淺談智能建筑設(shè)計(jì)

田 華 趙文學(xué)

21世紀(jì)是信息社會知識經(jīng)濟(jì)時代,同時又是生態(tài)文明時代。因此建筑智能化是21世紀(jì)建筑的長遠(yuǎn)發(fā)展方向。智能建筑是傳統(tǒng)建筑工程和新興信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是為了適應(yīng)社會信息化與經(jīng)濟(jì)國際化的需要應(yīng)運(yùn)而生的。智能建筑的實(shí)現(xiàn)是現(xiàn)代高科技的結(jié)晶,它完美地體現(xiàn)了建筑藝術(shù)與信息技術(shù)的結(jié)合。智能建筑的最終受益者應(yīng)該是在其中生活、工作的人。發(fā)達(dá)國家的智能建筑發(fā)展到今天,已經(jīng)不是單純的高新技術(shù)產(chǎn)品的簡單化,而是采用高新技術(shù)來實(shí)現(xiàn)人的需求、改善和提高人工環(huán)境的品質(zhì),更好地為人服務(wù)。我國智能建筑雖起步晚,但發(fā)展迅猛,呈現(xiàn)了巨大的市場潛力,我國廣大工程技術(shù)人員,經(jīng)過實(shí)踐,總結(jié)、提高,為實(shí)現(xiàn)建筑智能化發(fā)揮著積極的作用[1,2]。

1 智能建筑的概念

智能建筑的概念,隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展而變化,它還只是一個相對的概念。國際上至今并無統(tǒng)一的定義。在我國,GB T/50314-2000智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中給出了智能建筑的定義。所謂智能建筑,“它是以建筑為平臺,兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備,辦公自動化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及他們之間的最優(yōu)化組合,向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境”。

2 智能建筑的構(gòu)成[3]

2.1 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(Communication Networks System)

該系統(tǒng)是通過交換設(shè)備來轉(zhuǎn)接聲音、數(shù)據(jù)和圖像,借助公共通信網(wǎng)與建筑物內(nèi)部PDS的接口來進(jìn)行多媒體通信的系統(tǒng)。目前,公共通信網(wǎng)在我國有城市電話網(wǎng)、長途電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)CHINAPAC和CHINADDN。若需要用衛(wèi)星通信建立VSAT網(wǎng),可租用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器以實(shí)現(xiàn)C波段到CU波段的衛(wèi)星通信。多媒體通信的業(yè)務(wù)則有語音信箱、電視電話會議系統(tǒng)、傳真、移動通信等。隨著全國通信基礎(chǔ)設(shè)施裝備水平的提高,光纖進(jìn)大樓(FTTB)、光纖進(jìn)小區(qū)(FTTZ)已大量的使用在新建工程中,于是各種寬帶接入的駐地網(wǎng)為拓展新的通信業(yè)務(wù)提供了發(fā)展基礎(chǔ)。該系統(tǒng)是大樓和外界信息共享的窗口。

2.2 辦公自動化系統(tǒng)(Office Automation System)

該系統(tǒng)是一個計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng),利用計(jì)算機(jī)的多媒體技術(shù),提供集文字、聲音、圖像為一體的圖文式辦公手段,為各種行政、經(jīng)營的管理與決策提供統(tǒng)計(jì)、規(guī)劃、預(yù)測支持,實(shí)現(xiàn)信息庫資源共享與高效的業(yè)務(wù)處理。一般OA系統(tǒng)分為兩個部分:物業(yè)公司提供的信息服務(wù)和內(nèi)部事務(wù)處理的OA系統(tǒng),大樓使用機(jī)構(gòu)與租用單位的業(yè)務(wù)專用OA系統(tǒng)。該系統(tǒng)是建筑物的重要應(yīng)用系統(tǒng),其安全運(yùn)行是大樓用戶有效工作的保障。

2.3 建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(Building Automation System)

該系統(tǒng)是通過中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)將分布在各監(jiān)控現(xiàn)場的區(qū)域智能分站連接起來,以分層分布式控制結(jié)構(gòu)來完成集中操作管理和分散控制的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。BA系統(tǒng)的目標(biāo)是對建筑物內(nèi)所有建筑設(shè)備進(jìn)行全面有效的監(jiān)控和管理,以保證建筑物中的所有設(shè)備處于高效、節(jié)能和最佳運(yùn)行狀態(tài),確保建筑的機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行。

2.4 安全防范系統(tǒng)(Security Automation System)

該系統(tǒng)主要分為兩類:一類為消防系統(tǒng),另一類為安保系統(tǒng)。消防系統(tǒng)具有火災(zāi)自動報(bào)警與消防聯(lián)動控制功能,是一個專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。安防系統(tǒng)常設(shè)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)(門禁系統(tǒng))、防盜報(bào)警系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)等。SA系統(tǒng)24 h連續(xù)監(jiān)控建筑物的重要區(qū)域與公共場所,一旦發(fā)生突發(fā)事件,立即報(bào)警并采取相應(yīng)對策,以確保建筑物內(nèi)的人員和財(cái)物的安全。

2.5 綜合布線系統(tǒng)(Generic Cabling System)

