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智能建筑是指将建筑物的结构、系统、服务和管理这四项基本要求以及它们之间的内在联系进行最优化.以建筑为平台,兼备通信网络、信息网络、建筑设备监控等系统.集系统结构、服务、管理及它们之间的最优化组合为一体,向人们提供一个高效、安全、舒适和便利的建筑环境。智能建筑的历史虽然只不过短短二十几年,但却引起了国内外建筑界的广泛注意。一般认为,世界上第一幢智能建筑是1984年在美国哈特福德市由美国联合技术公司下属的联合技术建筑系统公司建成的一幢智能大楼.它实际上是对一幢旧楼的改造,对该楼的空调、照明、防盗、电梯等设备采用计算机进行监控,并为该楼用户开设了语言通信、文字处理、电子邮件、资料检索等信息服务。其后日本和西欧等国家紧随美国之后,对智能建筑感到兴趣;接着东南亚各国对它也显示出了异常的热情。在我国.自从改革开放以来,经济得到了长足的发展,自然也会对智能建筑给以垂青。各地方的智能建筑已初具雏形。本文拟就此话题谈一谈本人肤浅的看法。
一、智能建筑的优势和潜力
(一)传统建筑的特点;
众所周知,建筑是人们用建筑材料人为地建成的一个与室外隔开来的室内空间.是自己能在其中平安地生产和生活.从而避免大自然各种恶劣气候的侵扰,并防止危害人类的各种破坏力量的伤害。在传统建筑中,构成这个室内空间的东西一般分为三大类:建筑配件(屋面、楼面、地面、墙,隔断、门窗等)、结构构件(梁、板、柱、楼梯、基础等)、设备部件(上下水管、暖气、空调、电灯电线、卫生器具等)。不管什么建筑,都可由以上三大类构配件组成。传统建筑的特点是满足人们最基本的生活和需要,建筑功能远远跟不上科技的进步和人们的需求。
(二)智能建筑所追求的目标:
1.为人们的生活和工作提供一个方便、舒适、安全、卫生的环境,从而有益于人们的身心健康,提高工作效率和生活情趣。
2.满足不同用户对不同建筑环境的要求。传统建筑大多根据建设单位要求的一定使用功能进行设计建造,一旦建成,很难改作他用。而智能建筑则具有高度的开放性和灵活性,能迅速而方便地改变其使用功能,必要时也能重新布置建筑物的平、立,剖面.充分显示其可塑性和机动性强的特点。
3.能满足今后的发展变革对建筑环境的要求,人类社会总的趋势是越往后发展变革越快,现代科学技术日新月异的发展速度十分惊人.而智能建筑能够适应这种科技进步的发展需要.以及由于科技进步而引起的社会变革的要求,为未来的发展留有余地.提供今后改造的可能性。
(三)智能建筑的内涵:
1.电力供应与管理系统:保证有充分、安全、可靠的电力;来源,以及对各种高压配电、低压配电、备用电源检测与管理;
2.照明控制与管理系统:智能建筑对照明的要求是根据人的需要能很方便的调节.而不浪费能源;
3.空调系统的检测与控制系统:除了要使用户感到舒适以外,特别要注意节约能源以及室内通风的数量和质量;
4.给排水系统的检测与控制系统:保证引用水的卫生,节约用水,重视水的重要利用以及污水处理;
5.交通运输系统的管理:对电梯群实行计算机群控.达到优化传送和节约能源的目的,对进出的汽车进行自动化管理;
6.防灾系统的监视与控制:对火灾及煤气进行准确检测、自动报警、自动启动消防设备.确保人身安全;
7.防盗系统的监视与控制:利用自动监视、自动记录、自动控制、自动识别、自动报警等先进手段来防止偷盗和暴力发生;
8.物业管理:做到自动计量、自动操作并自动检测房屋和各种设备的老化情况;
9.信息网络:借助于先进的办公设备将信息的生成、传输、接受、保存等处理过程加以完成,从而免去人的手工劳动:
10.先进的通讯手段:智能建筑的通讯手段是以数字专用交换机为中心,在建筑内部,与程控电话系统、电视会议系统.可视电话、电子邮件、无线寻呼、信息检索、多媒体声像服务系统等联结接,对外与局域网、广域网、卫星通讯联接,通过国际计算机通讯网络与世界各地相联系,实现智能建筑内外两方面快捷的通讯联系。
二、智能建筑亟待完善何改进的概述
不同于普通建筑,智能建筑具备较强的适应性与拓展性,有其灵活性特征,且具备较好的节能与环保功能,能够实现对不同的信息资源进行通信与处理。能够实现对建筑结构内的机械、电气设备实施综合化的控制与管理,监视设备的运行状态,统计记录相关数据,同时可实现办公自动化,对建筑环境有较强的适应性。一般所应用的材料均为绿色、节能、环保的高效建筑材料,所有设备均可实现即时更新。且具备典型的节能型特点,主要依照建筑特点进行设计,体现相对发散性的设计要求,能够节约大量水、电、热能源。智能建筑与城市环境同样有其一定的协调性。现代建筑并非独立存在,其发展规划必须严格按照城市规划设计的方向而进行,能够充分融入环境中,体现其舒适性特点。
