現(xiàn)代建筑智能化的實(shí)際應(yīng)用

張坤暉

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，建筑智能化已變得日益重要。如何充分利用建筑智能化的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)提高建筑智能化技術(shù)，已是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。本文主要從建筑智能化系統(tǒng)領(lǐng)域方面闡述其在當(dāng)今建筑范圍內(nèi)的實(shí)際應(yīng)用技術(shù)和應(yīng)用方法，并最后前瞻性地描述這一領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢和主流方向。

【關(guān)鍵詞】建筑智能化；應(yīng)用；發(fā)展趨勢

1建筑智能化概念

建筑智能化是指建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備、通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備、電氣設(shè)備、電子設(shè)備等應(yīng)用設(shè)備及其應(yīng)用各系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來，形成一個(gè)相互作用的整體系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可自動(dòng)和人機(jī)交互2種方式混合的管理與控制，達(dá)到建筑內(nèi)的所有上述設(shè)備的最佳使用效果，最佳運(yùn)營效果，最經(jīng)濟(jì)使用成本的應(yīng)用目的。

在概念中提到的“一個(gè)相互作用的整體系統(tǒng)”，這個(gè)系統(tǒng)就是在實(shí)際應(yīng)用中所接觸的用戶界面系統(tǒng)，定義為“建筑管理系統(tǒng)”即Building Manage System，簡稱“BMS”。通過這個(gè)系統(tǒng)，用戶可以在一個(gè)平臺上可視化地管理和控制整個(gè)建筑的所有使用設(shè)備。

2我國建筑智能化應(yīng)用現(xiàn)況

2.1在通信應(yīng)用方面，在有線語音技術(shù)應(yīng)用方面還停留在傳統(tǒng)電話語音技術(shù)上，IP電話技術(shù)僅在壟斷性企業(yè)和國外駐華企業(yè)中廣泛應(yīng)用，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已覆蓋各行各業(yè)，但在技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性方面還略遜于國際先進(jìn)水平。FTTX的接入技術(shù)應(yīng)用已基本普及，但受限于國內(nèi)ISP的利益沖突，其應(yīng)用基本屬于壟斷行為。有線電視已基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化光網(wǎng)傳輸，但也是因?yàn)槔娣峙洌不緦儆趬艛嘈袠I(yè)。

2.2在安防領(lǐng)域應(yīng)用方面，我國的閉路視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用已向全通道數(shù)字技術(shù)過渡，主要以數(shù)模混合應(yīng)用為主。一卡通技術(shù)已經(jīng)在中型規(guī)模及以上的用戶中廣泛應(yīng)用，基本能將門禁、停車管理、電子消費(fèi)集成到一起。其它的安防技術(shù)也廣泛應(yīng)用到各行業(yè)，技術(shù)水平也與國際水平相當(dāng)。

2.3建筑自動(dòng)化（BA）應(yīng)用也日臻成熟，在各種稍具規(guī)模的建筑內(nèi)都基本應(yīng)用了BA的多種或全部技術(shù)，但由于軟件系統(tǒng)平臺的技術(shù)未能跟上，再加上各種利益方的相互糾結(jié)，BA系統(tǒng)的應(yīng)用僅限于獨(dú)立系統(tǒng)的應(yīng)用并未能形成有機(jī)整體，未能最大限度地發(fā)揮其效用，綜合應(yīng)用水平相對較低。

2.4在公共廣播應(yīng)用方面，國內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟，全數(shù)字化的系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用，存在的差異僅僅是哪個(gè)系統(tǒng)更加優(yōu)化和更具某功能特點(diǎn)而已。

2.5在智能會議和信息發(fā)布應(yīng)用方面，情形大致和公共廣播的情況差不多。

2.6在機(jī)房動(dòng)環(huán)控制應(yīng)用方面，國內(nèi)應(yīng)用層次還處在有無的水平，雖然出臺了一些國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但規(guī)范里的內(nèi)容僅限于相對應(yīng)的級別機(jī)房應(yīng)配備怎樣的技術(shù)裝備，未能真正意義上的節(jié)能環(huán)保。

