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智能建筑是指將建筑物的結構、系統、服務和管理這四項基本要求以及它們之間的內在聯系進行最優化.以建筑為平臺,兼備通信網絡、信息網絡、建筑設備監控等系統.集系統結構、服務、管理及它們之間的最優化組合為一體,向人們提供一個高效、安全、舒適和便利的建筑環境。智能建筑的歷史雖然只不過短短二十幾年,但卻引起了國內外建筑界的廣泛注意。一般認為,世界上第一幢智能建筑是1984年在美國哈特福德市由美國聯合技術公司下屬的聯合技術建筑系統公司建成的一幢智能大樓.它實際上是對一幢舊樓的改造,對該樓的空調、照明、防盜、電梯等設備采用計算機進行監控,并為該樓用戶開設了語言通信、文字處理、電子郵件、資料檢索等信息服務。其后日本和西歐等國家緊隨美國之后,對智能建筑感到興趣;接著東南亞各國對它也顯示出了異常的熱情。在我國.自從改革開放以來,經濟得到了長足的發展,自然也會對智能建筑給以垂青。各地方的智能建筑已初具雛形。本文擬就此話題談一談本人膚淺的看法。
一、智能建筑的優勢和潛力
(一)傳統建筑的特點;
眾所周知,建筑是人們用建筑材料人為地建成的一個與室外隔開來的室內空間.是自己能在其中平安地生產和生活.從而避免大自然各種惡劣氣候的侵擾,并防止危害人類的各種破壞力量的傷害。在傳統建筑中,構成這個室內空間的東西一般分為三大類:建筑配件(屋面、樓面、地面、墻,隔斷、門窗等)、結構構件(梁、板、柱、樓梯、基礎等)、設備部件(上下水管、暖氣、空調、電燈電線、衛生器具等)。不管什么建筑,都可由以上三大類構配件組成。傳統建筑的特點是滿足人們最基本的生活和需要,建筑功能遠遠跟不上科技的進步和人們的需求。
(二)智能建筑所追求的目標:
1.為人們的生活和工作提供一個方便、舒適、安全、衛生的環境,從而有益于人們的身心健康,提高工作效率和生活情趣。
2.滿足不同用戶對不同建筑環境的要求。傳統建筑大多根據建設單位要求的一定使用功能進行設計建造,一旦建成,很難改作他用。而智能建筑則具有高度的開放性和靈活性,能迅速而方便地改變其使用功能,必要時也能重新布置建筑物的平、立,剖面.充分顯示其可塑性和機動性強的特點。
3.能滿足今后的發展變革對建筑環境的要求,人類社會總的趨勢是越往后發展變革越快,現代科學技術日新月異的發展速度十分驚人.而智能建筑能夠適應這種科技進步的發展需要.以及由于科技進步而引起的社會變革的要求,為未來的發展留有余地.提供今后改造的可能性。
(三)智能建筑的內涵:
1.電力供應與管理系統:保證有充分、安全、可靠的電力;來源,以及對各種高壓配電、低壓配電、備用電源檢測與管理;
2.照明控制與管理系統:智能建筑對照明的要求是根據人的需要能很方便的調節.而不浪費能源;
3.空調系統的檢測與控制系統:除了要使用戶感到舒適以外,特別要注意節約能源以及室內通風的數量和質量;
4.給排水系統的檢測與控制系統:保證引用水的衛生,節約用水,重視水的重要利用以及污水處理;
5.交通運輸系統的管理:對電梯群實行計算機群控.達到優化傳送和節約能源的目的,對進出的汽車進行自動化管理;
6.防災系統的監視與控制:對火災及煤氣進行準確檢測、自動報警、自動啟動消防設備.確保人身安全;
7.防盜系統的監視與控制:利用自動監視、自動記錄、自動控制、自動識別、自動報警等先進手段來防止偷盜和暴力發生;
8.物業管理:做到自動計量、自動操作并自動檢測房屋和各種設備的老化情況;
9.信息網絡:借助于先進的辦公設備將信息的生成、傳輸、接受、保存等處理過程加以完成,從而免去人的手工勞動:
10.先進的通訊手段:智能建筑的通訊手段是以數字專用交換機為中心,在建筑內部,與程控電話系統、電視會議系統.可視電話、電子郵件、無線尋呼、信息檢索、多媒體聲像服務系統等聯結接,對外與局域網、廣域網、衛星通訊聯接,通過國際計算機通訊網絡與世界各地相聯系,實現智能建筑內外兩方面快捷的通訊聯系。
二、智能建筑亟待完善何改進的概述
