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开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇智能建筑的未来,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
一、智能建筑的特点
智能建筑的重要标志是智能化集成系统,也就是通讯自动化,建筑设备自动化和办公自动化三个系统的集成。智能建筑系利用系统集成方法,将智能型计算机,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安全,高效,舒适,便利和灵活特点的建筑物。
二、智能建筑的发展背景
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。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资金匮乏等问题,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“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。
三、智能建筑的基础
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、供热、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。
四、智能建筑的系统构成
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。
BAS按建筑设备和设施的功能主要划分为几个子系统。
(1)变配电控制子系统(包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等),主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警;自动检测供配电设备运行状态及参数;监控机房供电状态;控制各机房设备供电;自动控制停电复电;控制应急电源供电顺序等。
(2)照明控制子系统(包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明),主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关;控制室外泛光灯定时开关;控制停车场照明定时开关;控制舞台艺术灯光开关及调光设备;显示航空障碍灯点灯状态及故障警报;控制事故应急照明;监测照明设备的运行状态等。
(3)通风空调控制子系统(包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等),主要功能有监测空调机组状态;测量空调机组运行参数;控制空调机组的最佳开/停时间;控制空调机组预定程序;监测新风机组状态;控制新风机组的最佳开/停时间;控制新风机组预定程序;监测和控制排风机组;控制能源系统工作的最佳状态等。
(4)交通运输控制子系统(包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等),主要功能有监测电梯运行状态;处理停电及紧急情况;语音报名服务系统等。
(5)给排水设备控制子系统,主要功能有监测给排水设备的状态;测量用水量及排水量;检测污物、污水池水位及异常警报;检测水箱水位;过滤公共饮水、控制杀菌设备、监测给水水质;控制给排水设备的启停;监测和控制卫生、污水处理设备运转及水质等。
(6)停车库自动化子系统,主要功能有出入口票据验读及电动栏杆开闭;自动计价收银;泊位调度控制;车牌识别;车库送排风设备控制等。
(7)消防自动化子系统,主要功能有火灾监测及报警;各种消防设备的状态检测与故障警报;自动喷淋、泡沫灭火、卤代烷灭火设备的控制;火灾时供配电及空调系统的联动;火灾时紧急电梯控制;火灾时的防排烟控制;火灾时的避难引导控制;火灾时的紧急广播的操作控制;消防系统有关管道水压测量等。
(8)安保自动化子系统,包括门禁系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统等。
2、通信自动化系统
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,与世界各地互通信息的系统。CAS按功能划分为几个子系统:
(1)固定电话通信系统,设PABX或采用公网的集中小交换机。
(2)声讯服务通信系统(语音信箱和语音应答系统),具有存储外来语音,使电话用户通过信箱密码提取语音留言;可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫(当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后),通知其提取语音留言;通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。
(3)无线通信系统,具备选择呼叫和群呼功能。
(4)卫星通信系统,楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统,与外部构成语音和数据通道,实现远距离通信的目的。
(5)多媒体通信系统(包括Internet和Intranet),Internet可以通过电话网、分组数据网(X25)、帧中继网(FR)接入,采用TCP/IP协议。Internet是一个企业或集团的内部计算机网络。
(6)计算机通信网络系统,由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。
五、总结经验提高整体水平
智能建筑已经成为世界建筑发展的趋势。国外发达国家正在尝试运用高新技术建设智能型绿色建筑和生态建筑。现在发达国家智能建筑不仅在数量上大增,而且将智能建筑逐步从单体向区域化,城市化方向发展。探寻人类生存和生活聚居环境空间的可持续发展模式,已成为重要的国际技术发展趋势。据介绍美国智能大厦几万幢,而日本新建建筑中80%以上实现了智能化,还有一些大城市建设了智能化街区,智能化大楼群等。智能化建筑的发展带动了一批相关技术与产业的发展,如电子,计算机,自动化,电子技术等。智能建筑的领域中国内起步较晚,但经过建筑界人们的艰辛努力,与发达国家的差距正在缩小。现在我国的智能化建筑正在高速发展,特别是上海,北京,广州及深圳等发达城市,市场潜力十分巨大。值得注意的是,我国的智能建筑无论建设标准,还是质量方面不能与国外相比,只能算是准智能建筑。要充分利用当今的信息技术,加强国际间的交流合作,赶上国际先进水平,而不要重复别人走过的弯路。
主要参考文献:
【关键词】高层 智能建筑 弱电系统 应用
1 高层智能建筑中弱电系统的应用分析
(1)由于我国的智能建筑弱电技术发展较晚,所以,在建筑系统、结构、管理与服务等方面,其智能化都远远落后于发达国家。然而在应用智能建筑的弱电技术方面,我国同样获得了阶段性的进展。其中,智能建筑中最重要的就是智能楼宇的操作系统,主要由能源管理、运维管理以及建筑全生命周期构成,进而确保为用户提供更优质的服务。这种方法能够减少人员的数量,并实现优化管理,同时,建筑智能化的运行能够实现建筑的认证管理,这在建筑运营体系中发挥着重要的作用。
(2)综合布线系统主要起始于智能建筑弱电技术,因为该技术能够为住户提供全面的通信设备,控制设备与安全设备,并且实现了语音、数据以及视像等的融合,因此,线路十分复杂,然而,通过综合布线系统则可以有效地实现建筑物和外部网络或者是数据终端的连接,这在智能建筑弱电技术中也占据重要位置。
(3)火灾报警系统是目前智能建筑弱电技术中应用较广的技术之一,尤其在火灾报警系统中的应用。建筑火灾报警系统实现了灭火装置和通信装置的联动,并且形成了安全可控的网络,功能多样,主要包括自动灭火、消防档案的管理、自动报警以及无线电的安全引导等。其中,火灾报警控制器的电源有两套,通常是220V电源与24V蓄电池组,同时,在报警控制器和探测器间仅有两条总线,并且探测器是两线并联的,任何部位的探测器都有相对应的功能,而且可以发送火警信号,能够输出控制信号,可以实现记忆存储与故障检测,还能够提供电源,进而有效地提高了智能建筑的智能安全管理水平。
(4)现阶段,无线局域网技术的建设成本不高,并且结构十分简单,因此,被广泛应用。目前,可以利用无线网络实现建筑内部的电子商务业务,而且在建筑内的任何位置都能够获取无线信号,进而实现远程服务。
(5)有线电视系统能够实现有线传输网络,并将天线所接收的频道电视信号进行调整,使用混合器进行混合,而后送入到干线上,在必要的情况下可以把电视信号转换成其他频道信号,并根据该频道处理。与此同时,把卫星电视接收设备所输出的信号利用调制器转换成其中某频道电视信号送到混合器当中,而自办节目信号会经过调制器转变成某频道电视信号并送入到混合器。但是,如果干线的传输距离比较长,就会因为电缆对不同频道信号衰减程度不同的原因,需要添加导频信号发生器,进而实现自动增益控制与自动斜率控制,但是需要充分考虑信号上下行的问题。
(6)在智能系统中,现场控制形式很难满足正常的需要,因此,在楼宇自控的系统中,传感器与控制技术被广泛应用,进而采集并分析传感器数据,最终实现自动控制指令。除此之外,智能建筑的消防报警系统包括信息广播、火灾报警和对讲电话等等。而消防系统在发生火灾的时候能够对现场工作人员的安全疏散具有重要的指挥作用,而且火警对讲电话系统也可以帮助现场的消防人员有序地进行灭火工作。
(7)常见的防雷系统主要使用的是避雷针以及等基础内接地网实现防雷接地的。其中,接地装置就是使已经引进防雷系统中的闪电电流进入大地,而对于直击雷来讲,均压最重要,接闪能够对闪电放电所选择的放电通道进行有效地控制。对弱电系统来说,在雷电直击以外,最严重的就是二次效应,即电磁感应雷与静电感应雷,进而产生雷电电磁脉冲,形成变电磁场,使金属形成感应电流与电势。
2 高层智能建筑弱电系统的发展
目前阶段,智能建筑实现节能具有较大的发展前景,并且在我国的改革与发展中也占据重要的地位。在未来,高层建筑的弱电技术也仍然将信息技术作为重要的基础,并采用系统集成的技术方法。在我国,智能建筑的弱电技术会不断引起多方面的关注,并且具有一定的发展前景。
(1)智能建筑的弱电系统在今后的应用中会更多的以计算机和网络技术为主,并且能够一定程度上完善智能建筑自身的通讯、办公以及安全等职能功能,进而使建筑集成化管理系统更加完善。
(2)在智能建筑的弱电技术中,对通信技术的研究不断深入,并且在未来的智能建筑通讯技术中会更重视数字化与宽带化、网络化以及高速化多媒体通信技术的应用。
(3)智能建筑的网络系统已经开始向三网融合的趋势发展,并且对基站架设与智能设备的管理特点进行了充分的利用。因此,未来弱电技术所应用的信息平台会逐渐形成网络的互联互通,进而实现信息资源共享的目的。高层智能建筑在弱电技术的发展过程中逐渐应用自动化系统,而且在未来的智能建筑发展与建设的过程中,综合布线系统将发挥着重要的作用。与此同时,智能建筑也终将会实现集数据、语音以及图像和视频于一体的弱电技术综合应用。
(4)智能建筑在今后的研究与发展过程中,会逐渐形成开放式的网络控制技术,也就是充分利用web技术三层的结构、现场总线、计算机总线以及网络总线来确保高层智能建筑功能集成、网络集成以及软件界面的集成等功能。
(5)在智能建筑弱电技术安全管理方面同样会更广泛地应用人体识别技术和智能卡技术。
3 结束语
总的来说,高层建筑在安装弱电系统的时候,具有一定的复杂性与细密性,对建筑整体性能的充分发挥具有直接的影响,因此,应注重高层建筑弱电系统的安装工作,并对其安装的质量进行有效地控制,进而能够更好地发挥建筑自身性能,同时需要实现相关专业的协同合作。在我国科技信息技术的不断发展中也同样会推动弱电系统的应用,进而实现高层智能建筑弱电系统安装的科技化。
参考文献
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[2]成寅.分析高层建筑的弱电系统安装施工中的关键点[J].房地产导刊,2014(10):127-127.
