時(shí)間:2024-01-27 16:13:10
緒論:在尋找寫(xiě)作靈感嗎?愛(ài)發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇智能建筑的基本內(nèi)涵,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
智能建筑是指將建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理這四項(xiàng)基本要求以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行最優(yōu)化.以建筑為平臺(tái),兼?zhèn)渫ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)、信息網(wǎng)絡(luò)、建筑設(shè)備監(jiān)控等系統(tǒng).集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合為一體,向人們提供一個(gè)高效、安全、舒適和便利的建筑環(huán)境。智能建筑的歷史雖然只不過(guò)短短二十幾年,但卻引起了國(guó)內(nèi)外建筑界的廣泛注意。一般認(rèn)為,世界上第一幢智能建筑是1984年在美國(guó)哈特福德市由美國(guó)聯(lián)合技術(shù)公司下屬的聯(lián)合技術(shù)建筑系統(tǒng)公司建成的一幢智能大樓.它實(shí)際上是對(duì)一幢舊樓的改造,對(duì)該樓的空調(diào)、照明、防盜、電梯等設(shè)備采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控,并為該樓用戶開(kāi)設(shè)了語(yǔ)言通信、文字處理、電子郵件、資料檢索等信息服務(wù)。其后日本和西歐等國(guó)家緊隨美國(guó)之后,對(duì)智能建筑感到興趣;接著東南亞各國(guó)對(duì)它也顯示出了異常的熱情。在我國(guó).自從改革開(kāi)放以來(lái),經(jīng)濟(jì)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,自然也會(huì)對(duì)智能建筑給以垂青。各地方的智能建筑已初具雛形。本文擬就此話題談一談本人膚淺的看法。
一、智能建筑的優(yōu)勢(shì)和潛力
(一)傳統(tǒng)建筑的特點(diǎn);
眾所周知,建筑是人們用建筑材料人為地建成的一個(gè)與室外隔開(kāi)來(lái)的室內(nèi)空間.是自己能在其中平安地生產(chǎn)和生活.從而避免大自然各種惡劣氣候的侵?jǐn)_,并防止危害人類的各種破壞力量的傷害。在傳統(tǒng)建筑中,構(gòu)成這個(gè)室內(nèi)空間的東西一般分為三大類:建筑配件(屋面、樓面、地面、墻,隔斷、門(mén)窗等)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件(梁、板、柱、樓梯、基礎(chǔ)等)、設(shè)備部件(上下水管、暖氣、空調(diào)、電燈電線、衛(wèi)生器具等)。不管什么建筑,都可由以上三大類構(gòu)配件組成。傳統(tǒng)建筑的特點(diǎn)是滿足人們最基本的生活和需要,建筑功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上科技的進(jìn)步和人們的需求。
(二)智能建筑所追求的目標(biāo):
1.為人們的生活和工作提供一個(gè)方便、舒適、安全、衛(wèi)生的環(huán)境,從而有益于人們的身心健康,提高工作效率和生活情趣。
2.滿足不同用戶對(duì)不同建筑環(huán)境的要求。傳統(tǒng)建筑大多根據(jù)建設(shè)單位要求的一定使用功能進(jìn)行設(shè)計(jì)建造,一旦建成,很難改作他用。而智能建筑則具有高度的開(kāi)放性和靈活性,能迅速而方便地改變其使用功能,必要時(shí)也能重新布置建筑物的平、立,剖面.充分顯示其可塑性和機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。
3.能滿足今后的發(fā)展變革對(duì)建筑環(huán)境的要求,人類社會(huì)總的趨勢(shì)是越往后發(fā)展變革越快,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展速度十分驚人.而智能建筑能夠適應(yīng)這種科技進(jìn)步的發(fā)展需要.以及由于科技進(jìn)步而引起的社會(huì)變革的要求,為未來(lái)的發(fā)展留有余地.提供今后改造的可能性。