不同于普通建筑,智能建筑具備較強的適應性與拓展性,有其靈活性特征,且具備較好的節能與環保功能,能夠實現對不同的信息資源進行通信與處理。能夠實現對建筑結構內的機械、電氣設備實施綜合化的控制與管理,監視設備的運行狀態,統計記錄相關數據,同時可實現辦公自動化,對建筑環境有較強的適應性。一般所應用的材料均為綠色、節能、環保的高效建筑材料,所有設備均可實現即時更新。且具備典型的節能型特點,主要依照建筑特點進行設計,體現相對發散性的設計要求,能夠節約大量水、電、熱能源。智能建筑與城市環境同樣有其一定的協調性。現代建筑并非獨立存在,其發展規劃必須嚴格按照城市規劃設計的方向而進行,能夠充分融入環境中,體現其舒適性特點。
2現代智能建筑規劃設計的方案
2.1總體設計目標
智能建筑的設計目標主要圍繞多功能、一體化同步發展所展開。首先需實現對大功率智能電氣及設備的管理與監測,發揮其控制作用,以構建全方位、多元化的智能建筑結構,提高智能系統的現代化水平。同時還需做到充分利用建筑環境的優勢,將智能化系統融入建筑環境中。諸如在設計房屋走向時,可根據智能控制系統對光源的強度反應,靈活地調節太陽板。在溫度較高的夏季,太陽板將自動轉向,面向背光面,在溫度較低的冬季,且與之相反。此外,還需對建筑空間實施合理化的分配,以改善室內的溫度環境,遵循節能的原則,確保建筑通風采光等條件可滿足節能設計的要求,以突顯智能化設計的理念。
2.2智能設計融入建筑環境中的具體途徑
將智能建筑設計作為中心,圍繞具體建筑的空間組合、限定等實際情況,加入空間行為、體驗、感知、構景等內容,正確處理建筑智能設計與環境的關系。首先保障空間與環境的一體性。加入空間與環境整合設計的觀念,實現智能建筑規劃與設計。一般來說,要實現智能建筑的辦公自動化功能,必須構建計算機網絡基礎設施,鋪設高速主干通信網絡,在不同的建筑樓層設置單個或多個局域網,與主干網絡進行高速連通,進而實現建筑與外界環境的聯網通信。其次,為解決智能建筑設計的布線問題,需建立結構化的布線系統,實現不同電氣設備的連接、互通,同時支持不同廠家的數據設備與語言環境。再者,貫徹系統集成理念,將建筑物內部的設計、安裝、調試、運行與維護等不同的子系統建構為有較大規模的綜合性系統。充分協調各個子系統的工作內容,確保其獨立性,同時注重各個系統之間的聯系,發揮不同系統的作用,保障集成系統的正常、穩定運行。智能建筑設計不僅可以滿足優化建筑電氣能源配置,同樣能夠提高人們生活水平,促進社會經濟的良性發展。
3智能建筑設計中需要注意的環節
3.1采用合理的結構形式、柱網和層高
在智能建筑設計過程中,設計師可以將框架結構等融入進來,從而打造一個靈活多變、舒適的生活環境,另外,可以根據建筑的使用功能來設計柱網。在智能建筑設計過程中,我們對其要求具有舒適的環境,因此,設計師應該盡量避免將內部的管道、線路暴露在外,中央空調的設置是施工的一大難點問題,所以在施工過程中,應該對管道、排水系統、支架等進行綜合考慮,在整個智能建筑物中,每一層的高度不能夠小于3.6m,這樣才能夠保證中央空調的安裝與施工以及建筑內部的空間布局。
3.2合理的設置布線
在設計智能建筑過程中,設計師應該對布線進行合理的設置。在建筑物日常使用過程中,內部的電氣設備會產生一定的聲響,從而影響到居民的生活環境,所以在設計時,設計師應該根據設備的性質進行合理的設置,另外,需要根據外界環境來對其進行設計,這樣才能夠為居民提供一個良好的、舒適的環境。
3.3節約用水技術的應用
這里所說的節約用水技術不僅僅指的是見諒的減少水資源的使用量,還包括了在建筑過程以及建筑物的使用過程當中對水資源進行有效的循環利用。比如說我們對人們日常生活的當中排放出來的大量的生活污水以及廢水,這其中包括了沐浴、洗衣、廚房以及廁所當中的排水,對這些排出的污水我們可以進行一定的處理使其達到一定的標準,這種經過處理的污水也就是我們日常生活中所說的中水。這也就意味著我們可以講辦公樓、居民區、以及超市和飯店當中排放出來的污水進行收集,在收集之后進行合理的處理形成中水,然后將中水應用與人們日常生活當中的沖廁所、道路清掃、消防、洗車以及綠化等方面。
4智能建筑對未來社會的影響
