基于LonWorks的开放式系统在国外建筑中的应用

    荷兰ING银行
    ING集团在阿姆斯特丹附近新建的总部大楼不仅外观让人觉得诧异，而且运营效率很高，这主要归功于使用了来自美国埃施朗公司的一个开放的、基于LonWorks系统的、独特的暖通空调控制系统(HVAC)。 ING集团为全世界60个国家提供银行、保险与资产管理服务，在全球商界占据着举足轻重的地位。为了体现集团在全球市场的独特地位，该公司于2002年9月在阿姆斯特丹城外新建了一幢雄伟的总部大楼。该大楼的设计是如此惊世骇俗，甚至吸引了附近居住的小孩。大楼离飞机场很近，看上去就像是一个超级溜冰鞋。而它的内部装潢设计则更趋向于传统奢华型——木质板材、天然石块、办公楼厚实的地毯以及ING集团管理董事会极具贵族气质的办公室。 
    寻求更佳的投资环境 
    ING需要的远远不止是一幢外表漂亮的大楼，它需要高质量的楼宇通风系统。同时，他们期望降低系统能耗。这个光彩夺目的建筑拥有着几乎完全透明的架构。从最里层开始，墙体由双层中空玻璃、带有威尼斯百叶帘的巨大气腔以及外部玻璃墙面组成。百叶窗所吸收的太阳热能由每一层经过玻璃阀门通过气腔的外部空气流带走。 
    为这样一幢办公楼安装的供暖与制冷系统应该是不同寻常的，是通过提高冷水盘管的温度为办公楼供暖。冷水盘管也可以用于楼宇制冷，只需要按要求调节温度。通过使用这种技术可以节省大量的能源成本。 
    员工既可以选择内部的暖通系统，又可以选择打开窗户。外部与内部玻璃之间的空气由太阳照射变暖。多余的暖空气由每个气腔内的可控制风门带走。气腔内可以持续保持最佳温度，窗户的控制可以通过工作站以电动方式进行。如果员工打开窗户，基于冷水盘管的供暖/制冷系统就会自动断开以防止过度的能源消耗。 
    绝佳的投资 
    ING选择了一个开放的、基于LonWorks的楼宇管理系统来控制供暖与制冷系统的各种组件，以及楼内的照明系统。这个开放的LonWorks技术，允许用户以最经济合算的方式将众多厂商(LONMARK认证设备生产商)生产的子系统组件轻松集成于单一的智能化楼宇管理系统。
为了营造最舒适的办公环境，基于LonWorks的系统持续监控百叶窗与气腔。通过LonWorks协议，系统收集每个办公室以及整幢大楼的空气事件信息。系统自动地调整温度以达到最佳室内条件，从而大大降低能耗。 
这是LonWorks技术首次应用于采用双层中空玻璃墙面的办公楼。ING总部大楼管理系统集成了所有的暖通空调、百叶窗、窗户控制、使用情况探测以及楼宇管理系统功能，是一个真正意义上的智能楼宇管理系统。
    英国Invesco公司
    Invesco公司是英国第二大的独立基金管理公司，是世界上最大的投资管理机构之一——AMVESCAP集团的子公司。该集团在25个国家中拥有8000名职工和3640亿美元的基金，它享有盛誉的新总部是伦敦建筑艺术上最引人入胜的大楼之一。大楼占据了Finsbury广场东侧的一半，该广场是18世纪划出来作为住宅区用地的。今天，它成为英国重要的商业中心。大楼可以容纳900余名职工，并有多个多功能会议厅和顾客接待区。高质量的装修在整幢大楼内随处可见，而对质量的要求甚至延伸到大楼服务中。
    调光愿景
    计算机监控器的广泛应用和向个人提供在他们工作区域内灵活调整光照度的要求，这两者导致人们希望把调光的特点设置在整个办公区域和会议室中。除了调光外，还要安装自动窗帘，以便调节穿过全玻璃立面进入大楼的日光。要能有效管理大楼，所有这些系统必须协同工作。
    合理的光照
    Invesco公司选择了埃施朗公司的LonWorks设备联网平台，因为它能将多个制造商使用LONMARK认证产品组成的关键楼宇子系统集成为单一的智能楼宇系统。LonWorks平台使多个销售商供应的照明和楼宇管理硬件连接到单个网络上。LonWorks还具有如安保、电梯和HVAC(供暖、通风和制冷)等其他系统服务功能，可将它们连接集成在网络上。
