談智能建筑發(fā)展

陶  琳

(西安普邁項目管理有限公司710068  西安)

    隨著國際信息潮流沖擊和微電子科技的沸騰，加上通訊、計算機及自動控制技術日新月異，使得建筑開始走向高品質(zhì)、高功能領域，形成一種新的建筑形式——智能建筑(Inetlligent Buildings)。早期智能建筑市場，管理滯后，在此期間某些不全面的技術概念在市場上頗為流行，例如：要求智能建筑“15年或20年不落后 “A”愈多即是智能水平愈高：“有了綜合布線就是智能建筑等等，這些理念不同程度地對行業(yè)發(fā)展起了誤導的作用。近十年的智能建筑建設，建成了一批技術水平很高、設施完善、效益明顯、管理到位的智能建筑。通過這幾年工程實踐的鍛煉也成長了一大批與國際水平毫不遜色的設計、安裝技術人員隊伍。這里，也應當包括在外國企業(yè)中工作的我國技術人員，以及廣大的代理商與系統(tǒng)集成商，他們能更早更快地接觸到最新的技術成就，能夠以最快的速度把最先進的技術和管理經(jīng)驗介紹過來。

    為把智能化市場的發(fā)展更進一步向前推進，開拓更加廣闊的技術領域，在此總結(jié)了智能化發(fā)展中的一些問題及發(fā)展思路。

1.建筑應向系統(tǒng)集成化發(fā)展

    1.1智能建筑與系統(tǒng)集成

    集成(Integration)可理解為一個整體的各部分之間能彼此有機地協(xié)調(diào)工作，以發(fā)揮整體效益，達到整體優(yōu)化之目的。集成絕非是各種設備的簡單拼接，而是要通過系統(tǒng)集成達到“1+l>2”的效果。系統(tǒng)集成可理解為根據(jù)客戶的需求，優(yōu)選各種技術和產(chǎn)品，將各個分離子系統(tǒng)(或部分)連接成一個完整、可靠、經(jīng)濟和有效的系統(tǒng)的過程。智能建筑系統(tǒng)集成的概念在中國智能建筑學術領域提出已有多年，智能建筑系統(tǒng)集成就是通過計算機網(wǎng)絡和控制網(wǎng)絡技術，把構(gòu)成智能建筑的各主要子系統(tǒng)的各個分離的設備、功能和信息等集成一個相互關聯(lián)的、統(tǒng)一的和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中，使該資源達到充分地信息共享，以減少資源的浪費和硬件設備的重復投入，實現(xiàn)真正意義的統(tǒng)一、實用、高效、便利、可靠、低耗等目的。

    目前一些建筑僅僅有綜合布線系統(tǒng)的建設，就稱其為智能建筑，設計者沒有理解系統(tǒng)集成的真正內(nèi)涵。另外設計者對智能建筑設計的重點大多集中在智能化系統(tǒng)上，而在建承接智能建筑工程的公司大多在某一方面比較專業(yè)，缺少系統(tǒng)集成的經(jīng)驗，很難從工程的整體進行規(guī)劃和施工。同時一些施工隊伍的技術能力也有待提高。

    1.2對智能建筑系統(tǒng)集成的展望

    世紀的建筑將是智能化的建筑，智能建筑是隨著現(xiàn)代計算機技術、通信技術、自動化控制技術和圖形顯示技術(4c)的進步和互相滲透而逐步發(fā)展起來的，是現(xiàn)代化建筑技術和先進的智能化技術的完美結(jié)合。智能建筑的內(nèi)涵十分豐富，通常包括5Az樓宇設備自動化系統(tǒng)(BAS)、保安自動化系統(tǒng)(SAS)、火災報警自動化系統(tǒng)(FAS)、通信自動化系統(tǒng)(CAS)和辦公自動化系統(tǒng)(OAS)。

    建筑物智能系統(tǒng)設計的核心是“集成，它包括三個層次的含義：功能集成，技術集成，信息集成。其中功能集成是指為完成某一具體的系統(tǒng)建設目標，而將一些相互獨立的功能子系統(tǒng)聚集在一起：技術集成是利用先進的技術、方法和產(chǎn)品進行功能集成：而信息集成是實現(xiàn)子系統(tǒng)間資源的高度共享和任務全局一體化的綜合管理可提高對建筑物的綜合管理能力。

2.智能建筑的類型及系統(tǒng)構(gòu)成在不斷發(fā)展

    2.1智能建筑的類型應向數(shù)字化發(fā)展

    傳統(tǒng)的智能建筑主要是寫字樓和酒店，新興的智能建筑包括：

    (1)機關，企業(yè)單位辦公用建筑的智能化；受國家信息化數(shù)字城市發(fā)展的影響，機關企業(yè)單位老辦公樓改造和新建辦公樓均對信息化、智能化提出了較高的要求。其次，部分行業(yè)迅速發(fā)展，比如銀行、保險、金融、電信等。由于這些行業(yè)自身的特點，對智能化、信息化要求更強烈。