現在的智能建筑與我國傳統的建筑進行比較的話具有著十分明顯的優勢,其中的主要的特點就是需要進行合理的選址設計、高效的對資源進行循環的利用、節能減排、功能齊全、智能靈活、幫助建筑物的用戶提供一個健康舒適的生活或者是工作的環境。這樣不僅僅能夠滿足帶人們對于生活的要求,還能夠對能源以及資源的消耗進行降低,降低建設過程以及使用過程當中二氧化碳的平排放,對環境進行很好的保護,促進經濟的可持續發展。智能建筑對于未來社會的影響主要體現在兩個方面,一個是社會方面一個技術方面。在社會內涵方面,智能建筑的基本內涵主要體現在“綠色的理念”上,其中主要強調的就是節能減排、健康舒適、智能高效以及靈活便捷。這些一系列的特點主要就是體現在建筑物的整體的布局規劃以及系統的機構模式、制度體系、管理理念、價值觀等。在技術的內涵方面,主要就是體現在“綠色技術”以及“智能技術”兩個方面上來。其中的“綠色技術”也就是與環保有關的技術這些技術具體上包括了循環利用資源、節約能源、減少排放、節省占地面積以及節約用水和高效率的利用能演以及資源等綠色的環保技術。智能技術就是在計算機系統的整體的控制之下所采用的視頻監控技術、圖像顯示技術、通信技術、控制技術以及各種互聯網新型技術。所以說,智能建筑能夠自動的對內杯以及外部環境的動態變化盡心觀測并且根據觀測的結果進行一定的響應,具有著智能報警的功能,從而能夠達到技術的協調一致以及建筑物內外結構的有機結合。
5結束語
[關鍵字]智能建筑;樓宇;自動化控制系統
[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
中圖分類號: C931.9 文獻標識碼: A 文章編號:
1、智能建筑內涵及其發展現狀
智能建筑主體通過對四項建筑基本要素,即系統、結構、管理、服務與他們之間的內在聯系展開優化設計,進而為用戶提供投資合理、使用環境舒適、便利高效的智能化建筑空間。智能建筑系統主要指為實現建筑物智能化服務功能而設計安裝及運行的光機電設備服務系統,例如電梯、空調、給排水、照明、通信、物業管理、綜合布線、一卡通與辦公業務等智能化控制系統;結構主要指其環境結構,囊括了建筑物裝飾、結構、建材與空間的劃分;管理主要指對財、物、人、豐富信息與智能化系統的綜合管理,而服務則指為智能化建筑管理及使用者提供優質、高效的全方位人性化服務,為其創設舒適、安全、便利與高效的生活、工作與學習環境,合理降低智能建筑系統設備的服務運行維護成本費用等。智能建筑的理念在我國的產生及發展起步較晚,初期由單一專用功能系統開始,逐步發展成為集成系統模式,以樓宇的自動開控制管理系統為核心,實現了卓有成效的較快發展。然而與國際先進的發展水平相比,我國智能化建筑的還存在較大差距,基于我國建筑市場現行巨大的發展潛力,我們只有本著深入實踐、完善創新的原則才能為智能建筑的快速發展營造良好的環境。
2、智能建筑系統層次結構
智能化的建筑系統結構應包含上層綜合建筑智能管理系統與二層智能化控制子系統。二層子系統又分為網絡通信系統、建筑設備綜合管理系統與自動化辦公子系統。該類子系統主體通過綜合的布線體系連接而成一個智能化的完整系統,由上層智能建筑管理系統進行統一監管。智能建筑的核心是智能化控制系統,只有當其涵蓋的各類子系統統籌結合,共同作用,才能有效支撐構建智能建筑。智能化控制系統為建筑賦予了快捷便利的服務功能,有效提升了民用住宅、商用寫字樓的綜合智能化水平,并滿足了社會公眾在新時期日益增長的對海量信息的綜合需求。
3、智能建筑樓宇自動化控制系統
3、1建筑樓宇自動化控制系統構成及其優勢功能
建筑樓宇自動化控制系統涵蓋內容豐富、設備眾多,是控制管理最為復雜、范疇最為廣泛的建筑智能自動化系統,其包含狹義建筑自動化設備系統、報警消防自動化系統與自動化安全防范系統三類子系統。智能建筑樓宇的自動化設備系統主體包括實時監控系統、建筑樓宇保安系統、機電設備綜合監控系統、音響廣播系統以及停車場系統。以上自動化子系統賦予了建筑樓宇顯著的優勢功能,主體體現在實時監控子系統為智能建筑樓宇提供了集中監控方式,以豐富的文字、圖形、動畫方式呈現出來;依據各方需要自動化系統管理人員可直接進行命令下達,對任何一項系統設備進行運行控制;自動化控制體系可對各項設備監控子系統狀態信息進行綜合處理并提供必要的報告,對歷史數據進行完善記錄從而發揮對價值化信息的綜合管理功能。
3、2建筑樓宇自動化控制系統的網絡結構
一般層面來講建筑樓宇的自動化控制系統網絡結構主體采用現場總線形式,將系統分為三層,上層為信息域干線,依據相關國家標準利用拓撲總線結構以太網進行建筑樓宇自動化控制系統干線的布置,進而合理實現網絡資源的集成共享及同中央站點間進行暢通高速的通信傳輸。系統二層為控制域干線,主體完成對各分站點的總線控制,通常應用RS485網絡總線,以高效通信速度將各個分站點進行穩固連接并實施對各類豐富信息的處理。再者位于分站點的總線還需配備與他類廠商進行設備連接的相關接口,以合理實現同其他設備的高效通信聯網。三層結構為子站點總線,主體由分散控制器進行相互連接,各子站總線在連接器輔助下實現同分站總線的高效連接,完成由監控現場設備到傳輸信息再到中央工作站的處理,并由上級網絡實現信息處理結果的準確獲取。