    他们选择Dali调光镇流器，因为它们提供准确的数字式调光。这些调光器由多家销售商供应，和传统的数字式调光设备相比安装工作较简单。另外，他们还选择了Delmatic公司的DELi照明控制模块来控制Dali镇流器并将它们无缝连接在全大楼的LonWorks网上。
全玻璃的立面具有日光进入办公室的良好透过率。而且，虽然石质的“前立面”已具有遮光功能，还是决定安装自动化窗帘。DELi模块和窗帘控制器都可由单一的全楼宇LonWorks网连接和控制。
    照明管理系统包含低要求的可检测蜂窝式办公室内人员在场情况的多重传感器和开放式工作站，把照明和个别区域的占用情况联系起来。系统还使职工能通过电话调整他们工作区域中的光照，以满足个别偏好。系统能自动识别呼叫者的位置，不必在输入要求的光亮度前键入指定的位置。
电话控制方式也可用于个别用户操控窗帘。每个窗帘都是个别寻址和控制，独一无二地维持数据库的前端PC识别。窗帘在现场由每个楼层的编程电话控制，使其完全升起、完全降下或设置于中间位置。光照和窗帘的全面管理和检测，包括个别光源工作小时上的综合信息、个别灯具和镇流器故障的实时检测都由前端PC负责。
    应急照明运作、应急灯具和应急电池的效能也都通过LonWorks网检测。LonWorks网启动自动测试，打出与应急灯具和电池组有关的故障详情报告。
    会议室和顾客接待区的场景设置和氛围控制连接到LonWorks场景设置模块和场景开关盘，跟声像系统和触摸屏集成，形成对照明、窗帘升降、投影/多媒体显示的强大控制。
    德国Muenster城市管理大楼
    德国Muenster城市管理大楼(Stadthause II)在11个楼层内拥有300多个办公室和众多会议室。当他们决定整修该大楼立面时，还决定对大楼内的技术设备进行更新。原因是大楼内的房间用途各异。职工在规定的工作时间内在场，但由于工作性质很少每天在同一时间内呆在同一场所。所以要有高度灵活性和效率使大楼的楼宇技术系统能以人员占用空间状态为基础。该大楼最近选择了LonWorks技术来开发提供灵活性、舒适性和节能的楼宇自动化设计。
    该项目的系统集成商HGI实施一个分布式LonWorks网，并规定一系列采用LONMARK认证产品以建立一个能管理各个办公室中众多系统的楼宇管理系统(BMS)。这些系统包括供暖、空调、照明、窗帘和环境卫生。另外，BMS还能控制会议室中的室内照明和讲坛照明。
他们在单室控制模块增强了要求的灵活性。这些室内控制器行使基本功能，如温度和窗帘控制以及每个办公室的光开关控制，以适应不同需要和房间的不同用途。
    能够应对未来扩展要求的设备包括800个LonWorks节点，其特点是许多如TAC公司的供暖通风和制冷控制器和Grundfos热泵等先进的互可操作产品。按照LONMARK功能简表开发的产品所提供的即插即用功能增进了楼宇的灵活性，免除了为未来发展和扩大而引起的争辩不休之苦。
    LonWorks技术的实施不仅保证了各个楼宇技术系统间的统一、综合的通信而且能在投资阶段获得显著的成本节约。光是布缆成本就能节约40%。由于应用了AC驱动器，许多分布式功能，如包括灭火器在内各种设备的告警、驱动执行器开关和频率变换器能直接连接到自动化网上。
    今天的Muenster Stadthaus是市内装备了基于BMS的LonWorks技术的15幢大楼之一。这些大楼都是Muenster市节能设计的实施单位。在城市管理大楼(Stadthause III)中设置了服务器，使整个系统的集中管理能通过ISDN(综合业务数据网)或调制解调器拨号呼叫进行，所有相关信息都以HTML(超文本标记语言)格式提供。集成在“Stadthause III”企业内部网站中，有效地控制和检验所有楼宇操作，使系统操作员能远程监控整幢大楼。使用标准的Web浏览器可以直接访问系统，而LonMaker集成工具提供的图像接口能使详细信息和用户接口客户化。 [Page]
