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1 智能建筑的自动化系统简介
一般来说,智能建筑的自动化系统包含有三大部分,分别是楼宇自动化系统、通信自动化系统及办公自动化系统。
楼宇自动化系统即BAS,又被称作设备自动化系统,是智能建筑中最为基础的自动化系统,主要功能是完成对智能建筑物内的环境、安全、能源等多方面进行实时监控和管理,从而为智能建筑提供安全可靠、舒适方便的居住环境。
通信自动化系统即CAS,它是实现智能建筑物内语音、视频等数据传输的根本基础,同时也是智能建筑与外部通信网络,如计算机网络、电话网络、卫星网络相连的唯一通道,从而实现与全球各地进行信息的交互。智能建筑的通信系统主要包含两大系统,一是程控数字交换机系统,二是有线电视网系统。
办公自动化系统即OAS,该系统是实现智能建筑的重要组成部分之一,主要是通过利用计算机软件技术和先进的办公设备来提升办公效率和质量,从而实现办公的简易化、决策的科学化、管理的智能化。
2 智能建筑自动化系统实现的基本功能
按照上述的智能建筑的自动化系统的组成,三大系统应分别基于智能建筑的实际需求,完成基本功能的实现,具体如下:首先是楼宇自动化系统,楼宇自动化系统的基本功能主要包括如下几方面:一是实现对建筑物的自动监视并实现对各类机电设备的开始或运行控制;二是实现对建筑物内各种基本参数和机电设备参数的自动检测、显示、汇总、打印等功能;四是实现对建筑物内各种设备的协调管理和统一控制,尤其是对水、电、暖、气的自动计费功能的实现。其次是办公自动化系统,该系统在智能建筑内表现出很强的系统性、网络性和多学科交叉性。智能建筑的办公自动化系统一般具有以下功能:一是实现对建筑物物业管理的办公自动化系统,包括物业管理信息、电子账务处理、物业信息、业主会议管理、综合文件等功能;二是实现对传统办公与服务的管理功能,主要包括有文字处理、公文收发、档案管理以及各种公共服务的管理、建筑物人员管理等;三是对建筑物内的信息库的管理,建筑物内的资源信息种类繁多,公共信息需要办公自动化来维护,主要包括公共信息或资源的采集、检索、查询、等功能。
3 智能建筑自动化系统建设的方法
3.1 楼宇自动化系统的建设方法
楼宇自动化系统的建设应在控制理论的基础上实现计算机控制的综合系统,是一种分布式控制系统,其主要特征是集中管理且分散控制。楼宇自动化系统的内部是把智能建筑内的各个主要子系统集成在统一的开放式结构和协议之下,保证接口的标准化,集成的方法主要有以下几种:
一是完成硬件网络的集成,楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式,第一层为以太网络,第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线,来完成对各种硬件设备的串连,同时,这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口,从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。
二是完成信息系统的集成,通过采用ODBC技术等,实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成,也就是能够透过硬件网络集成的架构,实现各设备之间的连接,从而实现把各种信息综合地结合起来,实现信息的整体获取、利用和分析。
3.2 通信自动化系统的建设方法
通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统,该系统的建设需要主要以下两点:
首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知,智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本,大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网,主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网,并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。
其次是采用虚拟局域网技术,在建筑物内构建虚拟局域网,这样,每个虚拟局域网具有相对的独立性,其物理位置不会影响逻辑子网,同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时,一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保持在相同的虚拟局域网上不发生改变。
3.3 办公自动化系统的建设方法
在办公自动化建设过程中,主要进行以下两方面工作:
一是选择合适的硬件设备,以个人PC为主,辅助以大型的数据服务器,PC作为终端或工作站,并与程控交换设备相连,服务器则用来存储办公自动化系统的所有数据。同时,还应该配备有一些基本设备,如打印机、复印机、录音设备、投影设备等,以支持更复杂的办公需求。
二是软件的选型,根据智能建筑的办公自动化需求,应该按照操作系统级、应用系统级等分别进行选型,操作系统建议选择较为流行的windows操作系统平台,应用系统则根据实际需求,可直接购买或定制,同时,还应该配置微软的文字处理软件、语音识别软件、多媒体应用软件等。
[参考文献]
[1]王浩.智能建筑控制网络安全探讨[J].建设科技,2010(1)
【关键词】自动化系统;智能建筑;应用