3、3建筑樓宇自動化控制系統結構
隨著建筑行業的科學發展,目前建筑樓宇自動化系統主要呈現集散結構與現場總線結構兩類。前者為目前較為廣泛使用的建筑設備自動化系統結構,具有管理集中、控制分散的顯著特征,一般包含兩層網絡結構與三級控制設備。現場控制器主要執行對設備信號的處理、采集、輸出與控制等。操作站則由工業化計算機系統與控制操作臺構成。中央監控站可實施對集散控制系統的離線配置、在線監控、維護與組態工作等管理。一旦操作站或中央監控站發生故障,其下層控制功能設備仍然可實施獨立的控制,確保系統的安全可靠性。現場總線系統控制主體由智能現場設備、監控組態與現場總線三部分構成,其核心在于現場總線控制技術。與DCS系統相比,現場總線控制技術的可靠、實時、成本低、便利使用等特征令其在現場層實現了廣泛的應用,并令DCS系統控制中遺留的各類問題得到了良好的解決,該系統技術由信號、通信到系統標準,從結構體系、設計方式、調試安裝再到產品結構均實現了革命性變革。其實際上屬于儀表工業技術、控制技術與網絡技術三類完善結合的產物。也就是說在制造與過程控制由設備分立發展為設備共享、在工業儀表由簡單結構發展為智能化儀表、計算機網絡拓展至傳感器與執行器時,幾類分支技術則呈現必然的結合趨勢。因此以現場總線為中心的總線控制系統必然成為今后工業生產實踐的核心部分,令傳統DCS系統被取代并發展成為第五代智能化過程控制結構體系。當前該類現場總線控制結構系統形式已逐步得到了人們的認可并實現了科學發展,我們可在建筑樓宇自動化系統中科學采用該類結構,令其成為未來建筑樓宇自動化系統高效應用與全面發展的主流方向。
4、結語
信息時代,隨著人們物質文化生活水平的不斷提升,其對各類建筑樓宇的人性化使用功能需求越來越豐富,加之各類現代化信息技術的持續更新發展令由通信技術、自動化控制技術與計算機網絡技術構建的建筑樓宇自動化控制系統得到了廣泛的應用。基于這一良好發展態勢我們只有深入了解智能建筑內涵、科學層次結構、自動化控制系統樓宇建筑的構成、網絡結構,才能發揮其自動化控制優勢并真正創設出智能化、精品化、科技化的優質建筑樓宇,促進建筑行業實現可持續的全面發展。
[參考文獻]
關鍵詞:智能建筑 弱電 設計
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)01(b)-0000-00
1前言
智能建筑(Intelligent Building)是現代建筑技術和通信技術、計算機網絡技術、信息處理技術(IT)和自動化控制技術相互結合的產物。自從1984年美國聯合技術公司(UTC)的子公司――聯合技術建筑系統公司在美國康涅狄格州哈特福德市建造了City Place大廈,從而誕生了世界公認的第一座智能建筑后,至今智能建筑已經得到了快速發展,應用的范圍非常廣泛。弱電系統是智能建筑的主要內容,是智能建筑的主要表現媒介,因此需要認真研究弱電系統的設計,精心謀劃,以保證智能建筑功能的充分實現,使之能夠為人民群眾的生活和工作造福。
2智能建筑弱電系統的設計
2.1智能建筑及其弱電系統的概念
在國際上,智能建筑還沒有統一的定義。美國智能大廈協會(AIBI)認為:“智能建筑是通過對建筑物的結構、系統、服務、管理四項基本要素以及它們之間的內在關系進行最優化,來提供一個投資合理的、具有高效、舒適、便利的環境的建筑物[1]”。而日本智能大樓研究會認為:“智能大樓是指具備信息通信、辦公自動化信息服務,以及樓宇自動化各項功能的、便于進行智力活動需要的建筑物”。而我國對于智能建筑的定義,在國家標準《智能建筑設計標準》(GB/T50314-2000)中指出:“它是以建筑為平臺,兼備了建筑設備、辦公自動化和通信網絡系統,集建筑、結構、系統、服務、管理及其優化組合為一體,向人們提供了安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境[2]。”因此,智能建筑的基本內涵就是以綜合布線系統為基礎,以計算機網絡為橋梁,綜合配置建筑內的各功能子系統,全面實現對通信系統、辦公自動化系統、大樓內各種設備(空調、供熱、給排水、變配電、照明、消防、公共安全)的綜合管理。
