新型住宅小區(qū)的智能化設(shè)計(jì)

朱奕霖

摘 要 隨著物質(zhì)生活的豐富，人們對于住宅更多的是追求其功能性和高效便捷性。為了滿足人們的需要，智能化住宅小區(qū)逐漸走入人們的視線，它提供給人們以更好的生活保障與品質(zhì)。首先介紹了智能化住宅小區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀，然后對住宅小區(qū)的智能化系統(tǒng)組成進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對人們的需要，其智能化系統(tǒng)主要涉及到安全監(jiān)防系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、智能電網(wǎng)設(shè)計(jì)、汽車充電樁設(shè)計(jì)以及綠色化設(shè)計(jì)五個(gè)方面。最后指出智能化住宅小區(qū)的是未來住宅小區(qū)發(fā)展的趨勢。

關(guān)鍵詞 住宅小區(qū) 智能化設(shè)計(jì) 系統(tǒng)構(gòu)成

中圖分類號：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2018.02.067

Intelligent Design of New Residential Quarter

ZHU Yilin

（Wuhan No.6 High School， Wuhan， Hubei 430016）

Abstract With the rich material life， people are more for the pursuit of residential functionality and efficient and convenient. In order to meet the needs of people， intelligent residential community gradually into people's attention， it provides people with a better life guarantee and quality. First introduced the development of intelligent residential quarters， and then designed the intelligent system of residential quarters. In response to the needs of people， its intelligent system mainly involves five aspects： security monitoring system， network construction， smart grid design， car charging pile design and green design. Finally， the author pointed out that the intelligent residential district is the future development trend of residential quarters.

Keywords residential area； intelligent design； system components

0 引言

自進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，我國社會(huì)與經(jīng)濟(jì)都在高速的發(fā)展中，人們的生活水平顯著提高，逐漸從追求溫飽開始轉(zhuǎn)向追求生活品質(zhì)。衣食住行，住宅最能給人們以舒適健康的體驗(yàn)，因此對于住宅人們不再只是追求更大的建筑面積或者更好的交通環(huán)境等硬性條件上，而是追求智能化、數(shù)字化、人性化等軟服務(wù)方面，以便提升自我的生活方式和生活品質(zhì)，并且要求有較高的舒適程度與便捷性等。[1]

住宅小區(qū)的智能化是利用高速通訊、信息網(wǎng)絡(luò)、智能控制、新能源等新技術(shù)來建設(shè)整個(gè)小區(qū)，將智能化的設(shè)計(jì)理念全面融入到小區(qū)的各方面建設(shè)當(dāng)中。將所有的系統(tǒng)糅合起來統(tǒng)一管理，從而實(shí)現(xiàn)資源的共享，給居民以舒適便捷、節(jié)能環(huán)保、安全和諧的居住環(huán)境。

20世紀(jì)80年代，日本、歐美等地最早開始興起著這種智能化住宅小區(qū)。到90年代開始傳入我國，當(dāng)時(shí)開發(fā)商主要是為了推銷高端的樓盤而引入一些智能化設(shè)計(jì)理念。進(jìn)入21世紀(jì)以后，房地產(chǎn)的發(fā)展越來越迅速，許多開發(fā)商開始建設(shè)住宅小區(qū)的智能化系統(tǒng)。[2]2003年，在政府的組織和帶領(lǐng)下，聯(lián)合建筑行業(yè)內(nèi)的知名專家學(xué)者完成了居住小區(qū)智能化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)編制和研究。

目前，我國正在大力的推進(jìn)住宅智能化開發(fā)，促進(jìn)建筑行業(yè)的信息化發(fā)展。在住宅小區(qū)的建設(shè)中將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)等多種新興技術(shù)融入進(jìn)去，以提高住宅小區(qū)的質(zhì)量與功能性。并擬定這種融合多門學(xué)科和多種技術(shù)的智能化住宅小區(qū)是未來住宅的發(fā)展趨勢。

