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关键字:智能建筑;设计原则;电源机房;
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
改革开放以来,我国的社会获得了快速发展,人民生活水平不断提高,我国城市化进程得到快速发展,使得现如今的城市人口数量不断增多。有人居住的地方就得有足够的住宅区,因此,如何在有限的城市住宅空间内,设计出能够满足越来越多的城市居民需要的房屋建筑,已经成为现今建筑行业面临的关键问题,智能建筑是适应社会发展的大势所趋,同时对智能建筑的设计提出了更高的要求,电源机房作为智能建筑的核心组成部分,对其进行科学的设计是整个智能建筑能否稳定运行的关键。本文阐述了智能建筑的概念和能建筑中电源机房的设计原则,从而为智能建筑能够获得更为广泛的推广和发展奠定了基础。
智能建筑的概念
智能建筑是近年来提出的一个新的房屋建筑概念,它改变了传统的建筑理念,目前应用于我国的一些大型的公共建筑和一些高层的建筑中,它是在建筑这个平台上,将办公自动化、通讯网络都在建筑中得以充分的利用,并将建筑结构、服务管理系统进行了最优化的结合,从而使它们达到最佳的运行状态,为提高人们的生活质量,给人们提供一个更为舒适、更为安全、高效、便利的建筑环境做出贡献。
智能建筑电源机房的概念和设计规则
2.1智能建筑电源机房的概念
智能建筑的电源机房能够为整幢建筑的提供电能,它相当于整幢智能建筑的心脏,因此足以见得它对智能建筑的重要性。一般情况下智能建筑的电源机房的组成部分包括变配电所、不间断电源机房及柴油发电机房等。通常情况下,在对电源机房进行位置的选择时会靠近电负荷中心,它可以为智能建筑提供更为安全、可靠、节能的电能。
2.2智能建筑电源机房的设计原则
电源机房是智能建筑中一个十分关键和核心的设计,它除了普通建筑中所要求的设计规则以外,还有一套智能建筑所必须遵循的规则,其主要包括:GB/T 503l4—2000智能建筑设计标准、GB/T 50311—2000 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范、GB 50174—1993 电子计算机房设技术规范等。
智能建筑的电源机房位置选择的环境要求
电源机房为整幢智能建筑提供电能,如果不能保证电源机房的环境良好,就不能保证智能建筑的有序稳定运行。智能建筑并不意味着所有的设备都实现了智能化操作,就对环境没有特殊要求,相反越是在智能建筑中它对环境的要求越高。在对智能建筑的电源机房进行环境设计时需要考虑两种环境:一是可视环境,主要包括环境中的空间及空间内的照明情况;二是不可视的环境,主要包括环境中的温湿度情况。
智能建筑的电源机房的设计规则
在智能建筑中一般是实现了办公自动化系统、通讯网络系统及建筑相关设备的优化结合,在具体电源机房设计中需要遵循以下规则:
4.1完善的办公自动化系统
在我国当前进行智能建筑建设的主要是一些大型的公共场所和一些高层的建筑,因此在智能建筑中配备完善的办公自动化系统是必须的,作为办公自动化系统能够对内外的各类信息进行综合处理,并提供决策和支持。
4.2现代化的通信网络系统
在现代的社会是一个科技、电子信息技术高度发达的社会,在智能建筑中完善的通信网络系统更是其必须具备的,只有有了现代化的通信网络系统才能够为建筑内的人们提供最快捷、最准确的信息,并也能够对信息进行及时接收和传递,提供有效的信息服务。
4.3具备配套的建筑设备
(1)电源机房设备
在智能建筑中电源机房的组成部分包括变配电所、不间断电源机房及柴油发电机房。其中所包括主要项目有:电能计量、电源的电压值显示、变压器超温报警设备等。
(2)智能建筑的其它相关设备
对智能建筑的其它相关设备主要包括对机房的热力设备、安全防范设备、柴油发电机设备等,这些设备都对电源机房的运行情况进行了实时监控,对相关数据进行测量和记录,一旦出现故障就及时发出警报,便于及时修理,防止为建筑内的人群带来不便。
热力设备:
热力设备也是针对电源机房而设立的,它能够对相关系统的运行情况进行监控、并对数据进行测量和记录。
安全防范设备
因为电源机房对周围环境的要求较高,因为其安全性对智能建筑的安全运行十分重要,因此必须建立相应的火灾自动报警系统和消防联动系统,对设备进行实时监视和联动控制,从而确保了电源机房的安全。
柴油发电机设备
柴油机发电设备是智能建筑电源机房的主要组成部分,当前使用的一般是智能型微机来控制柴油发电机组。其在电源机房的主要功能表现在当市电的供电系统出现故障不能给建筑供电时,该设备就能自动起动控制系统自主为整幢建筑供电,同时也会自动脱离电网,防止当市电电网恢复供电正常时造成倒送电。当市电电网供电恢复正常时,机组经市电检测,能够自动退出系统,负载切换到电网供电,之后机组自动启动备用状态。同时该系统也有完善的自动保护系统,当前一般采取的都是智能型的多功能保护器,从而能够有效地防止该设备受到损害。
结语:
现今社会的各类房屋建筑越来越追求功能的丰富和造型的新颖,特别是近年来逐渐在建筑行业升温的智能建筑,它给建筑行业带来了新的革命,致使对智能建筑的设计要求越来越复杂。电源机房是智能建筑中的一个核心部分,它为整幢智能建筑提供电能,因此它设计的好坏将直接影响着智能建筑能够稳定运行。本文阐述了智能建筑及其电源机房的概念,并对智能建筑的电源机房设计规则进行了相关探讨,从而为智能建筑能够得到更广泛稳定的发展奠定了基础。
参考文献:
[1]林翰.智能建筑的电源机房设计[J].工程设计CAD与智能建筑,2001(08)
[2]李洪祥.浅析智能建筑中电气施工存在的问题及解决对策[J].黑龙江科技信息,2013(02)
关键词:绿色建筑;智能建筑;一体化发展
引言
随着全球经济的高速发展,面临的问题也层出不穷。能源问题成为当今世界面临的巨大挑战,而传统的高耗能建筑模式显然使其异常放大。许多发达国家纷纷意识到事态的严重,近年在建筑模式的实施中融入了大量的绿色与智能相结合的建筑理念,突出智能建筑的智能功能和绿色建筑的环保意识、节约能源、减少污染,以实现社会发展的可持续性。我国当前的社会发展战略是也走可持续发展道路,对于当代建筑来说也必须由传统的高耗能发展模式向现代绿色发展模式进行转变,绿色建筑和智能建筑的技术的发展正是这一转变的具体实现。随着现代社会各方面发展的不断智能化,智能系统不断发展,智能系统的功能、运行技术将是绿色建筑不可分割的重要部分。因此,如何使绿色建筑和智能建筑一体化发展是实现我国建筑事业实现可持续发展的重要途径。