(三)智能建筑的內(nèi)涵:
1.電力供應(yīng)與管理系統(tǒng):保證有充分、安全、可靠的電力;來(lái)源,以及對(duì)各種高壓配電、低壓配電、備用電源檢測(cè)與管理;
2.照明控制與管理系統(tǒng):智能建筑對(duì)照明的要求是根據(jù)人的需要能很方便的調(diào)節(jié).而不浪費(fèi)能源;
3.空調(diào)系統(tǒng)的檢測(cè)與控制系統(tǒng):除了要使用戶感到舒適以外,特別要注意節(jié)約能源以及室內(nèi)通風(fēng)的數(shù)量和質(zhì)量;
4.給排水系統(tǒng)的檢測(cè)與控制系統(tǒng):保證引用水的衛(wèi)生,節(jié)約用水,重視水的重要利用以及污水處理;
5.交通運(yùn)輸系統(tǒng)的管理:對(duì)電梯群實(shí)行計(jì)算機(jī)群控.達(dá)到優(yōu)化傳送和節(jié)約能源的目的,對(duì)進(jìn)出的汽車進(jìn)行自動(dòng)化管理;
6.防災(zāi)系統(tǒng)的監(jiān)視與控制:對(duì)火災(zāi)及煤氣進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)啟動(dòng)消防設(shè)備.確保人身安全;
7.防盜系統(tǒng)的監(jiān)視與控制:利用自動(dòng)監(jiān)視、自動(dòng)記錄、自動(dòng)控制、自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)報(bào)警等先進(jìn)手段來(lái)防止偷盜和暴力發(fā)生;
8.物業(yè)管理:做到自動(dòng)計(jì)量、自動(dòng)操作并自動(dòng)檢測(cè)房屋和各種設(shè)備的老化情況;
9.信息網(wǎng)絡(luò):借助于先進(jìn)的辦公設(shè)備將信息的生成、傳輸、接受、保存等處理過(guò)程加以完成,從而免去人的手工勞動(dòng):
10.先進(jìn)的通訊手段:智能建筑的通訊手段是以數(shù)字專用交換機(jī)為中心,在建筑內(nèi)部,與程控電話系統(tǒng)、電視會(huì)議系統(tǒng).可視電話、電子郵件、無(wú)線尋呼、信息檢索、多媒體聲像服務(wù)系統(tǒng)等聯(lián)結(jié)接,對(duì)外與局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、衛(wèi)星通訊聯(lián)接,通過(guò)國(guó)際計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)與世界各地相聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)智能建筑內(nèi)外兩方面快捷的通訊聯(lián)系。
二、智能建筑亟待完善何改進(jìn)的概述
關(guān)鍵詞 綠色智能建筑技術(shù);內(nèi)涵;應(yīng)用;不足;措施
中圖分類號(hào):TU8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2013)17-0008-02
綠色建筑理念是20世紀(jì)70年代期間,發(fā)達(dá)國(guó)家為了應(yīng)對(duì)環(huán)境問(wèn)題和氣候問(wèn)題而提出的。目前,全球都秉持可持續(xù)發(fā)展的原則,于是,加上隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,綠色智能建筑的新技術(shù)得到了更進(jìn)一步、更大范圍的綜合發(fā)展。我國(guó)作為人口大國(guó),發(fā)展新型建筑技術(shù)的意義重大,綠色智能建筑技術(shù)隨著國(guó)際及社會(huì)環(huán)境異軍突起,并且我國(guó)不斷采取相應(yīng)的措施克服現(xiàn)有的發(fā)展阻力,使其得到逐步完善。在現(xiàn)階段發(fā)展中,我國(guó)的綠色智能建筑總面積持續(xù)增加,其蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)對(duì)我國(guó)社會(huì)的發(fā)展而言具有至關(guān)重要的意義,其遵循了節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的原則,不僅有助于緩解目前的環(huán)境問(wèn)題和氣候問(wèn)題,而且能夠直接促進(jìn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步運(yùn)行。
