30多年來美國“天然資源保護(hù)委員會(NDRC - Natural Resources Defense Council)”一直致力于美國的環(huán)境保護(hù)。當(dāng)集團(tuán)決定在加利福尼亞州Santa Monica設(shè)立一個地區(qū)辦事處時,他們把建筑與環(huán)境的協(xié)調(diào)性放在首要地位加以考慮。以演員和資源環(huán)境保護(hù)者Robert Redford命名的該建筑,設(shè)計(jì)目標(biāo)是使用先進(jìn)的技術(shù)和材料,并綜合考慮到節(jié)能因素,立增把該建筑設(shè)計(jì)成一個綠色大樓的樣板工程,從而為環(huán)境保護(hù)樹立起一個典范。
該大樓由NRDC大規(guī)模改建并在2003年11月開放使用,它推進(jìn)了環(huán)境保護(hù)型建筑設(shè)計(jì)和施工技術(shù)。該大樓收集和過濾雨水、淋浴水和水槽污水,用于灌溉綠化,清洗廁所,所以用水量比同樣大小的標(biāo)準(zhǔn)大樓少60%。最大限度利用自然光,使用高效的室內(nèi)電氣裝置和用具、專用燈具、可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器,房間占用狀態(tài)傳感器、高效空調(diào)器和特佳的絕緣,采用了這些措施和裝置,預(yù)計(jì)電力消耗可減少54%。大樓屋頂安裝了太陽能電池,可以滿足大樓20%的電力需要。該大樓完全實(shí)現(xiàn)了與環(huán)境的協(xié)調(diào)性,美國綠色大樓委員會(USGBC - U.S. Green Building Council)將它評為LEED(Leadership in Energy and Environmental Design, 節(jié)能和環(huán)保設(shè)計(jì)先驅(qū))白金級,譽(yù)之為國內(nèi)“最綠色”的大樓。
取得成功的要素
簡單地說該大樓與其環(huán)境達(dá)到了充分的一致,NRDC更進(jìn)一步計(jì)劃利用該建筑,向參觀者展示,智能建筑系統(tǒng)的非凡性能和實(shí)際效率,提供形象化證據(jù)使,參觀者耳目一新。NRDC找到了南加利福尼亞州愛迪生電力公司(SCE - Southern California Edison),來設(shè)計(jì)整個大樓的智能建筑系統(tǒng)以及能源使用模式,并在大樓底層“環(huán)保活動中心”設(shè)計(jì)一個公共展臺,用以展示該系統(tǒng)的能源使用狀況的實(shí)際數(shù)據(jù)。
展臺命名為“綠色大樓展臺(Green Building Exhibit)”,由裝在較大墻壁上的監(jiān)控器構(gòu)成,展示大樓的圖象和說明大樓為何是綠色大樓的文字信息。在監(jiān)控器上有4個面板,分別顯示太陽能的利用情況、水的使用情況、致熱和致冷系統(tǒng)的能耗和照明的能源消耗情況。一個觸摸屏可以讓參觀者瀏覽當(dāng)前的能源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。“能一目了然地看到大樓的綠色數(shù)據(jù)流,感覺真是棒極啦,”NRDC環(huán)保活動中心同事Evelyne Slavin說,“實(shí)實(shí)在在看到我們的大樓正以45%的速率節(jié)約著能源,這是我們的參觀者意想不到的。”
為了獲得這些信息的輸入,南加利福尼亞州愛迪生公司需要傳感器網(wǎng)絡(luò)和智能設(shè)備來處理要顯示的數(shù)據(jù)。公司求助于總部設(shè)在加利福尼亞州塔斯廷(Tustin)的ASW工程咨詢公司。公司專門幫助顧客確定和實(shí)施有效措施來提高能源利用效率,改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行和降低運(yùn)行成本。包括ASW在內(nèi)的SCE團(tuán)隊(duì)為能源監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)高級的設(shè)計(jì),包括信息收集點(diǎn)、收集點(diǎn)的類型(也即數(shù)字式或模擬式)、面板和儀表配置的設(shè)計(jì)。