1 绿色建筑和智能建筑的概念和特点
1.1 绿色建筑的概念和特点
绿色建筑指在建筑的有效安全周期内,最大限度的节约资源、保护环境、减少污染,为人类建造健康、舒适与自然发展相适应的建筑。绿色建筑的特点体现在建筑遵循了节约资源、保护环境的可持续发展原则,体现了建筑绿色化的理念。绿色建筑充分体现了以人为本和因地制宜的建筑理念,结合了人文因素、地域等方面因素,建造符合地区社会可持续发展的建筑。
1.2 智能建筑的概念和特点
智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备和管理根据所需要求进行最科学的优化组合,从而建造出一个舒适、便利的建筑环境。现代科学技术的发展同时促进了智能建筑的智能化发展。智能建筑的出现加快了现代建筑的发展步伐,建造出了更加舒适、安全、便利的环境,同时较之传统建筑模式很大程度的节约了建筑资源的投入,满足了各种对建筑物环境功能的特殊需求,实现了建筑功能的最大化。
2 绿色建筑和智能建筑的作用及相互影响
2.1 绿色建筑的作用
绿色建筑是对环境无害,充分利用自然环境资源的节能环保型建筑。绿色建筑能够减轻建筑对环境的负荷,节约资源和能源的消耗;同时又能提供健康、安全、舒适性强的居住办公环境;与自然环境和谐相处、持续发展。现代绿色建筑采用了节能的建筑设计结构,根据自然通风和太阳能取暖的原理进行设计的建造,减少了电和水资源的消耗,充分利用自然环境的优势达到节约能源的目的。绿色建筑强与自然资源相互结合,利用自然界富足的材料进行建筑,同时使建筑物的空气质量和对人体健康的控制和保护起到了很好的补充。绿色建筑的舒适性更加的符合现代人类要求的居住和工作环境,使其有一种与大自然融为一体的感觉。
2.2 智能建筑的作用
现代科学技术的快速发展,建筑事业的发展也应该适应发展需求发挥科技的力量,智能建筑的出现充分体现了科学在建筑领域的中重要作用。以现代化大厦为例子,水电的耗能是整个大厦的主要消耗,在北京,总建筑面积近56万m2的国贸大厦其中1d的水电等能源的消耗费用就30万元。为了减少不必要的能源消耗,国贸大厦运用了智能化的节能设备,一年的时间里节能效果明显,智能系统的发展和应用充分给建筑的能耗问题上起到很好的缓解作用,实现能源的可持续利用。智能建筑的发展能够满足不同环境功能的要求,使人类的生活和居住环境更加科学合理和方便。
2.3 绿色建筑和智能建筑的相互影响
绿色建筑是将可持续发展理念引入建筑领域的发展结果,也是未来建筑事业的发展趋势。现如今,世界各国都在逐渐重视对绿色建筑的探究,由于世界各国经济发展水平、科学技术力量等诸多因素,对绿色建筑的研究成果也存在差异。智能建筑本身的发展也是朝向绿色建筑发展,智能建筑也是实现绿色建筑目标的重要组成部分和发展手段,要实现绿色建筑的功能,必须要结合智能建筑的相关功能,特别是计算机技术、自动化控制技术、先进科学的建筑设备等建筑控制技术。总之,智能建筑是绿色建筑的技术支撑和实现手段,绿色建筑是智能建筑的最终目标。
3 绿色建筑一体化的发展
3.1 绿色建筑一体化面临的问题
目前,绿色智能建筑一体化正处在发展初级阶段,严重缺乏国家的统一规范标准,绿色智能建筑仅仅伴随着国家经济的发展脚步,没有独立的发展空间和完善的管理制度。国家没有明确的政策方针支撑绿色智能建筑的发展,没有制度合理科学的管理制度,发展的速度远远落后于世界先进水平。我国智能建筑起步较晚,加上目前智能功能需求都是由业主提出但是设计通常都是由设计院完成,而智能化的设计与建筑的设计常常存在不协,系统运行达不到预想效果;在工程规划、设计、实施施工、质量监督等方面并没有具体实用的标准规范;从智能建筑技术的研发和产品的开发上缺少科学的指导和监督,使智能技术产品有效的作用得不到利用;没有科学的管理制度,注重结果的好坏严重忽略绿色智能建筑的集中管理。
3.2 绿色智能建筑一体化的提高
(1)技术的提高
智能化是技术的综合利用和信息集成,安全防范体系、信息管理体系、信息网络系统构成了智能化的基本体系。这些系统体系的技术并不成熟,集中管理体系还不完善,主要还是依赖于国外的智能化系统产品。我国应加大对智能化技术的研发力度,借鉴国外先进技术,研究符合我国智能化建筑的发展要求,要结合实际发挥国内优势的方面做出智能化技术提升、系统的升级。
(2)质量的提高
目前,我国绿色智能建筑一体化建筑产品主要都是由国外厂商提供,绿色智能系统的集成也是由国外先进技术公司提供,在技术、施工方法、质量及质量监督、管理工作等等方面都存在一定的问题。国内生产的绿色智能建筑产品技术的不成熟、质量的不过关是阻碍其发展的重要原因,无法生产符合用户需求的高科技产品。我国政府部门应该加强相关质量监督的行动计划,确保绿色智能一体化产品在生产源头上做好质量的把关,同时确保建筑施工的质量。
(3)可持续发展意识的提高
现代绿色智能建筑一体化的发展首先是要通过提高可持续发展意识,人类的发展在任何时候都会受到环境的影响,如何充分利用自然环境又要保证环境的持续性发展是现今各个领域都要面对的难题。地球只有一个,自然环境是人类赖以生存的场所,是我们共同的家园。保护“家园”是我们每个人义不容辞的事情,保护环境已经成为世界性的问题。人类发展的结果只有两种:一种是继续无限度的消耗自然资源,以破坏环境资源为代价来促进经济快速发展,自然环境资源的消耗殆尽。第二种就是注重对自然资源的合理科学利用,充分发挥每一份资源的作用,再创造出可持续利用的资源,加大力度对自然环境的保护,遏制资源的无限消耗,实现人类和自然的协持续共处和发展。在现代建造中,我们要从绿色环保的角度出发,充分意识到自然环境的重要性,创造出符合现代社会发展的绿色智能一体化建筑。
4 结束语
绿色智能建筑体系是建筑业、房地产业和国家可持续发展的追求的战略目标,智能、绿绿色环保技术发展异常迅速,各行各业中得高新科技都会直接影响或间接反映到绿色智能建筑中。因此,加快绿色智能建筑一体化发展是促进建筑事业、经济发展的重要手段。
参考文献
[1]陆伟良.智能建筑发展方向的探讨[J].低压电器.2009(18).