    多厂商的LonWorks产品的完美集成，增强俄罗斯最高建筑的管理灵活性
    2003年底，俄罗斯铁路公司(Russian Railway)搬进了新的总部大楼。俄罗斯铁路公司是由联邦政府成立的一家挂牌上市的股份制公司。这幢总部大楼的建设耗时近三年时间，占地面积超过48万平方英尺(大约53,500平方米)。新总部大楼的建筑别具一格，它由两栋高度分别为18和28层的塔楼组成。每栋塔楼都带有一个多层地下停车场。其中，28层的塔楼高度为110米，是莫斯科最高的现代化商用建筑。
    在保证能效的前提下提高办公舒适性
    俄罗斯铁路公司要求将新总部建成为俄罗斯技术上最先进、能源效益最高的建筑。同时，公司还希望为员工营造舒适的办公环境，通过在楼宇自控系统中的集成消防系统保证楼宇的安全，降低设备维护成本，确保系统的灵活性和可扩展性。
    全面集成
    这项复杂而艰巨的任务最终委托给俄罗斯一家系统集成商ARMO集团。
    ARMO集团是LonMark国际组织的会员，主要为高层建筑和大型建筑提供工程解决方案，核心业务是全面集成楼宇管理系统中的各种系统。 
“在仔细分析客户的要求后，我们全面比较了各种楼宇自控技术的解决方案，目的是选择最恰当的解决方案。结果我们发现，只有LonWorks能够实现这种规模的项目所要求的灵活性、功能性和可靠性。”ARMO集团技术总监Andrey Abramov说道。
LonWorks技术能够在一套智能化楼宇管理系统中无缝集成由不同生产厂商制造的、采用通过LonMark认证的设备的关键楼宇管理子系统。由于状态消息不断从一种设备发送至另一种设备，从而触发执行器进行相应的调节，楼内可以始终保持最适宜的“气候”。此外，LonWorks的多厂商支持特性还为楼宇系统的升级改造提供了极大的灵活性，因为用户可以随意选择不同厂商的产品和服务。
    多厂商支持
   俄罗斯铁路公司新建的总部大楼装备了由全球领先的多家制造商提供的最先进的楼宇自控设备。在LonWorks网络上集成的主要子系统包括安防、暖通空调控制和门禁系统。为了方便用户操作，楼内所有房间都安装了用于暖通空调、窗帘和照明监控的多功能控制面板。
安装在楼顶的LonWorks气象站能够将有关气温、风速、风向、降雨/降雪、日光的数据传送至楼宇管理系统。这些数据被用于自动控制主要楼层和所有会议室的窗帘位置，调节冷热系统。 
    基于LonWorks的自动门始终通过楼宇管理系统进行监控。此外，在所有入口处，当自动门关闭时，将额外释放热气。这样就能节省大量能源，因为只有在需要时才额外输送暖气，继而又显著的降低了大楼的维护成本。
    该总部大楼节约能源的另一项举措是降低电力消耗——如果房间里边没有人，照明设备和风机将自动关闭。之所以能够实现这一功能，是因为所有照明和风机控制器都通过LonWorks网络连接至楼宇管理系统。该系统可接收来自门禁系统的数据，判断是否有人进入房间，然后再通过LonWorks网络发出命令，打开或关闭室内的照明系统。这种高度集成化系统架构和实时交互特性，使得俄罗斯铁路公司新建总部大楼的能耗总量降低了25%。
    “俄罗斯铁路公司大楼不仅能够节省大量能源，而且能够保证舒适的办公条件，更让ARMO集团感到自豪的是，这套系统是俄罗斯第一个此种规模的LonWorks项目。”ARMO集团执行董事Sergey Rud指出。 
    主要优势：
◎根据室外气候条件和房间使用情况调节室内照明/冷暖，从而节省能源。 
◎为用户营造舒适的办公环境。 
