弱電智能化系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢研究

劉雨薇

（中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司，湖北武漢 430056）

隨著大數(shù)據(jù)、云平臺等新興技術(shù)興起，智慧化是未來各行各業(yè)的發(fā)展趨勢，建筑電氣弱電智能化系統(tǒng)是信息時代的產(chǎn)物。目前，人們對建筑工程智能化水平提出更高的要求，建筑工程需要滿足日常生活的需求，也要達(dá)到智能化、節(jié)約化、綠色化發(fā)展的要求[1]。電氣智能化技術(shù)發(fā)展，是綠色、智能時代的發(fā)展要求，也是現(xiàn)代化建筑發(fā)展的必然趨勢。

1 弱電智能化系統(tǒng)架構(gòu)和分類

除了機(jī)房工程外，智能化子系統(tǒng)按照使用功能被分為基礎(chǔ)通信設(shè)施、安全防范設(shè)施、公共服務(wù)設(shè)施、節(jié)能減排設(shè)施。

智能化工程軟硬件設(shè)施發(fā)展迅速，智能化子系統(tǒng)分類繁多，弱電工程系統(tǒng)的架構(gòu)在總體上可以分為感知層、通信層、數(shù)據(jù)層、平臺層和應(yīng)用層。感知層利用數(shù)據(jù)端口設(shè)備收集數(shù)據(jù)，通過建筑內(nèi)的通信層設(shè)施將數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡(luò)管理、運(yùn)營、服務(wù)云平臺，利用先進(jìn)的信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，為管理單位、運(yùn)營單位和使用人員提供更加智能化的服務(wù)。

弱電智能化系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 弱電智能化系統(tǒng)架構(gòu)

弱電智能化子系統(tǒng)的分類如表1所示。

表1 弱電智能化子系統(tǒng)的分類

1.1 基礎(chǔ)通信設(shè)施

基礎(chǔ)通信設(shè)施是建筑工程的通信基礎(chǔ)，包括網(wǎng)絡(luò)、電視、電話等通信設(shè)施，能夠滿足人們基礎(chǔ)的辦公、居住等通信需求。

1.2 安全防范設(shè)施

安全防范設(shè)施是建筑工程安全性的保障，通過在室內(nèi)、室外及周邊建設(shè)智能化感知及監(jiān)控系統(tǒng)，在調(diào)度指揮中心實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的信息互通和聯(lián)動控制，達(dá)到預(yù)防火災(zāi)、爆炸、雷擊等事故的目的，實(shí)現(xiàn)全方位保障。

1.3 公共服務(wù)設(shè)施

公共服務(wù)設(shè)施是建筑工程提高生活質(zhì)量的突破口，能夠提供舒適的室內(nèi)溫度和濕度、良好的照明環(huán)境、適當(dāng)?shù)睦錈崴?yīng)、公眾場所的信息發(fā)布引導(dǎo)、停車場智能引導(dǎo)等。通過數(shù)據(jù)信息平臺整體調(diào)控，為人們提供更加適宜、高效便捷的生活空間和環(huán)境。公共服務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用廣泛，針對不同的建筑類別衍生智能化子系統(tǒng)。

1.4 節(jié)能減排設(shè)施

節(jié)能減排設(shè)施順應(yīng)國家大力倡導(dǎo)節(jié)能降耗減排的綠色發(fā)展理念。實(shí)際工程項目中，智能化子系統(tǒng)的建設(shè)導(dǎo)致末端電氣設(shè)備增加，使電能消耗加劇，電氣設(shè)備需要資金用于后期維護(hù)。節(jié)能減排設(shè)施通過對電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程遙控和智能化調(diào)節(jié)，可以減少能源消耗和后期運(yùn)營成本。

2 弱電智能化系統(tǒng)設(shè)置原則

2.1 實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性

弱電智能化系統(tǒng)是功能服務(wù)性的衍生產(chǎn)品，能夠?yàn)槿藗兲峁┍憬?、高效的智能服?wù)和舒適安全的生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量。弱電智能化的設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)人性化，實(shí)現(xiàn)以人為本。弱電智能化子系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)滿足實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性原則。智能化系統(tǒng)后期的維護(hù)成本是設(shè)計時應(yīng)充分考慮的指標(biāo)，后期需要頻繁維護(hù)的子系統(tǒng)應(yīng)滿足實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性要求，做到簡單易操作。

2.2 滿足長期規(guī)劃

信息產(chǎn)品的更新?lián)Q代較快，末端設(shè)備研發(fā)迅猛，用戶需求不斷變化，智能系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)施應(yīng)充分考慮系統(tǒng)擴(kuò)展的需要。系統(tǒng)應(yīng)采用網(wǎng)絡(luò)性產(chǎn)品，技術(shù)上具有一定前瞻性，采用合適的先進(jìn)信息技術(shù)[1]，根據(jù)需要靈活拓展。設(shè)備主機(jī)房的面積、容量和端口應(yīng)預(yù)留足夠富余的容量，為未來拓展系統(tǒng)預(yù)留充足的接入條件。

2.3 國家及行業(yè)規(guī)范

弱電智能化系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格按照國家的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行?！吨悄芙ㄖO(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50314—2015）對不同類型的建筑智能化系統(tǒng)配置組成進(jìn)行總規(guī)定，子系統(tǒng)分別具有各自的設(shè)計規(guī)范，如《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》《入侵報警系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》等。針對一些功能性建筑，教育建筑、商店建筑、住宅建筑、金融建筑、體育建筑等需要參考對應(yīng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的弱電部分。根據(jù)工程不同，應(yīng)參照當(dāng)?shù)氐牡胤綐?biāo)準(zhǔn)，如上海市、北京市等多地頒布了地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程。