1 綠色智能建筑的概念及其內(nèi)涵
1.1 綠色智能建筑的概念
所謂綠色智能建筑,即為以科學(xué)的設(shè)計(jì)理念為前提,采用整體、集成的方式,回收利用中水,使用綠色自然的建筑材料,應(yīng)用全自動(dòng)智能控制的高新技術(shù),使用低能耗型的新能源,對(duì)建筑中通風(fēng)、采光等方面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行配置。綠色智能建筑與傳統(tǒng)建筑相比,具有明顯的優(yōu)勢(shì),主要特點(diǎn)在于合理的進(jìn)行選址設(shè)計(jì)、高效循環(huán)的利用資源、節(jié)能減排、功能齊全、智能靈活、為用戶提供健康舒適的生活工作環(huán)境等。它不僅能夠滿足人們現(xiàn)代化的生活需求,而且還有利于減少能源耗費(fèi),降低二氧化碳的排放,保護(hù)環(huán)境,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)又好又快的發(fā)展。
1.2 綠色智能建筑的基本內(nèi)涵
綠色智能建筑的基本內(nèi)涵主要體現(xiàn)在社會(huì)和技術(shù)這兩方面。
在社會(huì)內(nèi)涵方面,綠色智能建筑的主要內(nèi)涵具體體現(xiàn)為“綠色的理念”,其強(qiáng)調(diào)的是節(jié)能減排、健康舒適、智能高效,靈活便捷。這一系列特點(diǎn)主要表現(xiàn)在建筑物的整體布局規(guī)劃、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式、制度體系、管理理念、價(jià)值觀等。它以基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境的節(jié)能性、系統(tǒng)的整體性與安全性為設(shè)計(jì)基礎(chǔ),保證綠色智能建筑的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能技術(shù)與其基本的結(jié)構(gòu)模式相適應(yīng)。
在技術(shù)內(nèi)涵方面,主要體現(xiàn)在“綠色技術(shù)”和“智能技術(shù)”。其中綠色技術(shù)即為與環(huán)保有關(guān)的技術(shù),具體包括循環(huán)利用資源、節(jié)約能源、減少排放、節(jié)省占地面積、節(jié)約用水、節(jié)約建筑材料、保護(hù)環(huán)境、開(kāi)發(fā)利用新能源、高效率的利用能源、轉(zhuǎn)變能源利用方式的等多種行之有效的綠色環(huán)保技術(shù);智能技術(shù)則是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體控制下采用的視頻監(jiān)控技術(shù)、圖像顯示技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、綜合布線技術(shù)、智能卡技術(shù)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)等新型技術(shù)。因此,綠色智能建必須能夠自動(dòng)觀測(cè)并響應(yīng)內(nèi)部和外部環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化,具備智能報(bào)警功能,以達(dá)到各技術(shù)的協(xié)調(diào)一致和建筑物內(nèi)外結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一。
2 綠色智能建筑技術(shù)在現(xiàn)階段的應(yīng)用
2.1 節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
在建筑物中應(yīng)用節(jié)能技術(shù),即在滿足住戶健康舒適的居住環(huán)境的前提下,在建筑中使用節(jié)能環(huán)保的新型建筑材料,比如常用的隔熱保溫的墻體材料,高熱量、高效率的采暖設(shè)備,以高效的能源利用方式減少能源的耗費(fèi),達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。
