài)(正常模式),從晚上 8 點到早上 7 點則處于常閉狀態(tài)(夜間模式)。在夜間,如果位于電梯間頂上的移動傳感器被觸發(fā),則燈會自動點亮。如果 10分鐘內(nèi)還未檢測到有任何移動信號,則燈會自動關(guān)閉。照明區(qū)域可以通過前臺的主控計算機進行控制。
走廊和辦公室也采用了相同的 DALI 多傳感器(亮度傳感器和占有傳感器)用于自動照明控制。這些傳感器集成在各個辦公室天花板上的照明設(shè)備中。數(shù)字化燈光管理基于數(shù)字可
尋址燈光接口(DALI),該接口配備了 Beckhoff 特殊端子模塊。帶有集成電源模塊的KL6811 DALI 主站端子模塊與模塊化 I/O 系統(tǒng)相連接。一個主站可以與最多 64 個 DALI
從站相連。Andreas Gr?ne 解釋道:“DALI 設(shè)備通常只能夠覆蓋單個房間,而 Beckhoff 解決方案的優(yōu)點是可以覆蓋整個樓層。”來自德國威爾(Verl)市 Beckhoff Automation
GmbH 公司的樓宇自動化部門經(jīng)理 Georg Schemmann 補充道:“DALI 協(xié)議通過總線耦合器直接轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)TCP/IP 協(xié)議。這意味著所有的組件都被集成到以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上,在軟件方面被視作為一個單個的系統(tǒng)。”因此,如果空間上有什么變化,系統(tǒng)可以迅速地再次進行參數(shù)化并重新配置。
在 K?lnTriangle 大廈內(nèi),每層樓上的 DALI 照明設(shè)備均被劃分為 3 個群組(東、南、西)。例如,走廊內(nèi)用于控制 DALI照明設(shè)備的漸變值由與辦公室內(nèi) DALI 照明設(shè)備相聯(lián)的傳感器的亮度值來決定。通常采用以下規(guī)則:如果 10 分鐘內(nèi)檢測不到任何移動信號,則燈自動關(guān)閉。辦公室的照明設(shè)備也可以手動進行控制。為此,每個辦公區(qū)域內(nèi)都配備有一個可以進行 11 級調(diào)光的觸控板。既可以借助觸控板手動激活自動模式,也可以自動進行調(diào)節(jié)(房間中有 4 個小時無人活動時)。通過觸控板也可以手動控制各個房間內(nèi)的百葉簾、窗戶、插座和溫度。為此,可以將該觸控板切換到有人模式。其它情況下,辦公室里的自動溫度控制將分為舒適、正常和夜間模式。夜晚模式下的設(shè)定值為 17°C(63 °F),舒適模式下為22°C(72 °F),正常模式下為 20°C(68 °F)。如果在指定時間(如 10 分鐘)后,辦公室內(nèi)仍沒有記錄下任何移動信號,系統(tǒng)將自動從手動設(shè)定值切換到舒適模式,或在 30分鐘后切換到正常工作模式。
28 層——最高配置
大廈的“公共活動樓層”是樓宇自動化的一大亮點。與其他樓層不同的是,這一樓層專為舉辦各項活動而租用。例如,一個面積為 630 平方米(6781 英尺)的區(qū)域常被時裝設(shè)計
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師用作舉辦各種時尚秀或招待會。總共使用了 280 個配有電子 DALI 鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備(其中 220 個是彩色照明設(shè)備,裝有紅、綠、藍、白色燈),它們共被分為 54 個 DALI 組,可以為任何場合提供適當?shù)恼彰鳌Ec此同時,還使用了與 I/O系統(tǒng)相連的 KL6811 DALI 端子模塊。此外,還有 30 個模擬量輸出設(shè)備用來控制其它燈具,比如聚光燈。“由于業(yè)主在相對較晚的階段才提出要開發(fā)出一個這樣的公共活動樓層,所以在這一樓層內(nèi)安裝了一臺獨立的 19 英寸面板型 PCC3350。”Andreas Gr?ne 解釋道。除此之外,在這個區(qū)域更需要安裝一臺嵌入式控制器 CX1020。此款面板型 PC具備管理功能,其觸摸屏用于對燈光和顏色進行精確調(diào)整。
這一樓層共分為 5 個區(qū)域,每個區(qū)域均配有一個小型 TFT觸控板,讓用戶可以手動調(diào)節(jié)十步范圍內(nèi)的不同光色強度。
高靈活性帶來高收益。
我們與 K?lnTriangle 項目合作伙伴一起協(xié)作,根據(jù)客戶要求實現(xiàn)創(chuàng)新、靈活的樓宇服務(wù)系統(tǒng),同時也兼顧了能源的有效利用這一日益重要的課題。該項技術(shù)的運用,有效避免了夜間不必要的取暖和照明所帶來的能耗。Andreas Gr?ne 總結(jié)道:“連接系統(tǒng)和基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)已為我們帶來豐厚收益:最近,歐洲航空安全局(EASA)又租用了部分區(qū)間,他們不久就會搬進大廈內(nèi)的相鄰樓層。在K?lnTriangle 大廈內(nèi),這種搬遷非常方便,無需進行耗時又麻煩的設(shè)備轉(zhuǎn)換。