2.4 建設(shè)方的意見

建筑智能化設(shè)計的方案階段，大部分設(shè)計單位通過規(guī)范和歷史的工程經(jīng)驗(yàn)，提出適合工程項目需求的設(shè)計方案[2]，在實(shí)施之前需要向建設(shè)方匯報確認(rèn)。系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)該以建設(shè)方、使用方的建設(shè)需求為主，建設(shè)方案評審?fù)ㄟ^后，以方案為依據(jù)，選擇該系統(tǒng)配置，繪制智能化施工圖圖紙。

3 弱電智能化發(fā)展的現(xiàn)狀

建筑業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)的有機(jī)融合標(biāo)志著智能建筑發(fā)展起步。美國新建和改造的建筑中，智能化比例達(dá)70%，如著名的IBM、DEC公司總部大廈等[3]。日本智能建筑建造注重功能性，以人為本同時兼顧綠色環(huán)保[4]，在新建的建筑中，日本智能化比例超過80%，目前，日本許多城市建造了“智慧城市”“智慧街區(qū)”。英國在巴恩斯利市將一棟舊公寓改造成專為殘疾人服務(wù)的智能建筑，名為“默特爾”，智能化的新興技術(shù)使殘疾人的生活得到極大改善[5]。

1989年，我國第一座明確以智能建筑為定位的北京發(fā)展大廈投入使用。1992年，許多開發(fā)商開始投資建造智能建筑，沿海城市成為首批投資對象，逐漸向中部城市普及。20世紀(jì)末，我國房地產(chǎn)行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，吸引投資商加入。

目前，建設(shè)安全、舒適、節(jié)能、環(huán)保的建筑成為發(fā)展的主要趨勢。國家先進(jìn)的智能大廈代表主要有北京奧運(yùn)會體育館、深圳的地王大廈、南京金鷹國際商城、廣州中信大廈、上海的金茂大廈和環(huán)球金融大廈等。建筑智能化覆蓋率逐漸成為綜合國力的體現(xiàn)[6]。

4 弱電智能化發(fā)展的趨勢

國家和地方標(biāo)準(zhǔn)是智能化建筑的設(shè)計依據(jù)。智能化具備相關(guān)的國家和地方技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支撐，但規(guī)范內(nèi)容停留在理論階段。市場上的智能公司大部分依據(jù)項目經(jīng)驗(yàn)制定設(shè)計圖紙，無完備統(tǒng)一的制圖標(biāo)準(zhǔn)[7]。智能化技術(shù)更新?lián)Q代較快，國家和地方規(guī)范更新頻率低于智能化技術(shù)更新，使理論知識和實(shí)際的設(shè)備產(chǎn)品技術(shù)脫節(jié)。因此，應(yīng)及時關(guān)注市場的新型信息化產(chǎn)品，建立完整、具有長期維護(hù)機(jī)制的國家和地方標(biāo)準(zhǔn)庫。

為了提高圖紙的質(zhì)量，統(tǒng)一圖紙的設(shè)計深度標(biāo)準(zhǔn)，提高設(shè)計的效率，需要建立設(shè)計圖集庫。市場上的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范內(nèi)容停留在系統(tǒng)框架的理論講解，實(shí)際做法不夠具體，設(shè)計人員難以領(lǐng)悟系統(tǒng)原理，智能化施工圖紙還需要設(shè)備廠商進(jìn)行二次深化設(shè)計。部分經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計單位為了保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)，會對設(shè)計成果進(jìn)行加密保護(hù)，使優(yōu)秀的智能化設(shè)計不能有效推廣。

大部分中小型設(shè)計企業(yè)未培養(yǎng)專門的弱電專業(yè)人才隊伍，設(shè)計的智能化圖紙缺乏專業(yè)性，不能很好地指導(dǎo)施工，也難以創(chuàng)新突破，設(shè)計優(yōu)秀的作品。市場上智能化專業(yè)只有社會機(jī)構(gòu)組織的培訓(xùn)證書，沒有國家認(rèn)可的資格證書，限制了人才隊伍的發(fā)展。企業(yè)迫切需要專業(yè)從事弱電工程領(lǐng)域的設(shè)計人才，提高方案設(shè)計質(zhì)量，簡化設(shè)計流程，節(jié)約設(shè)計成本，以推進(jìn)國家建筑智能化工程的建設(shè)。

5 結(jié)語

建筑工程行業(yè)技術(shù)趨近成熟，智能化建筑工程必將成為未來發(fā)展的大趨勢，弱電智能化系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用越來越重要，智能化系統(tǒng)將從基礎(chǔ)通信設(shè)施、安全防范設(shè)施、公共服務(wù)設(shè)施、節(jié)能減排設(shè)施方面繼續(xù)拓展，發(fā)展更多的智能化子系統(tǒng)，企業(yè)應(yīng)加快推進(jìn)智能化弱電工程領(lǐng)域的人才隊伍的建設(shè)，將強(qiáng)大的理論知識與企業(yè)豐富的工程經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，建立完備完善的規(guī)范，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)圖庫共建共享，開發(fā)符合實(shí)際需求的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計資源庫，推進(jìn)國內(nèi)智能化建筑發(fā)展。