自动化系统在智能建筑中的应用水平,其直接决定了智能建筑自动化功能实现的程度,因为自动化技术有很多,而应用在智能建筑中的只是少数,为了做到少而精,通常情况下,智能建筑相关管理人员会建立一个相关的管理模式,并且对管理方法进行不断地优化,利用最新的网络技术等,只有如此,才能够使人们在智能建筑中生活中更加舒心和健康
1.智能建筑
智能建筑简单地讲包括建筑自动化系统、办公自动化系统及通讯自动化系统等等.其中建筑自动化系统是其核心系统建筑自动化系统又包括两大类:一类是实时的对设备、环境的监控系统.如安全防范系统、消防系统、楼宇自动化管理系统、停车场管理系统等.通常称之为控制网另一类是分时的围绕数据库的信息管理系统.如物业管理系统等.习惯称为管理网其关键技术应用如下:
智能大厦管理模型该管理模型可由线性规划、非线性规划与有限状态图相结合的方法所构成.该模型服务于大厦监控与调度管理的集成化与广义管理等目标;智能大厦管理方法优化可供采用的优化方法很多.如用于求解大厦协调控制与调度管理模型的启发式线性规划、非线性规划及超图优化方法等;智能大厦综合信息库应用多库协同技术健立智能大厦的综合信息库.存储、查询、管理来自设备监控、电话、电视、传真的内部和外部信息.为用户提供多媒体信息服务.为智能大厦的优化管理提供软件支持环境
2.智能建筑的成本
智能建筑运行不正常的情况有以下几种:最严重的是系统处于停运状态.这种项目大都建于20世纪90年代初期.通过商订货.调试.验收及培训工作不完善.后期服务无法保证.出现问题找不到原订货商找到了费用也很高由于建筑智能化是一个新兴的领域.有关的设计、施工及验收规范还不可能像其他专业一样.被广大设计、施工人员所熟知加之产品的标准繁多而且不规范.‘・性价比”难以把握因此导致智能化工程的成本难以控制智能建筑的成本(包括基础建筑及配置.办公自动化及现代通讯设备的成本)要有一个正确估算.建立预算成本模式是必要的覆盖整个建筑业成本模式有四个概念:即元件的生命周期、现存的价位、预算中的成本、参量的估价系统的‘・生命周期”观念近些年来更让人们关注.办公自动化和现代通讯技术系统的生命周期是不能确定的.而且发展的速度要高于商家接受的能力。
在近些年来呈现一个趋势.在资金成本的花费中元件的翻新.维修主要是在那些短周期和比较昂贵的元件中:成本模式是以生命周期成本为中心.而智能建筑的所有成本中最重要的是技术资金成本运行、维护等所用的费用和剩余价值都与现存价位有关.这意味着成本跟时间这个说明将来在一定时期里支出参考投资资本要进行折扣:建筑商在重新装修、改造中的价值分配中.高量的参数估计是必须的.智能建筑的许多重修或改造的计划都是不能精确预测的
3.自动化系统在智能建筑中的应用
上世纪80 -, 90年代,我国开始对智能化建筑进行研究,但是真正的实践却在上世纪90年代末期,这为我国建筑行业的发展扩宽了思路智能建筑具备多种功能,但是各项功能的实现则需要依靠各种系统的正确应用_其中最重要的就是自动化系统_如果自动化系统应用效果不佳,其智能建筑的自动化水平也不会达到预期的目标。在此,笔者就详细对自动化系统在智能建筑中的应用进行详细的探讨
首先,自动化管理系统平台的应用,智能建筑需要安装各种自动化的设备,如此多的设备如何能够实现全夭候的监控,当其出现故障时,能够及时维修,自动化管理系统平台的应用就能够实现这一目标,该管理平台能够实现对整个智能建筑所有的设备进行实时监控管理,一旦某一设备出现故障,管理系统平台会发出预警,提醒管理人员及时维修,进而保证智能建筑功能不会受到影响这个管理系统平台具备数据库功能,能够将所有的各种设备所出现的各种设备信息储存出来,以供后期借鉴使用,而且这个平台系统使用方便,操作简单,对操作人员的水平要求不高,因为其图形界面十分清晰,操作人员能够十分明确的辨别出个各个设备,而不会出现混淆的情况
其次,自动化报警系统的应用,这主要体现在消防方面,比如火警自动化报警系统,当智能建筑出现火灾隐患时,该系统会自动报警,节省了报警时间,安全可靠,快速及时,为挽回人们的生命财产也有重要的作用
再次,多媒体技术的应用,智能建筑中安装设置了众多多媒体接口,该接口直接与网络连接,为智能建筑居民提供的最新最全的信息,管理人员也可以利用这种智能化的接口开展活动,举行会议或者管理智能建筑中居民的基本信息,可以说,智能建筑实际上,就是一种用户信息管理系统,这种信息化的服务,提高了智能建筑的管理单位服务的水平,提高用户的满意度。
最后,建构智能控制系统,这种控制系统控制的方面要比管理平台广泛得多,其主要包括三个层次,第一个是智能建筑事务处理层次,也就是说,整个智能建筑大楼中所有大小事项,都与该层次的智能控制系统负责,比如安全保卫、空调等,几乎涉及到人们的方方面面,第二个是楼宇信息管理层次,其负责的主要任务是邮件、‘电话等信息,也就是说所有的综合信息都由此负责;第三个是智能建筑决策级,主要负责智能建筑日常的经营管理等这三个层次以此递进,对囊括了人们日常生活中涉及到所有的方面,共同组成了智能控制系统
关键词:智能建筑 火灾自动报警系统 消防联动 综合布线
1、智能建筑概念和火灾自动报警系统
智能化建筑的发展历史较短,有关智能建筑的系统描述很多,目前尚无统一的概念。一般认为,智能建筑以建筑为平台,兼备通信、办公、建筑设备自动化,集成系统结构、服务、管理及它们之间的最优化组合,创造一个高效、舒适、便利的生活或生产环境。智能化建筑应当具有四大主要特征,既建筑物自动化(BA)、通信自动化(CA)、办公自动化(OA)、布线综合化。智能建筑的核心是建筑物自动化、通信自动化、办公自动化的系统集成。
火灾自动报警系统探测火灾隐患,肩负安全防范重任,是智能建筑中建筑自动化系统(BA)的重要子系统。火灾自动报警系统设计首先必须符合《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98(以下简称《报警规范》)的要求,同时也要适应智能建筑的特点,合理选配产品,做到安全适用、技术先进、经济合理。