2.7如果將上述各系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，形成一個(gè)統(tǒng)一的管理平臺，自動(dòng)地對各系統(tǒng)的運(yùn)營數(shù)據(jù)通過科學(xué)的計(jì)算分析后，為用戶提供系統(tǒng)運(yùn)營的輔助性決策數(shù)據(jù)和報(bào)表的應(yīng)用的話，目前國內(nèi)還未能做到，這恰是國際著名制造商的優(yōu)勢所在。

3現(xiàn)代建筑智能化系統(tǒng)

建筑智能化系統(tǒng)涉及范圍較廣，主要可分為以下八大子系統(tǒng)：

①通信系統(tǒng)，是指建筑物與外界進(jìn)行電子信息聯(lián)系和建筑物內(nèi)部的電子信息聯(lián)系，要實(shí)現(xiàn)這樣的聯(lián)系，必須包括語音、數(shù)據(jù)、圖像等信息，涵蓋綜合布線，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，無線對講覆蓋系統(tǒng)，有線電視系統(tǒng)。

②安防系統(tǒng)，其包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)、入侵和緊急報(bào)警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、電子巡查系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、一卡通管理系統(tǒng)、電子訪客系統(tǒng)、可視對講系統(tǒng)等，采用多種方式構(gòu)成智能建筑多方位、立體化的綜合保安防護(hù)體系。

③建筑自動(dòng)化系統(tǒng)，基本上所有建筑所需要使用的機(jī)電和電氣設(shè)備若要做到自動(dòng)控制，則都屬于建筑自動(dòng)化系統(tǒng)范疇。

④公共廣播系統(tǒng)，具有背景音樂廣播、公共事務(wù)廣播、火災(zāi)事故廣播功能。

⑤智能會議系統(tǒng)，是對會議過程進(jìn)行簽到、表決、多國語言翻譯、現(xiàn)場攝像視像跟蹤功能，并對進(jìn)程中處以發(fā)言管理，達(dá)到人性化高科技水平，同時(shí)對會場的音視頻設(shè)備、照明環(huán)境、空調(diào)環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)或遙控設(shè)置，使會議環(huán)境可一鍵掌控。

⑥弱電機(jī)房系統(tǒng)，包括：機(jī)房裝飾、機(jī)房供配電、機(jī)房UPS電源、機(jī)房綜合布線、機(jī)房機(jī)電系統(tǒng)、機(jī)房消防系統(tǒng)、機(jī)房安防系統(tǒng)、機(jī)房照明系統(tǒng)、機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，需要對機(jī)房內(nèi)的電氣系統(tǒng)、暖通空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)排煙系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)等系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障報(bào)警。

4現(xiàn)代建筑如何應(yīng)用智能化系統(tǒng)

4.1從價(jià)值工程角度分析應(yīng)用

價(jià)值工程是一種把功能和成本、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)結(jié)合起來進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)的方法。它不僅廣泛地被應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開發(fā)，而且也被廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)中。價(jià)值工程是以提高產(chǎn)品或系統(tǒng)價(jià)值和有效利用資源為目的，通過有組織的創(chuàng)造性工作，尋求用最低的壽命周期成本，可靠地實(shí)現(xiàn)使用者所需功能，以獲得最佳的綜合效益的一種管理技術(shù)。它的數(shù)學(xué)表達(dá)式是： V=

式中 V—價(jià)值。

F—被研究對象的功能。

C—被研究對象的壽命周期成本。其壽命周期包括設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，使用等全過程。

價(jià)值工程的活動(dòng)應(yīng)貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用的全過程，要兼顧投資者、生產(chǎn)者和用戶的利益，以獲得最佳的社會綜合效益。

4.2選擇智能化系統(tǒng)的方法步驟

①確定系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。確定建筑在將來的使用中需要用到的系統(tǒng)以及系統(tǒng)作用的對象，并根據(jù)系統(tǒng)清單對其進(jìn)行相應(yīng)的信息收集，內(nèi)容包括：技術(shù)、供應(yīng)商、服務(wù)、售價(jià)、運(yùn)維、市場狀況、相關(guān)政策法規(guī)等。