2现代智能建筑规划设计的方案
2.1总体设计目标
智能建筑的设计目标主要围绕多功能、一体化同步发展所展开。首先需实现对大功率智能电气及设备的管理与监测,发挥其控制作用,以构建全方位、多元化的智能建筑结构,提高智能系统的现代化水平。同时还需做到充分利用建筑环境的优势,将智能化系统融入建筑环境中。诸如在设计房屋走向时,可根据智能控制系统对光源的强度反应,灵活地调节太阳板。在温度较高的夏季,太阳板将自动转向,面向背光面,在温度较低的冬季,且与之相反。此外,还需对建筑空间实施合理化的分配,以改善室内的温度环境,遵循节能的原则,确保建筑通风采光等条件可满足节能设计的要求,以突显智能化设计的理念。
2.2智能设计融入建筑环境中的具体途径
将智能建筑设计作为中心,围绕具体建筑的空间组合、限定等实际情况,加入空间行为、体验、感知、构景等内容,正确处理建筑智能设计与环境的关系。首先保障空间与环境的一体性。加入空间与环境整合设计的观念,实现智能建筑规划与设计。一般来说,要实现智能建筑的办公自动化功能,必须构建计算机网络基础设施,铺设高速主干通信网络,在不同的建筑楼层设置单个或多个局域网,与主干网络进行高速连通,进而实现建筑与外界环境的联网通信。其次,为解决智能建筑设计的布线问题,需建立结构化的布线系统,实现不同电气设备的连接、互通,同时支持不同厂家的数据设备与语言环境。再者,贯彻系统集成理念,将建筑物内部的设计、安装、调试、运行与维护等不同的子系统建构为有较大规模的综合性系统。充分协调各个子系统的工作内容,确保其独立性,同时注重各个系统之间的联系,发挥不同系统的作用,保障集成系统的正常、稳定运行。智能建筑设计不仅可以满足优化建筑电气能源配置,同样能够提高人们生活水平,促进社会经济的良性发展。
3智能建筑设计中需要注意的环节
3.1采用合理的结构形式、柱网和层高
在智能建筑设计过程中,设计师可以将框架结构等融入进来,从而打造一个灵活多变、舒适的生活环境,另外,可以根据建筑的使用功能来设计柱网。在智能建筑设计过程中,我们对其要求具有舒适的环境,因此,设计师应该尽量避免将内部的管道、线路暴露在外,中央空调的设置是施工的一大难点问题,所以在施工过程中,应该对管道、排水系统、支架等进行综合考虑,在整个智能建筑物中,每一层的高度不能够小于3.6m,这样才能够保证中央空调的安装与施工以及建筑内部的空间布局。
3.2合理的设置布线
在设计智能建筑过程中,设计师应该对布线进行合理的设置。在建筑物日常使用过程中,内部的电气设备会产生一定的声响,从而影响到居民的生活环境,所以在设计时,设计师应该根据设备的性质进行合理的设置,另外,需要根据外界环境来对其进行设计,这样才能够为居民提供一个良好的、舒适的环境。
3.3节约用水技术的应用
这里所说的节约用水技术不仅仅指的是见谅的减少水资源的使用量,还包括了在建筑过程以及建筑物的使用过程当中对水资源进行有效的循环利用。比如说我们对人们日常生活的当中排放出来的大量的生活污水以及废水,这其中包括了沐浴、洗衣、厨房以及厕所当中的排水,对这些排出的污水我们可以进行一定的处理使其达到一定的标准,这种经过处理的污水也就是我们日常生活中所说的中水。这也就意味着我们可以讲办公楼、居民区、以及超市和饭店当中排放出来的污水进行收集,在收集之后进行合理的处理形成中水,然后将中水应用与人们日常生活当中的冲厕所、道路清扫、消防、洗车以及绿化等方面。
4智能建筑对未来社会的影响
现在的智能建筑与我国传统的建筑进行比较的话具有着十分明显的优势,其中的主要的特点就是需要进行合理的选址设计、高效的对资源进行循环的利用、节能减排、功能齐全、智能灵活、帮助建筑物的用户提供一个健康舒适的生活或者是工作的环境。这样不仅仅能够满足带人们对于生活的要求,还能够对能源以及资源的消耗进行降低,降低建设过程以及使用过程当中二氧化碳的平排放,对环境进行很好的保护,促进经济的可持续发展。智能建筑对于未来社会的影响主要体现在两个方面,一个是社会方面一个技术方面。在社会内涵方面,智能建筑的基本内涵主要体现在“绿色的理念”上,其中主要强调的就是节能减排、健康舒适、智能高效以及灵活便捷。这些一系列的特点主要就是体现在建筑物的整体的布局规划以及系统的机构模式、制度体系、管理理念、价值观等。在技术的内涵方面,主要就是体现在“绿色技术”以及“智能技术”两个方面上来。其中的“绿色技术”也就是与环保有关的技术这些技术具体上包括了循环利用资源、节约能源、减少排放、节省占地面积以及节约用水和高效率的利用能演以及资源等绿色的环保技术。智能技术就是在计算机系统的整体的控制之下所采用的视频监控技术、图像显示技术、通信技术、控制技术以及各种互联网新型技术。所以说,智能建筑能够自动的对内杯以及外部环境的动态变化尽心观测并且根据观测的结果进行一定的响应,具有着智能报警的功能,从而能够达到技术的协调一致以及建筑物内外结构的有机结合。