BA系统可划分为火灾自动报警与消防控制系统、人员出入监视系统、保安巡更系统、防盗报警系统、采暖通风与空调监控系统、给排水监控系统、变配电与自备电源监控系统、电力供应与照明控制、其他一切需要监控的系统(如广播、电梯、电缆电视、地震监控,煤气泄漏报警等)。从技术的角度看,这些子系统可以实现硬件设备资源共享,使管理信息和控制信息一体化,便于整体的控制、管理和维护,可以统筹规划和设计正常或异常情况下各设备控制方案,从而达到全面集中、智能监控的目的。
我国规范要求火灾自动报警系统应为一个独立的系统,目前许多设计中允许火灾自动报警系统向建筑物自动化系统发送信号,即平时BA系统可以从火灾自动报警主机上获取其运行状态的各类信号,火灾时火灾自动报警系统可向BA系统发出信号,但消防的专用设备仍然归到消防联动中,设计消防专用总线,成为独立系统。随着智能建筑技术的发展,将建筑物自动化系统和火灾自动报警的一些功能混合起来,将消防联动系统设备纳入建筑物自动化系统中去控制,建筑自动化系统中的各项子系统实现智能化集成,是今后的规范和技术值得进一步研究探讨的问题。
2、火灾报警控制器的设计选配
火灾自动报警控制器时火灾自动报警系统的中枢,它接受信号并做出分析判断,一旦发生火灾,它立即发出火警信号并启动相应的消防设备。计算机技术的发展使传统的开关量多线制火灾自动报警系统被模拟量总线制火灾自动报警系统所代替,目前智能火灾自动报警系统也得到了广泛应用,模拟量总线制火灾自动报警系统和智能火灾报警系统都是在计算机技术基础上发展起来的,都可以被智能建筑所选用。
一般火灾报警控制器标示的容量都是单台控制器的最大容量,为了保证火灾自动报警系统既能高效率又能高可靠性的工作,实际设计各回路探测点时要考虑一定的信息余量。这一点《报警规范》也有明确规定,余量可根据工程规模大小和重要程度而定,一般可按照火灾报警控制器额定容量或总线回路地址编码总数额定值的80%~85%来选择。
在火灾自动报警与消防联动系统中,集中火灾报警控制器的选配,一方面要满足整个火灾自动报警系统工作要求,另一方面,还应具备与智能建筑中其它控制系统的通信界面。主要包括:与各个报警区域内区域火灾报警控制器的通信功能;处理显示整个系统报警信息、故障信息、联动信息的功能;能根据火警信息,启动消防联动设备并显示其运行状态;具备与智能建筑中其它控制系统的通信界面。
3、消防联动设备控制
消防联动控制设备是火灾自动报警系统的执行部件,消防控制室接到火警信息后应能够自动或手动启动相应的消防联动设备,并对各设备运行状态进行监控。
根据建筑防火设计规范和智能建筑防火灭火要求,智能建筑中应当具备以下全部或部分的消防联动设备:
(1)、火灾报警装置与应急广播,火灾发生时警示或通知人员安全疏散;
(2)、消防专用电话,火灾报警、查询情况,应急指挥,能与119直通;
(3)、非消防电源控制,备用电源控制,火灾应急照明和安全疏散指示标指控制;
(4)、室内消火拴系统、自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统控制;
(5)、消防电梯运行控制,燃气泄漏报警监控;
(6)、管网气体灭火系统,泡沫灭火系统和干粉灭火系统控制;
(7)、防火门、防火卷帘、防火阀的控制,火灾时实施防火分隔,防止火灾蔓延。
(8)、防、排烟设施、空调通风设备、排烟防火阀,防止烟气蔓延提供安全救生保障。
(9)、消防疏散通道控制,确保疏散通道畅通。
火灾时,火灾报警控制器发出报警信息,消防联动控制根据火灾信息联动逻辑关系,输出联动信号,启动有关消防设备实施防火灭火。消防联动必须在“自动”和“手动”状态下均能实现。在自动情况下,智能建筑中的火灾自动报警系统按照预先编制的联动逻辑关系,在火灾报警确认后,输出自动控制指令,启动相关设备动作,同时向BA系统及时传输、显示火灾报警信息,且能接收必要的其它信息,这样也能更好地监控火灾现场情况、消防联动设备的运行状态、消防疏散通道情况等等。
智能建筑消防疏散门可采用电磁力门锁集中控制方式,即平时楼层疏散门锁闭,在火灾时由消防控制中心发出指令将门打开。此外,美国纽约世贸中心对消防通道的控制方式也是可以借鉴的,纽约世贸中心消防通道管理分为两种形式,一是带报警信号输出及警号的门装推动杆。当有人从门内侧推动杆时,报警信号将传送到中心值班室,同时警号鸣音提示引起注意。二是消防通道的门上安装读卡器,有关人员、可持卡打开消防门进行巡视、检修等工作。当火灾发生时,由中心值班室向各控制点发出了开门信号,使消防门开启。
4、智能建筑综合布线与火灾自动报警系统布线
综合布线是智能建筑的一部分,它犹如智能建筑内的一条高速公路。但是应当看到,建筑物采用综合布线,不等于实现了智能化;信息插座越多,不等于智能化程度越高。采用综合布线不等于不需要其它布线。尤其是建筑自动化系统应当注意电压、电流以及布线长度的限制。综合布线用的双绞电缆,其截面积一般为0.40~0.65mm2,与之相配的配线架、信息插座和连接插头等只能适用于截面为0.40~0.65mm2的双绞电缆卡接。因此,综合布线支持建筑自动化系统的有些设备(如广播、火灾自动报警及消防控制、保安监视、共用天线电视等子系统),将受功率、信号衰减和时间延迟的限制,存在局限性和不足。建筑自动化系统有两种结构类型,即两层结构型、三层结构型,在这两种结构中,主控机至直接数字控制机之间的信号传输可纳入综合布线,直接数字控制机至现场执行元件之间信号控制线,可利用线径较粗的双绞电缆。