綜合布線系統就是將智能建筑的三個系統有機聯系起來的紐帶,它以雙絞線和光纜為傳輸介質,采用高質量的標準配件,以模塊化組合方式,把語音、數據、圖像信號等的布線,綜合在一套標準、靈活、開放的布線系統中。智能建筑弱電系統是建筑工程實現這些系統功能的所有工作的總稱,但是它是不包括電力工作的強電系統的。所以,一般來說,弱電工程包括有建筑設備監控系統、信息網絡系統、通信網絡系統、智能化集成系統、安全防范系統、火災報警系統、住宅(小區)智能化、家庭控制器和控制網絡系統等[3],其內容是比較多的。
2.2智能建筑弱電系統設計的基本原則
由于智能建筑弱電系統包括的內容很多,而且專業也不相同,工作性質和任務相差較大,因此設計時必須要分專業、分內容來具體設計,例如信息網絡系統的設計和自動供水系統的設計是完全不一樣的,不可能有統一的設計方法。但是,在智能建筑弱電系統設計時,還是要遵循一些共同的原則:
(1)與建筑其它專業的配合。
在智能建筑弱電系統設計中,必須與建筑、結構、給排水、暖通、空調、電氣等專業互相配合。建筑物的特性、功能要求、給排水、暖通空調的設備要求,是弱電專業設計的依據和對象[4]。例如,在建筑專業與弱電專業配合設計中,一要合理確定本專業的設計方案、設備配置和設計深度,二要合理選擇本專業的機房、控制中心位置,以滿足機房的功能要求,保證系統運行的安全、可靠和合理性,三要合理解決各系統的纜線敷設管道,保證系統安全和纜線的傳輸性能。
(2)按照不同建筑類型和使用性質分類合理配置系統。
智能建筑是有不同的類型,既有辦公建筑、商業建筑,也有文化、體育、學校、醫院等公共建筑,還有住宅和機場、車站的交通建筑等等;另一方面,同一類型智能建筑也有不同的使用性質的,例如辦公建筑中就包括了商務辦公、金融辦公和行政辦公以及服務性辦公建筑。在智能建筑設計弱電系統時,應該根據需要及建筑類型和使用性質,來合理配置系統,不能一概而論。例如,在金融辦公智能建筑中一般需要配置衛星通信系統,以便和國際金融市場接軌,及時了解國際金融市場的動態,而在行政辦公的智能建筑中,就不需要配置衛星通信系統。
智能建筑弱電系統包括的類型和內容很多,也各不相同,由于篇幅所限,下面以電話通信網絡系統為例進行簡單的介紹。
2.3電話通信網絡系統
智能建筑通信傳輸網絡接入方式包括公用電話網、Internet、專用局域網(如金盾網、金關網、政府網)。接入網是市話局與智能大樓用戶之間的連接部分,包括用戶線傳輸系統、復用系統和交叉連接設備等。常用的接入網有:銅纜接入網、光纖接入網、無線接入網、混合光纖同軸網、高速光纖以太網[5]。在設計程控用戶交換機時,應該先進行用戶調查、根據電話容量來考慮程控用戶交換機的容量,初裝容量可以按照以下公式計算:
初裝容量=1.3×[目前所需門數+(3~5)年內的近期增容數]。
同時程控用戶交換機的選型需要符合信息產業部《程控用戶交換機接入市話網技術要求的暫行規定》、國家標準《專用電話網進入公用電話網的進網條件》,同時同一城市宜采用相同型號和國家推薦的某些型號的程控用戶交換機,以簡化接口,便于維修和管理。
在電話通信線路設計時,進戶管線分為兩種方式:地下進戶和外墻進戶。外墻進戶比較方便施工,是在建筑物第二層預埋進戶管至配線設備間或配線箱內。進戶管應呈內高外低傾斜狀,并設計做防水彎頭,以避免雨水進入管中。進戶點應靠近配線設施,并盡量選擇中建筑物后面或側面,以免影響美觀。設計的樓層管路有以下幾種分布方式:
(1)放射式分布。
它適用于大型公共房屋建筑、高層辦公樓、技術業務樓,其特點是從上升管路或上升房分歧出樓層管路,由樓層管路連通分線設備,以分線設備為中心,用戶線管路作放射式的分布。
(2)格子形分布。
這種分布方式適用于大型高層建筑、用戶密集、要求較高,布置較為固定的金融、貿易、機構辦公用房。它的特點是樓層管路有規則地互相垂直形成有規律的格子形。
(3)分支式分布[6]。
它一般適用于大型高級賓館、高層住宅和高層辦公大樓,分支式分布時,其樓層管路較規則,有條理分布,一般互相垂直,斜穿敷設較少。
在設計樓層管路時應該根據智能建筑的用途、特點等來靈活布置,選擇合適的分布方式。
3結束語