SCE團(tuán)隊(duì)面臨的最大問題是如何處理來自傳感器的數(shù)據(jù)。LEED認(rèn)證要求設(shè)施符合選項(xiàng)B中規(guī)定的長期、連續(xù)的性能檢測。選項(xiàng)B即采用美國DOE的國際性能檢測和驗(yàn)證協(xié)議(IPMVP)技術(shù)的方法?;赑C的服務(wù)器會是傳統(tǒng)的解決方案,但是會增加用于PC、Microsoft操作系統(tǒng)和提供圖形用戶接口所必需的“前端”軟件的數(shù)千美元支出。同時,還會有諸如Windows安全升級和服務(wù)程序包等進(jìn)行中的維護(hù)問題。這是NRDC不愿負(fù)擔(dān)的成本支出。為了解決成本和PC固有的維護(hù)問題,我們選擇了基于LonWorks的網(wǎng)絡(luò)和Echelon i.LON 100因特網(wǎng)服務(wù)器作為嵌入的硬件解決方案,ASW高級項(xiàng)目工程師Dennis Rowan說,“結(jié)果是一個比PC方案更穩(wěn)固的解決方案,而且它可能成為所有新建商務(wù)大樓的標(biāo)準(zhǔn),”ASW的負(fù)責(zé)人和共同創(chuàng)建者之一的David Wylie接著說。
LonWorks是一個低成本、互可操作的控制系統(tǒng),它讓智能設(shè)備能在簡單的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行對等通信,形成開放式體系結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)安裝,便于編程、定制、操作、服務(wù)和擴(kuò)大。i.LON 100因特網(wǎng)服務(wù)器用作Web服務(wù)器,從而不再需要單獨(dú)的PC服務(wù)器。結(jié)果是資本投資降低,更為重要的是不再需要維護(hù)。
SCE向埃施朗公司授權(quán)的LonWorks網(wǎng)絡(luò)集成商,加利福尼亞州La Verne的VaCom技術(shù)公司提供資金,以便它提供基于LonWorks的監(jiān)控網(wǎng)和i.LON 100服務(wù)器。為了收集電力、煤氣、用水以及太陽能發(fā)電、天氣狀況等數(shù)據(jù),安裝了22個獨(dú)立的傳感器,連接到幾個LonWorks LonPoint數(shù)字和模擬輸入模塊上。這些信息饋送到3個i.LON 100,它們能存儲長達(dá)5年的歷史數(shù)據(jù),其中一個i.LON作為Web服務(wù)器,以基于瀏覽器的格式向監(jiān)控器傳送處理過的信息以便顯示。一個稱為分析節(jié)點(diǎn)的單獨(dú)的LonWorks設(shè)備使用SCE團(tuán)隊(duì)提供的一組方程式處理原始數(shù)據(jù),并和同樣大小的“典型的”大樓相比,估算綠色大樓當(dāng)前的工作狀況。
高效安裝
LonWorks安裝方便、安全可靠的聲譽(yù)在本項(xiàng)目中經(jīng)受了考驗(yàn)。由于大樓隆重開張的最后一分鐘安排——包括Robert Redford在內(nèi)的一批名流將蒞臨觀禮,VaCom只獲得了一天的時間來安裝系統(tǒng)。“我們擁有種類如此繁多的傳感器,使用傳統(tǒng)的系統(tǒng),我確信在閱讀數(shù)據(jù)上會有某些問題,” VaCom總裁Doug Scott說,“使用了基于LonWorks系統(tǒng),我們僅在一天內(nèi)就將系統(tǒng)安裝投產(chǎn),整個系統(tǒng)都能按設(shè)計(jì)要求運(yùn)行。”
綠色大樓展臺也象大樓本身一樣有效地工作。