不仅如此,由于火灾自动报警系统的特殊地位,使得它的布线安装方面有别与智能建筑的其它控制系统,火灾自动报警系统的传输线路的线芯截面选择,除了应满足自动报警装置的技术条件外,还应满足机械强度的要求,还要采取穿管保护,暗敷或采取阻燃措施,此外更重要的是宜与其它电力、照明用的低压配电线路电缆竖井分别设置,要使其传输网络不与其它传输网络共用。
目前智能建筑内,火灾自动报警及消防控制系统还不能完全融合于结构化综合布线内,即使某些综合布线产品支持火灾报警与消防控制系统,也必须加以认真分析和测试,甚至要获得国家消防产品监测部门的认可,为了更好地满足智能建筑功能要求,能使所有弱电系统均纳入结构化综合布线中,应尽快开发研制出满足各种线径和不同传输信号要求的综合布线系列产品。同时,火灾自动报警及消防控制系统标准化方面也应当考虑与综合布线系统模块连接方式,以及信息传输和信号处理方式的标准化。
5、消防控制室设计
消防控制室可单独设置,但智能建筑为了实现整个建筑弱电系统的信息共享和集中统一管理,整个集成系统按实际工作要求设置多个用户操作管理中心,如保安监控中心,主要设备有数据采集服务器、系统服务器、闭路监视器、火灾自动报警及消防联动控制器、设备运行自动化管理系统主机等,智能建筑消防控制室往往与BA、SA系统合用控制室。采取合用控制室设计,有利于集中统一地进行监控和管理,即可节省大量人力,又可提高管理水平。在智能建筑中消防控制室的设计除了应当满足《报警规范》的有关要求外,如采用合用控制室,消防设备在室内应占有独立的区域,且相互间不会产生干扰。并且还应当具有以下功能:
(1)、可以访问系统中每个监控点;
(2)、可以完成报警和报警处理;
(3)、可以监视网上所有设备运行状态;
(4)、安设定的程序完成联动控制功能;
(5)、报警事件分析及处理纪录;
(6)、火警建筑物图形显示操作,或火灾现场的图像监控;
(7)、保安巡更功能;
【关键字】智能建筑,计算机网络,措施方法
中图分类号:TS958文献标识码: A
一、前言
计算机网络技术已经渗透到我们生活的方方面面,计算机网络的开发应用有助于管理的模式化和标准化。建筑施工同样也开始了智能建筑的脚步,我们从今年来我国计算机网络在智能建筑中的应用程度,对计算机网络的影响因素和利用方法进行的探讨,有了如下的几点建议。
二、计算机在施工前期的应用
在施工前期,计算机也具有重要作用,一些单位利用计算机的局域网功能建设了工程项目局域网,在局域网内所有的与施工有关的单位都能进入局域网当中,利用局域网的通信、交流等方面的功能,可以快速、便捷的进行图纸审核、设计交底和设计变更工作。此外,计算机为施工前期的合同管理与招投标工作提供了便利,以合同管理为例可以将签订的所有合同备份扫描到计算机当中,避免合同丢失给施工组织带来的不便。
三、计算机在施工过程中的应用
1.方便了混凝土质量检测数据的统计查询。在建筑工程施工当中,为了保证混凝土施工的质量,一般在施工之前需要对混凝土的质量进行检测,而且这种检测一般是一批次一检测,在使用过程中还要进行抽检。因此便捷的数据查询就成为数据管理的重要方式。而计算机技术则可以为数据查询提供方便快捷的统计查询手段,这是因为现在的计算机都自带有小型数据库,还有专门的质量管理信息系统,即便是最简便的计算机数据管理手段,也能够协助实验室人员安排好试验计划,用过试验量拥挤与查询服务。并且借助于先进的管理信息系统,还能为工程管理人员提供详细的质量控制统计信息,从而强化对混凝土质量管理。
2.计算机辅助混凝土配合比设计。混凝土的配合比是保证混凝土质量的基础,施工单位在长期的混凝土配比设计当中不仅积累了丰富的经验,也积累了大量的试验数据和配比信息,依据这些数据利用计算机可以建立存储配合比信息的配料单库以及原材料信息库。并根据这些配比资料利用计算机可以建立一个套用的料单库,对于混凝土的新的配比设计主要通过配料单库,对系统中存有的配比略作修改就能完成配合比设计,这能够节约大量的配合比试验试验。
四、智能建筑中计算机网络各系统及子系统的划分及功用
1.楼宇自动化系统BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施,包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等,检测、显示其运行参数,监视、控制其运行状态,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态;自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件;自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理,从而使工作或居住环境既安全可靠,又节约能源且舒适宜人。
2.通信自动化系统CAS是保证建筑物内传输语音、数据、图像的基础上,同时与外部通信网(如电话网、数据网、计算机网等)相连,与世界各地互通信息的系统。CAS主要由程控数字用户交换机网(PABX)和有线电视网(CATV)两大网构成。
3.办公自动化系统0AS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统,应能担负起电视会议、联机检索和处理图形、图像、声音等任务。
4.结构化综合布线系统SCS又称综合布线系(PDS),它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连起来,并采用必要设备同建筑物外部数信息技术蕊国鹋瞧据网络或电话局线路相连接。
5.计算机网络。智能建筑采用的网络技术主要有以太网、FDDI网、异步传输模式(ATM)、综合业务数字网(Is―DN)等等。随着计算机技术的迅猛发展,建筑设计已经实现了计算机化,为进一步提高工作效率、完善质量、加强各部门之间以及同外部的信息交流与合作,需建立一个计算机网络系统,并通过该网络,形成一个以资源共享和信息交换为核心,并能访问Internet的有机整体。本文中以杭州某政府指挥办公大楼的计算机网络系统为研究对象,分析其计算机网络系统的组成及整体设计理念。