◎面向未来，能够集成其它基于LonWorks的产品和服务。 
    欧洲最高的居民楼选择LonWorks网络营造舒适、方便、安全的生活空间
    从“楼顶的顶部”与“顶层”的高度上讲，位于伊斯坦堡的42层Polat住宅塔楼是欧洲最高的居民楼。这个高达152.5米的Polat塔楼，总建筑面积几乎达到100,000平方米，是土耳其最奢华的居民楼。该大楼共有406套公寓、21家店面、一家健身中心、一个游泳池、三家电影院以及土耳其最高的直升机停机坪。大楼配备了基于LonWorks技术的最新楼宇管理系统，能够在最小化能源成本的同时为居民营造最舒适、最安全的生活空间。
    基于LonWorks技术的Honeywell高级楼宇自控系统，控制着所有的暖通空调(HVAC)与照明设备。每套公寓都有自己的新风处理单元和控制处理单元、制冷单元以及排风扇，从而确保最理想的居住空间。这些系统与其他Honeywell系统集成，包括智能卡门禁、防盗、消防报警以及闭路电视(CCTV)监控系统等。必要的时候在10个工作站上工作的物业管理经理可以监控和重启整个楼宇管理系统。这套系统拥有35,000个数据点，是已安装的LonWorks系统中规模最大的一个。 
    Honeywell远程控制技术允许居民通过使用一个名为Excel ZAPP的感应式手持遥控器控制他们的照明与室内环境。该遥控器使用安全无线信号，因此不需要像电视的红外线控制器那样“指”向目标。每一套公寓的中央处理单位即是一个Honeywell Excel 50控制器。该控制器与其他LonWorks设备之间直接进行信息收发，并执行所有的控制计算。 
    住户回到家时，只需在楼道门口的控制键盘上输入安全代码，系统就会自动启动HVAC系统，提供舒适的室内气候，同时照明控制器将调节到主人最后一次离开前的状态。居民外出时，再次输入一个安全代码，照明灯将自动关闭，HVAC系统则调节到最佳节能状态。 
每套公寓的能耗都可以通过电表、冷水表和热水表来测量。这些仪表由Honeywell Excel 50控制器监控，所消费的能源由专门开发的一个计费软件每天进行计费。 
    这些服务的费用都是提前收取的，计费软件每天从信用余额上扣除当天的能耗成本。“公共区域”的能耗也通过仪表监测，成本与物业管理费用(如卫生与安防)由住户分摊。某一公寓房的信用余额降到一定水平时，系统将提醒居民。如果信用余额降到零，水电供应将自动停止。
    居民进入公寓后，一个特别设计的内含10条语音消息的语音装置将会欢迎居民回家，并要求输入安全代码。每套公寓的邮箱都配备了由Honeywell Excel 50控制器监测的光传感器。如果邮箱中存有邮件，系统将向住户发出语音提示。语音装置还提供关于信用余额过低、火警以及地震等警告信息。 Honeywell Excel 10 FCU控制器负责将起居室与卧室的温度保持在理想范围之内。根据房主的要求，采用PI算法控制的FCU与暖气片会自动运行，对室内温度进行控制。在该项目中使用的FCU控制器采用了特别设计的固件以实现期望的暖通空调控制(FCU用于制冷、暖气片用于供热)效果。 
    公寓内的照明是由Honeywell Smart I/O模块控制的。每套公寓都有6个照明点，其中4个是开关型，两个是可调光型的。 
    每层使用了两台互联网路由器，通过TCP/IP网络与中央计算机之间进行数据交换。TCP/IP网络基于一个千兆光纤骨干网。  
    该楼宇控制网络还包含Excell 500设备控制器以及Honeywell EBI冗余服务器和10个工作站。它支持3,000个LonWorks节点、CCTV系统、火警、智能卡门禁控制台以及工作站之间的数据交换，为优化能源效率、保证居民人身和财产安全、改进物业管理提供了一个理想的平台。[Page]
文/Maggie