关键词 :物联网 ;智能建筑 ;应用 ;发展 ;高校智能化1 物联网以及智能建筑的体现方式
探讨物联网及智能建筑的体现方式之前,我们首先就必须要了解两者的基本概念,只有了解了基本概念才能够真正谈得上提升建筑智能化水平。下面本文就来分别分析物联网及智能建筑的概念和体现方式。
1.1 物联网
所谓物联网主要指的是事物之间相互连接的网络,物联网同互联网相比有着明显不同。物联网是以互联网为基础的,是对互联网的延伸及发展。互联网是信息之间的交流,而物联网则是物品之间的交流。当前我国的物联网技术开始得以发展,物联网的应用范围也越来越广泛。网上购物、电子银行、教学医疗等领域都能够看到物联网的影子。在实际工作过程中对于物联网,人们的重视程度越来越高。加强对物联网的研究应用已经成为今后发展的必然选择。
物联网技术是现代信息技术发展的必然产物,在实际工作过程中物联网技术已经成为我国今后发展的重要的新兴产业。云计算技术、传感器技术、网络传输技术都与物联网技术有密切联系。所谓网络传输技术指的是网络层之间的传输定位技术,网络传输技术包含互联网、WIFI 以及移动互联网通信技术。传感器技术则指的是物件的传感、执行以及近距离通信等。云计算技主要是利用不同区域的高性能计算机来进行有效沟通融合,最终为物联网提供科学高效地数据管理、分布式计算等服务平台。
1.2 智能建筑
智能建筑就是根据客户需要来对建筑物的管理、结构、外观、服务以及设备等进行高效组合从而最终满足客户需要。智能建筑的最终目的就是要能够使得建筑物成为一个健康、优雅、舒适的建筑体。自动控制技术、计算机技术、现代通讯技术、建筑技术是智能建筑技术的四大基础。提升智能化水平就必须要加强对这四种技术的研究。智能建筑理念当前已经被人们广泛认同,并应用得到了各个领域。照明系统、节能减排监控系统、安防消防系统集成就是智能建筑理念的典型体现。物联网技术带给了智能化领域一场翻天覆地的革命,颠覆了传统的思维方式。这场革命把人的思想融入到智能化体系中,把电子芯片放置于建筑、各类管网、空调设备等物体中,甚至是人类无法达到的区域,如楼层、墙体、夹板等建筑物内部隐藏的众多管线和阀门中,通过物联网实现了管理人员对小至一栋楼宇,大至一间学校,甚至整个社会的实时监控和管理,实施更为有效和统一的控制与管理。可以说,建筑业下一个重要的发展就是依靠智能建筑、智慧建筑的飞跃发展。
2 物联网在建筑智能化中的应用
2.1 物联网应用现状
物联网是一种先进的专业的技术,这项技术本身获得了较快发展,在实际工作过程中这项技术也到了广泛应用。设备之间通过传感器联网,人们可以就更加真实地了解电子设备的使用信息。照明系统、空调冷暖系统、给排水系统、安防消防系统与电梯系统就是其中最为典型的智能设置,也是物联网应用的具体体现。在互联网技术快速发展的背景下,局域网的应用是值得注意的。局域网应用过程中经常采用总线型或者是环型树型拓扑结构。这些拓扑结构有助于人们资源间的共享。
2.2 物联网在建筑智能化中的具体应用
建筑智能化离不开物联网技术,物联网技术已经贯穿到了建筑智能化的各个环节中。物联网技术之所以能够得到广泛应用主要在于无线网络的普及、网络宽带化。当前无线网络获得了较快发展,无线通信技术在智能建筑中得到了全面应用,网络宽带化的形成能够满足各方面的要求及应用。智能建筑之所以能够实现关键在于现代网络技术的发展使得物与物之间的连接成为了可能。本文以大学校园为载体,详细叙述物联网在校园建筑智能化中的具体应用,物联网技术具体应用在校园以下领域 :一是智能教学中的应用。智能教学主要包括了计算机多媒体教学、网络教学、电子图书阅览等。建立实时和非实时的多媒体教学系统,利用网络进行大面积的远程或者直接教学,系统可供优秀课件储存、下载、点播,同时教师可利用多媒体技术进行全方位的互动教学,这样既丰富了教学手段,又提高了教学质量。设计者在考虑校园全数字多媒体教学网络布线系统应充分考虑建成后的需求,并应充分考虑网落全覆盖,在教室的各个位置都可以利用 WIFI 上网互动教学。教室内由多媒体电子讲桌统一控制所有设备,包括投影机、投影幕、计算机、视频展示台等设备。通过控制面板可对各种设备进行切换和操作,如可切换控制各种设备的播放,选择频道和调节音量大小等。二是节能减排中的应用。节能减排是校园智能建筑发展的必然趋势。它将能够有效降低建筑能耗。具体而言,物联网技术在节能减排系统中的应用主要是通过在空调设备内安装感知组件,从而动态地获得各种环境状况信息(温度、湿度等)。之后通过上传数据分析,最后由节能管理一平台来全面自动地调控空调系统本身的负载端设备,把环境温度的有效控制在一定范围内,避免因为人为操作不当造成过冷或过热。我校大学城校区所有教学楼宇的暖通空调系统都采用远程节能减排监控系统作为管理辅助,当教室内无人或少人时,系统可远程关闭或调节温度,有效的节能减排的同时为我校节能大笔费用。当前较为流行的监控通信技术主要是 ZigBee 系统,在实际工作过程中通过该系统将能够实现对室内湿度、温度的实时监测、同时还能够有效增强节能运行管理效果。该系统本身还具有搜集数据、分析数据、输出打印报表、传输无线内网、合理评价能源消耗等功能。三是智能校园安防中的应用,智能化的安防系统为校园安全提供有先进的保障系统。传统的安防系统存在着较多问题,新形势下在物联网技术支持下的智能安防系统与传统系统相比具有明显的优势。采用物联网技术支持下的安防系统将能够全面科学高效地处理相关信息,准确性以及处理速度都将能够得到有效提升。视频监控、出入口控制、入侵报警以及电子巡逻是智能安防系统的主要内容。摄像机主要分布在华工校园主要出入口、停车场、每栋新建教学大楼的每一层的主要出入口、围墙、建筑等。在值班控制中心的值班人员可以 24 小时监视摄像机画面 , 随意切换画面,并可在较长的时间内存储录像 , 提供犯罪证据。智能化传感器和红外线传感器的应用将能够实现对非法侵入信号的有效防范,这对于避免误报警也是很有意义的。四是智能校园后勤保障中的应用。主要运用为校园“一卡通”,校园“一卡通”系统实现教学科研、校园办公、远程教育、物业管理、图书借阅、身份认证、食堂就餐、医疗就诊等多项功能综合智能卡。这些功能不是简单的叠加,而是利用信息化的手段,将各种资源数字化,方便统一管理。当前的一卡通系统主要是涉及到数据库、一卡以及一网三个层面。建议采用先进的控制网络作为分散的控制设备、数据采集设备之间的通信连接 ;系统主干采用以太网,通过路由器连接校园网,终端设置若干个信息输入和输出控制器。建议采用非接触 IC 卡,通过非接触 IC 卡比起以前插卡式的 IC 卡更加先进、安全、可靠、实用,既保护了学生个人信息,又便于使用。一卡通系统同时应能支持多种网络协议,具有开放性和标准化的特点,并保证运行的安全可靠性。物联网技术的科学高效的应用能够有效提升校园建筑的智能化水平,为学校的教学、科研、办公、后勤管理和物业管理等提供稳定的数据平台,有效地提升建筑物的舒适度,保证校园的安全,为建设一所国际化的校园奠定了坚实的基础。制定完善的校园智能化建设方案应根据学校的明确需求,遵循先进性与实用性相结合的原则,避免造成功能上的闲置。总而言之,加强对物联网与智能化建筑完美融合的研究已经成为今后校园智能化发展的必然选择。
