德国建筑智能化改造中的传感器应用案例

　　如今，全球范围内已建成的智能建筑并不少。日本在1986年就建造了公司自用的东京本田青山大厦和NTT品川大厦；中国台湾省的101大厦是台湾省乃至全世界智能大厦的典范。

德国Heliotrop向日性商住楼，可自动调整大楼的朝向，在高温天气避开太阳的直射。资料图

　　其实，每个智能建筑，不论其个性特征如何，建筑管理系统都是不可缺少的。它是个中央处理单元，接收来自各部分传感器的信息，并决定驱动部分做何种控制方式反应。一个智能建筑管理系统能够监测天气变化，控制并监测主动和被动环境系统的运作情况，从而保证能源使用率的最高。它的最重要的功能之一是调节温度，它通过驱动建筑中所有的控制构件来自动达到目的。

　　在这样的自动控制系统中，传感器是自控系统中的首要设备，它直接与被测对象发生联系。它的作用是感受被测参数的变化，并发出与之相适应的信号。而执行器则负责接受控制器输出的控制信号，并转换成直线位移或角位移，来改变调节阀的流通截面积，以控制流入或流出被控过程的物料或能量，从而实现过程参数的自动控制。

　　例如一种会发出警告的钢筋，将光纤传感器埋入建筑物的框架柱中，当框架柱由于压力增大或侧向外力作用而变形时，光的各项参数随之发生变化，某些变化到一定预警值时，就会发出警告：钢筋混凝土有发生断裂的可能。

　　目前，在德国的“城门”高层办公建筑，其建筑控制系统控制着中庭出气口、通风片、百叶窗、日光灯、机械通风、供暖制冷设备、防火和安全系统。

　　在这些建筑内，安装有许多传感器，用来感应风速、风向、外界温度、空腔部分温度、外界湿度、外界日照和光线水平处的光电管。通风箱根据不同办公楼层间的压力差异受到控制。压力差异限制在50Pa之内，以便门容易打开。建筑外立面与中庭里的空气管与位于15层楼的特殊检测设备相连。建筑各面的压力差额都可被测得，继而调节建筑的通风片。

Heliotrop向日性商住楼里，温度或亮度传感器，能随时探测内外空间的参数。资料图

　　另外一个德国智能建筑的例子，是德国的Heliotrop向日性商住楼。据了解，该建筑能跟随太阳的转动而转动。机械拖动装置位于这栋建筑的中央楼梯中轴上，用以带动这个100吨重的建筑根据自身的需求缓缓转动。温度传感器或亮度传感器，能随时探测内外空间的参数，并通过智能技术进行分析，得出结论，并迅速实施。

　　在炎热的夏季，感应到强光照射的房屋会自动转向以避免高温直射，最炎热时可始终和太阳位置保持180度的水平位置。而在其他季节里，房屋则会尽可能以最好的角度获取更多的日照和太阳能热水源。此外，房屋的转动也可以人为控制，例如会餐时可使餐厅转到俯瞰葡萄园的方向。