一种多功能建筑室内用吸顶式智能空气监控装置

zoޛ)j馟iMNtm=n9m5Nt~O66iuym5m6ݨky报告》数据统计及预测显示:“十三五”期间行业复合增速可达35%,预计2019年空气净化器市场规模可达285亿元。

其次,市场是动力源泉。空气污染,尤其是雾霾和室内装修污染是每个人不可避免的问题,国家大力推行环境保护,下大力气治理雾霾,保护环境,虽然成效很好,但是需要一个逐渐的过程,这是客观规律,所以大部分人还是需要长期伴随污染治理过程而生存的,这个空气污染治理过程中,市场存在对于空气净化装置的刚性需求,而且需求极大。目前,空气净化器在中国的应用才刚起步,人们对于家庭居室、企业办公场所等室内环境控制空气质量的装置具有旺盛的需求,可以说空气净化行业具有广阔的市场前景和上升空间。

再次,国家的大力推动。空气净化器属于智能家居产品,近几年,国家大力发展智慧城市建设,包含智慧园区、智慧大厦等,倡导产业升级改造,鼓励新技术创新型应用,在政策大力支持,先后出台了很多标准和文件,包括住房和城乡建设部2015年3月8日发布《GB 50314-2015智能建筑设计标准》和2017年4月11日发布的《JGJ/T417-2017建筑智能化系统运行维护技术规范》。这些标准规范的出台规范了建筑智能化系统的运行维护工作,提高建筑智能化系统运行效率和管理质量。

最后,仍然存在一些问题。随着人工智能、物联网等等新技术的快速涌现、发展和应用落地,现代智能建筑中智能家居产品,尤其是空气净化装置已经不能满足人们的智能化高要求,很多产品功能单一,智能化水平低,这就为设计新型的多功能建筑室内用智能空气监控装置带来了空间。

2 存在的问题及原因

传统的建筑室内空气监控装置采用空气净化装置或者检测通风装置来实现空气的检测和控制,设备独立购买和放置,占用室内空间较大。采用独立空气净化器一般是人工或者带遥控功能的室内空气净化器,功能单一;采用检测通风装置一般是先要进行空气质量检测,再利用风机等设备排出室内空气到室外,同时装有过滤网的进风口向室内注入经过过滤的空气,一般采用中央空调实现进风。对于传统的建筑室内空气监控装置,占用空间大,建筑室内空间不能够合理利用,功能单一,不具备照明功能,智能化水平低,给用户的使用带来了困扰。目前,缺失一种多功能建筑室内用吸顶式智能空气监控装置,能够节省建筑室内空间,优化建筑室内空间布局,对于建筑室内空气质量实施智能化监控,并且还具有建筑室内照明的功能。

3 系统设计方案

本装置可以用于智能建筑室内,采用吸顶式结构,集成了照明功能,可以节省建筑室内空间,优化建筑室内空间布局,并在空气质量上实现智能监控,营造智能舒适的室内环境。

一种多功能建筑室内用吸顶式智能空气监控装置,包括空气监控部分和照明部分。空气监控部分包括空气质量控制装置、入风道、左入风离心风机、空气质量检测装置、多层过滤网、出风离心风机、初滤网、右入风离心风机、出风口和出风道,能够实时监测和控制建筑室内空气质量;照明部分包括照明控制装置和照明灯,起到提供建筑室内照明的作用。装置结构图,如图1所示。

空气监控部分和照明部分都采用吸顶式安装方式,采用固定螺丝把控制箱固定在建筑室内屋顶,节省建筑室内空间,用于智能完成建筑室内空气质量监控和照明控制;控制箱里面安装有空气质量控制装置和照明控制装置,是整个装置的控制核心;固定螺丝处于控制箱左右两侧,是用于安装固定整个装置到建筑室内屋顶;

空气监控部分包括空气质量控制装置、入风道、左入风离心风机、空气质量检测装置、多层过滤网、出风离心风机、初滤网、右入风离心风机、出风口和出风道,起智能监控建筑室内空气质量的作用。

空气质量控制装置安装控制箱内,装有智能控制芯片,智能控制芯片通过分析和处理空气质量检测装置采集的建筑室内空气质量参数,实时的控制左入风离心风机、出风离心风机和右入风离心风机的启停;空气质量控制装置装有的智能控制芯片采用STM32L152,具有低功耗的特点,芯片程序设置有符合国家现行空气质量标准的参数阈值;空气质量检测装置安装在多层过滤网的外壳外壁上,装有空气质量检测传感器,包括红外气体传感器、电化学传感器、烟雾传感器、温湿度传感器、激光传感器,用于检测烟雾、甲醛、苯、TVOC、PM2.5和燃气等有害气体。