    (2)數(shù)字化圖書館：由于科教興國戰(zhàn)略已被國家確定為基本國策，圖書館信息化、數(shù)字化已成為新的市場，我國目前有圖書館近3000座，高校圖書館1100座，中學圖書館4000座，干校、黨校圖書館約2000座，國家機關、科研系統(tǒng)圖書館近5000座，其它各類約10萬座。但目前公共圖書館仍然偏少，自動化程度發(fā)展緩慢。國家已初步建立了”中國圖書館信息網(wǎng)絡”(CLINET)地市級以上圖書館基本人網(wǎng)，并與internet網(wǎng)互聯(lián)實現(xiàn)信息資源共享和電子文獻傳輸，并提出要實現(xiàn)數(shù)字圖書館的整體解決方案。

    (3)醫(yī)院智能化、數(shù)字化：國家在九五期間對醫(yī)院改造投資很大，重點是：醫(yī)療設備更新、醫(yī)療網(wǎng)絡化的信息系統(tǒng)建設、醫(yī)療環(huán)境改善、目前大型醫(yī)院為適應數(shù)字化城市的需求，在新建和改造的醫(yī)院大樓均提出數(shù)字化的要求。

    (4)數(shù)字化校園：最早學校一般是建設單一的校園網(wǎng)建設和計算機多媒體教室，后來發(fā)展到一卡通的建設。近年來，智能化、數(shù)字化的要求愈來愈高，相當數(shù)量的高等學校啟動數(shù)字化工程，如：校園系統(tǒng)網(wǎng)絡平臺、教學管理信息化系、教學數(shù)字化系統(tǒng)、校園安全智能化系統(tǒng)、后勤管理智能化系統(tǒng)、校園智能化系統(tǒng)、校園安全智能化系統(tǒng)、多媒體教室、智能化、數(shù)字化建設已進入很多大、中、小學校。

    (5)數(shù)字化博物館、會展中心：l997年上海博物館智能化系統(tǒng)通過了建設部科技委的評審，之后又完善了網(wǎng)絡系統(tǒng)，信息應用系統(tǒng)形成了一個完整的智能化系統(tǒng)，在國內(nèi)產(chǎn)生很大影響，此后各地相繼建成和再建了一批博物館和會展中心，如河南博物館，廣州博物館、廈門國際會展中心、北京首都博物館等，目前正在建設的國家博物館、北京新國際會展中心’、天津開發(fā)區(qū)國際會展中心對智能化數(shù)字化提出了更高的要求。

    (6)數(shù)字化體育場館：近年來一批國際水平的體育場興起，大都采用了先進的智能化管理，特別是申奧成功后僅北京就要建立32個大型體育場館，52個訓練場館，體育場館的智能化和自動化工程提到了日程。

    (7)智能化小區(qū)及數(shù)字化社區(qū)：近年來智能大樓的概念引人了居住小區(qū)，智能化居住小區(qū)發(fā)展非常迅速，目前在大城市幾乎所有的新建的居住小區(qū)都對智能化提出了需求，隨著數(shù)字城市的發(fā)展已經(jīng)出現(xiàn)了一批數(shù)字化社區(qū)，今后隨著住宅建設的發(fā)展，對智能化、數(shù)字化的需求愈來愈高。

    2.2智能建筑的構(gòu)成必須具備三大系統(tǒng)：

    一是建筑設備自動化系統(tǒng)，主要是對現(xiàn)代化建筑中所有的機電設備和能源實現(xiàn)自動控制。二是通訊自動化系統(tǒng)，主要指電信網(wǎng)絡、電視網(wǎng)絡以及計算機網(wǎng)絡。三是辦公自動化系統(tǒng)，還有防火自動化和安全保衛(wèi)系統(tǒng)。四是無線通信技術在智能大廈和數(shù)字化社區(qū)中的應用。

3.智能化建筑設計中應解決電源的質(zhì)量要求

    智能建筑中運用了許多計算機和微電子設備，對其供電電源的質(zhì)量提出了新的要求。因為電源品質(zhì)的好壞，將直接影響智能建筑中設備的運行穩(wěn)定性和可靠性，甚至導致重大人身、設備事故和造成巨大的經(jīng)濟損失。這種影響不僅來自供電電源的電壓、頻率及電流等基本要素是否滿足用電設備的要求，而且也來自所提供的供電電源的電網(wǎng)質(zhì)量。