1 住宅小區(qū)智能化發(fā)展現(xiàn)狀

智能化住宅小區(qū)是隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展所日漸體現(xiàn)出來的人們的追求方向。住宅小區(qū)的智能化能夠很好地保障居民的生活安全以及舒適便捷性。使用先進(jìn)的儀器設(shè)備和設(shè)計(jì)理念為居民提供健康舒適的服務(wù)，并且實(shí)現(xiàn)綠色化的設(shè)計(jì)和先進(jìn)的管理方式為大大降低了人工成本消耗。我國研究住宅小區(qū)的智能化設(shè)計(jì)較晚，但是政府相當(dāng)重視住宅小區(qū)的智能化，多次出臺相關(guān)政策推進(jìn)智能化發(fā)展的進(jìn)程。尤其是一些比較大的、高檔的小區(qū)和物管企業(yè)對于住宅小區(qū)的智能化投入了大量的人力物力。[3]但我國的住宅小區(qū)智能化程度依舊不高，特別是智能化設(shè)備的開發(fā)與研究。與歐美、日韓等國家相比還要遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，大多數(shù)的智能化設(shè)備都要依靠進(jìn)口，這對于小區(qū)的建設(shè)成本以及國內(nèi)智能化設(shè)備的研究與開發(fā)十分不利。

因此，智能化的建設(shè)不僅與本身的設(shè)計(jì)有關(guān)，還與相應(yīng)的智能化設(shè)備息息相關(guān)。未來住宅小區(qū)的智能化是一種發(fā)展趨勢，因此智能化設(shè)備也有很大的市場，如果我國針對智能化設(shè)備的研發(fā)不加速，那么一旦被其他國外企業(yè)占領(lǐng)，這對于國內(nèi)智能化設(shè)備研發(fā)將是一次重創(chuàng)，對于住宅小區(qū)智能化的推廣也極其不利。

2 住宅小區(qū)智能化構(gòu)成及功能

住宅小區(qū)的智能化設(shè)計(jì)的核心理念是保證居民在居住時(shí)能夠滿足其需要的便捷性、安全性以及舒適度。因此為了滿足這種需求，對于住宅小區(qū)的智能化設(shè)計(jì)也提出了更高的要求，除了在保證小區(qū)的安全以外還應(yīng)該保證網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、電網(wǎng)的建設(shè)以及為了滿足未來汽車的發(fā)展所需要的汽車充電設(shè)計(jì)和綠色化設(shè)計(jì)。

2.1 安全監(jiān)防系統(tǒng)

安全監(jiān)防系統(tǒng)作為智能化系統(tǒng)的子系統(tǒng)之一，對于保障小區(qū)的財(cái)產(chǎn)安全、居民的人身和財(cái)產(chǎn)安全有著至關(guān)重要的作用。因此對于安全監(jiān)防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是重中之重。智能安全監(jiān)防系統(tǒng)的功能十分強(qiáng)大，涉及到的范圍廣泛，能夠從各個(gè)方面、多角度的對小區(qū)的安全進(jìn)行智能化的管理。[4]在對安全監(jiān)防系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：可視樓宇對講系統(tǒng)，錄像監(jiān)控系統(tǒng)，物業(yè)管理系統(tǒng)。通過建立有效的傳輸網(wǎng)絡(luò)，保安人員能夠在管理中心通過電腦對其進(jìn)行集中操作。并通過管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的聯(lián)合工作或者獨(dú)立工作。

2.1.1 可視樓宇對講系統(tǒng)

可視樓宇對講系統(tǒng)是通過聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行操作的。當(dāng)訪客輸入要訪問的業(yè)主門牌號后，相應(yīng)的業(yè)主家里會(huì)自動(dòng)開啟可視化對講系統(tǒng)并提示業(yè)主有訪客請求進(jìn)入。業(yè)主可以通過對講系統(tǒng)屏幕看到來訪者，并可以通過對講系統(tǒng)與來訪者進(jìn)行通話。業(yè)主在確認(rèn)訪客身份后可以開啟小區(qū)門禁，小區(qū)門禁會(huì)自動(dòng)記錄訪客面貌。待訪客來到單元門口時(shí)，單元門口通過人臉識別系統(tǒng)能夠識別訪客的面貌然后開啟?？梢暬瘜χv系統(tǒng)的請求由先來后到的順序進(jìn)行，先到的可以優(yōu)先發(fā)起申請。所有業(yè)主的對講系統(tǒng)與管理中心是聯(lián)通的，業(yè)主可以通過對講系統(tǒng)直接聯(lián)系管理員中心。管理系統(tǒng)中心一般設(shè)置多個(gè)管理員同時(shí)在線，保證多個(gè)業(yè)主可以與管理中心同時(shí)連線。[5]

在開發(fā)對講系統(tǒng)時(shí)，可以加入人臉識別功能、自動(dòng)定位等新科技，建立訪客人臉數(shù)據(jù)庫。通過對比訪客臉部，對于多次進(jìn)入的訪客可以自動(dòng)開啟門禁，方便客人的來訪。同時(shí)，對外來人員的長時(shí)間滯留做出判斷，進(jìn)行警報(bào)，預(yù)防不法分子的侵入。