[3]李冬梅.现代智能建筑物弱电系统防雷技术浅谈[J].科技致富向导,2012(5):125.
[4]王玉锁,赵雅梅.高层智能建筑群应用自动报警系统的建议措施[J].山西建筑,2013,39(32):112-114.
[5]李春艳.智能建筑防雷保护设计浅析[J].科学与财富,2013(1):206.
【关键词】 智能 建筑 发展
一、智能建筑的现状
智能建筑作为一个行业和时代的标识,还没有在社会上得到广泛的推广,只是在建筑物的某些部位用了比较完善的设备体系,体系与体系之间只是能够联动,但却谈不上集成。近年来,以上海为代表的上海博物馆、上海金茂大厦等一大批智能建筑问世,并且这种设计理念慢慢的蔓延到各个地区,不仅仅的局限于公共建筑,现在已经在住宅得到了广泛的应用。我国的智能和国外相比较还存在较大的差距,主要是智能化工程设计的人员的缺少,现在楼宇智能专业的兴起,能够补充智能设计人员缺少的问题,但却不能真正和建筑、结构、安装的人员完美的融合。
二、智能建筑存在的问题
1.智能建筑的设备缺乏联动。智能建筑由HVAC系统、消防系统、出入控制系统以及电梯控制系统组成,通常以上系统由不同厂家生产,由不同供应商供应,他们只考虑本身的利益,仅仅关注自己设备的运行情况,并不顾及他们之间的联动作用,现在的物业人员或者保安人员,不得不同时关注好多界面,来关注小区的设备监控,如果这些设备能够实现联动作用,我们现在的保安室就不需要那么多监控界面,可能需要一个界面来监控整个小区的运行情况,这样也大大的降低了成本。
2.缺乏专业化人才。我国的智能建筑起步较晚,因而配套设施也不全面,尤其表现是智能建筑设计人员的缺少,往往是缺乏相应设计资质的情况下承揽相应的设计任务,尤其在弱电方面表现的尤为突出,导致很多设计问题留给了施工单位,造成了智能系统的不合理,设计施工质量低。此外,设计人员的不专业导致设计出来的产品规格特别单调,并且只有市场占有率不高,一旦出现问题难以维修,这样就把问题传递到施工单位。现在的智能建筑只能由集成商自己完成,但是他们缺乏专业的施工队伍,他们把工程进行分包或者转包,这就会出现违法分包,会选择没有相应资质的施工队伍,或者主体结构进行转包,或者分包工程再分包,或者没有经过业主的同意把工程进行分包,给施工带来了严重的安全隐患,在竣工验收中,由于缺乏复合型人才,导致验收不到位。
三、完善智能建筑的对策
1.借鉴发达国家先进智能建筑模式。在发达国家中智能建筑起步早,技术趋于成熟,值得我们借鉴和学习。例如德国、美国、日本等发达国家和地区已经成熟的运用智能建筑达到节能的效果、充分利用大自然产生风能,电能,太阳能,有效降低二氧化碳的排放,并且这种趋势还在延续,规模也在不断的壮大,正在从单体的建筑逐步向区域化、城镇化蔓延,走可持续发展的模式已经成为重要国际发展趋势,并且技术趋于成熟稳定。正如我们知道的,德国智能建筑有上万栋,都是基于信息控制技术发展的,美国新建、扩建、改建的建筑中90%以上基本上实现智能化,在一些大城市中建设了“智能化一条街”、“智能化大楼群”或“智能化城市”。智能化建筑的发展当然也离开不科学技术的支持,例如电子信息技术,互联网技术,电子通讯技术,这些知名的企业在智能化城市中扮演重要的角色,正是由于发达国家的互联网技术,电子信息技术的成熟,因而以德国为代表的国家智能化程度很高,前景广阔。各个国家自主研发的水平,能够在智能建筑中得到充分的体现。
2.秉承“可持续发展”原则,建立优质智能住宅小区。随着生活水平的提高,人们对住宅的舒适度的要求也不在不断提高,不在单纯追求面积的大小,而是追求住宅的品质,这就要求政府发挥主导作用,制定相关的法律法规,完善物业管理行为,加快物业法实施,建立优质智能住宅小区定位必须准确,根据市场调研情况,确定需求对象,从设计开始直到工程的竣工验收都要围绕客户的需要,例如建立什么档次的住宅适合于什么样的人群,进而确定什么样的智能建筑,这样从根本上满足了客户的需要又从根本上避免了功能浪费。
四、智能建筑在未来发展的趋势
我国社会在高速发展下,随着科技的突飞猛进,随着各种高科技的电子产品的出行以及新型材料的出现以及运用,这给智能建筑的发展带来了很多优势,在今后智能建筑的发展形式将会越来越好。
建筑智能的化系统作为信息技术产物,在未来将会随着信息技术迅猛发展而发生深刻变化。随着我国的国际地位的提高,相应的技术水平和管理水平以及运用性能的提升,这样我国将会一步一步的和国际高科技接轨,必然会对建筑智能化系统的管理方式相应进行调整。这些优势将会促进建筑智能化系统的变革和发展,主要的变革和发展有: 建筑智能化系统的体系结构将会随着信息技术的进步而进步;建筑智能化系统发展的障碍将会随着管理制度的变革而消除;随着科技的发展,和技术的改造,人们对智能系统的新要求,智能系统要重新规划和调整对建筑智能化系统的功能、作用和服务方式。
将来智能建筑的发展速度随着智能建筑的技术基础和制度保障逐步完善一步步加快,来满足人们对新时代见着的要求。在欧洲有许多家科学研究机构和学术机构共同发表了题为“智能建筑在欧洲” 的实施概要咨询文件,他们以欧洲智能建筑组织的名义要求以智能建筑金字塔的图形来实施概要, 智能建筑的发展过程和发展方向得到来哦形象地描述了。从智能建筑的系统构成来看,集成化,多元化将会是智能建筑的发展趋势。
参考文献:
建筑,即城市语言,如北京故宫的豪华、安逸,箭楼的轻盈、飞动 ;又如上海老城那欧陆风情的建筑;再如乌镇的白墙黑瓦,细雨朦胧间的水墨灵动;它们以不同的方式表达着各自的语言。就北京的古建筑群和上海的老城而言,它们的语言,更多的是建立在旧时代基础上的,人们记住的,也往往是以历史陈迹为背景的语言,这被许多人引述为城市的个性,抑或灵魂。
然而对于一个现代城市而言,更多的建筑正在趋于平庸,类似火柴盒一般的设计,迅速地在摊平着一个城市的面积,一环又一环,毫无新意。千城一面?当然,城市的发展在迅速“大饼化”的同时,寸土寸金的地价也在让建筑向着地上和地下两个维度发展,所以就有了摩天大楼、建筑综合体、地下环廊这些建筑形态。区别于火柴盒,因为高、大、异形,它们往往被冠以城市的地标,成为一个现代城市最流行的IN语。