2008年我國(guó)舉行的奧運(yùn)會(huì)中,為了順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的原則和綠色環(huán)保的理念,北京主體育場(chǎng)鳥(niǎo)巢的設(shè)計(jì)建造便應(yīng)用了綠色智能建筑技術(shù)。例如,體育場(chǎng)的空調(diào)系統(tǒng)所使用的能源即為通過(guò)地源熱吸取土壤中的能量所提供。地源熱泵作為一種節(jié)能環(huán)保的系統(tǒng)設(shè)備,其本身是采用可再生能源制造而成。將其埋設(shè)在土壤下,冬季鳥(niǎo)巢所需的熱量即是利用地源熱泵從土壤中吸收的熱量,夏季鳥(niǎo)巢所需要的制冷既是地源熱泵從土壤中吸收的冷氣。北京奧林匹克中心區(qū)的照明設(shè)施采用的全部為發(fā)光二極管。與普通照明設(shè)施相比,發(fā)光二極管具有壽命長(zhǎng),光電轉(zhuǎn)換效率高、節(jié)約能耗等明顯優(yōu)勢(shì)。
2.2 節(jié)約建筑占地的建筑技術(shù)應(yīng)用
我國(guó)是人口大國(guó),并且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,建筑用地日趨緊張。于是,如何有效減少建筑占地成為現(xiàn)階段關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。目前,取得一致認(rèn)可的山地建筑技術(shù)便是一種效果優(yōu)良的節(jié)地技術(shù)。其設(shè)計(jì)的車庫(kù)是半地下式,利用的是山地地形錯(cuò)臺(tái)技術(shù),即保持容積率不變,增大地下建筑面積,相應(yīng)的增加車庫(kù)的數(shù)量,這樣就能夠有效提高土地利用率。此外,建筑物頂層的閣樓采用小坡屋頂?shù)男问?,不僅增加了空間,也保證了建筑物的充分采光。
2.3 節(jié)約用水技術(shù)的具體實(shí)踐
節(jié)約用水所指的不只是盡量減少水資源的使用量,也指水資源的循環(huán)利用。
例如,在人們的日常生活中會(huì)排放大量的生活污水和廢水,包括沐浴、洗衣、廚房、廁所等排水。將排放的各種污水進(jìn)行處理,達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),即得到我們常說(shuō)的中水。由此,可以將所有居民、辦公樓、超市、飯店等排放的污水、廢水進(jìn)行集中收集,并凈化處理中水,應(yīng)用于沖廁所、道路清掃、消防、洗車、綠化等方面。在北京奧運(yùn)會(huì)的綠化工程中所使用的大部分都是中水,是歷史上使用中水進(jìn)行綠化規(guī)模最大、面積最大的一次。此外,水立方的屋頂還設(shè)有可以收集雨水的系統(tǒng),每年的雨水收集量極大。
關(guān)鍵詞:智能建筑;物聯(lián)網(wǎng);大數(shù)據(jù);健康信息;服務(wù)管理;
作者簡(jiǎn)介:何愉舟,男,生于1992年,浙江寧波人,碩士研究生,研究方向:建設(shè)管理與房地產(chǎn)。;韓傳峰,男,生于1962年,山東壽光人,教授,博導(dǎo),研究方向:管理系統(tǒng)與系統(tǒng)工程、應(yīng)急管理、區(qū)域發(fā)展等。
1引言
隨著信息技術(shù)的突飛猛進(jìn),提升建筑管理智能化水平,強(qiáng)調(diào)以信息化領(lǐng)先發(fā)展與帶動(dòng)戰(zhàn)略,建設(shè)以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主要特征的智慧城市,已成為目前我國(guó)重要的城市發(fā)展戰(zhàn)略之一。作為智慧城市的主要組成部分,智能建筑的健康信息服務(wù)管理是其重要環(huán)節(jié)。
物聯(lián)網(wǎng)被看作是全球信息產(chǎn)業(yè)繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次革命性浪潮,也是國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一——新信息技術(shù)中的重點(diǎn)領(lǐng)域。利用物聯(lián)網(wǎng)掌握的智能建筑大數(shù)據(jù)有利于支撐創(chuàng)建暢通、高效、智能的建筑綜合管理信息系統(tǒng),為智能建筑健康提供診斷和維護(hù)等服務(wù),對(duì)推動(dòng)信息技術(shù)與城市發(fā)展全面融合,實(shí)現(xiàn)城市智能管理,建設(shè)智慧城市,具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