智能建筑是今后建筑發展的方向,能更多地滿足人們生活和工作的需要,其中弱電系統是智能建筑的主要部分,它包括了建筑設備控制、辦公自動化和通信網絡三大系統。在設計智能建筑弱電系統時,既要遵照設計的一般原則,各專業之間互相配合,同時又要研究各智能建筑和各系統的不同類型、任務、工作模式及特點,有針對性地設計弱電系統,以保障智能建筑功能的完全發揮。
參考文獻
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自今年7月1日起,三個有關智能建筑工程建設的新版國家標準將陸續付諸實施,標志著我國智能建筑產業的發展已經步入了一個新的發展時期。
國家建設部于2006年12月29日第536號公告,批準《智能建筑設計標準》為國家標準,編號GB/T50314-2006,自2007年7月1日起實施。原《智能建筑設計標準》GB/T50314-2000同時廢止。建設部于2007年4月6日第619號和第620號公告,內容分別是: 批準《綜合布線系統工程設計規范》為國家標準,編號GB 50311-2007,自2007年10月1日起實施,原《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》GB/T 50311-2000同時廢止; 批準《綜合布線系統工程驗收規范》為國家標準,編號GB 50312-2007,自2007年10月1日起實施。原《建筑與建筑群綜合布線系統工程驗收規范》GB/T 50312-2000同時廢止。
智能建筑是信息時代的產物,它是建筑系統自動化更高級的發展形式,它將建筑、通信、計算機網絡和監控等各方面的先進技術相互融合、集成為最優化的整體。智能建筑的“智能化”,主要是指在建筑物內進行信息管理和對信息綜合利用的能力,這個能力涵蓋了對信息的收集與利用、對信息的分析與處理以及信息之間的交換與共享。
智能建筑是建筑技術與電子信息技術相結合的產物,已成為二十一世紀房地產投資開發的主導方向。
走向規范化
信息時代,智能建筑作為數字城市形象工程的基礎,在現代城市建設中的地位日趨重要。在我國,伴隨著智能樓宇與智能小區的興起,與之相關聯的研討會、展示會此起彼伏,報刊、電臺等傳媒也爭相宣傳。以前開發商還把樓盤配有智能化系統當做賣點,而現在沒有智能化系統則成為了缺點,不論是居住園區,還是大廈的建設,都把智能化系統當做基本配置。也正因為如此,對智能建筑的規范化發展提出了更高更多的要求。
在20世紀80年代末,國家建設部編制的《民用建筑電氣設計規范》中,就已經提出了樓宇自動化和辦公自動化,對智能建筑理念和各種系統有了比較全面的涉及。當時人們對建筑智能化的理解主要是將電話、有線電視系統接到建筑物中,同時利用計算機對建筑物中的機電設備進行控制和管理。各個系統是獨立的、沒有聯系的,與建筑結合也不密切。
隨著綜合布線技術的引入,在建筑物內部為語音和數據的傳輸提供了一個開放的平臺,加強了信息技術與建筑功能的結合,對智能建筑的發展和普及產生了巨大的作用。1995年,中國工程建設標準化協會通信工程委員會了《建筑與建筑綜合布線系統和設計規范》,促進了通信網絡和辦公自動化系統在建筑中的應用。同年上海正式頒發了地方標準《智能建筑設計標準》(DBJ08-47-95),它根據不同的需求,把智能建筑劃分為三級,為智能建筑規劃、設計和施工提供了依據,推動了智能建筑的發展。90年代,為規范智能建筑行業發展,國家還出臺了《電子計算機機房設計規范》(GB50174-93)、《民用閉路電視系統工程設計規范》(GB/T50198-94)、《火災自動報警系統工程設計規范》(GB50116-98)、《火災自動報警系統工程施工及驗收規范》(GB50ll6―92)等國家標準。
市場推動力
智能建筑的另一個重要推動力量來自房地產開發商。在90年代房地產開發熱潮中,房地產開發商在還沒有完全弄清智能建筑要領的時候,發現了智能建筑這個標簽的商業價值,于是“智能大廈”、“3A建筑”、“5A建筑”、甚至“7A建筑”的名詞頻繁出現在他們促銷廣告中,智能建筑迅速在中國普及起來。我國東部沿海一帶新建的高層建筑幾乎全都自稱是智能建筑,并迅速向中西部擴展。迅速膨脹的市場在鍛煉和培養一支智能建筑設計和施工隊伍的同時,也出現一些不規范的現象,智能建筑的工程質量也出現一些隱患。