左入风离心风机和右入风离心风机安装在入风道和初滤网之间,能够有效提高气体压力并指定方向排送气体,在左入风离心风机和右入风离心风机的作用下,待净化的空气通过初滤网进入入风道,并在出风离心风机的共同作用下,向下挤压待净化空气通过多层过滤网,完成空气的过滤净化,如图1中箭头所示方向实现空气的排送;出风离心风机安装在多层过滤网和出风道之间,起到辅助左入风离心风机和右入风离心风机排送空气的作用,如图1中箭头所示方向实现空气的排送;初滤网就是入风口,安装在左入风离心风机和右入风离心风机的外侧,具有过滤空气中大颗粒有害物质的作用;多层过滤网安装在入风道和出风离心风机之间,对空气进行去除有害物质的过滤,包括小颗粒过滤层、吸附层和分解层;小颗粒过滤层用于过滤PM2.5等小颗粒;吸附层采用优质的改良活性炭进行物理吸附甲醛、甲苯和TVOC等有毒有害气体;分解层把吸附的有害气体分解为对人体无害的气体;入风道处于左入风离心风机和右入风离心风机之间,向下与多层过滤网相连,是待净化空气的流通路径,如附图中箭头所示方向实现待净化空气的输送;出风道处于出风离心风机和出风口之间,出风离心风机排出的已净化的空气由出风道和出风口输送到建筑室内,是已净化空气的流通路径,如附图中箭头所示方向实现已净化空气的输送;出风口与出风道相连,已净化空气由出风口排出,出风口采用多网孔的结构,排风柔和、高效。

照明部分包括照明控制装置和照明燈,起到提供建筑室内照明的作用;照明控制装置安装控制箱内,具有多路控制的功能,可以实现手动控制和无线遥控两种控制方式;照明控制装置装有无线控制模块,可以通过手机、遥控器等方式实现照明灯灯光的无线遥控;照明灯采用LED灯带,具有建筑室内照明的功能。

4 实施应用

在实际应用中,装置一般可安装于建筑室内中心房顶。安装方式一般采用有线方式,利用室内照明电源线即可。控制方式采用无线控制方式,可以通过wifi连入,也可以利用手机或者遥控器实现无线遥控。在设计施工过程中要符合《GB50311-2016综合布线系统工程设计规范》和《GB50312-2016综合布线系统验收标准》。

安装好设备以后要进行设备调试:

(1)设备通电、初始化和自检。打开开关通电,装置自动连接wifi,装置开始初始化,包括设备自检和检测空气质量参数,通过手机可以查看自检情况。自检如果出现故障会,可以从手机查看,如果没有故障,装置自动运行1分钟以后进入待机状态。空气质量检测装置实时通过各种传感器采集建筑室内空气质量参数,供空气质量控制装置分析和处理。

(2)运行。空气质量控制装置中的智能控制芯片实时把当前空气质量参数与符合国家现行空气质量标准的参数阈值进行对比,当实时空气质量参数超过对应参数阈值的时候,启动左入风离心风机、出风离心风机和右入风离心风机,进行空气净化;当实时空气质量参数没有超过对应参数阈值的时候,整个空气监控部分进入待机状态,节省能耗。

(3)如果需要照明,可以通过遥控器或者手机遥控开关照明灯。

5 结论

一种多功能建筑室内用吸顶式智能空气监控装置性能实用完善,成本低、可靠性高。本装置可以实现建筑室内空气质量智能化监控和建筑室内照明,能够有效的改善室内空气质量,吸顶式的结构,节省建筑室内空间,优化建筑室内空间布局,并且实现照明功能。实践证明,本装置可以用于智能建筑室内安装,可以在空气质量上实现智能监控,营造智能舒适的室内空气环境,采用吸顶式的安装结构,加入了照明控制功能,无论在技术上、经济上和环保上都是完全可行的。

【参考文献】

[1]梁文强,石洁.桌面型可种植空气净化器的创新设计[J], 设计,2019(01):18-19.

[2]中商产业研究院.2018-2022年中国智能建筑行业预测分析[EB OL].中商情报网.http:///news/chanye/20180109/105649115647.shtml,2018.1.9.

[3]住房和城乡建设部.GB/T 50001—2017房屋建筑制图统一标准[S].中国建筑工业出版社,2018.2.

[4]住房和城乡建设部.JGJ/T417-2017建筑智能化系统运行维护技术规范[S],中国建筑工业出版社,2017.9.25.

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