本文分析智能建筑健康信息及其服務(wù)管理的概念,探討該系統(tǒng)所具備的基本功能,并基于物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)智能建筑健康信息服務(wù)管理的實(shí)現(xiàn)框架,為提高我國(guó)智能建筑的管理水平開(kāi)拓新思路。
2智能建筑健康信息服務(wù)管理內(nèi)涵及系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1健康信息服務(wù)管理內(nèi)涵
“健康”原本是指人體健康,但在建筑、環(huán)境、機(jī)械等領(lǐng)域均衍生相應(yīng)的概念,如結(jié)構(gòu)健康,生態(tài)健康等。智能建筑健康信息服務(wù)是指依據(jù)智能建筑的特性,利用工程管理、設(shè)備管理、信息管理、公共管理等專業(yè)理論,將反映建筑運(yùn)行健康狀況的有效信息,提供給智能建筑相關(guān)人員的過(guò)程。智能建筑健康信息服務(wù)管理即是指在健康信息服務(wù)的基礎(chǔ)上,利用物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)等新信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)智能建筑健康狀況的診斷、診療、預(yù)見(jiàn)等功能,對(duì)健康信息服務(wù)進(jìn)行全過(guò)程管理。
2.2健康信息服務(wù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)
作為未來(lái)智慧城市建設(shè)的重要組成部分,以實(shí)現(xiàn)城市智能化網(wǎng)絡(luò)化管理為導(dǎo)向的智能建筑健康信息服務(wù)管理系統(tǒng)構(gòu)建需滿足和體現(xiàn)以下基本要求和特點(diǎn)。
2.2.1實(shí)現(xiàn)智能建筑信息的一體化
智能信息一體化有智能建筑自身物理信息集成和相關(guān)的非物理信息集成兩個(gè)方面。物理信息包括結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)信息、空氣環(huán)境信息、光環(huán)境信息等,將建筑物理信息進(jìn)行整合與利用,是創(chuàng)建建筑健康使用環(huán)境的保證。非物理信息包括運(yùn)營(yíng)現(xiàn)金流、房?jī)r(jià)地價(jià)信息等,以及體現(xiàn)人類主觀判斷的人為加工信息。隨著信息服務(wù)水平的不斷提高,社會(huì)上各種建筑及房地產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)應(yīng)運(yùn)而生,將這些智能建筑的“軟信息”與自身物理信息的一體化是實(shí)現(xiàn)健康信息服務(wù)的重要臺(tái)階。
2.2.2實(shí)現(xiàn)智能建筑城市網(wǎng)絡(luò)
為使建筑信息達(dá)到集成和共享,產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng),并由政府統(tǒng)一管理監(jiān)督,實(shí)現(xiàn)管理水平的提升,智能建筑信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)以覆蓋和連接一個(gè)行政區(qū)域甚至一個(gè)城市內(nèi)的智能建筑為基本要求。
2.2.3實(shí)現(xiàn)服務(wù)對(duì)象的多主體并聯(lián)
智能建筑健康信息服務(wù)管理的參與者有政府、建筑管理者、建筑使用者三個(gè)主要層次。該系統(tǒng)需同時(shí)服務(wù)于三者,在滿足同系統(tǒng)同功能的同時(shí),通過(guò)權(quán)限設(shè)置滿足各方實(shí)際需要,實(shí)現(xiàn)層次化管理。
2.2.4實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)等新信息技術(shù)的應(yīng)用
實(shí)現(xiàn)智能建筑信息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、信息采集、信息計(jì)算,需要強(qiáng)大的信息采集能力、信息交互能力和數(shù)據(jù)計(jì)算能力,并為這些需求提供保證。