无论是历史陈迹,还是流行IN语,有一点相同的是,建筑中贮存的人文精神从未消失。只不过对于陈迹,它的表现形式为手工的刀石斧凿,雕梁画栋;而对于现代建筑而言,机械化、智能化的便捷、畅达、互联感知则是新的表现。这一点,在智能建筑概念兴起后,得到了业内更多的认同。
就智能建筑的内涵而言,BIM/物联网/新材料的应用,在继综合布线、安防、强弱电之后,成为新的关注点。BIM的应用,让建筑业进入到全生命周期管理时代,而物联网技术的引入则提高了建筑本身的智能化水平……
《2013-2017年中国智能建筑行业发展前景与投资战略规划分析报告》显示,我国建筑业产值的持续增长推动了建筑智能化行业的发展,智能建筑行业市场在2005年首次突破200亿元之后,也以每年20%以上的增长态势发展,2012年市场规模达到861亿元。和世界其他国家相比,2012年我国新建建筑中智能建筑的比例仅为26%左右,远低于美国的70%、日本的60%。这意味着我国智能建筑行业仍处于快速发展期,随着技术的不断进步和市场领域的延伸,未来几年智能建筑市场前景仍然巨大。
对于智能建筑行业的快速发展原因,中国智能建筑行业协会会长黄久松表示,可以从内、外因两个角度来总结。究其内因,智能建筑是随着人类对建筑内外信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性的要求产生的。智能建筑及节能行业强调用户体验,具有内生发展动力。建筑智能化提高客户工作效率,提升建筑适用性,降低使用成本,已经成为发展趋势。
究其外因,两把“火”点燃了国内的智能建筑市场,其一资本,其二政策:来自国家统计局的数据显示,2012年在建筑行业沉淀的社会资本达到12万亿元。在巨额资本的推动下,建筑业成为智能化和信息化建设的重要领域;另一把火则是住建部在2012年底下发了智慧城市建设的试点通知,住建部部长张文才在接受媒体采访时表示,智慧城市由智能建筑构筑而成。同时,城镇化建设的不断推进,也给智能建筑的发展提供了沃土。我国平均每年要建20亿平米左右的新建建筑。按照“十二五”末国内新建建筑中智能建筑占新建建筑比例30%计算,该比例比以往提高近一倍,未来三年智能建筑市场规模增速维持在25%左右。
目前大型公共建筑的智能化已经进入普及阶段。全国各大中城市的新建办公楼宇和商业楼宇等基本都已是智能建筑,这也就意味着公共建筑的智能化已经成为现代建筑的标准配置。但是,前瞻产业研究院分析师高晓诗指出了不足,智能建筑在国内的发展状况并不让人满意,系统稳定性差、功能实现率低、智能化水平参差不齐,一直是智能建筑屡遭诟病的问题。她认为,解决这些问题的主要办法是,强化智能一体化设计,将庞杂的智能控制系统集成在一起,做到标准统一、施工方统一。
关键词:智能建筑;设计标准;施工规范
总的来说,建筑就像是一个人,建筑的各个组成部分就是人的各个肌体,它们共同组成了一个神经系统。然而若想充分发挥智能建筑的功能,提高智能建筑的智商,使智能建筑得以更好地为人类服务,需要相关科研工作者加大智能建筑的研发力度,充分调动自身的主观能动性及想象力,使智能建筑成为一个经久不衰的建筑主题。
1智能建筑组成部分
1.1楼宇自动化系统
1.2消防及自动报警系统:为了确保人们的生命财产安全,我们必须全面的检测火灾煤气以及其他有毒气体,并在此基础上做到自动报警,启动消防设备。
1.3安防监控自动化系统:其利用各种先进的手段来防止偷盗和各种暴力的发生,这些手段,包括自动报警、自动识别、自动控制自动记录以及自动监视,等等。
1.4办公自动化系统:它的存在主要是为了免去人们的亲自动手,减少手工劳动,人们利用先进的办公设备对信息进行处理,常见的信息处理过程包括信息的生成、传输、接受和保存等等。
1.5通信自动化系统:通信自动化系统是指在建筑内部充分利用通讯手段以数字专用交换机为中心,并在此基础上与多种系统进行有机结合,比如网络系统、电视会议系统,等等,这样做的主要目的在于通过同性自动化系统实现全球范围内的实时沟通与交流,方便住宅居住。
2智能建筑发展的现状
2.1现阶段我国智能建筑,还处于发展的初级阶段,仍然存在很多问题,这些问题主要表现在工程建设水平偏低、工程质量不高等等,上述问题的存在,极大的阻碍了智能建筑的发展进程,导致智能建筑的建设过程中,经常出现工程延期、功能难以有效发挥、投资浪费等现象。
笔者认为,在上述情况下,智能建筑的建筑工作者应当全面、谨慎的制定相应计划,多工种共同努力实现智能化水平的进一步提升,建筑单位、监理管理等单位深入了解产品、设计方法等相关问题,与此同时,还应当有效利用智能建筑各系统之间的关系,既要提高各系统的先进性,又要提高各系统的适应性。
2.2缺乏统一的设计标准
在智能建筑的设计过程中,智能建筑的设计标准、施工标准都起到了一定的作用。从本质上来说,国家制定的相应施工标准都是设计单位与建设单位所必须遵守的法律法规,而智能建筑具有其自身的独有的特性,因此必须制定统一的设计标准,对智能建筑进行管理。
2.3缺乏创新能力
现阶段,我国绝大多数智能建筑所选用的设备都来自于国外,虽然它极大地提升了我国智能建筑水平,但也给我们买下了很多隐患,因此,相关行业应当进一步加强智能建筑的研究工作,开发与生产智能建筑的相应原件、执行元器件等等。
3智能建筑未来发展趋势
3.1更方便更快捷
随着社会的发展,智能建筑将逐步成为人们生活的主要场所,为了进一步促进居住者的身心健康,提高其生活情趣,智能建筑必须向更加快捷、更舒适的方向发展。
3.2建筑环境趋于多样化
与传统建筑不同,智能建筑的产生打破了传统建筑仅仅依靠建设单位需求而建造的模式,使得建筑环境向多样化的方向发展。
3.3可塑性更强
当今社会,是一个飞速发展的社会,在这种情况下,智能建筑只有不断适应科技进步,不断增加其使用功能,才能够为今后的发展留有余地。
4 结语
总而言之,智能建筑的诞生以及发展给我国人民的日常生产生活带来了翻天覆地的变化,因此,我们必须对智能建筑予以高度的重视,加大智能建筑的研发力度,充分发挥智能建筑在家居领域的优势,实现智能建筑行业的进一步发展。
参考文献:
[1] 我国智能建筑发展的阶段性分析,王娜; 王俭; 李养锐; 段晨东, 西北建筑工程学院学报(自然科学版), 1997-12-30 .