該系統(tǒng)是智能建筑中構(gòu)筑信息通道的設(shè)施。它采用光纖通信電纜、銅芯通信電纜及同軸電纜,布置在建筑物的垂直管井與水平線槽內(nèi),一直通到每一層面的每個用戶終端。PDS可以以各種速率傳送話音、圖像、數(shù)據(jù)信息。OA,CNS,BA及SA的信號從理論上都可以由PDS傳輸。因而,也稱其為智能建筑的神經(jīng)系統(tǒng)。

2.6 建筑物管理系統(tǒng)(Building Management System)

該系統(tǒng)是為對建筑設(shè)備實(shí)現(xiàn)管理自動化而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),它把相對獨(dú)立的BA系統(tǒng)、SA系統(tǒng)和OA系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)通信的方式實(shí)現(xiàn)信息共享與互相聯(lián)動,以保證高效的管理和快速的應(yīng)急響應(yīng)。

3 智能建筑設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題[4]

3.1 設(shè)計(jì)系統(tǒng)性

智能建筑是通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù),把構(gòu)成智能建筑的各主要子系統(tǒng)的各個分離的設(shè)備、功能和信息等集成一個相互關(guān)聯(lián)的、統(tǒng)一的和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中,使該資源達(dá)到充分的信息共享,以減少資源的浪費(fèi)和硬件設(shè)備的重復(fù)投入,實(shí)現(xiàn)真正意義的統(tǒng)一、實(shí)用、高效、便利、可靠、低耗等目的。

因此,智能建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)由具有智能建筑設(shè)計(jì)資質(zhì)總承包單位的設(shè)計(jì)院來承擔(dān),從智能建筑的需求目標(biāo)出發(fā),充分考慮資金的合理性,研究分析技術(shù)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品、信息、環(huán)境、政策等方面的可行性,制定出智能化系統(tǒng)總體構(gòu)想。設(shè)計(jì)中始終執(zhí)行國家、行業(yè)、地方的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),遵循國家的方針政策,堅(jiān)持技術(shù)先進(jìn)成熟、經(jīng)濟(jì)合理、實(shí)用可靠,系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型符合標(biāo)準(zhǔn),且要求具有開放性、靈活性和可擴(kuò)展性,能給集成商創(chuàng)造一個良好的建筑平臺環(huán)境。

3.2 設(shè)計(jì)優(yōu)化

優(yōu)化設(shè)計(jì)是智能建筑建設(shè)的合理化手段。設(shè)計(jì)方案既要保持系統(tǒng)的先進(jìn)性、實(shí)用性、開放性,又要優(yōu)化配置并盡可能的減少業(yè)主的投資成本。技術(shù)經(jīng)濟(jì)性應(yīng)是優(yōu)化設(shè)計(jì)首要考慮的問題。系統(tǒng)集成商必須對建筑物功能本身有充分的理解,才可能做出符合該建筑實(shí)際情況的具體實(shí)施優(yōu)化方案;必須對安裝工藝有豐富的經(jīng)驗(yàn),才能符合國家標(biāo)準(zhǔn),才能通過質(zhì)監(jiān)部門的驗(yàn)收;必須掌握控制、通訊、計(jì)算機(jī)等主要的技術(shù)和產(chǎn)品性能,才能達(dá)到二次集成的目的。由于智能建筑系統(tǒng)的快速發(fā)展使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)實(shí)施的時間差造成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理因素大大增加,所以,系統(tǒng)集成商在投標(biāo)時和中標(biāo)后,必須根據(jù)總體設(shè)計(jì)方提供的系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖和招標(biāo)文件,在滿足相應(yīng)要求的前提下,結(jié)合技術(shù)的發(fā)展和自身產(chǎn)品的特點(diǎn),對系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整,得出符合標(biāo)書要求的既先進(jìn)又最經(jīng)濟(jì)的方案,在符合技術(shù)規(guī)格書要求的前提下按“低價者得”的原則評價。中標(biāo)后的系統(tǒng)集成商應(yīng)在總體設(shè)計(jì)方的指導(dǎo)下,根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖和具體的產(chǎn)品自行或委托設(shè)計(jì)方再進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并經(jīng)總體設(shè)計(jì)方同意后批準(zhǔn)實(shí)施。

4 結(jié)語

智能建筑是人、信息和工作環(huán)境的智慧結(jié)合,是建立在建筑設(shè)計(jì)、行為科學(xué)、信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、社會工程學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、人類工程學(xué)等各類理論學(xué)科之上的交叉應(yīng)用。智能建筑已經(jīng)成為世界建筑發(fā)展的主要趨勢,相信在不久的將來,智能建筑一定能發(fā)展興盛起來,成為未來時代建筑的標(biāo)志[5]。

[1]崔應(yīng)峰.智能建筑的設(shè)計(jì)與發(fā)展前景[J].山西建筑,2008,34(9):49-50.

[2]陶 琳.談智能建筑發(fā)展[J].陜西建筑,2006(127):3-5.

[3]崔芳麗.智能建筑設(shè)計(jì)方法研究[D].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.

[4]劉錦華.智能建筑的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)概論[J].甘肅科技,2009,25(21):144-155.

[5]屈雪妍.住宅的智能化與可持續(xù)性發(fā)展[J].陜西建筑,2008(155):5-6.