2.1.2 錄像監(jiān)控系統(tǒng)

錄像監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像機(jī)、監(jiān)視器、傳輸線纜、控制器、接收器等設(shè)備組成。在小區(qū)的各個(gè)出入口、主干道、主要的公共設(shè)施活動(dòng)區(qū)域以及居民聚集點(diǎn)、停車場等地方。保證小區(qū)各個(gè)地方均在監(jiān)視范圍之內(nèi)，24小時(shí)無死角地對這些地方進(jìn)行監(jiān)控，形成完善的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，使得管理人員在監(jiān)控室就可以對小區(qū)得各地方實(shí)施有效監(jiān)控，保證居民的安全。

安全保衛(wèi)人員可以通過監(jiān)防系統(tǒng)調(diào)節(jié)相機(jī)的角度和監(jiān)控畫面，針對一些規(guī)定的重點(diǎn)防范區(qū)域還能夠進(jìn)行錄像并在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)刪除，以備后續(xù)出現(xiàn)問題時(shí)進(jìn)行搜查。若有不法分子企圖侵入小區(qū)內(nèi)，監(jiān)控系統(tǒng)能夠根據(jù)不法分子的行為給予預(yù)測并將這一信息返回給管理人員完成警報(bào)。在不法分子準(zhǔn)備逃跑時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)能夠自動(dòng)定位追蹤其位置并匯報(bào)給相關(guān)保安人員，拍照并進(jìn)行報(bào)警，以保證小區(qū)財(cái)產(chǎn)和業(yè)主的人身安全。

2.1.3 物業(yè)管理系統(tǒng)

物業(yè)管理系統(tǒng)作為安全監(jiān)防系統(tǒng)中的一個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)，它可以實(shí)現(xiàn)小區(qū)物業(yè)費(fèi)的管理、設(shè)備的維護(hù)巡查、電子巡更、電子廣告牌或人工景觀等公共設(shè)施的操控、智能停車管理等功能。[6]通過物業(yè)管理系統(tǒng)，能夠?qū)⑿^(qū)的維護(hù)工作支撐起來，保障業(yè)主的公共活動(dòng)地方安全以及給予業(yè)主生活和工作上的便捷。

2.2 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展推動(dòng)了其他各行業(yè)的發(fā)展，并且逐漸的與之開始深度結(jié)合，因此智能化住宅小區(qū)的設(shè)計(jì)必然離不開互聯(lián)網(wǎng)。住宅小區(qū)為了保證用戶的上網(wǎng)速度，首先要確保的是接入的網(wǎng)絡(luò)的主干道有充足的帶寬，能夠滿足智能設(shè)備與居民的需求。

針對小區(qū)居民的寬帶接入，首先保證提供一個(gè)較好的寬帶服務(wù)，提升用戶觀看媒體的時(shí)信息質(zhì)量。從而營造一個(gè)良好的文化和教育、娛樂和休閑的信息化環(huán)境，為用戶提供更加便捷和實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)平臺推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)事業(yè)的快速發(fā)展。[7-8]在接入寬帶網(wǎng)絡(luò)后，可以在全小區(qū)內(nèi)鋪設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)。既可以滿足小區(qū)居民在小區(qū)公共設(shè)施鍛煉時(shí)依然可以上網(wǎng)做其他的事。并且所有的聯(lián)網(wǎng)智能化設(shè)施都可以通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，這樣既可以保證智能化設(shè)備的使用，又可以方便智能設(shè)備的布線，合理利用公共空間且不會(huì)由于線路的原因給人們帶來安全隱患。

在智能化住宅小區(qū)接入寬帶后，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)完成日常的需求及娛樂，其中包括視頻點(diǎn)播、網(wǎng)上教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、電子商務(wù)和網(wǎng)上購物等一系列服務(wù)。因此可以看出小區(qū)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是智能化設(shè)計(jì)的重要一環(huán)，為小區(qū)的發(fā)展和人們的生活便捷性提供了保障。[9]

2.3 智能電網(wǎng)設(shè)計(jì)

