基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑(住宅)設(shè)計(jì)方法研究

田浩實(shí)

(中國(guó)中建設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司遼寧分公司，沈陽(yáng)110000)

0 引言

隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及人們對(duì)舒適、便利、安全以及社交等的更高要求，傳統(tǒng)建筑已經(jīng)無(wú)法滿足市場(chǎng)需求。在這種背景下當(dāng)今建筑已經(jīng)明顯趨向于智能化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，現(xiàn)代智能建筑應(yīng)運(yùn)而生。智能化建筑的建設(shè)已不僅能夠給人們帶來(lái)各種生活便利，更是一種能夠做到優(yōu)化資源、保護(hù)環(huán)境提高效率并為業(yè)主帶來(lái)健康的綠色建筑。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能行使獨(dú)立功能的普通物體實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)一般通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)、定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備以及某種協(xié)議語(yǔ)言代理設(shè)備，按約定的協(xié)議把物體連接至網(wǎng)絡(luò)并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)彼此信息的交換和通信，以達(dá)到對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、管理。物聯(lián)網(wǎng)一般抽象出三層架構(gòu)，分別是基礎(chǔ)傳感層、通信傳輸層和具體應(yīng)用層。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的概念，智能建筑每個(gè)子系統(tǒng)都可以抽象出三層架構(gòu)模型(智能建筑行業(yè)常稱該結(jié)構(gòu)為前端、傳輸和后臺(tái))，如圖1所示。

圖1 智能建筑各子系統(tǒng)總體物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)圖

1 智能化系統(tǒng)工程架構(gòu)的設(shè)計(jì)

智能化系統(tǒng)工程架構(gòu)的設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)等級(jí)、架構(gòu)規(guī)劃、系統(tǒng)配置等。

1.1 智能化系統(tǒng)工程的架構(gòu)規(guī)劃應(yīng)符合下列規(guī)定

(1)應(yīng)滿足建筑物的信息化應(yīng)用需求。

(2)應(yīng)支持各智能化系統(tǒng)的信息關(guān)聯(lián)和功能匯聚。

(3)應(yīng)順應(yīng)智能化系統(tǒng)工程技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

(4)應(yīng)適應(yīng)智能化系統(tǒng)綜合技術(shù)功效的不斷完善。

(5)綜合體建筑的智能化系統(tǒng)工程應(yīng)適應(yīng)多功能類別組合建筑物態(tài)的形式，并應(yīng)滿足綜合體建筑整體實(shí)施業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)及管理模式的信息化應(yīng)用需求。

1.2 智能化系統(tǒng)工程的設(shè)施架構(gòu)搭建應(yīng)符合下列規(guī)定

(1)應(yīng)建設(shè)建筑信息化應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施層。

(2)應(yīng)建立具有滿足運(yùn)營(yíng)和管理應(yīng)用等綜合支撐功能的信息服務(wù)設(shè)施層。

(3)應(yīng)形成展現(xiàn)信息應(yīng)用和協(xié)同效應(yīng)的信息化應(yīng)用設(shè)施層。

1.3 智能化系統(tǒng)工程的架構(gòu)規(guī)劃分項(xiàng)應(yīng)符合下列規(guī)定

(1)架構(gòu)規(guī)劃分項(xiàng)應(yīng)按工程架構(gòu)整體的層次化結(jié)構(gòu)形式，分別以基礎(chǔ)設(shè)施、信息服務(wù)設(shè)施及信息化應(yīng)用設(shè)施展開(kāi)。

(2)基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)為公共環(huán)境設(shè)施和機(jī)房設(shè)施，其分項(xiàng)宜包括信息通信基礎(chǔ)設(shè)施、建筑設(shè)備管理設(shè)施、公共安全設(shè)施、機(jī)房環(huán)境設(shè)施和機(jī)房管理設(shè)施等。

