案例丨EnOcean无空气质量传感器助力国家会展中心改造

一直致力于EnOcean技术在中国建筑智能化项目中推广应用的茵孚(Interfuehler)公司,又取得最新进展:在国家会展中心的改造项目中,解决了大规模升级改造与现有展会日程相互冲突的问题,在原有展会日程照常进行的同时,以最少的布线,最少的人工,最少的时间完成了展馆的改造。

项目大量采用了基于EnOcean标准的无线温湿度、空气质量传感器,通过BACnet网关与现有BA系统进行无缝对接,将现场传感器参数整合进同一个控制平台,极大提高了展厅内部环境的舒适性,同时减少了设备安装阶段的各项费用及整个系统的能耗,该项目给诸如展馆、车站、机场以及酒店等不宜停工停产却又有改造需求的项目提供了一个新的思路。

项目背景

国家会展中心(上海)四叶草展厅于2011年12月26日动工兴建,于2014年9月28日竣工并于2016年12月1日全面运营。2018年,国家会展中心成为进口博览会的永久举办地。进口博览会是中国继“一带一路”倡议、亚投行之后,国际合作的又一个重要支撑,是世界各国展示国家发展成就、开展国际贸易的开放型合作平台,是推进“一带一路”建设、推动经济全球化的国际公共产品,是中国践行新发展理念、推动新一轮高水平对外开放的标志性工程。为了更好地服务这一国家重要展会,须对现有展馆做相应的改造升级。

但同时由于国家会展中心每年有大量的展览要举行,相当一部分甚至是全球性的重要展会。更重要的是,当年的展览档期早在前一年就基本确定,无法临时取消展会来满足改造所需的大量布线工作,因此无线解决方案成为优先选项,通过项目各方的深入了解和详细对比各类无线技术,最终基于EnOcean标准的无线无源改造方案成为优胜者。

改造内容

2018年第一届进口博览会取得圆满成功,更加展现这一全球开放型的合作平台的重要性,但同时,由于早期只是作为普通类展览建筑,当初的设计标准相较于作为国家级的开放合作平台来说相对较低,因此国家会展中心于2019年4月开始进行展览规模的提升工程,作为提升工程的一部分,楼控系统也相应进行提升改造,根据新的要求,场馆内增加温湿度,空气品质的数据采集并与楼控系统进行联动,提高展馆内的观展舒适度的同时,设备按需求来运行,从而达到节能的目的。

改造方案

项目一开始就面临诸多挑战,如前面所述,国家会展中心在整个改造期间,还有展览任务,因此现场的改造,只能充分利用两个展会之间的撤展和布展的空档期进行;其次对照展馆改造要求,仅仅加装墙面的温湿度和空气品质传感器是无法达到设计要求的,因为展会期间,大部分的展商和观众的活动区域都是远离墙体的,因此展馆的展位区域才是最需要改造的,再次还要考虑满足预算的问题。综合分析现状,最终茵孚提出无线+有线混合解决方案,在靠墙区域,可以考虑采用有线的墙装传感器,从而可以部分降低整个预算,由于采用了带通讯的多功能传感器,电源和信号线采用四芯屏蔽线即可,传感器与传感器器之间是手拉手的形式连接,再与中央控制设备进行对接,布线工作相对简单。而对于大量展示区域,是完全无法布线的,因此随用随贴的基于EnOcean技术的无线的传感器就有了用武之地,完美解决这个问题。

现场不同区域的安装条件

无线+有线空气品质改造提升方案架构图

四叶草展厅的结构并非规则的形状,而是中间略窄,向外不断拓宽的结构,为了确保无线系统的无缝覆盖,在做系统配置时,采用EnOcean联盟推荐的圆规法先确定好网关的位置,一般室内推荐以15-20米为半径来进行覆盖,考虑到展馆内部相对比较空旷,展台隔断大多为石膏板或木板材质,因此我们选择40-60米半径来进行覆盖。当然在项目实施过程中,我们工程师也在现场进行再次确认,根据实际的信号接收情况进行微调,或者通过增加中继的形式来改善信号接收质量。

圆规法确定网关位置(图纸仅为参考图)

考虑到实际展会期间,各展商的展台风格、材质、大小、结构等都不一样,为了最大程度确保无线传感器的信号得到有效接收,项目给网关配备了专用的20米专用天线延长线,安装高度超过4米,这样就有效的减少了展台对无线信号的阻隔和衰减。

采用20米专用天线确保安装高度

 

方案优势

该方案优势主要表现在以下几点:

1)缩短建造时间

只需敷设接收器电源及天线

传感器只需用双面胶粘贴在所需位置

大量减少线缆铺设

2)灵活性

传感器可以按照需求灵活放置

房屋结构不受传感器的安装位置限制,可轻松调整空间规划

可根据新的需求,轻松且快速调整系统与方案

3)降低成本

对于改造项目,可降低高达70%的成本

能耗的节约高达40%

与传统方案相比,安装成本降低约20%

在展会运行期间即可改造

4)节能

最小化能耗的前提下,保证舒适度的最大化

面向未来的解决方案

随着国内现有建筑的改造需求越来越多,如何做到提高建筑舒适度的同时减少能耗并降低综合改造成本,是各方在不断关注的问题。茵孚提出的无线+有线的解决方案,既充分利用了EnOcean传感器的免电池免布线的灵活性,减少了大量的改造工时、材料以及费用,大量提高了系统的环保性。另外有线系统的参与,也使对于系统稳定性的质疑减少,也使一次投入的成本大大优化。

EnOcean 相较目前市面上的其它的无线技术,除了高抗干扰性、合适的建筑内部传输距离以及低功耗免供电的特点之外,其高度开放性,也使其能非常便利地集成到其它的系统当中,如Modbus、BACnet、LON、KNX等系统。

正如进口博览会向外传递的信念一样,越是开放的就越有生命力,相信基于EnOcean技术的产品以及解决方案,一定会在建筑自动化领域得到越来越多的应用,我们也期待,能够和业界的伙伴一起努力,让好的产品和技术,为中国绿色建筑服务。

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