3 智能建筑在物联网时代的发展
物联网技术同智能建筑是相互联系,相互促进的。物联网技术在智能建筑中的应用是时展的必然结果。反过来说智能建筑在物联网时代将会得到较快发展。作为一种理念,智能建筑已经被越来越多地人接受,智能建筑所包含的绿色环保、人工智能等理念使得不同用途的建筑物都开始提升自身的智能化水平。物联网时代,智能建筑获得较快发展主要表现在以下几点 :一是智能建筑的范围将会不断扩大。当前智能建筑的理念已经扩展到到了住宅楼房、学校以及办公商业等领域。智能建筑、智能小区以及智能城市等逐渐发展起来。智能建筑的前景越来越广阔。二是智能建筑同绿色节能建筑有机结合在了一起。智能建筑同绿色节能是有密切联系的。智能建筑同绿色节能建筑的理念相结合将有助于降低建筑能耗,能够有效解决环境问题。在环境问题日益突出的背景下采取这一措施更显迫切。三是智能建筑外延的发展。随着智能建筑数量的不断增多,建筑结构,建筑材料也将会向着智能化的方向发展。以上三点都体现了在物联网时代智能建筑的快速发展。
4 结语
在信息技术快速发展的今天,物联网技术已经成为当前时展的潮流。随着现代信息技术的快速发展和不断融合,物联网时代真正到来。在物联网时代,智能建筑将获得更快的发展。物联网技术的应用将能够有效提升建筑物智能化水平,智能建筑的快速发展也能够促进物联网技术的进步,两者之间联系紧密,同时也能够相互促进。本文首先分析了物联网及智能建筑的体现方式,而后重点分析了物联网在校园智能建筑中的应用以及物联网时代智能建筑的发展。可以相信,随着今后科学技术的逐步发展和人们生活水准的提高,我国智能化建筑的水准将会有更大的发展空间。充分利用各种新技术,不断发展和完善智能化系统,开创一个安全、智能、便捷的新时代,让人们充分体会到科技给生活带来的巨大变化。
参考文献
[1] 楼冀阳 . 物联网在智能建筑领域的应用 [J]. 中小企业管理
与科技,201(41)
[2] 孙禄明 . 基于新型网络技术的建筑智能化项目应用案例
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[3] 魏宏飞、黄宗建 . 浅谈物联网技术和建筑智能化 [J]. 现代
营销,201(39)
作者简介:
关键词:智能;建筑; 施工技术
Abstract: in recent years, intelligent building and system in intelligent building technology develops quickly, become the research focus. This paper first from the definition of intelligent building and constitute two are analyzed, and then the system in intelligent building technology were discussed.
Keywords: intelligence; Architecture; Construction technology
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
1引言
建筑,除了造型美观、结构稳定和布局合理等基本要求之外,随着高新技术的快速发展,人们对建筑在信息交换、安全舒适、和便利节能等方面提出了更高要求,于是,智能建筑应运而生。智能建筑集成化系统,通过建筑内部的计算机网络、通信和自动控制等设施来实现建筑功能的扩展。
2智能建筑
2.1智能建筑的定义
到目前为止,国内外对于智能建筑有着许多不同定义,尚未完全统一。但从下面给出的几种国内外较有影响的定义来看还是能够比较清晰地了解智能建筑概念的内涵。
1)美国智能建筑协会(AIBI)定义
智能建筑是指通过将建筑物的结构,系统,服务和管理4项基本要求以及它们之间的内在关系进行最优化,从而提供一个投资合理的,具有高效,舒适,便利环境的建筑物。
2)日本智能建筑协会定义
智能建筑是指具备信息通讯,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。
3)欧洲智能建筑协会定义
智能建筑是使其用户发挥最高效率,同时又以最低的保养成本最有效地管理其本身资源的建筑。
4)国际智能建筑协会(IIBI)定义
智能建筑必须是在将来新的要求产生时,可以导入相适应的新技术的建筑。
5)国内定义(学术界)
智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术,通信技术,信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,所获得的投资合理,适合信息社会需要并且具有安全,高效,舒适,便利和灵活特点的建筑物。
智能建筑的本质,简单的说就是为人们提供一个优越的工作与生活环境,这种环境具有安全,舒适,便利,高效与灵活的特点。
从以上的定义中可以看出,不同定义都有其各自相关的背景,在主旨内容相同的情况下,又有着不同的内容与含义。但定义的不同不等于是歧义,而是定义者出发点的不同。智能建筑是发展的,对它的理解也应以发展的眼光对待。在不同的阶段,对于不同的国家,不同的应用环境,智能建筑有着不同的含义。
2.2智能建筑的构成
现代“智能建筑系统”(IBS)通常配有通信自动化系统(Communication AutomationSystem,CAS),办公自动化系统(Office Automation System,OAS)与建筑楼宇自动化系统(Building Automation System,BAS)这三大系统,它可以将这三大系统结合在一个综合平台上,使建筑成为具有高效舒适的办公和活动场所,这就是平常大家说的3A系统。