5结束语
[关键字]智能建筑;楼宇;自动化控制系统
[abstract] this article is based on the current situation of the development of intelligent building, discusses its scientific structure and automation control system structure and function characteristics of advantage, and looks forward to intelligent building automation control system of the future development direction practice to improve building and construction quality, improve automation control system comprehensive service function is positive and effective stimulative effect.
[key words] intelligent building; Building; Automatic control system
中图分类号: C931.9 文献标识码: A 文章编号:
1、智能建筑内涵及其发展现状
智能建筑主体通过对四项建筑基本要素,即系统、结构、管理、服务与他们之间的内在联系展开优化设计,进而为用户提供投资合理、使用环境舒适、便利高效的智能化建筑空间。智能建筑系统主要指为实现建筑物智能化服务功能而设计安装及运行的光机电设备服务系统,例如电梯、空调、给排水、照明、通信、物业管理、综合布线、一卡通与办公业务等智能化控制系统;结构主要指其环境结构,囊括了建筑物装饰、结构、建材与空间的划分;管理主要指对财、物、人、丰富信息与智能化系统的综合管理,而服务则指为智能化建筑管理及使用者提供优质、高效的全方位人性化服务,为其创设舒适、安全、便利与高效的生活、工作与学习环境,合理降低智能建筑系统设备的服务运行维护成本费用等。智能建筑的理念在我国的产生及发展起步较晚,初期由单一专用功能系统开始,逐步发展成为集成系统模式,以楼宇的自动开控制管理系统为核心,实现了卓有成效的较快发展。然而与国际先进的发展水平相比,我国智能化建筑的还存在较大差距,基于我国建筑市场现行巨大的发展潜力,我们只有本着深入实践、完善创新的原则才能为智能建筑的快速发展营造良好的环境。
2、智能建筑系统层次结构
智能化的建筑系统结构应包含上层综合建筑智能管理系统与二层智能化控制子系统。二层子系统又分为网络通信系统、建筑设备综合管理系统与自动化办公子系统。该类子系统主体通过综合的布线体系连接而成一个智能化的完整系统,由上层智能建筑管理系统进行统一监管。智能建筑的核心是智能化控制系统,只有当其涵盖的各类子系统统筹结合,共同作用,才能有效支撑构建智能建筑。智能化控制系统为建筑赋予了快捷便利的服务功能,有效提升了民用住宅、商用写字楼的综合智能化水平,并满足了社会公众在新时期日益增长的对海量信息的综合需求。
3、智能建筑楼宇自动化控制系统
3、1建筑楼宇自动化控制系统构成及其优势功能
建筑楼宇自动化控制系统涵盖内容丰富、设备众多,是控制管理最为复杂、范畴最为广泛的建筑智能自动化系统,其包含狭义建筑自动化设备系统、报警消防自动化系统与自动化安全防范系统三类子系统。智能建筑楼宇的自动化设备系统主体包括实时监控系统、建筑楼宇保安系统、机电设备综合监控系统、音响广播系统以及停车场系统。以上自动化子系统赋予了建筑楼宇显著的优势功能,主体体现在实时监控子系统为智能建筑楼宇提供了集中监控方式,以丰富的文字、图形、动画方式呈现出来;依据各方需要自动化系统管理人员可直接进行命令下达,对任何一项系统设备进行运行控制;自动化控制体系可对各项设备监控子系统状态信息进行综合处理并提供必要的报告,对历史数据进行完善记录从而发挥对价值化信息的综合管理功能。
3、2建筑楼宇自动化控制系统的网络结构