关键词:电气工程智能建筑安防
中图分类号:F407文献标识码: A
一、电气工程及自动化技术对智能建筑的意义
智能建筑是依靠建筑这一平台实现,智能建筑中的弱电系统设备与线缆安全则都需要依靠电气工程及自动化技术,比如电源技术、抗干扰技术、防雷技术、接地技术、防静电技术、屏蔽技术、防谐波技术、布线技术等。电气工程及自动化技术实现了设备和系统整个工作流程的有效监控,由于建筑本身结构复杂,电气系统的组件繁多、功能多样性,传统的运行方式会导致故障时常发生。但电气工程及自动化技术则通过“采集―处理―反馈”,对系统进行实时监控,第一时间将信息进行反馈到控制中心,实现高效率不间断的控制与管理。此外,电气工程及自动化技术可以将建筑当中的配电、消防、照明及空调等系统连接成一个整体,这就提高了联动能力,有效解决了电梯系统的有序运行和紧急情况下(火灾等)的自动识别等。还有电气工程及自动化技术还提高了安全性,在发生故障时,可以通过遥感技术进行控制,这就大幅降低了故障对操作维修人员的安全系数。因此,电气工程及自动化技术是实现智能建筑的关键。
二、电气工程及自动化技术在智能建筑中的重要应用
2.1TN-S和TN-C-S系统的应用
TN-S系统是能够严格区分保护地接线PE和中性线N的低压配电系统,采用保护线地线PE加上三相四线的一种接地系统,能够达到保护智能建筑系统中所有设备的路线,也能达到预警、防静电、机房交换机等功能目的。TN-C-S系统主要由TN-C和TN-S2个接地系统组成,这2种系统的分界面主要在PE线与N线的连接点上,其安全性极高,是智能建筑的一个重要接地系统,能够有效提高住宅用户的安全性。
2.2楼宇控制系统的应用
智能建筑的楼宇控制系统主要有排水、照明、通风和消防监测等系统,且这些系统都是和用户的生活密切相关,智能建筑楼宇若能实现控制系统自动化,则能够大幅提高各项系统的运行效率。比如,用户最能感受到的照明系统中的智能开关,能够准确的控制灯的开关,根据实际需求利用照明,能够最大程度节约能源,且其监控系统还能自动检测,不必安排人员进行夜间巡灯值班。再比如,智能建筑中的消防检测系统,能够提供应用在线监测,利用传感器技术,实现自动监测,自动传输数据和报警数据的自动发送,能够第一时间掌握智能建筑的实际动态,进而实现第一时间将火灾隐患扼杀在摇篮中。
2.3通信自动化系统的应用
智能建筑的核心是智能化,而智能建筑的智能化的核心就是通信自动化系统,因此在智能建筑的电气工程设计中必须要实现通信系统的自动化。通信自动化系统的主要功能就是调整和处理智能建筑内外各种语言、图像、文字和数据之间的通信。这样就能将智能建筑的用户建立局域网,进行办公区内的计算机和其他外部设备之间的联接,实现电子数据的业务交换,这就能够满足用户对这一方面的一定需求。另外,卫星通信系统的引入,更加实现了国际信息间的联系,更是起到了零距离的作用,这样将可以更加有效形成较为完善的智能建筑网络体系,实现全球资源的实时共享。
2.4办公自动化系统的应用
智能建筑一般为项目比较大,其需要处理的事情也比较多,这就需要不少的人力、财力和物力,这无形之中就增大了成本。但若能实现办公自动化,那么将能有效降低成本。办公自动化就是利用先进的科学技术,逐步将人的部分办公业务活动物化到设备当中,促使这些设备和办公人员形成人机信息处理系统。其目的就是最大程度地利用信息资源,提高劳动生产效率和工作质量,并帮助提供决策依据。在具体的办公室中,主要以计算机为中心,利用打印机、传真机、复印机、电子信箱等现代化办公及通讯设备,广泛、全面和迅速地收集、整理和加工成能够使用的信息,从而为科学管理和进行决策提供服务和支持。因此,办公自动化系统的建立,能实现自动分析、采集信息,实现提供各种优化方案,协助决策者能够做出正确决定。
三、电气工程及自动化技术在智能建筑中应注意问题及智能化展趋势
3.1电气工程及自动化技术在智能建筑中应注意问题
电气工程及自动化技术在智能建筑中还有很多应注意的问题,例如屏蔽接地、防雷接地、安全保护接地和静电接地及直流接地等技术。其中,安全保护接地主要是因为智能城市中会安装很多金属设备,这些设备的内部又带有很多导电线,如果导电线上的绝缘层能够破坏,就特别容易出现漏电现象,这就将导致安全事故发生。因此,系统中的金属设备都需要安装安全接地装置,四线降低电阻和防止电流外泄。直流接地,特别是现代信息技术和城市化快速发展的今天,在智能建筑中,通信设备和各种计算机技术被广泛应用。这些系统都需要微电。因此,为保证让电子设施能够正常运行,系统就需要一个稳定的电压、电源和基准点位。
3.2电气工程及自动化技术的智能化发展趋势
3.2.1智能化建筑是近年来所发展起来的一个新领域,它给人们提供了一个良好的办公和生活环境,为此智能化建筑相关活动也接连开展。但是,目前国内的智能建筑行业还存在概念炒作、缺乏整体规划、盲目追求和达不到预期效果的现象,其中最为突出的一个问题就是相关配套服务的缺失。随着各项技术的不断提高,真正的智能化建筑将逐步覆盖的各个城市。并且,随着新能源技术等的发展,低碳节约节能型电气工程及自动化技术会成为今后智能化发展趋势。
3.2.2智能建筑:智能化与安防并进
目前了解到的数据是,智能化系统投资平均占到整个建筑投资的7.5%。未来的建筑物必然是向高附加值、多功能方向发展,这就决定了智能建筑拥有广阔的市场前景。在未来几年,智能建筑工程投资额将占总建筑的10%以上。按中国加快经济建设的战略和信息产业的高速发展速度,智能建筑的发展速度将可能比预测值更高,智能建筑投资额有可能占总建筑投资额的20%以上。
智能建筑中的安防系统在逐步受到重视。在一些写字楼项目中,安防系统的比重大概占到弱电总包的20%左右,有的甚至达到30%。
一位业内人士表示,早先智能建筑产业是由包括霍尼韦尔、江森自控、西门子、施耐德的“四大金刚”在主导,安防只是隶属BA下面的一个子系统,而现在越来越多的企业开始关注安防在建筑物的应用延伸。
智能建筑安防以监控和门禁为防范手段,相对来说报警戏份要少很多,因为出入口控制好后,报警系统会少一点。对此,泰科安防设备张泳做了进一步说明,“在房地产智能化项目中,视频监控占据的份额在50-69%的比重,第二大系统是门禁,在此门禁其实也包括停车场,一般门禁控制的人员出入,停车场控制的是车辆和物流。相反防盗报警系统在智能楼宇中占据的份额甚小,一般都只有几万,十几万就算很大的规模。”
3.2.3智能建筑安防“四化”要求
未来,智能建筑的安防系统通过同行之间的协议统一标准之后,所呈现出的特点是数字化、集成化、智能化、规范化,这既是未来的发展趋势,也是必然结果。
从全球来看,智能建筑是有标准的,在智能建筑大层面来看,这些子系统的深度整合并不是特别多,但是随着安防系统所占比重的不断提升,安防系统与其他系统进行深度融合应用,对智能建筑的发展意义重大。如果单就安防系统而言,紧随高清设备取代模拟设备的脚步,如果行业标准不统一,各个厂家的产品规格互不相通,最终将导致整个行业的发展也停滞不前。
透过视频监控来看安防发展趋势,传统的僵化局面目前已经开始冰雪消融。金三立技术部经理钟武认为:整个安防系统越来越集成和智能化,标准也越来越开放,各个厂家之间将会增强彼此的联动性,在保持沟通的基础上整合多方资源,并会开放一些标准协议出来,从而促使整个行业越来越统一。虽然现在局面依然是各自为战,但是通过政策影响,如国家颁布的GB/T28181等标准都在引导行业走向开放,走向兼容。
关键词:智能建筑;物联网;架构;应用
智能建筑是通过计算机技术、通信技术、控制器、传感器等技术应用,实现建筑的设备自动化系统、办公自动化系统、通讯自动化系统、安全自动化系统。传统的智能建筑的数据处理是单一的,仅限于建筑内部,随着城市现代化进程加快和互联网技术的深入应用,特别是近年来物联网技术的发展,智能建筑从最初的单一智能建筑逐步形成基于物联网的智能建筑集群,而随着物联网技术和智能建筑在公共建筑和民用建筑中的普及应用,集合众多智能建筑的智能城市也将在不久的未来出现。