五、智能建筑的计算机网络系统管理
1.数据库功能。对现场控制机所监测到的参数以及具体的操作进行保存,以便进行输出及分析计算,这便是数据库的主要作用。智能建筑自动化控制系统数据库的主要作用是对不同时间段相关参数的变化情况做出详细记录,时间处理方式也是数据库结构不同之处的体现。系统中不同的参数具有各自的变化周期,诸如对于供电系统相关参数而言,应以分或秒为参数变化周期进行记录,并加以分析;而对于风机状态来说,参数变化周期就没必要那么精细,有时候在几个小时内其状态都不会发生变动。数据库性能因处理方式的不同而不同,在实践中,要结合相应的管理要求,确定数据库工作方式、功能以及容量,为智能建筑自动化系统预期效果的实现提供有力保障。第一,暖通空调子系统设计。。
2.显示功能。借助中央管理机,智能建筑自动化系统和管理人员之间可以实现有效沟通,二者间的沟通最常见的方式就是屏幕显示。对于智能建筑而言,诸如照明以及空调等大部分的设备的启动和停止都需要事先设定时间,保安系统中的防盗报警系统具体的启动和停止时间并不是固定不变的,需要根据实际情况进行相应调整。
3.设备操作。利用中央管理机,管理人员可以实现对智能建筑自动化系统相关设备的启动和停止的控制,不仅如此,还可以重新设定相关的控制参数。智能建筑自动化系统负责大量设备的管理,并且使用及操作人员也不是唯一的,因此,为有效避免误操作以及事故的发生,必须设计一套严谨的保护系统。
4.计算机辅助智能施工图设计功能。目前,计算机辅助设计在智能建筑施工图中的应用日益广泛。建设工程项目中的智能化系统工程设计与建筑设计全过程一样,分为方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段。智能化系统设计与建筑设计同步进行时最佳的做法。方案设计后经评审进入初步设计,然后再经评审进入施工图设计,之后再经有关部门的质量审查,进入施工招标投标,由施工单位进行深化设计,这样设计过程才算基本完成。在施工过程中,再对建筑装修和功能调整等进行局部的修改和完善。因此,计算机辅助优化设计在这一过程也不会得到足够的重视,而且初步设计与评审这个阶段也往往会被忽略
5.结合网络技术,完善设计工程中的优化问题,其实质是在一定的条件下求目标函数的极值问题,约束条件是根据不同工程对象的技术要求、投资耗用及维护管理的多方面的因素而提出来的。整个结构化布线系统是一个大而复杂的系统工程,在智能建筑结构化布线系统CAD设计中,优化技术的应用之一,比较突出的体现在解决结构化布线系统路由的优化问题上。
六、结束语
综上所述,我国的计算机网络技术已经在我国的建筑事业中得到比较广泛的应用。智能建筑是我国现当代建筑事业发展的方向,因此智能建筑的设计施工必然需要计算机的辅助和检测,从而保证建筑的施工质量,也更好地实现质量监控,为用户的打造更加优良的使用环境,相信我国的智能建筑设计会更加的完善。
参考文献:
[1]卢庆新,建筑智能化系统工程施工图设计主要问题.[J],2012.
[2]施顺英,建筑智能化系统设计深度的思考,建筑电气[J],2012.
【关键词】建筑自动化;机电设备;安装施工;质量监督
科技的飞速发展,经济的日益繁荣,提高了人们的物质生活。建筑自动化设备的出现改变了人们的生活质量,智能型电脑技术、通信技术、信息技术与建筑技术有机结合起来,实现了对各种技术设备的自动监控。
一、建筑自动化机电设备的概述
机电设备自动化是基于高科技发展的智能建筑不可缺少的一部分,自动化机电设备主要是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等,从而为业主提供一个既安全可靠,又节约能源的生活环境,这也是社会发展的必然。机电自动化主要包括:建筑功能运作自动化。如大型建筑物的的水、电、热力、空调、通讯设施功能的自动化。比如水又分为生活用水、生活污水、生活热水、生产污水、消防用水等自动化处理系统。建筑物的节能自动化,建筑能耗占社会总能耗的比重之大,已经被社会所重视。建筑设备自动化的另一使命是降低建筑设备的能耗,从而延长机电设备的使用寿命,更加有效地提高效率,减少物业管理人员。通信自动化。通过一些设施和设备的利用,包括电信网络、卫星电视和计算机互联网络为业主提供迅捷的现代信息传递,使业主的生活更方便更快捷。办公自动化和小区安全保卫自动化。这是一种监控设备的利用,目的是维护业主的生活安全和安全事故的预防控制。主要是通过各种摄像、各种感触探测器进行信号采集,然后分析、处理再由机电一体化的设备进行控制保护。
二、建筑自动化设备安装施工
1、远程处理机的安装。自动化控制系统是由各个单元组成,各个可重构的RPU之间的通信是透明的,各个RPU之间连接起来就构成了一个自动化控制系统。自动化电气系统一般主要检测建筑的暖通系统运行情况,监视空调机组的的运行数据,所以应该将RPU布置在机房的附近,这样做的目的是充分利用RPU的功能,把多余的接口留给机房中的水流量计、水位信号、照明控制等。也是日后设备更新换代的一个前瞻性的准备。
2、自动化设备的布线。自动化设备是一个网络系统,需要大量的导线来形成网络,线路的敷设是很很重要的一项工作。电气自动化系统的布线是有一定规则的,一些线路需要单独设置导线,有时这些导线由专门的供应商直接提供。包括通信线路、温湿度传感器线路,水位浮子开关线路,流量计线路,都是需要屏蔽线。而电源线和信号以及控制电缆则需要分开敷设,各有自己的管线和线槽。各个系统的接地线路,应该连接在其它的弱电工程公用的接地线上。对于建筑中大量的电子设备,区分不同的系统,分辨不同的工作频率,抗干扰能力和功能等都不相同,所以接地的要求也要区别对待。