一般层面来讲建筑楼宇的自动化控制系统网络结构主体采用现场总线形式,将系统分为三层,上层为信息域干线,依据相关国家标准利用拓扑总线结构以太网进行建筑楼宇自动化控制系统干线的布置,进而合理实现网络资源的集成共享及同中央站点间进行畅通高速的通信传输。系统二层为控制域干线,主体完成对各分站点的总线控制,通常应用RS485网络总线,以高效通信速度将各个分站点进行稳固连接并实施对各类丰富信息的处理。再者位于分站点的总线还需配备与他类厂商进行设备连接的相关接口,以合理实现同其他设备的高效通信联网。三层结构为子站点总线,主体由分散控制器进行相互连接,各子站总线在连接器辅助下实现同分站总线的高效连接,完成由监控现场设备到传输信息再到中央工作站的处理,并由上级网络实现信息处理结果的准确获取。
3、3建筑楼宇自动化控制系统结构
随着建筑行业的科学发展,目前建筑楼宇自动化系统主要呈现集散结构与现场总线结构两类。前者为目前较为广泛使用的建筑设备自动化系统结构,具有管理集中、控制分散的显著特征,一般包含两层网络结构与三级控制设备。现场控制器主要执行对设备信号的处理、采集、输出与控制等。操作站则由工业化计算机系统与控制操作台构成。中央监控站可实施对集散控制系统的离线配置、在线监控、维护与组态工作等管理。一旦操作站或中央监控站发生故障,其下层控制功能设备仍然可实施独立的控制,确保系统的安全可靠性。现场总线系统控制主体由智能现场设备、监控组态与现场总线三部分构成,其核心在于现场总线控制技术。与DCS系统相比,现场总线控制技术的可靠、实时、成本低、便利使用等特征令其在现场层实现了广泛的应用,并令DCS系统控制中遗留的各类问题得到了良好的解决,该系统技术由信号、通信到系统标准,从结构体系、设计方式、调试安装再到产品结构均实现了革命性变革。其实际上属于仪表工业技术、控制技术与网络技术三类完善结合的产物。也就是说在制造与过程控制由设备分立发展为设备共享、在工业仪表由简单结构发展为智能化仪表、计算机网络拓展至传感器与执行器时,几类分支技术则呈现必然的结合趋势。因此以现场总线为中心的总线控制系统必然成为今后工业生产实践的核心部分,令传统DCS系统被取代并发展成为第五代智能化过程控制结构体系。当前该类现场总线控制结构系统形式已逐步得到了人们的认可并实现了科学发展,我们可在建筑楼宇自动化系统中科学采用该类结构,令其成为未来建筑楼宇自动化系统高效应用与全面发展的主流方向。
4、结语
信息时代,随着人们物质文化生活水平的不断提升,其对各类建筑楼宇的人性化使用功能需求越来越丰富,加之各类现代化信息技术的持续更新发展令由通信技术、自动化控制技术与计算机网络技术构建的建筑楼宇自动化控制系统得到了广泛的应用。基于这一良好发展态势我们只有深入了解智能建筑内涵、科学层次结构、自动化控制系统楼宇建筑的构成、网络结构,才能发挥其自动化控制优势并真正创设出智能化、精品化、科技化的优质建筑楼宇,促进建筑行业实现可持续的全面发展。
[参考文献]
关键词:智能建筑 弱电 设计
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)01(b)-0000-00
1前言
智能建筑(Intelligent Building)是现代建筑技术和通信技术、计算机网络技术、信息处理技术(IT)和自动化控制技术相互结合的产物。自从1984年美国联合技术公司(UTC)的子公司――联合技术建筑系统公司在美国康涅狄格州哈特福德市建造了City Place大厦,从而诞生了世界公认的第一座智能建筑后,至今智能建筑已经得到了快速发展,应用的范围非常广泛。弱电系统是智能建筑的主要内容,是智能建筑的主要表现媒介,因此需要认真研究弱电系统的设计,精心谋划,以保证智能建筑功能的充分实现,使之能够为人民群众的生活和工作造福。
2智能建筑弱电系统的设计
2.1智能建筑及其弱电系统的概念
在国际上,智能建筑还没有统一的定义。美国智能大厦协会(AIBI)认为:“智能建筑是通过对建筑物的结构、系统、服务、管理四项基本要素以及它们之间的内在关系进行最优化,来提供一个投资合理的、具有高效、舒适、便利的环境的建筑物[1]”。而日本智能大楼研究会认为:“智能大楼是指具备信息通信、办公自动化信息服务,以及楼宇自动化各项功能的、便于进行智力活动需要的建筑物”。而我国对于智能建筑的定义,在国家标准《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2000)中指出:“它是以建筑为平台,兼备了建筑设备、办公自动化和通信网络系统,集建筑、结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供了安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境[2]。”因此,智能建筑的基本内涵就是以综合布线系统为基础,以计算机网络为桥梁,综合配置建筑内的各功能子系统,全面实现对通信系统、办公自动化系统、大楼内各种设备(空调、供热、给排水、变配电、照明、消防、公共安全)的综合管理。