一、物联网技术在智能建筑中的技术架构
1、物联网的定义与三层结构
2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了物联网的概念。物联网就是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的开放式协议,把任何物件与互联网连接起来进行信息交换和通讯服务。它是通过实现智能化设备定位、跟踪、监控和管理功能,使物理基础设施和IT基础设施融为一体的网络。
物联网包括三层结构:感知层、网络层和应用层,感知层为物件通过传感或(和)执行设备联网,以构成传感/控制网;网络层为互联网协议栈,协议是开放式的,以方便使用者调用;应用层为基于网络浏览器、网络应用软件的应用。
2、物联网技术下的智能建筑架构模式
我们可以看出,感知层作用在于识别物体,采集信息;网络层作用在于信息传递和处理,实现内部网络与互联网的通信融合;应用层则是物联网与智能建筑的深度融合,实现建筑智能应用深化。
物联网技术下的智能建筑架构同样通过三层结构实现,系统首先通过传感器、RFID等数据采集设备采集到建筑设备监控系统、家居智能系统、安全防范系统、火灾报警系统的设备参数(感知层),包括房间温湿度、空调风量、摄像头信息、烟感报警器参数、水箱液位等等;在互联网上,被采集到的信息通过开放式网络协议传输到物联网信息中心(网络层);用户通过网络浏览器或应用程序访问并应用(应用层)。
二、智能建筑的物联网应用
1、安全防范系统
传统智能建筑的安防系统是将各种安防探测器信号集中至管理中心,由中心的管理人员对这些信号进行监控与联动处理,这种应用仅局限于建筑物内部实施安防。应用物联网技术后,用户可以随时随地通过移动终端对建筑空间进行主动监控,系统发生异常情况时,报警信号能够实时发送给用户,用户通过移动终端发出指令对报警信号进行处理。
例如红外探测器节点检测到非法入侵报警信号后,首先通过节点本身数据处理模块对该信号进行判断,判断其是否符合非法入侵的红外信号特征,同时视频监控节点与通信模块联动,摄像机采样到报警部位的图像,远程发送至用户远程移动终端并发出报警提示,远程管理用户确认后向公安机关或物业管理中心发出报警指示。
2、智能家居系统
智能家居系统包含家居布线系统、家庭网络系统、智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统八个系统。该系统在一个家居中建立一个通讯网络,为各子系统设备提供必要的网络连接,在家庭网络操作系统的控制下,通过相应的硬件,实现对所有家庭网络上的家电和设备的控制和监测。
传统的智能家居采用有线的方式,施工专业性强、费用高、系统灵活性差、扩展能力低,近年来,随着无线技术的普及,出现了无线智能调光开关、无线温湿度传感器、无线智能插座、无线红外转发器、无线红外防闯入探测器、无线空气质量传感器、无线门磁、窗磁、无线燃气泄漏传感器、无线水位报警器等智能家居终端设备。物联网将所有家居智能终端设备通过WIFI网络连接,并通过外部无线网络连接至远程无线终端应用,通过远程终端,用户可以监控、使用所有家居智能系统上的设备。比如我们可以通过手机对家中的情况进行实时监控,调节室内的温湿度、关闭不必要开启的用电设备,如果愿意的话,当你回到家时,咖啡机里已经煮好了咖啡,而且是在你打开家门的那一刻,咖啡机恰好停止工作。
3、建筑设备监控系统
智能建筑的建筑设备监控系统包含空调与通风、公共照明、给排水、热源和热交唤、冷冻和冷却水、电梯和自动扶梯等系统,传统的智能建筑的建筑设备监控系统应用也仅局限于建筑物内部。应用物联网技术后,远程管理用户可以随时随地通过远程移动终端对建筑设备进行主动监控,这使得管理人员管理效率更高,更具实时性。例如,一位物业管理人员手机上的BA管理软件发出警报,通过该软件他及时发现并关闭了某楼层正在漏水的水阀。
另一方面,应用物联网技术后,建筑物内部的设备参数可以被采集并上传至更高级别的数据应用系统,这样就能为更高级别的管理部门决策提供参考数据,如城市能耗监测系统、国家电网统计系统等。
目前,我国正在大力推广国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统的建设与应用,将逐步建立政府办公建筑和大型公共建筑的能耗统计、能源审计、能效公示、用能定额以及超定额加价制度,智能建筑的物联网技术应用正是此项工作的重要基础。
建筑物设备监控数据被采集后通过物联网上传,能耗监测系统会对该建筑物的耗电量、耗气量、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量、其他能源使用量进行能耗分析,通过对建筑物能耗的分时、分区、分系统统计,以曲线图、柱状图等形式分析各时、各区、各系统的能耗走势,进行量化对比分析,一方面可以为企业用户提供能耗管理参考,更重要的是在区域能耗监测管理平台上,行政管理部门可以对楼与楼之间能耗使用数据进行对比分析,通过提取各项能耗数据进行同、环比对比分析,确定标杆值,对该平台下的各智能建筑进行能耗水平评定,并通过行政手段对部分能耗使用超标的建筑物进行管理和约束,这对于区域能源管理无疑是具有非常积极意义的。
三、智能建筑展望
传统智能建筑的发展存在很多的问题,很多建筑的智能化系统的设备不齐全,建筑设备的老化,有的智能建筑系统能正常运行,但系统技术相对还在底层,并不能满足人们对智能建筑的要求。物联网技术的出现打破了人们对智能建筑需求的模式,物联网技术将深化建筑智能化的每个系统、节点的应用,从物联网技术的发展来看,未来的智能建筑必定是物联网技术覆盖下的智能建筑,智能建筑内所有的系统、节点在不久的未来必将以物联网的形态展现。
近年来,我国物联网产业链产值迅猛增长,围绕智能建筑的许多物联网系统也已逐步推向市场,据悉,我国已经规划2020年之前投入3.86万亿元资金用于物联网研发,国家工信部更将物联网发展确定为2010年我国信息产业三大发展目标之一。而物联网的融入将使得智能建筑跨向智慧社区、跨向智慧城市,实现了家庭小网、社区中网、城市大网的融合成为可能,相信这时建筑的智能化时代才是真正的到来。
参考文献
【关键词】智能建筑;技术;发展趋势
1 智能建筑的概念
智能建筑主要是指在进行建筑设计时,将建筑物的建筑结构、建筑系统、设施服务和管理体系按照人性化的需求进行设计,达到最优化整合,为住户居民提供一个安全可靠、人性化服务、绿色节能的智能化建筑环境。智能建筑将现代建筑技术、计算机技术、网络技术以及控制技术紧密联系起来,组成一个整体,使传统建筑领域与高新技术产业有机结合。在该智能建筑系统中,可以对室内温度、湿度系统,采光系统以及安保系统、物业管理系统等实现远程智能操控,并大大简化管理流程。既满足了生活工作方面更加人性化的需求,又顺应了当今社会节能减排、低碳环保的绿色发展要求,表现出智能建筑具有功能性以及实现资源共享、可持续发展的显著特点。
智能建筑的设计理念最初起源于美国,其开创了全新的建筑设计方式。1984年1月,美国联合科技公司在美国康乃迪克州哈特福德市建成了智能化的“都市大厦”―City Place Building,标志着世界首次智能型建筑的产生。该大厦首次将信息化、整合最优化理念应用到建筑设计方面,通过计算机智能控制手段对整栋大厦内的空调系统、供水排水系统、电力供应系统、防火防盗系统以及采光系统进行实时监控,并为大厦的办公人员提供语音通信、文字资料等多样化的信息交流体验,使客户的工作环境更加舒适便捷、智能高效。随后英法等国也开始相继发展智能建筑系统技术[1]。在二十世纪八十年代,智能建筑技术开始流入到我国的建筑领域,适应了我国快速变化的居家生活模式、休闲娱乐方式以及工作、商务模式,因此传入不久便得到了迅速的发展与演变,已经从原先单一的商务酒店大楼、商务办公大厦发展到了现在的智能化住宅、智能化医院、智能化学校等多元领域。