(3)信息服務(wù)設(shè)施應(yīng)為應(yīng)用信息服務(wù)設(shè)施的信息應(yīng)用支撐設(shè)施部分，其分項(xiàng)宜包括語(yǔ)音應(yīng)用支撐設(shè)施、數(shù)據(jù)應(yīng)用支撐設(shè)施、多媒體應(yīng)用支撐設(shè)施等。

(4)信息化應(yīng)用設(shè)施應(yīng)為應(yīng)用信息服務(wù)設(shè)施的應(yīng)用設(shè)施部分，其分項(xiàng)宜包括公共應(yīng)用設(shè)施、管理應(yīng)用設(shè)施、業(yè)務(wù)應(yīng)用設(shè)施、智能信息集成設(shè)施等。

2 智能樓宇工程設(shè)計(jì)實(shí)例

2.1 項(xiàng)目概況

本工程位于沈陽(yáng)市渾南新區(qū)，總建筑面積104 771 m2。其中地上 86 739m2，地下 18 032 m2。地上30～40層，地下2層，建筑總高度149.9m。本工程為辦公樓，主要分D＃地下室，S＃裙房和A＃，B＃兩棟超高層塔樓三部分。建筑工程等級(jí)一級(jí)，建筑防火分類一類，結(jié)構(gòu)類型框架結(jié)構(gòu)。

2.2 光纖到戶通信系統(tǒng)

PON光纖到戶通信系統(tǒng)，支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)的應(yīng)用，為用戶提供共用電話交換網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)融合的寬帶接入，光纖到戶通信系統(tǒng)圖如圖2所示。

圖2 光纖到戶通信系統(tǒng)圖

2.3 移動(dòng)通信覆蓋系統(tǒng)

室內(nèi)移動(dòng)通訊覆蓋系統(tǒng)滿足在建筑物各處進(jìn)行正常移動(dòng)通信的要求。

2.4 建筑設(shè)備管理系統(tǒng)

采用集散式控制系統(tǒng)，分為管理層、控制層以及現(xiàn)場(chǎng)層。管理層跟控制層都采用BACnet IP協(xié)議，現(xiàn)場(chǎng)層采用BACnet MS/TP或標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放協(xié)議。系統(tǒng)于消防控制中心內(nèi)，能夠?qū)ㄖ?nèi)電力設(shè)備、照明設(shè)備、空調(diào)新風(fēng)設(shè)備、給水排水設(shè)備、送排風(fēng)設(shè)備等實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和智能化管理。通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)，將受監(jiān)控設(shè)備的報(bào)告和狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送至終端工作站，便于存檔及操作員對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)控。工作平臺(tái)之間通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)相連接，各DDC(數(shù)控器)根據(jù)所監(jiān)控設(shè)備的要求，均設(shè)置于相應(yīng)的機(jī)電房或弱電間內(nèi)。遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng):系統(tǒng)由水電表、數(shù)據(jù)集中器、傳輸網(wǎng)絡(luò)、通訊適配器、主控計(jì)算機(jī)和管理軟件等部分組成。

2.5 門禁管理系統(tǒng)

門禁管理系統(tǒng)由管理電腦、通訊轉(zhuǎn)換器、控制器、讀卡器、電鎖、出門按鈕、門磁等組成。本系統(tǒng)主要對(duì)控制重要機(jī)房、重要機(jī)電設(shè)備用房、重要辦公室的出入門、消防監(jiān)控中心等進(jìn)行控制和管理。

圖3 停車場(chǎng)管理系統(tǒng)

2.6 停車場(chǎng)管理系統(tǒng)

停車場(chǎng)(庫(kù))管理系統(tǒng)如圖3所示，是出入口控制系統(tǒng)的一部分，其安全防范自成網(wǎng)絡(luò)，獨(dú)立運(yùn)行，在停車場(chǎng)(庫(kù))內(nèi)設(shè)置獨(dú)立的視頻監(jiān)視系統(tǒng)及報(bào)警系統(tǒng)，并將信號(hào)上傳至安全技術(shù)防范系統(tǒng)的監(jiān)控中心，進(jìn)行集中管理與聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。