在社会上,人们常常把服务于建筑的上述自动化的多少,用来表明该建筑物的自动化(智能化)程度,由于“自动化”一词的英文字头是“A”,所以往往有该建筑物是“3A”建筑或“5A”建筑甚至“7A”之类的建筑。实际上是这三大系统又包含各自的子系统,有的人为了炒作概念,将有些子系统单独独立出来,分别也叫一个什么“A”。比如安全防范系统,火灾报警系统,有的人单独将它们独立出来分别叫安全防范自动化系统(SafeAutomation System,SAS)火灾自动化系统(Fire Automation System,FAS),其实这两个系统就大的类别上是属于楼宇自动化系统(BAS)的,当然这种分法没有强制性,仁者见仁智者见智。
智能大厦的通信系统为用户提供高质量、宽频带、高速率的语音、数据、图象信息,包括楼宇内部的通讯(内部网、电视会议)和与外部的信息交换(Internet、E-Mail);智能大厦的控制系统可以在几乎不用人为操作和控制的条件下,实现多种多样的管理和服务功能,包括火警和盗警的自动报警响应及电子巡更、闭路电视监控,对室内温度、湿度、亮度、通风度进行最优调控等;智能大厦的办公系统通过各种先进的电子信息处理技术大大的削减了日常的文书处理和传递工作,使商务活动实现无纸化,大大提高了办公效率。由于智能大厦系统不但为使用者创造了优越的软环境,而且节约了建筑物业主与经营者的人员和物力的开支,极大地提高了对建筑物的管理和把握的能力,增强了大厦的竞争力,满足了各行业对现代商厦的要求,因此它一出现,便成为建筑业界的焦点、地产开发商的新宠。
3智能建筑系统技术
随着科学技术的进步,计算机及网络技术(Computer)、现代通信技术(Communication)、现代控制技术(Control)以及现代建筑艺术(Architecture)得到了广泛应用,在推动人类社会进步的同时,也改变着人们工作、学习和生活方式,从而促使人们对社会的信息化、工作与生活的自动化、居住环境的舒适化与安全化提供了更高的要求,使智能建筑以及与之相配套的建筑智能化系统获得飞速发展。
现代化的城市建设过程已从最初的建设单个智能建筑发展到建设成片智能型数字化社区,乃至采用最新高科技手段,建设现代化、智能化、数字化和网络化的新型智能城市。智能建筑一体化集成管理的能力是智能建筑最重要的特点,是区别智能建筑与传统建筑的分水岭。同样,一体化集成管理的能力大小,也就是智能建筑系统集成度的高低,从根本上反映了智能建筑的“智商”程度。智能建筑系统集成不是目的,也不是一套系统、设备、软件,而是一种思想、方法和技术手段。
系统集成指的将智能建筑内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上和功能上连接成一体,实现信息综合、资源共享和设备的互操作化。
智能建筑系统集成有两个主要的研究问题。
1)智能建筑系统集成技术。各子系统内部的技术千差万别,通过何种技术把各个同构或是异构子系统互连在一起,实现信息的共享和设备互操作,这是智能建筑系统集成技术研究的主要问题。
2)智能建筑系统集成模式。在工程实践中,不同建筑根据功能需求和投资预算,选用的子系统和实现的智能化程度不同。7
关键词:智能建筑;建筑;电气技术
中图分类号:F470.22 文献标识码:A 文章编号:
一、 建筑电气技术与智能建筑的概念
建筑电气技术的基础是电气工程技术,包括信息技术在内的电工、电子和电控技术。因为同时有着不同学科的的专业特点,所以不能单纯的说它属于哪一个学科,是现代建筑中可用性极强的技术手段,特别是今年新出现的智能建筑概念中常常得到体现。
智能化建筑是指所建建筑具有电视、光缆、数字通信等相关技术融为一体的高品质建筑,将建筑的品质、功能、设施等相关服务进行提升,构想出更加适合满足人们需求的人性化建筑,能够更加便捷的满足人们需求,把人们日常家庭需要做的更加便捷化、节能化、科技化。从而在更大程度上满足人们的需要,在实现三大自动化的同时,再进行自动化设计创想,将建筑新品质性能不断增强,构造出更加完美的智能化建筑。
二、 建筑电气技术在智能建筑中的作用
在建筑工程不断发展的前提下,建筑技术也相应进行着一次又一次的技术革新,只有在建筑技术上达到了一定水平,才能实现智能化建筑,不管建筑技术怎么发展,电气技术却是始终长伴左右的,智能建筑是运用电子设备所进行的,大量不同的电子设备运用在同一个建筑中就实现了智能化建筑,要想使这些设备进行正常工作,那么就需要布线技术、电源技术等相关电气技术体系的支持,所以说在建筑领域中,电气技术占有不可代替的位置。
在智能建筑建设中运用了数以万计的弱电系统设备,都以建筑电气技术为依托。如果没有电气技术的运筹帷幄,那么不但施工中要产生大量人力资源的冗余消耗,就是弱电系统设备个体之间的干扰排斥现象也会使智能建筑中随处可见的弱电系统陷入瘫痪。而建筑电气技术就将弱电系统的分布有计划的设计安装,解决了弱点系统之间的排斥和干扰。优化建筑的资源配置,将建筑施工中的浪费现象降到最低。
而且,对于智能化建筑来说,建筑电气的作用不仅只体现在解决弱电系统的弱点,它在智能化的其他领域均有体现,例如帮助实现智能建筑中的全天二十四小时全方位监控和智能建筑各形式的信息传递等方面。
在电子监控技术方面,建筑电气设计摒弃了老式的计算机集中监控以及集散式控制的办法,转而研发新技术,开拓新领域,在现场总线系统模拟、以太控制网络开发、网络的集成控制以及各种新兴的计算机操作技术在监控领域的应用中做出了突出贡献,大大推动了智能建筑监控技术的发展。
与监控技术结合最紧密的便是安全防范技术。在安防技术发展的初期,安全防范系统中包括电视监控、通道控制、入侵报警、人员巡查、无线对讲、边界防越等子系统均是各自独立的,相互之间的信息交流有限,难以在同一时段内做到对智能建筑进行全面的监控。而当代建筑电气技术已经实现了子系统之间的联动协作,大大提高了安全防范系统的严密度、可靠度和实时度,为智能建筑提供了良好的安全保障。同时,随着各个子系统的相继数字化,整个安全防范系统也不断向着数字化、规模化、综合化的方向发展。
智能建筑是为人们的办公和生活提供便利的人性化建筑,所以发达而完善的通信网络是智能建筑中不可缺少的设施。智能建筑中的通信网络主要包括计算机网络、电话通信网络和双向有线电视传输网络等。而网络的布设和网络间的信息传输离不开建筑电气技术的支持。新兴的以太网络传输技术以其灵活的布线技术、优越的使用性能、高效的传输速率、方便的维护手段和合理的安装价格成为了当代应用最广泛的网络通信技术。通过采用以太网络进行数据传送,极大地促进了智能建筑内部的信息交流,为人们的工作和生活提供了方便。
三、 建筑电气技术在智能建筑设计中的注意事项
建筑电气技术在智能建筑的设计中应该注意遵循以下事项:
1 经济方面
建筑电气技术在智能建筑的设计中要遵循经济实用的原则,做到经济节约、技术可靠、质量过关。在实际的工程中,建筑电气设计的方案应符合智能建筑的发展趋势,合理选用新技术,保证技术的安全可靠,选用经过检验的合格产品,利用新型的技术来简化系统的设计,从而减低工程造价,保证经济上的合理,降低投资的成本。
2 设计方面
在对智能建筑进行建筑电气设计时,应该做到脚踏实地、实事求是,不能盲目追求不可能达到的目标。智能建筑的功能全面、设施复杂,对设计和管理的要求较高,不同设备均有自身的缺点和局限性,功能和性能上也有着一定的差别,想要盲目追求最新和最全是不切实际的。若片面的追求设备的先进和功能的齐全,不仅在设计上会存在意想不到的难题,还会加大项目实施的难度,并抬高投资成本,增大运行所需的费用,造成了资源的浪费,却难以达到预想中的效果。合理的建筑电气设计应该从每个项目的基础出发,选取适合的设备和系统,采用恰当的技术,保证设备和系统的功能得以充分发挥,不仅能够满足智能建筑的设计要求,也降低了运行管理的难度。
3 质量方面
首先,在工程的每一个阶段都应认真审阅和校对设计图,确保工程的每一个细节都准确无误。其次,操作的过程要严格遵循电气施工质量规范,采用合格的材料和设备,严禁使用伪劣产品,保证工程的安全可靠。
4 建筑电气技术在智能建筑设计中的应用现状与发展趋势。
建筑电气技术的发展在智能化建筑出现以前就已经得到了广大建筑设计者的青睐,但是由于没有像智能化建筑这样大量集成的将建筑电气技术融合在一起的方式,所以之前的运用也多停留在简单的使用一种或多种弱电系统,做不到各设备间的协调运用。随着建筑智能化概念的提出,各地涌出了各种智能化的建筑先驱,但是由于以往弱点设备的独立应用,使智能建筑的施工设计中少有可借鉴的解决各设备冲突和协调共存的经验。而且随着弱电设备的发展,设备的结构功能等也越来越多、越来越复杂,在智能建筑中的应用也越来越难以设计安排。但是随之相反,随着弱点设备的发展,建筑电气技术却没有跟着显著的变化。面对目前兴起的各种建筑方式,过去的建筑电气技术在实际应用中已经显得力不从心。管理困难、安全上限不高、节能不明显以及使用方式过于繁琐等缺点渐渐暴露出来。但是依靠建筑电气技术的来实现的智能建筑的各中科技化智能化功能(温度控制、空气调节、供电照明、安保、运输、通信等)不是一时一刻的运行,而是要实现全天候二十四小时的稳定运行。这就给建筑电气技术提出了考验,怎样实现智能建筑中各设备的取长补短、协调发展,是电气技术的重点。建筑技术经过大量的实践和科研升华,目前已经产生了以太网络传输技术、场控制总线技术、强电技术、弱电技术等先进的建筑电气新技术手段。给智能建筑概念的实现提供了强硬的技术支持。
四、结语
建筑电气技术的不断发展使建筑的内涵又上了一个新的台阶,智能化建筑的各种功能都得到了长远的解决方案,安全节能高效,是新时代社会的标准,也是智能化建筑要不断钻研不断实现的目标。建筑电气技术与智能化建筑的融合,适应社会发展需求,使中国的社会发展上了一个新台阶。
参考文献
关键词:智能建筑;弱电工程;系统集成;BAS;BMS;IBMS
智能化建筑在建筑建设项目中所占的比例逐年增加。但在这些建筑项目中,多数是只具有BA性能的简单的系统集成工程,从根本意义上并不是智能建筑。弱电系统、系统集成、智能建筑三者之间的区别是什么?系统集成能不能在广泛意义上认为是智能化建筑?对上述概念进行彻底的区分,根据实际效益来决定对不同功能的投资,同时还要保证工程中的弱电子系统和智能化功能都达到预期的目的,这需要投资者与使用者对三种工程的定位进行细致的分析。
1应用现状分析
在建筑工程中,部分单位工程被列为工程的重点单位工程,例如建筑结构、机电设备安装、内外装饰工程等,如今智能化工程以及弱电系统也被划归至重要单位工程中。然而,由于智能化工程作为一项最新兴起的单位工程,并不十分的完善成熟。智能化工程涉及的方面十分广泛,涵盖了信息、公安、消防、通信、广电等多个部门,在进行工程实施过程中,涉及各个部门之间的沟通与协调,但智能化工程中还未形成一套完整、规范化的标准指导工程综合实施操作。在进行智能化建筑的设计时,由于缺少对此类工程的明确规定,导致在进行项目工程取费时,没有标准和依据可循,只能将技术含量非常高的智能化工程按照建筑电气工程设计取费,造成费率也是偏低的。同样由于智能化建筑的新兴特点,多数设计单位并不具备智能建筑的系统集成专业设计人员,国内多数的建筑设计院对智能建筑工程设计缺乏参与意愿,导致在进行此类设计时,由集成商所取代进行设计。大多数的集成商为了获得工程项目,为建设单位提供免费的设计方案,但从设计深度、专业分工协调以及设计文件规范程度等各个方面,集成商都无法与正规的设计单位相提并论,导致设计文件普遍的质量较低,甚至缺乏规范依据。正是由于这种形势的掣肘,导致智能建筑工程在发展上进度缓慢。在进行工程验收时,智能化工程和弱电工程已成为整体建设项目验收中最薄弱的环节。这对今后建筑的使用是不利的,也有损建设方的利益。进行项目建设时,部分的建设项目提出设置弱电系统工程,并且直接就将其与系统集成、智能建筑相联系,然而如何将这三项工程进行联系并没有可行性的技术方案,只能由集成商充当主导;一般的大型工程建筑面积十分的广阔,甚至形成了具有综合功能的完整的建筑群,这样的工程具备智能建筑特点,但大多数考虑投资问题,仅仅做了独立的若干弱电系统,就草草了事,无法形成一体化的网络管理系统,这在今后建筑进行科学的管理以及合理利用的资源留下了难以完善的缺口;部分的建设方对有关类似的工程进行考察,但由于集成商的不断吹嘘,导致建设方对智能建筑无限向往,不惜斥巨资进行建设。但在工程交付使用之后,工程的实际效益并没有达到其预期效果,甚至成为了管理和使用者的负担。在一些大中型智能化建筑项目建设过程中,对弱电工程和智能化建设没有进行前期明确细致的定位与划分,直接造成的损失就是投资浪费,同时系统也无法发挥其应有的功能与价值,最后智能化成为一项形同虚设的“理论工程”。类似的问题,困扰着无数的投资者和使用者。之所以出现上述问题,主要是在工程的初期过程中,缺少准确的论证与规划,也没有赋予工程最科学、精准的定位。所以进行这三项工程之间的区分和概念的划分都是非常必要的。
2三种工程的概念和区别
2.1弱电工程