综合布线系统就是将智能建筑的三个系统有机联系起来的纽带,它以双绞线和光缆为传输介质,采用高质量的标准配件,以模块化组合方式,把语音、数据、图像信号等的布线,综合在一套标准、灵活、开放的布线系统中。智能建筑弱电系统是建筑工程实现这些系统功能的所有工作的总称,但是它是不包括电力工作的强电系统的。所以,一般来说,弱电工程包括有建筑设备监控系统、信息网络系统、通信网络系统、智能化集成系统、安全防范系统、火灾报警系统、住宅(小区)智能化、家庭控制器和控制网络系统等[3],其内容是比较多的。
2.2智能建筑弱电系统设计的基本原则
由于智能建筑弱电系统包括的内容很多,而且专业也不相同,工作性质和任务相差较大,因此设计时必须要分专业、分内容来具体设计,例如信息网络系统的设计和自动供水系统的设计是完全不一样的,不可能有统一的设计方法。但是,在智能建筑弱电系统设计时,还是要遵循一些共同的原则:
(1)与建筑其它专业的配合。
在智能建筑弱电系统设计中,必须与建筑、结构、给排水、暖通、空调、电气等专业互相配合。建筑物的特性、功能要求、给排水、暖通空调的设备要求,是弱电专业设计的依据和对象[4]。例如,在建筑专业与弱电专业配合设计中,一要合理确定本专业的设计方案、设备配置和设计深度,二要合理选择本专业的机房、控制中心位置,以满足机房的功能要求,保证系统运行的安全、可靠和合理性,三要合理解决各系统的缆线敷设管道,保证系统安全和缆线的传输性能。
(2)按照不同建筑类型和使用性质分类合理配置系统。
智能建筑是有不同的类型,既有办公建筑、商业建筑,也有文化、体育、学校、医院等公共建筑,还有住宅和机场、车站的交通建筑等等;另一方面,同一类型智能建筑也有不同的使用性质的,例如办公建筑中就包括了商务办公、金融办公和行政办公以及服务性办公建筑。在智能建筑设计弱电系统时,应该根据需要及建筑类型和使用性质,来合理配置系统,不能一概而论。例如,在金融办公智能建筑中一般需要配置卫星通信系统,以便和国际金融市场接轨,及时了解国际金融市场的动态,而在行政办公的智能建筑中,就不需要配置卫星通信系统。
智能建筑弱电系统包括的类型和内容很多,也各不相同,由于篇幅所限,下面以电话通信网络系统为例进行简单的介绍。
2.3电话通信网络系统
智能建筑通信传输网络接入方式包括公用电话网、Internet、专用局域网(如金盾网、金关网、政府网)。接入网是市话局与智能大楼用户之间的连接部分,包括用户线传输系统、复用系统和交叉连接设备等。常用的接入网有:铜缆接入网、光纤接入网、无线接入网、混合光纤同轴网、高速光纤以太网[5]。在设计程控用户交换机时,应该先进行用户调查、根据电话容量来考虑程控用户交换机的容量,初装容量可以按照以下公式计算:
初装容量=1.3×[目前所需门数+(3~5)年内的近期增容数]。
同时程控用户交换机的选型需要符合信息产业部《程控用户交换机接入市话网技术要求的暂行规定》、国家标准《专用电话网进入公用电话网的进网条件》,同时同一城市宜采用相同型号和国家推荐的某些型号的程控用户交换机,以简化接口,便于维修和管理。
在电话通信线路设计时,进户管线分为两种方式:地下进户和外墙进户。外墙进户比较方便施工,是在建筑物第二层预埋进户管至配线设备间或配线箱内。进户管应呈内高外低倾斜状,并设计做防水弯头,以避免雨水进入管中。进户点应靠近配线设施,并尽量选择中建筑物后面或侧面,以免影响美观。设计的楼层管路有以下几种分布方式:
(1)放射式分布。
它适用于大型公共房屋建筑、高层办公楼、技术业务楼,其特点是从上升管路或上升房分歧出楼层管路,由楼层管路连通分线设备,以分线设备为中心,用户线管路作放射式的分布。
(2)格子形分布。
这种分布方式适用于大型高层建筑、用户密集、要求较高,布置较为固定的金融、贸易、机构办公用房。它的特点是楼层管路有规则地互相垂直形成有规律的格子形。
(3)分支式分布[6]。
它一般适用于大型高级宾馆、高层住宅和高层办公大楼,分支式分布时,其楼层管路较规则,有条理分布,一般互相垂直,斜穿敷设较少。