②功能分析。對每個(gè)系統(tǒng)能提供的每個(gè)功能進(jìn)行落實(shí)和應(yīng)用分析對比并列明。

③功能評價(jià)。根據(jù)供應(yīng)商所提供的系統(tǒng)造價(jià)，投資者所給的投資額，使用者所給的運(yùn)維成本，對每一個(gè)功能進(jìn)行必要性分析篩選，最終確定系統(tǒng)的最終功能。

④系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)最終功能，實(shí)施的優(yōu)化方案，利用新產(chǎn)品，新材料，新技術(shù)，新工藝等創(chuàng)新性技術(shù)手段完成詳細(xì)設(shè)計(jì)。

⑤系統(tǒng)實(shí)施。在系統(tǒng)實(shí)施過程中不斷優(yōu)化各細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，并在建造過程中不斷優(yōu)化工藝水平。最后，在系統(tǒng)使用過程中進(jìn)行跟蹤驗(yàn)證，評定成果。

5建筑智能化技術(shù)的未來

在未來的建筑智能化技術(shù)發(fā)展上，所有系統(tǒng)都將統(tǒng)一集成到一個(gè)大系統(tǒng)平臺上，操作者將根據(jù)各自的角色權(quán)限在大系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)信息和操作的資源共享，人機(jī)交互式的控制和模糊智能自動(dòng)控制將更普遍地應(yīng)用到系統(tǒng)中。

在建筑通信系統(tǒng)方面，未來技術(shù)的發(fā)展將實(shí)現(xiàn)光纖到桌面的普及，無線網(wǎng)全域覆蓋的普及，可視數(shù)字電話的普及等。

在安防系統(tǒng)方面，未來技術(shù)的發(fā)展將實(shí)現(xiàn)全數(shù)字高清（分辨率≥100MP）視頻監(jiān)控網(wǎng)的普及，利用3維動(dòng)態(tài)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多視角和全視角的視頻觀察，智能追蹤監(jiān)視，更智能的多子系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)互操作及報(bào)警控制，生物技術(shù)大量應(yīng)用和遠(yuǎn)距離識讀技術(shù)的普及，一卡通技術(shù)的高度集成和深入民眾生活中的應(yīng)用，停車場全自動(dòng)機(jī)械化應(yīng)用的普及等。

在BA系統(tǒng)方面，未來技術(shù)的發(fā)展將實(shí)現(xiàn)更智能的模糊智能控制技術(shù)和輔助應(yīng)用策略分析技術(shù)，使建筑設(shè)備更節(jié)能高效地運(yùn)營，使人處環(huán)境更自然舒適。

在公共廣播系統(tǒng)方面，未來技術(shù)發(fā)展將實(shí)現(xiàn)更多的可隨用戶應(yīng)用需求而隨意設(shè)定的個(gè)性化服務(wù)技術(shù)。

在智能會議系統(tǒng)方面，將解決視頻、音頻的異步異網(wǎng)傳輸問題，紅外技術(shù)傳輸將廣泛應(yīng)用，會議系統(tǒng)設(shè)備的高度集成化將簡化設(shè)備的應(yīng)用，個(gè)人桌面終端系統(tǒng)將廣泛應(yīng)用到會議系統(tǒng)中，虛擬會議將實(shí)用化和普及化。

在信息發(fā)布系統(tǒng)方面，政務(wù)信息發(fā)布系統(tǒng)將得到普及應(yīng)用，查詢系統(tǒng)將提供更多內(nèi)容、功能和方式的互動(dòng)應(yīng)用。

在機(jī)房環(huán)控系統(tǒng)方面，由于更多更高的技術(shù)應(yīng)用，無人值守的機(jī)房控制將更加安全可靠，性價(jià)比將更高，機(jī)房的效能將更加接近1。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院. 9787802425132，智能建筑弱電工程設(shè)計(jì)與施工[S].中國計(jì)劃出版社，2010.