2 智能建筑的主要技术
智能建筑是整合利用现代化建筑技术、计算机技术、通讯技术和控制技术,将传统建筑领域与高新技术产业完美结合,使建筑物的整体结构、水电暖供应系统、物业管理和服务方式更加适应人性化的需求,为住户居民提供一个安心舒适、绿色生态的智能化建筑环境。它的主要技术包括以下几方面。
2.1 智能建筑设备自动化技术
智能建筑设备自动化系统是整合利用现代化电脑技术、现代化控制技术和现代化通讯技术等高新技术,组成高度智能的综合管理系统,对整栋建筑内的空调采暖、供水排水、供配电、防火防盗以及采光照明系统进行实时监控,并且按照需先设置的目标值进行实时调整。因此这就对于智能建筑设备自动化水平有了更加严格的要求。在早期阶段,我国通常采用电脑集中控制和监视形式,但不足之处是可靠性不够,因此逐渐被计算机集散控制技术(DCS)取代。现在我国多采用美国ASHRAE制定的BACnet网络通信协议和美国EChlon公司研发的LonmarkS技术。随着高新技术产业的不断进步,分布式计算机控制系统引导了智能建筑的发展潮流。
2.2 智能建筑系统集成
智能建筑需要对整栋建筑的供配电、空调采暖、供水排水、防火防盗以及安保情况等进行及时有效的管控,整体协调各方,保证各个系统环节能够持久可靠的运转,为居住用户提供一个放心舒适、服务便捷、绿色节能的建筑环境。这就要求重点实施系统集成手段,将智能建筑内各个子系统按照功能的不同科学地进行有机结合,以期待实现资源共享。智能建筑的系统集成从初期阶段时简单的基于监控的处理,逐步演变为现如今基于内容的处理与融合阶段[2]。
2.3 智能建筑通信网络技术
智能建筑通信网络包括电话网、局域网和有线电视网,接入网技术可采用传统型电话系统的XDSL技术,有线电视网的HFC形式以及光纤到区(楼)的局域网等。智能建筑内各类原本相对独立的子系统需要先进的通信技术去进行信息的交流更新。通信网络技术称得上是智能建筑的神经网络,智能建筑的功能化发展都离不开通信网络技术的发展。
2.4 智能小区技术
近些年来,城市化进程不断加快,人们对居住环境也有了更高的要求,“数字化社区”的概念逐渐受到人们的关注,把智能化小区理念推向了一个全新的阶段。住宅小区逐步地智能化,出现了拥有实时监控、安全防范、远程控制的物业管理办公系统以及智能化家庭管理的智能小区,可以为住户的衣食住行等各个方面提供最优化、最全面的生活服务。
3 智能建筑的发展趋势
近几十年,智能建筑在我国得到了迅速发展,众多商业建筑与居住社区的办公人员与居民都渴望居住在更加智能化的建筑中,享受更加贴心周到的居住体验。我国北上广深等一线城市在该行业的发展日趋成熟,国内其他地区也紧随其后。我国对智能建筑的重视程度逐渐提高,智能建筑业得到了更多强有力的政策扶持和资金支持[3]。综合智能建筑的起源与演变以及当今社会的实际需求,可预测其整体发展趋势。今后将重点围绕深度化,广度化,规模化,可持续性等内在要求发展智能生态建筑。
网络信息技术的发展将起到至关重要的作用。智能化建筑的发展会刺激带动计算机网络技术的发展,反之,网络信息技术的发展又会促进智能化建筑的发展。因此发展更深层次、更高精准程度的信息网络技术也是今后能够深刻影响到智能建筑发展的重要因素。
智能建筑的理念符合我国积极倡导的绿色环保、可持续、和谐发展的方针政策,因此我国的智能建筑更加追求智能建筑的低碳环保,建造全方位、系统化的生态环保住宅。在未来智能小区中,会以最大限度发挥居住环境的生态效应为主要目的,全面协调发挥作用,最大限度的减少能源消耗。
【参考文献】
[1]岳素霞.智能建筑的关键技术及其应用研究[J]. 技术与市场,2013(3):38.
1分析智能建筑主要存在的问题
现阶段,建筑行业与科学技术相结合,智能建筑相继出现,智能建筑已逐渐成为了现代建筑业的发展产物。随着智能建筑的发展,一些问题也逐渐暴露出来,影响着智能建筑的质量与使用性能,以下是对智能建筑主要存在的问题的具体分析。
1.1设计质量较低
现阶段我国的智能建筑正处于发展中状态,在建设方面存在很多的不足之处,尤其是设计质量方面,水平较低,主要表现在设计不合理、软硬件设计方面不完善与电气设计不足等,这些来自设计方面的诸多问题直接影响整个智能建筑质量,不能适应市场和用户的需求。更重要的是,目前投入使用的智能建筑数量较少,使用时间较短,短时间内无法及时发现设计过程中存在的不足之处,也无法总结设计经验教训等,故而在设计方面具有一定的盲目性,可以说,设计质量较低是影响智能建筑质量的主要原因之一。
1.2施工技术水平较低
施工技术水平较低时整个智能建筑建设中面临的主要难题,智能建筑不同于一般建筑,在建设方面,对施工人员的施工技术水平要求更加的严格。但在实际的施工过程中,施工人员专业素质水平有限,大大影响了智能建筑的整体质量。除此之外,在建设过程中,管理人员疏于管理,致使监管力度不够,也会影响智能建筑的建设。
1.3施工、验收的规范标准不健全
相关的设备和系统规范不健全,跟不上建筑设计技术的发展,这样不仅导致了工程的规划、设计、监督和竣工验收等,缺乏相应的管理规范和技术法规,还会导致很多智能化设备在验收的时候没有工程测试、没有验收规范和标准,也不能真正检验产品的合格性。
1.4无法满足用户的实际需求
智能建筑正处于发展中阶段,各项智能功用正处于完善状态,无论是从设计角度还是从施工角度来讲,智能化建筑的智能程度往往都无法满足用户的实际需求,建筑无法实现智能化使用,使得智能建筑无异于寻常建筑,失去了建设的意义。
2智能建筑设计
智能建筑设计要体现在方方面面,不仅要注意智能系统设计问题,也要注意一些细节问题的设计。以下是对智能建筑设计的具体探讨。
2.1智能系统设计
智能建筑有许多自动化系统组成,主要有CAS通信自动化系统、OAS办公自动化系统、BAS建筑设备自动化系统与SAS安全自动化系统,在设计智能建筑前,首先要明确如何设计这些组成系统。
(1)CAS通信自动化系统通信自动化系统是通过交换机把数字信号转换为相应的语言、信号,通过网络信号的传输与建筑内部的各类电器结合而成的系统。我们所使用的网络电话、数据通信、网络电话等,都需要通过卫星系统建立相对应的网络,实现卫星转换器之间的网络通信。
(2)OAS办公自动化系统办公自动化系统是通过我们常用网络和数据库技术相结合,通过计算机方面相应技术把网络信号转换为相对应的数字、信号、视频等办公方式。系统包括提供给客户相对应的服务和提供给管理者相对应的信息。自动化系统已经在各类科研机构、传播公司、政府等重要部门广泛使用。
(3)BAS建筑设备自动化系统建筑设备自动化系统是通过大型主机将各个分部的设备统筹联系在一起。根据不同的分工将设备分类进行统筹管理并根据需要进行分散监控的智能建筑系统。
(4)SAS安全自动化系统安全自动化系统必须包括以下设备,监控屏幕、安全控制系统、报警系统等。安全自动化系统是属于全天候监控系统,监控重要的建筑设施,在检测出危险时能够马上采取措施,保证建筑物内人员和财产的安全。
2.2智能建筑内部设计