在设计楼层管路时应该根据智能建筑的用途、特点等来灵活布置,选择合适的分布方式。
3结束语
智能建筑是今后建筑发展的方向,能更多地满足人们生活和工作的需要,其中弱电系统是智能建筑的主要部分,它包括了建筑设备控制、办公自动化和通信网络三大系统。在设计智能建筑弱电系统时,既要遵照设计的一般原则,各专业之间互相配合,同时又要研究各智能建筑和各系统的不同类型、任务、工作模式及特点,有针对性地设计弱电系统,以保障智能建筑功能的完全发挥。
参考文献
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自今年7月1日起,三个有关智能建筑工程建设的新版国家标准将陆续付诸实施,标志着我国智能建筑产业的发展已经步入了一个新的发展时期。
国家建设部于2006年12月29日第536号公告,批准《智能建筑设计标准》为国家标准,编号GB/T50314-2006,自2007年7月1日起实施。原《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000同时废止。建设部于2007年4月6日第619号和第620号公告,内容分别是: 批准《综合布线系统工程设计规范》为国家标准,编号GB 50311-2007,自2007年10月1日起实施,原《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T 50311-2000同时废止; 批准《综合布线系统工程验收规范》为国家标准,编号GB 50312-2007,自2007年10月1日起实施。原《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T 50312-2000同时废止。
智能建筑是信息时代的产物,它是建筑系统自动化更高级的发展形式,它将建筑、通信、计算机网络和监控等各方面的先进技术相互融合、集成为最优化的整体。智能建筑的“智能化”,主要是指在建筑物内进行信息管理和对信息综合利用的能力,这个能力涵盖了对信息的收集与利用、对信息的分析与处理以及信息之间的交换与共享。
智能建筑是建筑技术与电子信息技术相结合的产物,已成为二十一世纪房地产投资开发的主导方向。
走向规范化
信息时代,智能建筑作为数字城市形象工程的基础,在现代城市建设中的地位日趋重要。在我国,伴随着智能楼宇与智能小区的兴起,与之相关联的研讨会、展示会此起彼伏,报刊、电台等传媒也争相宣传。以前开发商还把楼盘配有智能化系统当做卖点,而现在没有智能化系统则成为了缺点,不论是居住园区,还是大厦的建设,都把智能化系统当做基本配置。也正因为如此,对智能建筑的规范化发展提出了更高更多的要求。
在20世纪80年代末,国家建设部编制的《民用建筑电气设计规范》中,就已经提出了楼宇自动化和办公自动化,对智能建筑理念和各种系统有了比较全面的涉及。当时人们对建筑智能化的理解主要是将电话、有线电视系统接到建筑物中,同时利用计算机对建筑物中的机电设备进行控制和管理。各个系统是独立的、没有联系的,与建筑结合也不密切。
随着综合布线技术的引入,在建筑物内部为语音和数据的传输提供了一个开放的平台,加强了信息技术与建筑功能的结合,对智能建筑的发展和普及产生了巨大的作用。1995年,中国工程建设标准化协会通信工程委员会了《建筑与建筑综合布线系统和设计规范》,促进了通信网络和办公自动化系统在建筑中的应用。同年上海正式颁发了地方标准《智能建筑设计标准》(DBJ08-47-95),它根据不同的需求,把智能建筑划分为三级,为智能建筑规划、设计和施工提供了依据,推动了智能建筑的发展。90年代,为规范智能建筑行业发展,国家还出台了《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93)、《民用闭路电视系统工程设计规范》(GB/T50198-94)、《火灾自动报警系统工程设计规范》(GB50116-98)、《火灾自动报警系统工程施工及验收规范》(GB50ll6―92)等国家标准。
市场推动力
智能建筑的另一个重要推动力量来自房地产开发商。在90年代房地产开发热潮中,房地产开发商在还没有完全弄清智能建筑要领的时候,发现了智能建筑这个标签的商业价值,于是“智能大厦”、“3A建筑”、“5A建筑”、甚至“7A建筑”的名词频繁出现在他们促销广告中,智能建筑迅速在中国普及起来。我国东部沿海一带新建的高层建筑几乎全都自称是智能建筑,并迅速向中西部扩展。迅速膨胀的市场在锻炼和培养一支智能建筑设计和施工队伍的同时,也出现一些不规范的现象,智能建筑的工程质量也出现一些隐患。