2.3健康信息服務(wù)管理參與者需求分析
智能建筑健康信息服務(wù)管理的參與者有政府,建筑管理者,建筑使用者三個(gè)層次,其角色與關(guān)系見(jiàn)圖1。
2.3.1政府需求
政府有關(guān)機(jī)構(gòu)是智能建筑健康信息服務(wù)的對(duì)象之一。信息服務(wù)過(guò)程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)為政府機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)各生產(chǎn)部門(mén)的運(yùn)作以及政策制定提供幫助;同時(shí),政府相關(guān)機(jī)構(gòu)又是智能建筑健康信息服務(wù)管理的推行者和構(gòu)建者。從政府層面看,其需求包括兩個(gè),一是對(duì)大量建筑信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、處理和計(jì)算,產(chǎn)生各種分析報(bào)告,為制定政策實(shí)施管理提供幫助;二是對(duì)整個(gè)城市的智能建筑系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管,如人事管理、行政管理、維護(hù)系統(tǒng)硬件等。政府相關(guān)職能機(jī)構(gòu)要制定一套完整的政策法規(guī)明確各方的權(quán)限,維護(hù)各方權(quán)益,并通過(guò)智能建筑信息網(wǎng)絡(luò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。
2.3.2建筑管理者需求
建筑管理者是智能建筑健康管理主要的實(shí)施者和管理者,因此,智能建筑信息服務(wù)管理系統(tǒng)給建筑管理者提供的主要功能,應(yīng)圍繞中微觀層面的智能建筑系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)建筑自動(dòng)化、智能化管理。例如,對(duì)建筑保持實(shí)時(shí)監(jiān)控、采集管理權(quán)限內(nèi)的建筑信息、分析運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、向建筑發(fā)送指令、向住戶反饋狀況等。
2.3.3建筑使用者需求
建筑使用者在智能建筑健康信息服務(wù)管理中主要是被服務(wù)和被管理的角色。他們一方面是建筑的直接使用者,建筑健康管理的直接受益者;另一方面也是智能建筑健康信息服務(wù)管理的參與者。建筑使用者可以隨時(shí)獲取自己所處房屋的狀態(tài),并通過(guò)遠(yuǎn)程發(fā)送命令進(jìn)行控制,這將是建筑使用者對(duì)于系統(tǒng)需求的主要方向。
2.4智能建筑健康信息服務(wù)管理功能構(gòu)成
功能模塊是從智能建筑信息發(fā)展到智能建筑信息服務(wù)管理的關(guān)鍵層次。根據(jù)智能建筑健康信息服務(wù)的實(shí)際需求,可歸納為如下六大功能。
2.4.1智能建筑健康監(jiān)控
實(shí)時(shí)監(jiān)控是保證建筑健康環(huán)境的基本功能。智能建筑相關(guān)人員可以通過(guò)PC、手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端實(shí)時(shí)地看到其權(quán)限范圍內(nèi)所關(guān)心的任何一個(gè)子系統(tǒng)的任一個(gè)設(shè)備或關(guān)鍵點(diǎn)的狀態(tài),以圖形、文字或動(dòng)畫(huà)的方式顯示出來(lái)。
監(jiān)控權(quán)限的設(shè)置是很重要的:建筑使用者需要以及可以觀察到的監(jiān)控內(nèi)容是他自己居住或工作區(qū)域的相關(guān)信息,這部分內(nèi)容可能會(huì)涉及到較高的個(gè)人隱私,不能被其他人獲得;建筑管理者需要監(jiān)控的是他們負(fù)責(zé)或管理的建筑內(nèi)的公共區(qū)域場(chǎng)景,而對(duì)于建筑的運(yùn)營(yíng)信息,則可以全部獲?。粚?duì)政府來(lái)說(shuō),重要交通干道的實(shí)時(shí)畫(huà)面是監(jiān)視的主要內(nèi)容,它們是城市公共安全的基本保證。若發(fā)生了具體的治安案件,則應(yīng)有一套必要的法律流程使政府獲得監(jiān)控公私隱私信息的權(quán)限。