3、输入输出设备的安装。电气自动化的输入设备应该安装在合适的位置,使其能够反映设备的性能,并且能够方便维修和调试。根据建筑的实际情况和业主的需求情况,把不同类型的传感器设置在适当的位置。对于一些特殊的传感器不能安装在管道的焊接缝及边缘上开孔焊接。主要是指水管型温度传感器、蒸汽压力传感器、水管流量计等。还有一些传感器的安装应该避开蒸汽放空口和出风口,主要包括风管型湿度传感器、室内温度传感器、风气压力传感器等。
三、建筑自动化设备安装的质量监督
1、配电装置的自动化安装。建筑电气工程的核心便是配电装置,这是能源系统的心脏,一旦发生问题,将影响全部设备的使用。配电设备安装的质量控制应该从源头抓起,从进货到安装调试,严格遵循设计文件中电气安装图施工,并由相关部门进行规范验收。一般来说,配电装置和其他设备不同,其质量一般都是可以保证的。生产厂家及验收标准及颁证部门都是可以信赖的。所以基本没有什么质量问题可以担忧。
2、电力电缆的质量控制。电气设备离不开电力的支持,电缆是电力输送的通道和载体,电缆的质量非常重要,一旦质量不过关,运行中过热,会产生严重后果。轻者局部火灾,重者整体火灾。铺设电缆时,要注意分门别类,沿竖井、桥架和沟槽铺设,注意型号、用处、规格,严格审查后才可以实施。避免施工无序,信号电缆相互干扰。
3、电梯安装。安装电梯时,应该特别注意轿厢地坎与各层门地坎间距的偏差符合相关规定。轿厢组装牢固,轿壁结合处平整,门扇启闭时无摆动和撞击,中间开门的电梯在关闭时保证上下同时关闭。
4、闭路电视的安装质量。闭路电视是大型公共设施需要设置的电气系统。包括电源检测、线路检查、接地电阻容量、电动云台、监视器、摄像机、控制器、门禁系统,安装时要注意个系统的连接和协调,单独调试每一个环节和组件,保证质量过关。
5、电讯系统的安装质量。电子通讯系统的安装包括电话交换机系统、数据网络系统,主要是网络布线的敷设,还包括多媒体终端系统的电路测试和调控,必须坚持单体调试和系统调试与单体调试相结合的原则。
四、结束语
目前市场上所谓的高档楼盘就是智能楼宇程度更高,而建筑的智能是靠机电设备自动化来实现,电气设备自动化构成了智能建筑系统。通过采用具有高速处理能力的微处理机,敷设特殊的网络,从而实现对整个建筑的空调、暖通、给排水、强弱电、电梯、消防、闭路电视、安全防盗等众多设备进行实时监控和测量,提高业主的生活质量和改善小区的生活环境。同时通过最优化的管理,提高智能系统的可靠性和安全性。电气设备的自动化可以更好地节约人力和物力以及能源,管理人员可以随时掌握设备状态和运行时间,及时了解设备运行的能耗情况。通过走访业主,了解业主的需求,征求业主对图纸的意见,从而改善设备自动化,避免数据点、语音点的返工和增加,为业主提供更加属实宜人的生活环境。
参考文献:
[1]周常斌,浅谈建筑机电设备安装施工常见问题及应对措施[J],现代经济信心,2009,12
论文摘要:从办学思路、教材设置、师资结构等方面讨论了目前高校建筑环境与设备工程专业中出现的问题和应改革的内容;结合中南大学建筑环境与设备工程专业教学实践,提出了明确办学思路、强调专业特色、加强实践环节等方面的专业教学体系改革的思路。
科学技术是第一生产力,是推动社会进步的巨大动力。人是从事科学技术的主体,因此当今社会的竞争就是人才的竞争。而人才核心竞争力的培养,主要来源于大学教育。为了适应社会的发展,教育部在上世纪末对大学很多专业都进行了调整,包括建筑环境与设备专业。建筑环境与设备工程专业是根据教育部1998年颁布的全国普通高等学校本科专业目录,将“供热通风与空调工程”和“燃气工程”两专业合并,调整、拓宽组建而成的新专业[1]。该专业以培养从事工业与民用建筑室内环境及建筑设备、公共设施、建筑热能供应系统的设计和建筑自动化与能源管理工作的人才为目标。这次调整,不是简单的合并,而是产生了一个面向21世纪新的专业学科。近年来,该专业如雨后春笋般在全国范围91所各类众多高校中涌现出来,问题也随之凸现。笔者认为有必要进行深入的、切实可行的教学改革。
一、主要凸现的问题
(一)办学思路不清晰
虽然很多学校秉承了“厚基础、宽口径”的办学思想,在教学内容上增加了建筑环境、建筑热能供应以及建筑自动化等方面的知识,并把建筑环境学列为了专业的平台,搭建了新的本科专业的框架体系。但是“厚而宽”不是“大而全”。知识口径的拓宽不是各种知识的堆积和罗列。专业的办学首先要服从于所在大学的办学思路,即学校的定位。一般院校和重点院校不同,创新型大学与研究型大学和综合型大学也不同。如果全国九十一所建筑环境与设备专业的教学体系都参照某一两个名牌大学的教学体系,那么这样的后果是显而易见的:一,专业建设没有或者散失了原有专业的特色;二,专业培养出来的人才也没有特色。
(二)教材建设的质量不容乐观
目前围绕建筑环境与设备专业的教材种类繁多,质量参差不一。教材是教学内容的具体体现,教学体系中的教材应该具有知识的系统性、延续性和完整性。而不是各个知识块之间简单的粘贴或移动的关系。以《暖通空调》为例,集结了原来供热、供燃气及通风空调工程专业的主要专业课:《空气调节》、《工业通风》以及《供热工程》的主要内容。剔出了三门课管网输配的交叉部分,而另设了一门课:《流体输配管网》。但就这两门课程的教材来看,共同的缺点是把原来空调、通风和供热三门课的三个系统简单地归类总结,系统总结有余,阐述不足。使得在具体教学过程中,出现老师觉得不好讲,学生不易接受的情况。
(三)配套的师资队伍结构有待改善