弱电工程相比较系统集成、智能建筑来说已经是建筑工程中相对完善的单元,随着技术的不断发展,弱电工程在建筑工程中已经无法替代。例如在住宅的建设中,弱电工程的子系统也在逐渐扩展,除了传统的有线电视、宽带网络等,增加了诸如楼宇门禁、视频监控、入侵报警、光纤入户、三表远传、物业管理等多个子系统。绿色建筑和智能建筑的概念逐渐深入人心,并且在建筑工程中逐步的推广,家用电器集成和户内信息网络交换机、服务器的结合带来了更加智能化的服务体验,所有的功能实现都需要弱电工程的支持。绝大多数工程需要弱电系统,但对系统集成和智能建筑却没有过多的需求。在进行建筑工程的弱电部分投资时,需要根据工程的实际情况进行投资考量。与此相反,如果需要进行系统集成和智能建筑工程时,弱电系统则是其重要的基础组成部分,不可或缺。总的来说,弱电工程主要是为建筑运行提供条件的一种重要的体系结构,为系统集成和智能建筑的实现提供基础条件。
2.2系统集成
系统集成是通过将建筑内的有关的系统(如安防、中央空调、给排水、消防、照明、机电等各专业子系统)设备集中进行管控的一种重要的技术手段。它能够实现各个相对独立运行系统的集中控制,包括弱电子系统以及建筑物内的重要运行项目,还能实现各个单体建筑之间的信息共享等。集中的管理系统代替传统的管理模式,从而实现管理的系统化、集成化。由于在这一过程中涉及的设备、软硬件众多且不具备统一性,为了达到统一调配管理的目的,需要运用一定的技术手段进行资源的整合、数据的处理,系统的兼容,即系统集成,相比单独的几项弱电工程要繁复的多。集成系统除了具有强大的管控功能之外,各项关键的软件技术和支撑的硬件配置、各个独立系统之间的信息传递与共享,是集成系统正常运行的重要基础(见图1)。BAS(BuildingAutomationSystem)、BMS(BuildingManagementSystem)、IBMS(IntelligentBuildingManagementSystem)是近几年在不同类型建筑物中所采用的几种主流的弱电系统集成模式,也是根据建筑物功能特点,并根据使用需求所采取的几种集成手段。(1)BAS是一种常见的楼宇自控集成方式,主要是由冷水机组、通风、变配电、电梯等设备组成,通过集成实现运行设备的自动化控制。BAS是一种独立的集成系统,与综合安防工程和消防工程是同等级别的独立系统集成,这几个独立系统通过信息网络平台集成之后,称为BAS集成,是相对独立且封闭的集成系统。系统开发多数是由其研发公司开发的专用网络线路与软件,无法实现对外开放,所以这一系统的集成能力也是有限的。并且集成系统在运行时,无论是维修检查还是系统升级都需要较高的资金投入,所以说采用BA平台的系统集成建筑不能成为真正意义上的智能建筑。基于BA平台的系统集成在很多的建筑项目中也是常用的集成系统(见图2)。(2)BMS主要以BA为核心,通过第二层次的信息网络平台并通过数据通信、协议转换和控制模块将各子系统运行数据通过楼宇内部的局域网,以浏览器的方式在中央监控管理机上实现对整个建筑物的监控和管理操作。通过在必要的数据库以及应用程序方面提供完整的操作界面,从而达到对系统集成的安防设备、机电设备、消防设备等实现统一的监测和控制(俗称3A)。这种模式实现较简单,造价较低,系统之间可较好的联动,是目前系统集成中应用较多的一种集成模式。该集成方式具备诸多的优势,特别是在安全、经济、可靠性、互联互通等各个方面都具有明显的优势,对于运行过程中物业的管理、各项子系统资料的统计,以及各个系统之间的协调管理等都具有大的帮助作用。但是如建筑运行过程中,自动控制系统发生故障,就会造成BMS系统瘫痪,对于其他各系统的运行也无法进行监控和管理,使得建筑管控无法正常运行。因此楼宇设备的日常管理维护也是必要且重要的。(3)如果说BMS是建立在3A集成基础上,那么IBMS就是建立在5A集成之上的更高层次的又一系统集成,俗称一体化建设。IBMS是在BAS的基础上进一步的与通信网络系统、信息网络系统实现更高层的建筑集成管理系统。这类集成一般由具有Web功能的集成化监视平台、监控服务器和协议转换网关三部分组成,是一个强大的开发平台,可以建立相对固定又比较复杂的应用系统,可与企业资源计划系统ERP(EnterpriseResourcePlanning)集成的完成管理控制一体化工作的应用系统。IBMS更多突出的是管理功能,全面实现优化管理和控制,达到节能降耗、高效、舒适、安全目的(见图3)。对智能建筑的判定,很重要的一个评判标准就是看其是否具备IBMS系统集成。在进行这项工程的建设时,同步建设的信息化工程也同样重要。优秀的的IBMS系统集成,能够在各个方面发挥显著的经济效益,当然设备的正常运行与维护也对操作使用者的技术水平有一定的要求,否则无法正常发挥其作用。上述三种集成系统中,BAS/BMS更适合于作为专注控制功能的子系统,其管理界面更偏重于控制,IBMS的管理界面精于系统化管理,且涵盖了BAS/BMS的管理功能,是整个智能建筑/建筑群和智慧社区管理中心的最佳选择.智能建筑智能建筑模式需要以系统集成作为基础来实现,能够综合多种有关因素、多个目标优化、多个学科于一体,实现所有信息资源的高度共享。从而大大提高了所有设备的运行效率,保证了建筑的安全运行,同时还能够降低运行成本,实现一劳永逸的综合性目的(见图4)。虽然智能建筑需要以系统集成来做为基础,但不代表着可以将智能建筑和系统集成划等号,二者还是存在区别的。由于智能建筑的应用非常广泛,涉及到了诸多方面,综合性较强,所以针对前期工作,特别是关键环节要认真处理。应针对每个建筑物的自身功能及其管理模式进行系统全面的分析,进行有针对性的调研论证;通过对有关集成软件特别物业管理方面的软件分析,进行软件的深化研发;通过综合分析将完善适用的软件应用于各个子系统中进行综合性的集成管理。智能建筑所带来的的收益是非常明显的,但由于建设方在这方面的认知欠缺,导致前期工作不到位,比照同类工程实施而忽视了自身建筑的特点,或是被集成商的建议混淆视听,无法做出正确的判断。
3结束语
技术的不断推陈出新将会为智能建筑带来新的发展机遇,无论从技术还是规定规范各个方面,逐步建设一套完善的标准体系。恰逢我国大力推崇绿色建筑和节约型社会,为智能建筑提供良好的发展机遇,智能建筑将常态化并成为建筑工程中最常见的单位工程。从而智能化建筑的投资、设计、建设等各个环节将进入新的阶段,更科学化、规范化。
参考文献:
[1]梁晨,梁华.智能建筑弱电工程设计.安装.施工图集[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.
[2]梁华,梁晨.智能建筑弱电工程设计与安装[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[3]朱宇华.浅谈建筑弱电智能化系统工程应用[J].信息通信,2014,(6):112-113.