為此,國家建設部在1997年頒布了《建筑智能化系統工程設計管理暫行規定》,在1998年10月又頒布了《建筑智能化系統工程設計和系統集成專項資質管理暫行辦法》以及與之相應的《執業資質標準》兩個法令。這兩個法令規定了承擔智能建筑設計和系統集成的資格,實際上是對市場準入的標準,它禁止一切不符標準、不具實力、沒有業績的不合格企業進入市場,以確保市場的秩序和產品的質量。
我國對智能建筑的深化利用是開發了智能小區。在上世紀末,智能住宅小區建設是中國獨有的現象,在住宅小區應用信息技術主要是為住戶提供先進的管理手段,安全的居住環境和便捷的通信娛樂工具。這和以公共建筑如酒店、寫字樓、醫院、體育館等為主的智能建筑有很大的不同。
推動智能化住宅小區建設的主角是電信運營商,它們試圖通過投資建設一個到達各家各戶的寬帶網絡,開展各種增值服務,如: 電子商務、網上娛樂、遠程教育、遠程醫療及其他各種數據傳輸和通信業務等,并用這些增值服務來回收投資。于是開發商和住戶便享受起這個“免費的晚餐”,一個遍及全國的“寬帶熱”正在各地興起。各種類型的公司紛紛加入這場“圈地”運動中,惡性競爭頻頻發生,甚至有些住宅小區幾套寬帶網絡同時建設。
引入務實思想
雖然有人對這種發展建筑智能化的思路持懷疑態度,但這并不影響“寬帶網”成為建筑智能化行業,乃至房地產行業最熱門的話題。
于是有人對智能建筑進行新的解釋和理解,認為建筑智能化就是通過接入到各種建筑的寬帶網絡,為生活和工作在這些建筑內的人們提供各種人們需要的智能化信息服務業務,用戶通過這個網絡接收和傳送各種語音、數據和視頻信號,滿足人們信息交流、安全保障、環境監測和物業管理的需要。
如果把綜合布線當做智能建筑的全部,顯然過于簡單化了。但另一方面,如果對智能建筑不分對象和實際需要,盲目追求智能建筑一體化集成,則又過于復雜化。針對智能建筑系統集成這個關鍵問題,建設部建筑智能化文化教育工作專家委員會于1999年在北京舉辦了“智能建筑系統集成高峰論壇”。
與會代表就智能建筑系統集成的必要性、如何進行系統集成等有關問題進行了研討,有關代表提出了系統集成應該主要是以樓宇自控系統為主的系統集成,以及利用開放標準進行系統集成的觀點。這些觀點在后來的系統集成實踐中成為主要指導思想,它標志著我國智能建筑建設從盲目追求智能化、貪大求全轉向務實。
這種務實的思想,在國家建設部于2000年出臺的《智能建筑設計標準》(GB/T50314-2000)、《建筑與建筑群綜合布線工程設計規范》(GB/T 50311-2000)和《建筑與建筑群綜合布線工程驗收規范》(GB/T 50312-2000)三個國家標準中得到了充分的體現。
2003年7月1日,建設部頒布國家標準《智能建筑工程質量驗收規范》(GB 50339-2003),2004年頒布《安全防范工程技術規范》(GB50348-2004)和《建筑物電子信息系統防雷技術規范》(GB-500343-2004)。這些國家級標準規范的制定和在實踐中貫徹執行為我國智能建筑健康有序發展提供了保證。
再次深化內涵
當前,在智能建筑領域里,開放性控制網絡技術正在向標準化、廣域化、可移植性、可擴展性和互可操作性方向發展。隨著智能建筑技術的高速發展,2000版有關智能建筑設計和綜合布線的三個國家標準的不足之處逐漸顯露出來。為此,建設部組織相關專家對這三個國家標準進行了修訂,并于今年開始實施修訂后的新版國家標準。
根據2000版智能建筑設計標準的規定,除住宅外的智能建筑中各智能化系統按功能、投資、管理三個方面分為甲、乙、丙三級,還要按子系統列出一般規定、設計要素(要求)和設計標準(功能及配置要求)。
新版智能建筑設計標準比2000版有了顯著的改進,給“智能建筑”定義予以新的內涵,在內容上進行了技術提升和補充完善,著重于增強科技功能、提升應用價值,使文件更加全面、深入、完整; 適應面更廣,適用于各類功能建筑; 文件表達更規范,系統的技術性更合理,對智能化系統的要求偏重于系統功能; 系統的界面更清晰,“綜合布線”歸入“信息設施系統”中; 系統技術覆蓋更全面,增加“機房工程”; 系統的技術更完整,重視抗干擾的技術措施; 系統的應用立意更高,提高到建筑設備管理需要,以確保智能建筑工程技術的實用性、先進性、可靠性,工程投資的經濟性和合理性,以及符合可持續發展的原則。