这里所说的内部设计主要是指天花板、墙面、地面、屋顶等。就只能建筑的屋顶而言,其直接接触外界,会有许多设备暗转,故而设计人员在设计过程中不仅要充分考虑智能建筑屋顶的美观化、更要考虑的是如何利用自然能量例如风能、太阳能等。不仅如此,建筑的屋顶具有保护整个建筑的作用,所以在设计过程中也要着重考虑到外界条件对智能建筑的影响,强化屋顶质量,提高屋顶使用性能。就天花板设计而言,智能建筑的天花板要负责照明、送风、出风、烟感、喷淋等的走线及出口任务,故而在设计过程中要着重考虑天花板性能,处理好细节问题。就墙面设计而言,智能建筑内的墙体除了做隔断以外,墙面还可以做出线口,墙内空间还能布置各种传感器和控制设施。就地面设计而言,智能建筑内的地面在设计中可采用架空地面、预制线槽的楼板面层及地毯地面等。架空地面设计易于布线,而且便于线路的管理,但是缺点是会造成地面的高差。楼板层面预制线槽也会方便布线工作,施工没有高差。但是在布线时要求线路较少,最好没有交叉点,缺点是容易产生静电。这些都是设计过程中必须要注意的问题。
3探究智能建筑设计的发展
我国在智能建筑设计方面有着较大的进步空间,在在整体发展趋势上更倾向于与数字化的融合。与数字化融合最大的优势就在于可以实现提供管理与服务的一方与每个用户之间实现有机的连接。智能建筑相比于传统建筑,更能给用户提供有效地管理模式、更加全面的管理服务和更加丰富的文化沉淀。除了与数字化融合之外,智能建筑在设计方面也要与科学技术结合、与文化结合、与生态结合,设计出更为科学适用的智能建筑,使建筑达到设施设备齐全、环境优美、生活便捷、具有高尚的品味、高科技含量等目标。更加具有文化气息,更加人性化,促进人文精神与数字社会之间的交汇。更加环保、更加符合生态要求,以绿色建设的理念,美化建筑物所在的小区和周边环境还要遵循可持续发展要求的生态意识,真正设计出符合人们实际需求的切实可用的智能建筑。
结束语
【关键词】智能建筑;电气节能技术;优化设计;研究
随着社会经济的快速发展和建筑行业的不断进步,智能建筑将成为未来国内建筑行业的主流发展之势。其中,智能建筑中的节能设计在电气系统中起到了至关重要的角色,它关系着整个建筑内部电气系统的可靠性与经济性,因此应当加强重视。
一、智能建筑电气节能设计过程中需坚持的基本原则
1.节能设计应当立足实际,满足建筑正常应用要求
智能建筑电气节能设计过程中,通过对电气能源应用系统的科学改造,改变传统的浪费电气能源现象,以此来有效适应现代智能建筑节能环保理念,这对于促进建筑行业的快速发展意义重大。智能建筑电气节能设计,应当立足实际、保证智能建筑的正常使用;实践中,一定要坚决杜绝因盲目追求节能效果而不顾实际状况的情况,这样会妨碍智能建筑的正常运行,甚至会因脱离实际而造成严重的后果,违背了智能建筑电气节能设计初衷。
2.节能设计讲究经济性
智能建筑电气节能设计,应当注意经济性要求,确保智能建筑节能、经济,更加适应现代智能建筑的应用要求。智能建筑电气节能设计实践中,不能因盲目追求节能效果,而导致资金投入过高;同时,也不能随意的进行降低成本或者偷工减料,以免影响智能建筑的性能指标。
3.节能设计需确保质量
智能建筑节能设计过程中,应当不断提高设计方案的科学性、合理性,对智能建筑有大致的认识和了解,全面分析各设备和系统的节能可能性,并且对电气节能设计前后的经济状况对比分析,采用合理设计方案;一方面要节约电气能源,另一方面要做到设计的科学合理,确保智能建筑电气节能设计的质量。
二、智能建筑电气节能设计思路
智能建筑电气节能设计过程中,既要保证建筑内部系统能够有效发挥功能作用,又要减少建筑电气系统的能耗,并且对建筑电气系统进行优化管控,以此来有效提高智能建筑的综合服务水平。
1.智能建筑供配电系统的节能设计
第一,应当提高功率因数。供配电线路的无功功率损耗,主要决定于功率因数, 通过提高功率因数可以有效减少线路的无功功率损耗,起到有效的节能目的。在具体设计过程中,应当根据具体情况采取针对性的措施。在条件允许的情况下,设计人员应当有效提高用电设备的自然功率因数、采用合理的无功补偿装置实施无功补偿、设计合理的配电线路等措施来有效提高功率因数,从而整体上减小无功电流。特定线路,建议采用分散就地补偿、高低压柜集中补偿等方法。
第二,变压器有功损耗及其优化设计。对于变压器而言,其作为配电系统的主要设备,损耗量非常较大。在设计过程中,可减少变压器的有功及无功损耗,来实现节能之目的。在优选变压器时,以优质节能变压器为宜。比如,SL9、SC8两种类型的变压器比较先进,其采用的是优质冷轧取向矽钢片,接缝非常的密实,可有效减少涡流、漏磁损耗。变压器选择过程中,绕组阻值以及变压器容量等,均不能过大,以防供电线路过长而造成线路损耗增加。
2.智能建筑照明系统的节能设计
从智能建筑电气照明系统的组成来看,在有效满足照明质量的基础上,优选节能效率较高的照明设备。同时,采用的高能效光源在应用寿命长的基础上,可确保高光效照明。对照明供电系统进行优化设计,是有效提高照明系统节能效果的有效途径。以下将以某智能建筑(火车站)为例,就如何进行站内照明节能设计,提出几点看法。
(1)工况概述
某火车站为大型客运中心,春运等节日期间会有大量的人员聚集,该站站房总建筑面积达到了28800平方米,其中主体建筑共三层,宽度为56米,层高分别5.7米、8.3米和14.7米。该建筑主体结构又可分为三段,其中高架平台以下、两端采用的是钢筋混凝土结构,中间部分采用的是钢结构。一层是出站厅和售票厅等用房;二层是集散厅以及各种候车厅和客运办公用房等;三层是站台候车厅、贵宾候车室以及办公用房等,同时还要局部夹层通信和信号机房。
(2)照明设备优化
该火车站站内节能照明设计过程中,主要以建筑照明设计标准(GB50034-2013)为依据,设计方案应当满足国家规定的照明节能标准。该火车站节能照明灯具选择时,应当注意配合建筑装修施工作业,优选绿色节能照明灯具,
确保高效、服役期长、美观和防眩光。火车站的主体空间所用灯具及光源,比如双头金卤灯、三基色直管荧光灯以及大功率短弧双端金卤灯和单端陶瓷金卤灯等,都具较好的节能效果。火车站站内高度超过6米的室内场所,采用的都是金属卤化物灯;高度低于6米的场所,安装的都是三基色T5型直管荧光灯或者紧凑型荧光灯,而且均配用谐波含量相对较低的电子镇流器。
(3)结合多种方式实现配光节能目的
针对火车站站内高大空间,采用多种照明方式相结合的模式,可以有效提高配光效果。可在进站通廊以及出站厅位置,采用普通的照明,与重点照明结合起来应用;相同区域内,高低不同的空间采用的照明方式也不尽相同,既要保证视觉需要,又要有效避免单一照度方式或者大功率照明设备的应用。
(4)站内照明节能系统控制与节能效果
候车厅、出站厅以及售票厅等公共空间,采用的是智能照明管控技术手段,根据具体需求、各时段以及自然光环境条件,进行多场景模式设计;同时,还将自然采光、人工照明有机地结合在一起,总系统由客运总控室进行集中管控。该火车站基于上述照明节能技术的应用,可以有效减少总站运维费用。以当地的日照条件、铁道部门的要求为基础,在站内设太阳能光伏发电系统。在屋顶平面上,安装438平方的太阳能光伏发电设施,峰值发电量可达39.2kW,同时采用并网技术手段接入站房配电系统,可有效满足普通照明用电要求。在具体设计过程中,还预留出光伏发电系统以及站房低压配电系统连接的空间和条件,这样可以对未来太阳能光伏发电系统的应用范围扩大、空间改进,准备条件。火车站站内,采用的是光伏发电系统,可以有效满足站房除应急照明系统的普通照明场所供电需求,减少有价电能的损耗。同时,还可采用分布式灯光控制系统,把普通的照明进行智能化改造,以实现对车站多层次、全方位智能化照明管控。对于智能灯光控制系统而言,对电网采用过电压抑制、软启动以及软关断技术,可以有效延长灯具的服役期限、减少运维费用开支。综上所述,通过节能设计,该火车站的节能效果非常显著。
三、结语
电气节能设计是智能建筑的一部分,也是发展的必然要求。在未来发展过程中,应当不断优化和创新电气节能设计理念和技术,只有这样才能有效提高智能建筑电气设计质量,才能实现建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1]洪其禄.浅议智能建筑控制技术与电气节能设计[J]科技创新与应用,2013(04).