关键词:智能建筑 信息化 社会背景 网络 智能化 人性化 舒适 信息服务 安全 服务
1.智能建筑的基础
信息技术使人们的生产、生活等方式发生了巨大变化,表现在:(1)电子商业的出现,包括网上信息服务、电子购物、电子银行和金融服务、网上攻读学位;(2)管理工作的变化;(3) 制造业和经济活动全球化。有了Internet,一个新设备可以在美国设计,中国印刷,俄罗斯制造。
作为人居住和活动场所的建筑物要适应信息化带来的变化,智能建筑的产生和发展是必然趋势。智能建筑是通过配置建筑物内的各个子系统,以综合布线为基础,以计算机网络为桥梁 ,全面实现对通信系统、建筑物内各种设备(空调、共热、给排水、变配电、照明、电梯、 消防、公共安全等)的综合管理。所有这些,从技术上也为智能建筑的产业起到技术上的支撑作用。
2.智能建筑的社会背景
20世纪科学技术的飞速发展,导致产业结构的深刻变化。据日本对各职业的分类,就业人口从事第三产业的职业人数,1955年时,为100万人,占就业总劳动人数的26%;1985年时,为 2800万人,占就业总劳动人数的47%.这表明一个从工业社会中脱胎而出的、新型的信息化时代的到来。信息资源成为社会生产的一种主要资源,成为人类生存和社会进步的重要因素。信息产业的产值成为国民生产总值的主要部分,因而它是一个国家产业,甚至是全球性产业,带有明显的独立和交融特性。
1957年,在美国从事技术、管理、职员等办公室工作的白领人员首次超过蓝领人员。1974年到1984年,美国办公室工作效率增加4%,而同期工业增加100%,农业增加200%.同时办公费 用却以15%速度递增。另一方面,白领阶层的增加,人们对办公环境的好坏也愈加重视。依 赖于大量享有高薪的办公人员提供服务而运行的经济,无法承受办公费用高涨而功率低的状态 .这一矛盾必然要由适用于信息化社会的手段来处理。智能建筑的产生为解决这一问题展开了广阔前景,尤其是其通信及办公自动化系统,大大提高了办公效率。
80年代以后,由于高技术的冲击,给一些发展中国家的经济带来了活力,同时也面临着基础设施落后和奖金匮乏等问题,这就出现了一些原来由政府投资的交通、通信等项目,向民间和国外开放,出现了“建筑—经营—转让”即所谓BOT方式。1984年美日通信和电信业开始 改革并全面开放、大幅度自由化。尤其是90年代冷战结束,大批高技术军工企业实现“军转民”,使得信息技术市场上出现如火如荼的竞争格局。所有这些都为信息社会的完善和智能建筑的出现创造了社会条件。
3.智能建筑的概念及其发展
在信息社会中,人们对于现代建筑的概念也在发生变化,传统建筑提供的服务已远远不能满足现代社会和工作环境等方面的要求。智能大厦(Intelligent Building,以下简单称IB)的出现,使得一幢幢楼就变成一个小社会,其内部有众多的小公司,各种商业的生活行为要求数以兆计的信息和控制指令进出整座大厦。IB把建筑物的结构、系统、服务和管理等基本要 素以及它们之间内在联系进行优化组合,从而提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境 .由于经济的发展和社会的信息化,“智能大厦”这一术语逐渐在建筑业流行起来,在国内的楼宇建设中正流行一股“智能化”的热潮。许多房地产商在广告宣传时,将其大名必冠以“ 智能化”或“5A甲级智能大厦”。但大厦的“智能化”并不仅仅是建设一个简单的综合布线系统,更不是时髦的头衔能随便加在自己头上。我们必须对智能大厦有一个全面、综合、深入的认识,这对于设计者、使用者乃至发展商都是非常重要的。
3.1 智能大厦的沿革。IB的发展史,是一个从监控到管理的发展过程,也是楼宇设备监控的演变史。早期的超高层大楼一般设备非常多,诸如空调系统、给排水系统、变配电系统、保安系统、消防系统、停车场系统等各种专业系统同时共存。操作和控制这些系统,仅靠中央临近室很难实现。80年代,微电脑技术的崛起再加上信号传统技术的进步,基本上实现了所有设备都可以显示于大楼内的中央监控室,并且较容易地进行操作和管理,从而提高了效率 . 1984年,美国康涅狄格州的哈特福市将一幢旧金融大厦进行了改造,建成了称之为(City Pl ace)的大厦(如图1),从此诞生了世界公认的第一座智能大厦。它是时展和国际竞争的产物;为了适应信息时代的要求,各高科技公司,纷纷建成或改建具有高科技装备的高科技 大楼(HI-Tech.Building),如美国国家安全局和五角大楼等;同时,高科技公司为了增强自身的九应变能力,也对办公或研究环境进行了创新和改进。日本第一次引进智能大楼的概念 在1984年的夏天,近十年来建成了野村证券大厦、安田大厦、KDD通信大厦、NEC总公司大楼 、ARK森大楼、本田青山大楼。日本是对IB进行全面的综合研究并提出有关理论和进行实践的最具代表性的国家之一。1995年底日本还成立了国家智能建筑专业委员会。据有关估测 ,美国的智能大厦将超万幢,日本和泰国新建大厦中的60%为智能大厦。美国也宣称1995年 以后要大幅度增加智能大厦的比例。中国的第一座智能大厦被认为是北京的发展大厦。此后 ,相继建成了一批准智能大厦如深圳的地王大厦、北京西客站等,上海证券大厦其智能建筑的全部弱电工程由美国一家工程公司承包。
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总之,进入90年代以后,智能大厦蓬勃发展,步美、日之后尘,法国、瑞典,英国等欧洲国家以及香港、新加坡等地的智能大厦如雨后春笋般地出现。
3.2 智能大厦的内涵与体系结构。(1)位于华盛顿特区的“智能大厦研究机构”对IB的定义 :“智能大厦是人们通过对建筑物的四个基本要素—结构、系统、服务和管理及其内在关联的最优化分析,提供一个投资合理、效率又高的舒适、温馨、便利的环境。”(2)美国智能建学会(AIBI,American Intelligent Building Institute)定义“智能建筑”是将结构 、系统、服务、运营及其相互联系全面综合,并达到最佳组合,所获得的高效率、高功能与舒适性的大楼。(3)日本的建筑学界强调IB就是高功能大楼,是方便有效地利用现代信息与通信设备,并利用楼宇自动化技术,具有高度综合管理功能的大楼。(4)新加坡规定IB必须有三个条件:一是具有保安、消防与环境控制等先进的自动控制系统,以及自动调节大厦的温度、湿度、灯光等参数的各种设施,以创造舒适安全的环境;二是具有良好的通信网络设施,使数据在大厦内进行流通;三是提供足够的对外通信设施与能力。(5)我们的认识:IB 是以建筑为平台,利用系统集成方法,将智能型计算机、通信及信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,所获得的投资合理,适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活更具人情化的建筑物。
3.3 建筑物的运作综合智能化通常由五个方面组成:
A、建筑功能运作自动化。大型建筑物的运作包含有多种功能系统,如水、电、热力、空调、通讯等等。他们又各有特色,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、生活及生产废水处理与循环使用、生产及生活污水的处理等。而这些对一座建筑物来说要实现自动控制就十分复杂。所以智能的概念是替人来做出最佳方案并完成其运行。B、建筑物的节能运作。智能建筑的另一使命是降低建筑物各类设备的能耗,延长其使用寿命,提高效率,减少管理人员,求取更高的经济效率。C、通信自动化。利用电信网络、卫星电视和计算机互联网络为大厦提供现代化的信息传递手段。D、办公自动化。E、安全保卫自动化。通过各种摄像、各种感触探测器进行信号采集、分析、处理,并经由机电一体化的设备进行控制保护。
概括地讲,IB是由建筑、CA、OA、BA等四种系统所构成,将它们进行有机性的整和后,以便对办公室的业务处理提供各种高度化的机能,从而达到经济性、机能性、可靠性及安全性的目标。CA、OA与BA系统共同组成了大楼的头脑与神经系统,而建筑系统为三系统的躯体,同时亦为大楼居住者的活动空间。智能建筑是人、信息和工作环境的智慧结合,是建立在建筑设计、行为科学、信息科学、环境科学、社会工程学、系统工程学、人类工程学等各类理论学科之上的交叉应用。智能建筑将成为未来时代建筑的标志。
主要参考文献:
贺业钜等:《建筑历史研究》,中国建筑工业出版社。
《新建筑与流派》,中国建筑工业出版社。
《外国名建筑》,中国建筑工业出版社。
黄绳:《建筑设计新概念》,山东科学技术出版社。
曹伟:《智能建筑及其发展》。