為了保證業(yè)主的生活舒適度和便捷性，電網(wǎng)智能化設(shè)計(jì)是十分有必要的。小區(qū)在未來入住的居民會(huì)更多，并且很多智能化設(shè)備也需要更多的電量。這樣對電網(wǎng)的負(fù)荷會(huì)大大增加，因此需要對小區(qū)所有的用電進(jìn)行分類管理，從而可以保證電網(wǎng)系統(tǒng)便于管理和擴(kuò)展。按照用途進(jìn)行劃分可以將其分為一級負(fù)荷和三級負(fù)荷。在智能化小區(qū)中，消防系統(tǒng)以及安全監(jiān)防系統(tǒng)等保護(hù)居民安全的系統(tǒng)屬于一級負(fù)荷系統(tǒng)，需要不間斷的24小時(shí)供電保障其正常運(yùn)行。因此需要單獨(dú)的設(shè)計(jì)，保證其在任何情況下都不會(huì)斷電。而一般家庭的用電則可以設(shè)計(jì)為三級負(fù)荷。[10]每種類型的用電可以采用獨(dú)立的變壓其進(jìn)行控制，然后設(shè)置其具體的數(shù)值。在對電網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用單母線接線和雙母線接線兩種方式。針對低壓電氣設(shè)備，它并不要求很高的穩(wěn)定性，因此采用單母線接線的方式能夠節(jié)約成本并且維護(hù)起來也較為方便。而對于有較高穩(wěn)定性要求的設(shè)備，則采用雙母線接線的方式。因此根據(jù)實(shí)際用電情況來看，居民的一般用電即三級負(fù)荷可以采用單母線接線方式進(jìn)行。

未來隨著智能化住宅小區(qū)的用電設(shè)備或人口的增加，用電量會(huì)逐漸增大。根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定，在變壓器容量在160KV或250KV時(shí)需要增加其容量。但是在實(shí)際的電網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中，具體的變壓器數(shù)量、型號都應(yīng)該根據(jù)小區(qū)未來的用電量和國家制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定。既要保證電網(wǎng)有一定的擴(kuò)展性，保證未來的用電量增加，又要達(dá)到節(jié)能減耗的效果。[11]

2.4 汽車充電樁設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們也逐漸認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)對人類的重要性，而能源的使用對于環(huán)境保護(hù)有著重要的影響。汽車作為人們出行的方式之一，其對于燃油消耗會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，對于環(huán)境會(huì)造成較大的損害。人們迫切需要一種新的能源來替代舊的能源，因此電動(dòng)汽車逐漸成為人們的不二之選。國家提出各類政策和舉措大力倡導(dǎo)人們購買電動(dòng)汽車，但在目前的情況下，要想更多的人們購買電動(dòng)汽車是很困難的。最主要的原因是電動(dòng)汽車充電網(wǎng)建設(shè)的十分少，因此大大的限制了電動(dòng)汽車的發(fā)展。但是，清潔能源的發(fā)展也會(huì)帶動(dòng)著電動(dòng)汽車的發(fā)展，因此未來電動(dòng)汽車的發(fā)展必然更加迅速，也會(huì)成為人們購車的首選。[12]

在傳統(tǒng)的住宅小區(qū)中，電網(wǎng)的配置一般主要考慮小區(qū)的是業(yè)主數(shù)量以及小區(qū)公共設(shè)施的用電情況，一般其電網(wǎng)中的變壓器的負(fù)荷率都在80%左右。電動(dòng)汽車選用的充電樁一般容量在7KW以上，部分快充的充電樁其容量在30KW以上，因此如果按照最大的容量計(jì)算，若住宅小區(qū)需要100個(gè)車位那么就需要3000KW的容量。而夜晚是汽車充電的最佳也是最集中的階段，大部分都在晚上11點(diǎn)并且此時(shí)間段的電價(jià)也會(huì)相對便宜，能夠節(jié)約成本。若在原來的電網(wǎng)容量上增加充電樁用電，那么顯然不夠用，會(huì)造成電網(wǎng)的負(fù)荷率大增甚至是過載，但是通過對電網(wǎng)的設(shè)計(jì)后，提高了電網(wǎng)的擴(kuò)展性。保證在未來增加大功率用電設(shè)備也不過導(dǎo)致原來的電網(wǎng)負(fù)荷率過高。

因此，在完成電網(wǎng)的設(shè)計(jì)之后，這種充電樁也不再成為限制電動(dòng)汽車發(fā)展的障礙。在智能化的住宅小區(qū)中，大量增加這種汽車充電樁，相信人們也更加愿意使用這種環(huán)保、節(jié)能的電動(dòng)汽車。因此既推動(dòng)了對環(huán)境的保護(hù)也降低了人們出行的成本，給住戶更好的便捷性。

2.5 綠色化設(shè)計(jì)