2.4.2智能建筑健康檔案
從各種渠道獲得的大量智能建筑信息經(jīng)過(guò)集成、去噪、分類、儲(chǔ)存形成健康檔案數(shù)據(jù)庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)可依據(jù)智能建筑系統(tǒng)分類并細(xì)化,產(chǎn)生具體針對(duì)某一種信息的數(shù)據(jù)檔案。智能建筑健康信息主要包括三大層面:1建筑設(shè)備設(shè)施健康信息:建筑設(shè)施設(shè)備健康指建筑實(shí)體結(jié)構(gòu)與基本設(shè)備是否能夠正常、安全的運(yùn)行。智能控制、安保設(shè)施、停車場(chǎng)設(shè)施、電梯設(shè)備等與建筑運(yùn)營(yíng)管理關(guān)聯(lián)性較高的次級(jí)需求歸于建筑運(yùn)營(yíng)健康信息。2建筑環(huán)境健康信息:建筑環(huán)境健康強(qiáng)調(diào)的是人類在建筑生產(chǎn)生活環(huán)境中對(duì)于舒適程度的體驗(yàn)和反饋,是對(duì)建筑環(huán)境本身的評(píng)價(jià),有主觀判斷和客觀數(shù)據(jù)兩方面要素。3建筑運(yùn)營(yíng)健康信息:建筑運(yùn)營(yíng)本身指建筑施工完成后在圍繞建筑生產(chǎn)生活中進(jìn)行的計(jì)劃、組織、實(shí)施、控制等活動(dòng)。建筑運(yùn)營(yíng)健康強(qiáng)調(diào)的是建筑運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的高效性、安全性、可持續(xù)性。
智能建筑健康檔案數(shù)據(jù)庫(kù)需要有較高的硬件水平,提供巨大的儲(chǔ)存空間和高速的信息讀寫(xiě)速度,以滿足建筑健康信息的即時(shí)傳輸、儲(chǔ)存和查詢。每一條建筑信息都可以追溯到采集的時(shí)間、地點(diǎn)。
2.4.3智能建筑健康診斷
健康診斷是進(jìn)行智能建筑健康信息服務(wù)管理的關(guān)鍵功能。利用傳感設(shè)備采集的即時(shí)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)中心的分析系統(tǒng),通過(guò)即時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的比較和分析,可以立刻對(duì)智能建筑的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行診斷,發(fā)現(xiàn)建筑運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)的問(wèn)題,并精確定位到出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)點(diǎn)、位置。具體則可以形成各種診斷應(yīng)用,如建筑能耗分析、建筑結(jié)構(gòu)分析、建筑日照分析、建筑空氣分析等等,作為政府、建筑管理者、建筑使用者行動(dòng)的依據(jù)。
2.4.4智能建筑健康遙控
健康遙控是從建筑使用者角度實(shí)現(xiàn)健康管理的功能。建筑使用者通過(guò)移動(dòng)終端遠(yuǎn)程監(jiān)視建筑的狀態(tài)并對(duì)建筑發(fā)出指令的概念很早被提出,目前在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上已經(jīng)沒(méi)有任何難度。結(jié)合智能建筑健康監(jiān)控、智能建筑健康檔案和智能建筑健康診斷,建筑使用者可以主動(dòng)通過(guò)移動(dòng)設(shè)備向智能建筑發(fā)出指令,遙控建筑的各個(gè)設(shè)備,如開(kāi)關(guān)窗戶、提前打開(kāi)空調(diào)等等;或是接受到建筑管理者發(fā)送的建議或要求配合進(jìn)行遙控(因?yàn)榻ㄖ芾碚卟痪哂薪o私人所有物發(fā)出指令的權(quán)限)。
2.4.5智能建筑健康診療
智能建筑健康診療是建筑管理者需要的功能。對(duì)建筑管理者而言,他們管理的范圍是一整棟建筑或是一個(gè)小區(qū),智能建筑運(yùn)行過(guò)程中會(huì)面臨一些常發(fā)或突況。健康診療即管理者依據(jù)智能建筑運(yùn)行狀況直接向建筑下達(dá)控制指令,調(diào)整設(shè)備的工作參數(shù)或從物業(yè)組織管理角度入手優(yōu)化建筑運(yùn)營(yíng)管理。管理者應(yīng)充分利用各種資源信息,制定診療方案。