为此,国家建设部在1997年颁布了《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》,在1998年10月又颁布了《建筑智能化系统工程设计和系统集成专项资质管理暂行办法》以及与之相应的《执业资质标准》两个法令。这两个法令规定了承担智能建筑设计和系统集成的资格,实际上是对市场准入的标准,它禁止一切不符标准、不具实力、没有业绩的不合格企业进入市场,以确保市场的秩序和产品的质量。
我国对智能建筑的深化利用是开发了智能小区。在上世纪末,智能住宅小区建设是中国独有的现象,在住宅小区应用信息技术主要是为住户提供先进的管理手段,安全的居住环境和便捷的通信娱乐工具。这和以公共建筑如酒店、写字楼、医院、体育馆等为主的智能建筑有很大的不同。
推动智能化住宅小区建设的主角是电信运营商,它们试图通过投资建设一个到达各家各户的宽带网络,开展各种增值服务,如: 电子商务、网上娱乐、远程教育、远程医疗及其他各种数据传输和通信业务等,并用这些增值服务来回收投资。于是开发商和住户便享受起这个“免费的晚餐”,一个遍及全国的“宽带热”正在各地兴起。各种类型的公司纷纷加入这场“圈地”运动中,恶性竞争频频发生,甚至有些住宅小区几套宽带网络同时建设。
引入务实思想
虽然有人对这种发展建筑智能化的思路持怀疑态度,但这并不影响“宽带网”成为建筑智能化行业,乃至房地产行业最热门的话题。
于是有人对智能建筑进行新的解释和理解,认为建筑智能化就是通过接入到各种建筑的宽带网络,为生活和工作在这些建筑内的人们提供各种人们需要的智能化信息服务业务,用户通过这个网络接收和传送各种语音、数据和视频信号,满足人们信息交流、安全保障、环境监测和物业管理的需要。
如果把综合布线当做智能建筑的全部,显然过于简单化了。但另一方面,如果对智能建筑不分对象和实际需要,盲目追求智能建筑一体化集成,则又过于复杂化。针对智能建筑系统集成这个关键问题,建设部建筑智能化文化教育工作专家委员会于1999年在北京举办了“智能建筑系统集成高峰论坛”。
与会代表就智能建筑系统集成的必要性、如何进行系统集成等有关问题进行了研讨,有关代表提出了系统集成应该主要是以楼宇自控系统为主的系统集成,以及利用开放标准进行系统集成的观点。这些观点在后来的系统集成实践中成为主要指导思想,它标志着我国智能建筑建设从盲目追求智能化、贪大求全转向务实。
这种务实的思想,在国家建设部于2000年出台的《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2000)、《建筑与建筑群综合布线工程设计规范》(GB/T 50311-2000)和《建筑与建筑群综合布线工程验收规范》(GB/T 50312-2000)三个国家标准中得到了充分的体现。
2003年7月1日,建设部颁布国家标准《智能建筑工程质量验收规范》(GB 50339-2003),2004年颁布《安全防范工程技术规范》(GB50348-2004)和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB-500343-2004)。这些国家级标准规范的制定和在实践中贯彻执行为我国智能建筑健康有序发展提供了保证。
再次深化内涵
当前,在智能建筑领域里,开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。随着智能建筑技术的高速发展,2000版有关智能建筑设计和综合布线的三个国家标准的不足之处逐渐显露出来。为此,建设部组织相关专家对这三个国家标准进行了修订,并于今年开始实施修订后的新版国家标准。
根据2000版智能建筑设计标准的规定,除住宅外的智能建筑中各智能化系统按功能、投资、管理三个方面分为甲、乙、丙三级,还要按子系统列出一般规定、设计要素(要求)和设计标准(功能及配置要求)。
新版智能建筑设计标准比2000版有了显著的改进,给“智能建筑”定义予以新的内涵,在内容上进行了技术提升和补充完善,着重于增强科技功能、提升应用价值,使文件更加全面、深入、完整; 适应面更广,适用于各类功能建筑; 文件表达更规范,系统的技术性更合理,对智能化系统的要求偏重于系统功能; 系统的界面更清晰,“综合布线”归入“信息设施系统”中; 系统技术覆盖更全面,增加“机房工程”; 系统的技术更完整,重视抗干扰的技术措施; 系统的应用立意更高,提高到建筑设备管理需要,以确保智能建筑工程技术的实用性、先进性、可靠性,工程投资的经济性和合理性,以及符合可持续发展的原则。