智能化住宅小區(qū)的綠色化設(shè)計(jì)是指在智能化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加節(jié)能降耗、生態(tài)環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等方面的理念和內(nèi)容。[13]通過研究綠色化設(shè)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，許多的住宅小區(qū)在設(shè)計(jì)時(shí)過多的追求其智能化方面的設(shè)計(jì)從而忽視了對小區(qū)的綠色化設(shè)計(jì)。造成這種情況的原因主要有：（1）在設(shè)備的集成上將“智能化”這一理念進(jìn)行了錯(cuò)誤的解讀。他們往往出于對自身利益等因素將“智能化”簡單地理解為設(shè)備集成上盡可能堆疊多的設(shè)備。這就缺乏對小區(qū)設(shè)計(jì)的整體掌控，規(guī)劃混亂。（2）設(shè)計(jì)者與住戶對于綠色化的設(shè)計(jì)理念與規(guī)劃設(shè)計(jì)等都理解得不到位，均只是停留在表面。并且用戶對于綠色化設(shè)計(jì)的關(guān)注也較少，需求也不強(qiáng)烈。因此對與綠色化設(shè)計(jì)的發(fā)展沒有起到促進(jìn)作用。[14]（3）沒有一套行之有效的綠色化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。綠色化設(shè)計(jì)在進(jìn)行的過程中如果沒有一套可以依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，那么實(shí)施起來困難重重。

但是隨著人們對于可持續(xù)發(fā)展觀念的深入理解，智能化住宅小區(qū)的綠色化設(shè)計(jì)將是未來發(fā)展的方向之一。因此針對住宅小區(qū)的綠色化設(shè)計(jì)，應(yīng)該遵循以下原則：在對住宅小區(qū)進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，增加環(huán)保與節(jié)能的設(shè)計(jì)，通過“智能化”為“綠色化”創(chuàng)造條件。要在整個(gè)建筑過程中，貫穿節(jié)能降耗的綠色化設(shè)計(jì)理念。在建筑主體上，切實(shí)嚴(yán)格遵循綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，建筑材料選擇方面必須要保證生態(tài)環(huán)保。選擇綠色建材材料節(jié)約土地資源、礦產(chǎn)資源與森林資源等，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展維護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡與環(huán)境保護(hù)。[15]

3 住宅小區(qū)智能化發(fā)展趨勢

住宅小區(qū)的智能化發(fā)展程度越來越迅速，各國也頒發(fā)了住宅小區(qū)智能化相關(guān)的政策與舉措來推進(jìn)智能化系統(tǒng)的發(fā)展。雖然目前我國政府也大力促進(jìn)智能小區(qū)的發(fā)展，但是相比于歐美等其他國家我國住宅小區(qū)的智能化還有一定的差距。因?yàn)槲覈淖≌^(qū)智能化還處在初級階段，因此在智能化建設(shè)上還需要國產(chǎn)品牌與政策的大力扶持。目前住宅小區(qū)智能化的這種運(yùn)用是片面的和個(gè)別的，從整體上看，盡管現(xiàn)階段人們對住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)的討論非常熱烈，但事實(shí)上完整的、全面的住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)仍然未投入實(shí)際的運(yùn)用之中，這表明住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)仍然處在初期階段。

智能化住宅小區(qū)已逐步成為人們所追求的一種住宅需求方向。在當(dāng)前發(fā)展階段，最急需解決的是一種標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范。這種標(biāo)準(zhǔn)能夠推動(dòng)住宅小區(qū)的智能化發(fā)展，讓其發(fā)展得更為迅速，并且讓這種的發(fā)展有據(jù)可依，為人們的日常生活予以更大的便利。

4 總結(jié)

隨著我國經(jīng)濟(jì)形勢大漲，經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越迅速，人們的物質(zhì)生活水平不斷提高。高質(zhì)量的生活水平大大增加了生活的節(jié)奏，而快節(jié)奏的生活需要住宅小區(qū)能夠提供樣式多變、內(nèi)容豐富的智能化服務(wù)。住宅小區(qū)的智能化，大大增加了人們生活的效率與便捷性，提升了人們的生活品質(zhì)，為人們提供更加健康安全的保障。本文首先描述了智能化住宅小區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的問題，然后對住宅小區(qū)的智能化系統(tǒng)進(jìn)行了構(gòu)建。然后通過對各子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完成了住宅小區(qū)的智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，滿足了人們對于功能性、安全性、智能性和舒適性等的要求。未來住宅小區(qū)的智能化將是一種主流的發(fā)展趨勢，相信隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，智能化的小區(qū)也會(huì)離我們越來越近。

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