由于建筑环境与设备专业由原来的暖通空调专业或燃气专业演变而来,因此师资基本上是暖通空调或燃气专业的。但是专业的领域已经扩充到建筑室内环境、建筑设备、公用设备和智能建筑等方面。专业的内涵已经由原来的设备或系统扩充到既包括设备、系统,也包括智能建筑。其中的弱势部分是智能建筑。因为智能建筑技术也是一门交叉学科,而大部分搞自动控制的人才是自动化专业、电气工程及其自动化专业或计算机专业的人员。对智能建筑、智能化系统及设备缺乏全面的了解和掌握,缺乏建筑结构、建筑设备、供热空调等方面的专业知识和理解。另一方面,搞设备的人才又缺少对建筑自动化、BAS功能科学要求的理解,缺少有效的上层控制管理逻辑与算法。两方面人才又缺少“接口”,从而制约了智能建筑技术的发展[2]。因此合理搭配师资,在教学安排方面与其它专业知识交叉融合,才能培养出新时代的建筑环境与设备复合型人才。
二、改革的内容
(一)明确办学思路,办出专业特色[3]
明确办学思路是确定专业人才培养目标和教学体系的前提和基础。是以科研人才为主,还是以工程技术人员为主,不仅与专业本身的内涵有关,更重要的是与专业所在大学的性质有关。这样才能形成专业建设和发展的良性竞争。办学思路还与专业特色有着密切联系。专业特色与专业在多年的建设发展过程中的教学和科研历史有关,如有的学校在暖通空调的系统工程方面是强项,而有的学校在制冷空调设备的研究与开发方面是强项。那么在培养人才方面,这些特色就应该很好的继承和发挥,在课程设置和训练中要体现出来。
(二)稳固基础知识,拓宽专业口径
建筑环境与设备专业是一门跨学科的工科专业,学生基础知识应包括数理方面、工程热物理方面、流体机械方面、建筑热物理方面和自动化控制的知识。只有牢固的基础知识, 学生才能深刻地理解专业课程,拓宽本专业的服务领域。当然,正如前面强调的,专业办学的前提是要继承和发扬本专业的特色。这些基础知识本身就是属于很多领域,要与专业在建设和发展过程中的特色结合起来,构造和稳固所必需的专业基础知识。
专业知识的拓宽,是构架新时代建筑环境与设备专业教学体系的重要部分。专业教学体系不仅仅局限于暖通空调,或是供热供燃气,或是把这两方面的课程全部笼统地包括进去,或是把建筑环境、公用设备和智能建筑方面的知识硬塞进去。在专业学时有限的条件下,很有可能会造成各种知识的七拼八凑。因此,要有侧重点地把某些方面作为原本专业特色的延伸和发展,切忌一口吃成一个胖子的思想,盲目地贪大。
(三)编制优秀的教材,配备合理的师资队伍
正如前面所说,由于原有专业教学体系架构的割断和组合,使得最近几年采用的教材在编制上都有这样或那样的问题,因此在教材的建设方面还必需投入更多的精力。而选用合适的优秀教材的基础正是现在的教学体系的完善,必需从根本上理解和制定本专业的教学体系和知识模块。
师资的知识结构要分布合理,除了保留原来专业特色的知识结构以外,还要补充新的知识,如智能建筑和建筑环境方面的知识结构。师资的梯队建设也很重要。教学梯队的形成有利于知识传授的传承和不断更新。每个专业知识模块,也就是我们所说的课群下面,形成以教授为龙头,教授副教授主讲,青年教师为重要组成的教学梯队。
三、我校建筑环境与设备专业教学体系改革的几点思路
中南大学建筑环境与设备工程专业主要源于长沙铁道学院的制冷空调学科。长沙铁道学院从上世纪70年代起,就开展了制冷空调及冷藏运输方面的研究工作, 1985年在机车车辆系成立制冷空调教研室,并开始招收制冷空调专业专科学生; 1989年开始招收供热通风与空调专业本科学生; 1998年根据教育部文件调整为建筑环境与设备专业。因此,在二十多年的建设中,形成了制冷与暖调、系统与设备并重的特色。我专业在调整后修订了教学计划,增加了供燃气、建筑环境和建筑自动化方面的知识模块,保留了原来的制冷方面的知识模块,包括有制冷原理、制冷压缩机和铁路车辆制冷、制冷装置自动化等课程。 转贴于
目前已拟定完2008级新的教学体系和教学计划,主要的思路有如下几点。
(一)明确办学思路,与学校的定位一致。
我专业隶属于以本科生、研究生教育为主的高层次综合性大学——中南大学,学校的定位是立足湖南,面向全国,放眼世界,努力建设国内一流、国际上有重要影响的高水平、综合性、研究型、创新型大学[4]。因此,我专业的办学思路是以创新素质教育为核心,坚持全面发展的人才培养标准,面向社会主义市场经济的人才需求,培养出具有实践能力、创新能力,既懂技术又懂管理的复合型人才。
(二)继承和发扬专业特色,整合知识架构。
充分利用能源知识的平台。从2008年开始本专业与同属能源科学与工程学院的热能专业进行能源与动力大类招生,使学生在低年级的时候的基础知识面广,起到“厚基础、宽口径”的作用。
继续保留专业的特色之一:制冷模块。从毕业生就业的反馈来看,用人单位对既懂制冷,又懂暖通,既了解系统,又了解设备的人才非常欢迎。
加强暖通和建筑环境的优势。把空调、供热、通风和建筑环境的节能、环保、热舒适与空气品质结合起来,也是当前时展的需求。
减弱供燃气和燃烧模块。从本系教师多年从事的科研工作来看,燃气和燃烧模块并没有形成特色,因此可以适当减少其份额,作为选修课程开设。
加强智能建筑模块。智能建筑是楼宇发展的重要方向。本系在制冷和空调系统的自动化控制方面有着多年的研究和实 践经验。可以在此基础上进一步扩充相关领域的知识内容。
(四)加强实践环节,培养创新人才
实践环节包括实习、课程设计和毕业设计。实践环节应受到更多的重视。既保证实践环节的“量”,又要保证实践环节的“质”。即:实践环节的课时量必需严格保证,同时要求学生在实践环节动手、动脑,培养其综合运用所学知识和创新能力。
毕业设计从选题开始抓起,选题来源于教师的科研课题或工程实际,具有很强的实际意义和理论研究价值,有利于培养学生的综合能力。
严格把握好实践环节的考核。本系在近两年所有的专业实践环节考核中都涵盖有答辩部分的考核,既锻炼了学生的胆量、自信和表达能力,又能很客观地反映实际的情况。
参考文献
[1]肖勇全,李岱森.建筑环境与设备工程专业[J].高等建筑教育,2002, (2).