新版《智能建筑设计标准》按照各类建筑物的功能予以分类,以达到全面、科学、合理,使之更有效地满足各类建筑智能化系统工程设计的要求。除了对智能建筑共性的设计要素规定外,突出针对办公、商业、医院、文化、媒体、体育、交通、学校、住宅、工业等各类建筑分门别类地进行了关键点的描述,对于哪类建筑应该达到哪种智能化建筑标准,尝试着给出了比较明确的指导性意见,大大增加设计过程的参考价值和实际的可操作性。
更细致的规范
在2000版有关综合布线工程设计和验收的两个国家标准中,明确规定综合布线系统的设施及管线的建设,应纳入建筑与建筑群相应的规划之中。综合布线系统应与智能建筑办公自动化(OAS)、通信自动化(CAS)、建筑设备自动化(BAS)等系统统筹规划,按照各种信息的传输要求做到合理使用,并应符合相关的标准。智能建筑工程设计中必须选用符合国家有关技术标准的定型产品。未经国家认可的产品质量监督检验机构鉴定为合格的设备及主要材料,不得在建设工程中使用。
新版有关综合布线的国家标准是在2000版的基础上加以改进和提高,以5E和6类、光纤布线系统内容为主,与国际标准ISO11801-2002E接轨,在符合国家法规政策的精神要求的前提下,对2000版国家标准进行了一系列的修订、补充和完善。
新版《综合布线系统工程设计规范》中系统指标分为建议性和需要执行的两种,系统配置等级与产品类别的应用分为七个部分。新规范明确规定了系统安装设计中缆线布放管槽利用率与弯曲半径,电信间、设备间、进线间等工艺要求; 防火缆线选用的重点在于所符合的测试标准规定的等级,而不完全取决于缆线所选用的护套绝缘材料,易燃区域和竖井内布放的缆线应阻燃; 对应列出了国际、北美、欧洲的缆线防火测试标准,不同的缆线布放方式和环境空间条件等。
新版《综合布线系统工程验收规范》的内容包括检测工具及仪表精度检查,工程检验项目及内容表; 缆线的长度及电气特性抽测,工程电气测试(基本链路、永久链路、信道的测试连接模型)技术指标和光纤链路测试指标值及衰耗的计算公式; 缆线的布放及保护措施要求符合设计要求; 缆线终接(接线图、预留长度)测试指标; 以及工程验收的评判标准和文档管理要求等。
有关智能建筑设计、综合布线系统设计和验收的三部修订版国家标准的推出,对我国智能建筑产业发展将起到更显著的指导作用,对贯彻国家关于大力推广“节能”、“环保”技术和努力创建“绿色”建筑等系列方针政策起到有力的推动作用。作为我国智能建筑工程设计和实施中首选的技术标准文件,对促进我国智能建筑产业的发展意义重大,被智能建筑行业广泛认可,被认为是中国智能建筑产业发展史上一个最重要的里程碑。
国外智能大厦的发展情况
智能化建筑起源于上世纪80年代初期。1984年1月美国康涅狄格州哈特福德市,建成了世界上第一座智能化大厦,它是将一座旧金融大厦进行改造,定名为“都市大厦”。这座38层高,总建筑面积达十万多平方米的大建筑,使该大厦不必自选购置设备,便可获得语言通信、文字处理、电子邮件、市场行情信息、科学计算和情报资料检索等服务。此外大厦实现了自动化综合管理,对楼内的空调、供水、防火、防盗、供配电系统等均实现电脑控制,使客户真正感到舒适、方便和安全。
日本从1985年开始建智能大厦,并制定了从智能设备、智能家庭到智能建筑、智能城市的发展计划,成立了“建设省国家智能建筑专家委员会”和“日本智能建筑研究会”。新加坡政府为推广智能建筑,拨巨资进行专项研究,计划建成“智能城市花园”。印度于1995年起在加尔各答的盐湖城开始建设“智能城”。英、法、德等国也相继在发展各具特色的智能建筑。
链接:中国智能建筑产业发展的四个阶段
上世纪80年代末,智能建筑在我国起步。一般认为“北京发展大厦”可以算是我国的第一栋智能建筑,因为它从1989年建造开始就有了明确的智能化目标。
从总体上看,我国建筑智能化技术的发展大致经历了以下四个阶段:
第一阶段:20世纪90年代初期,建筑智能化技术主要为单一功能专用系统。如出入口监控、闭路电视监控、空调设备监控、水电设备监控、消防设备监控、停车场管理、数据处理、统计报表、无线电话、对讲系统、卫星电视、共用天线、广播音响、有线电话等。
第二阶段:20世纪90年代中期,建筑智能化技术发展为多功能系统。包括结构化综合布线、技术安全防范系统、楼宇自控系统、消防报警、通信及联动系统、停车场系统、文本数据处理系统、无线通信系统、有线通信系统等。
第三阶段:20世纪90年代后期,建筑智能化技术发展为集成系统。包括建筑设备管理系统(BMS)、办公自动化系统(OAS)、通信网络系统(CNS)。