新版《智能建筑設計標準》按照各類建筑物的功能予以分類,以達到全面、科學、合理,使之更有效地滿足各類建筑智能化系統工程設計的要求。除了對智能建筑共性的設計要素規定外,突出針對辦公、商業、醫院、文化、媒體、體育、交通、學校、住宅、工業等各類建筑分門別類地進行了關鍵點的描述,對于哪類建筑應該達到哪種智能化建筑標準,嘗試著給出了比較明確的指導性意見,大大增加設計過程的參考價值和實際的可操作性。
更細致的規范
在2000版有關綜合布線工程設計和驗收的兩個國家標準中,明確規定綜合布線系統的設施及管線的建設,應納入建筑與建筑群相應的規劃之中。綜合布線系統應與智能建筑辦公自動化(OAS)、通信自動化(CAS)、建筑設備自動化(BAS)等系統統籌規劃,按照各種信息的傳輸要求做到合理使用,并應符合相關的標準。智能建筑工程設計中必須選用符合國家有關技術標準的定型產品。未經國家認可的產品質量監督檢驗機構鑒定為合格的設備及主要材料,不得在建設工程中使用。
新版有關綜合布線的國家標準是在2000版的基礎上加以改進和提高,以5E和6類、光纖布線系統內容為主,與國際標準ISO11801-2002E接軌,在符合國家法規政策的精神要求的前提下,對2000版國家標準進行了一系列的修訂、補充和完善。
新版《綜合布線系統工程設計規范》中系統指標分為建議性和需要執行的兩種,系統配置等級與產品類別的應用分為七個部分。新規范明確規定了系統安裝設計中纜線布放管槽利用率與彎曲半徑,電信間、設備間、進線間等工藝要求; 防火纜線選用的重點在于所符合的測試標準規定的等級,而不完全取決于纜線所選用的護套絕緣材料,易燃區域和豎井內布放的纜線應阻燃; 對應列出了國際、北美、歐洲的纜線防火測試標準,不同的纜線布放方式和環境空間條件等。
新版《綜合布線系統工程驗收規范》的內容包括檢測工具及儀表精度檢查,工程檢驗項目及內容表; 纜線的長度及電氣特性抽測,工程電氣測試(基本鏈路、永久鏈路、信道的測試連接模型)技術指標和光纖鏈路測試指標值及衰耗的計算公式; 纜線的布放及保護措施要求符合設計要求; 纜線終接(接線圖、預留長度)測試指標; 以及工程驗收的評判標準和文檔管理要求等。
有關智能建筑設計、綜合布線系統設計和驗收的三部修訂版國家標準的推出,對我國智能建筑產業發展將起到更顯著的指導作用,對貫徹國家關于大力推廣“節能”、“環保”技術和努力創建“綠色”建筑等系列方針政策起到有力的推動作用。作為我國智能建筑工程設計和實施中首選的技術標準文件,對促進我國智能建筑產業的發展意義重大,被智能建筑行業廣泛認可,被認為是中國智能建筑產業發展史上一個最重要的里程碑。
國外智能大廈的發展情況
智能化建筑起源于上世紀80年代初期。1984年1月美國康涅狄格州哈特福德市,建成了世界上第一座智能化大廈,它是將一座舊金融大廈進行改造,定名為“都市大廈”。這座38層高,總建筑面積達十萬多平方米的大建筑,使該大廈不必自選購置設備,便可獲得語言通信、文字處理、電子郵件、市場行情信息、科學計算和情報資料檢索等服務。此外大廈實現了自動化綜合管理,對樓內的空調、供水、防火、防盜、供配電系統等均實現電腦控制,使客戶真正感到舒適、方便和安全。
日本從1985年開始建智能大廈,并制定了從智能設備、智能家庭到智能建筑、智能城市的發展計劃,成立了“建設省國家智能建筑專家委員會”和“日本智能建筑研究會”。新加坡政府為推廣智能建筑,撥巨資進行專項研究,計劃建成“智能城市花園”。印度于1995年起在加爾各答的鹽湖城開始建設“智能城”。英、法、德等國也相繼在發展各具特色的智能建筑。
鏈接:中國智能建筑產業發展的四個階段
上世紀80年代末,智能建筑在我國起步。一般認為“北京發展大廈”可以算是我國的第一棟智能建筑,因為它從1989年建造開始就有了明確的智能化目標。
從總體上看,我國建筑智能化技術的發展大致經歷了以下四個階段:
第一階段:20世紀90年代初期,建筑智能化技術主要為單一功能專用系統。如出入口監控、閉路電視監控、空調設備監控、水電設備監控、消防設備監控、停車場管理、數據處理、統計報表、無線電話、對講系統、衛星電視、共用天線、廣播音響、有線電話等。
第二階段:20世紀90年代中期,建筑智能化技術發展為多功能系統。包括結構化綜合布線、技術安全防范系統、樓宇自控系統、消防報警、通信及聯動系統、停車場系統、文本數據處理系統、無線通信系統、有線通信系統等。
第三階段:20世紀90年代后期,建筑智能化技術發展為集成系統。包括建筑設備管理系統(BMS)、辦公自動化系統(OAS)、通信網絡系統(CNS)。