    由于電子計算機、微處理器以及其他電子儀器設備普遍存在著絕緣強度低、對供電電源的質(zhì)量要求高、過電壓耐受能力差的弱點，使得這些高靈敏的電    子系統(tǒng)在運行時，經(jīng)常出現(xiàn)程序運行錯誤、數(shù)據(jù)錯誤、時間錯誤、死機、元故重新啟動甚至造成用電設備的永久性損壞，給人們?nèi)粘Ｉ�活造成巨大損失。為此，    在智能建筑中，研究其供電電源質(zhì)量，實施有效的防護措施，已是必然的趨勢，而且受到世界各國普遍關注。

    3.1電源質(zhì)量的技術指標：衡量電源質(zhì)量的技術指標主要包括：電壓波動、頻率波動、諧波和三相不平衡等。眾所周知，供電電源質(zhì)量會受到多種因素的影響，如負荷的變化、大量非線性負載的使用、高次諧波的影響、功率因數(shù)補償電容的投入和切斷、雷電和人為故障、公共設施(如電動機、電梯等)等都會影響電    源的品質(zhì)，從而降低供電電源的質(zhì)量。

    3.2改善電源質(zhì)量的方法：影響電源質(zhì)量的因素是復雜的，然而，當受到污染后的電源為計算機和精密電子設備供電時，對其運行是極為有害的。城市電網(wǎng)的電源質(zhì)量不能滿足要求時，要根據(jù)需要，采用合理的供電系統(tǒng)以及必要的技術措施，有針對性地消除污染電源對計算機和精密電子設備的影響。這些措施包括：采用隔離變壓器、濾波器、穩(wěn)壓設備、不間斷電源以及瞬變信號、濾除高頻噪聲、穩(wěn)定電壓與城市電網(wǎng)隔離，消除電壓和頻率的偏差以及吸收浪涌等各種干擾，從而獲得理想的電源。常用的幾種計算機供配電系統(tǒng)主要有直接供電系統(tǒng)，隔離變壓器、穩(wěn)壓器和濾波器組合系統(tǒng)，不間斷供電系統(tǒng)等。隨著智能建設的不斷發(fā)展，人們對電源質(zhì)量要求也愈加嚴格，然而，如何提高電源質(zhì)量，消除電氣中的隱患，保證計算機及精密電子設備正常運行，將是工程設計人員一直應關注的問題。

4.全面的系統(tǒng)設計是智能建筑建設的基礎

    優(yōu)化設計是智能建筑建設的合理化手段智能建筑系統(tǒng)的快速發(fā)展使得系統(tǒng)設計與系統(tǒng)實施的時間差造成系統(tǒng)設計的不合理因素大大增加。所以，系統(tǒng)的集成商在投標時和中標后，必須根據(jù)總體設計方提供的系統(tǒng)設計施工圖和招標文件，在滿足相應要求的前提下，結(jié)合技術的發(fā)展和自身產(chǎn)品的特點，對系統(tǒng)設計進行優(yōu)化和調(diào)整，得出符合標書要求的既先進又最經(jīng)濟的方案，在符合技術規(guī)格書要求的前提下按”低價者得”的原則評價。中標后的系統(tǒng)集成商應在總體設計方的指導下，根據(jù)系統(tǒng)設計施工圖和具體的產(chǎn)品自行或委托設計方再進行優(yōu)化設計，并經(jīng)總體設計方統(tǒng)一后報業(yè)主批準實施。

5.智能建筑作為高新技術的生長點之一

    智能建筑所帶來的綜合效益也相當可觀，有較高的回報率和節(jié)能效果。據(jù)統(tǒng)計，智能建筑比常規(guī)建筑節(jié)能30％。就行業(yè)本身和工程專項建設經(jīng)驗來說，我們總結(jié)到應注意以下一些問題：

    (1)準確的建筑需求定位，是智能建筑建設的首要問題。

    (2)要有長遠考慮的總體規(guī)劃，具體實施則要分步驟進行

    (3)正確處理好技術先進性與可靠性的關系，在工程實踐中，如兩者出現(xiàn)矛盾，應首先考慮技術的可靠和成熟。

    (4)保證資金到位，量人為出，防止浪費。

    (5)系統(tǒng)設置應力求簡潔優(yōu)化，以提高效益為目的。

    (6)設計要量體裁衣，突出建筑物的特點。

    (7)系統(tǒng)集成要根據(jù)需要而定，不宜盲目地追求“一體化”，要適度留有冗余。

    (8)設備擇優(yōu)使用，摒棄不良產(chǎn)品。

    (9)安保系統(tǒng)應當技防、人防、物防并重。

    (10)工程實施要嚴格遵從規(guī)范要求。

    (11)項目策劃宜力求多贏方案。

    (12)力求建立開放平臺，以適應多種系統(tǒng)的不同要求。

    (13)及時總結(jié)經(jīng)驗和教訓，擇優(yōu)推廣。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網(wǎng)絡：尹維維 尚雯瀟 編輯  文徑 審核)