[2]曾小阳.智能化建筑电气节能优化设计的相关分析[J]科技风,2013(08).
[3]肖峻.智能化建筑电气节能优化设计[J]科技与企业,2015(06).
关键词:智能建筑;电气设计;发展趋势;运管维护
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.142
1 智能化建筑在我国发展的现况
在高新科技的快速发展、信息网络全球化的冲击之下,对于智能化建筑的发展可以说是不得具备了适宜的外部环境,同时还拥有着强大的技术支撑,并且通过不断的实践、创新在智能化建筑中也收到了一定的成效,智能化建筑的应用范围也不断扩大。简而言之,只要是依照现代管理方式运转的行业,使用智能化建筑将成为一种趋势。但是现阶段运行的智能建筑中尚且存在不足之处。
(1)智能建筑运用情况不理想。1)智能建筑的“智能化”]有得到充分的发挥,通过技术手段对物业进行有效管理的比例较低,建筑智能化作业的发挥受到了一定的制约,一部分物业对智能建筑的管理仅适用了一部分的智能化系统,使智能建筑还停留于前一个阶段。2)众多的智能建筑在落成使用2 到3 年之后,因为管理维护没有及时的跟进,技术没有进行及时的更新换代,导致先进的设备无法实现设计,极大程度上限制了智能化系统能力的发挥。
(2)非智能建筑的改造问题。对于智能化建筑来说,非智能建筑的数字无疑是巨大的,在智能建筑投入到使用中的阶段,建筑行业势必将对非智能建筑进行相应的改造。这样就存在着设计、施工等问题,这样的问题相对于新建智能建筑更为困难。
2 建筑电气智能化设计对智能建筑的影响
建筑电气是智能建筑的产物,科技发展的不断深入,利用多元化技术对信息进行采集、处理、监控以及管理,以此来实现信息及资源的共享。现代化计算机技术、建筑技术、控制技术、通信技术、图形显示技术――简称为“4C+A”技术,为智能化建筑的发展提供了可靠的技术支持。建筑电气对智能建筑的运行起到保护作用,智能建筑的设计、施工、验收、维护都是通过建筑电气实现的,建筑电气设计贯穿于整个智能建筑之中。
3 智能建筑发展的合理化建议
(1)建立系统化的理念。我国的设计部门对于智能化建筑及智能化产品设计的方法及理念没有详尽的掌握,特别是在集成方面更是薄弱。设计师的理念相对滞后,设计的重点停留在智能化的系统上,并没有给总体集成及系统后期拓展给予相应的重视。为此,在智能建筑的设计时,必须将建筑使用的实际情况做根本出发点,在满足功能的基本需求情况之下,对建筑的规模、性质作出准确的定位。具体的体统选用时,需要充分的与以往的成功经验相结合,要进行施工各参与方的高效沟通,以此来保证设计的合理性。系统的集成商中标之后,要依据设计图纸进行系统及设备的选定,与自身的使用性能相结合,在满足设计标准的前提之下选取性能良好,成本控制最优的方案。
(2)电气智能化设计的要求:
1)对于建筑电气设计人员来说,其必须要具备过硬的电气专业知识,对相关法律法规深入的掌握,对最新型的技术能够熟悉,掌握智能化设计的信息等等。通常情况下,设计与施工均具有明确的指向性,建筑也是满足不同的使用要求,故此,智能化电气设计时需要与建筑方进行精确的沟通,方能做好智能化建设。与此同时,还要求设计人员具备大量的实际工作经验,能够对施工中容易出现的问题作出预期,对施工中的技术要点进行明确的标注。
2)弱电施工阶段,要对弱电工程施工的时间进行把握,尤其需要重视的就是施工中的预埋作业,同时安排好设备进场的时间,安装之后对设备进行调试等工作。建筑电气设计人员需要对施工中的重点进行事先的沟通及协调,从专业的角度给出正确的指示,对施工进程及验收结果进行保存。
智能建筑电气技术将信息技术作为主要内容,是实现智能建筑功能的技术手段。主要表现在以下几个方面:一是综合布线系统技术。综合布线系统(GCS)作为建筑内部或是建筑群落间的网络传输,同时亦是智能建筑之中数据、语言及多媒体通信的平台。其使用高品质材料,以非屏蔽双绞线及光纤作为传输介质,进行统一的规划设计,形成完整又开放的布线系统。这就为智能建筑及智能大厦中的信息设施提供多个不同厂家产品的兼容性,进而进行扩展、更新、重组,为使用者打造了信息时代的体统环境。二是除湿技术。智能化建筑对于湿度的控制已经趋于完善,空调的应用使除湿技术向机械化、技术化发展,但此种方法需要将循环冷空气冷却到露点的温度之下,除湿之后进行加热,再送入室内,造成了一定程度上的浪费,为此需要开发独立的除湿系统,实现智能建筑节约能源的优点。
3)设计信息的反馈:对建筑落成后弱电系统所需要的空间全部考虑是很困难的。这样就要求智能建筑在设计时预留出相应的空间及管井,以避免落成之后导致设备无法进入的情况,做到及时的信息反馈,对于空置的预留空间还可进行其他利用。
(3)智能建筑功能的开发。现代建筑智能化的另外一个重要体现就是其节能的特性。国外现阶段使用的一些材料能够对外界环境进行感应,例如:光照、气流、温度、湿度等等,利用自动系统传递信息给安装在建筑外墙上的气窗、百叶等,进而实现自动关闭或是开启,这些对我国智能建筑的发展都有着重要的启发及借鉴作用。
4 结语
智能建筑全面推广、使用的全盛时期还没有到来,对于我国建筑行业智能建筑发展来说无疑是艰巨的,同时也预示着智能建筑有着无限的发展空间。随着高新技术的不断发展,并且在建筑行业中得到广泛的应用,对整个建筑行业而言未尝不是一个良好的契机,建筑电气智能化设计对智能建筑的作用不可小觑,需要对设计、维护等问题给予高度的重视,在不断的实践中进行总结,以迎来一个崭新的建筑更新时代。
参考文献:
[1]林毅宏.智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究[J].自动化与仪器仪表,2011(03).
[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]