[2]刘春蕾,赵三元,海.智能建筑相关专业课程体系建设研究[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版), 2004, (4).
关键词:智能建筑;构成;火灾特点;防控对策
智能建筑是传统建筑艺术和现代信息技术的完美结合,是21世纪国家科学技术与文化水平发展的重要标志。随着国民经济的快速发展,智能建筑在我国获得了蓬勃发展,同时,智能建筑的消防安全问题也引起消防领域的关注。
一、智能建筑简述
智能建筑(Intelligent Building,IB)是以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,是集结构、系统、服务、管理于一体的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。
1.智能建筑的构成
智能建筑是建筑自动化系统(Building Management Automation System,BAS)、通信自动化系统(Communication Automation System,CAS)、办公自动化系统(Office Automation System,OAS)三者通过结构化综合布线系统(Structured Cabling System,SCS)、计算机网络技术的有机集成,其中建筑环境是智能建筑的支持平台。
BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施,包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等,检测、显示其运行参数,监视、控制其运行状态,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态;自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件;自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理,从而保障工作或居住环境既安全可靠,又节约能源,而且舒适宜人。
CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上,同时与外部通信网(如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相连,与世界各地互地互通信息的系统。CAS主要由程控数字用户交换机网(Private Automation Branch exchange,PABX)和有线电视网(CATV)两大网构成。
OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统,应能担负起电视会议、联机检索和图形、图像、声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容,即日常管理、清洁绿化、安全保卫、设备运行和维护,也增加了新的管理内容,如固定资产管理(设备运转状态记录及维护、检修的预告,定期通知设备维护及开列设备保养工作单,设备的档案管理等)、租赁业务管理、租务管理,同时赋予日常管理、安全保卫、设备运行和维护新的管理内容和方式(如水、电、煤气远程抄表等)。
SCS又称综合布线系统(Premises Distribution System,PDS),它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来,并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。
智能建筑采用的计算机网络技术主要有以太网、FDDI网(Fiber Distributed Data Interface)、异步传输模式(ATM)、综合业务数字网(ISDN)等等。
2.智能建筑的功能特点
(1)性能良好的通信设备,具有多种内部及外部信息交换手段;
(2)能对建筑物内部机械电气设备进行综合自动控制,实现运行状态监视和统计记录的自动化,以及安全状态监视为中心的防灾自动化;
(3)具有电子计算机系统,能实现办公自动化;
(4)具有充分的适应性和可扩展性;
(5)所有功能可随技术进步和社会需要而不断向前发展。
二、智能建筑的火灾特点
1.火势蔓延快
建筑物越高,风速越大,热对流效应越明显,火灾的蔓延扩大速度也越快。另外,数量众多的楼梯间、电梯井、管道井等竖向管井烟囱效应大,也是火灾迅速蔓延的途径。
2.起火因素多
建筑内部功能复杂,电气化和自动化程度高,电器设备多且用电负荷大,漏电、短路等故障的几率增加,容易形成点火源;另外,由于建筑内人员众多,人为因素引发火灾的几率也会增加;再者,装修过程中大量使用的高分子材料,耐火等级低,容易燃烧。
3.疏散难度高
火灾发生时,普通电梯自动切断电源停止使用,由于建筑内人员众多,难以在较短时间内将人员全部撤离危险区。
4.经济损失大
智能建筑的OAS、CAS中各种电器设备众多,一旦发生火灾,这些设备极易燃烧,会造成巨大的经济损失。
三、智能建筑火灾的防控对策
1.设置防火分区,控制火势蔓延
按照国家消防技术规范的要求划分防火分区,进行防火分隔,减小建筑物水平的对流效应和竖向的烟囱效应,防止火势大面积蔓延。
2.严格防火管理,落实管理制度
要选用安全可靠的电器产品和燃气设备,不使用明火或电热丝的电器和燃器设备器具,其次电器设备及其线路和燃气设备及其管道按标准、规范要求安装铺设,不得擅自乱接、乱拉、乱装。供气管道在地面进入建筑前应设置紧急切断阀。对电气设备、燃气设备、机械设备等,必须定期维持保养,发现故障及时修复,使其始终处于良好状态。
3.使用阻燃材料,提高耐火等级
建筑装修和室内装修采用阻燃材料,是预防火灾扩大蔓延的有效措施。在建筑中消除火源是不可能的,但是采用不燃、难燃装饰或陈设是可能的,尽可能采用不燃材料或难燃材料做好内部装修,提高建筑的耐火等级,是从根本上减少火灾发生、避免和减少火灾伤亡以及财产损失的重要措施之一。
4.增加疏散途径,加强自救教育
一方面,建筑设计时要设置消防电梯和疏散楼梯,保证在发生火灾时,疏散途径安全畅通;另一方面,要加强建筑内人员的安全自救教育,使他们熟知各种避难方法,提高他们的心理承受能力,从而在火灾发生时能够有序、有效地安全疏散。
参考文献:
[1] GB/T 50314-2000,智能建筑设计标准[S].
[2] 姚文华.对智能建筑设计的思考[J].合作经济与科技,2010,5(392):127-128.
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[5] 王旭东,刘宝利.智能建筑与消防[J].建筑科学,2008,24(10):8-10.