2.4.6智能建筑健康預(yù)見(jiàn)
智能建筑健康預(yù)見(jiàn)是提升城市建筑智能化管理水平的核心理念。政府的相關(guān)職能單位不會(huì)關(guān)注每一個(gè)建筑個(gè)體的運(yùn)營(yíng)情況,它們需整合所有的信息對(duì)城市進(jìn)行宏觀管理。智能建筑健康預(yù)見(jiàn),指的是依據(jù)現(xiàn)有的智能建筑健康信息,掌握城市建筑的運(yùn)營(yíng)狀況,形成對(duì)智能建筑管理各方面經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和對(duì)城市建筑未來(lái)發(fā)展的預(yù)測(cè),制定相關(guān)法律法規(guī),實(shí)施具體行政手段,最終實(shí)現(xiàn)城市管理水平的提升。
3基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑健康信息網(wǎng)絡(luò)
3.1智能建筑信息物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架
物聯(lián)網(wǎng)是指物體通過(guò)各種信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)相連,形成能讓物和物直接進(jìn)行信息交互的智能網(wǎng)絡(luò)。依據(jù)智能建筑系統(tǒng)的特點(diǎn)屬性,本文構(gòu)建智能建筑健康信息服務(wù)管理物聯(lián)網(wǎng)。由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層組成,見(jiàn)圖2。
3.1.1感知層
本層由采集智能建筑信息的設(shè)備組成,是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)層,主要用來(lái)感知和識(shí)別反映建筑狀況的物理信息。常見(jiàn)的傳感器包括結(jié)構(gòu)檢測(cè)儀、溫度傳感器、空氣檢測(cè)儀、監(jiān)控?cái)z像頭、電子標(biāo)簽、地面沉降監(jiān)測(cè)儀,以及GIS、gps等技術(shù)。
3.1.2網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層是各種通信網(wǎng)絡(luò)綜合形成的融合網(wǎng)絡(luò),使信息、數(shù)據(jù)與指令能夠在感知層與應(yīng)用層之間傳遞。它主要包括互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)以及行業(yè)專用通信網(wǎng)等。針對(duì)智能建筑健康管理的信息服務(wù)專網(wǎng)可以以城市為一個(gè)整體,條件允許也可建立以國(guó)家為整體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
3.1.3應(yīng)用層
應(yīng)用層將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能建筑健康信息服務(wù)需求相結(jié)合。布局分為智能建筑健康管理子中心、智能建筑健康信息大數(shù)據(jù)中心。智能建筑健康管理子中心可以一個(gè)小區(qū)為基本管理單位,即時(shí)或定時(shí)保存感知層采集到的各類智能建筑數(shù)據(jù)。智能建筑健康信息大數(shù)據(jù)中心則是將大范圍內(nèi)、許多小區(qū)的建筑信息集合到一處,統(tǒng)一儲(chǔ)存和運(yùn)算分析。智能建筑健康信息服務(wù)應(yīng)用即對(duì)大數(shù)據(jù)中心集成的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析和開(kāi)發(fā)應(yīng)用,滿足各專業(yè)的業(yè)務(wù)需求,形成不同類型的信息服務(wù),為智能建筑健康管理提供幫助。
3.2智能建筑物聯(lián)網(wǎng)的物理部署
以城市為框架的智能建筑健康信息服務(wù)管理物聯(lián)網(wǎng)部署示意圖,見(jiàn)圖3。它以城市智能建筑健康信息大數(shù)據(jù)中心為核心,行政區(qū)所為分節(jié)點(diǎn),以小區(qū)為智能建筑健康管理子中心單位,再往下則為智能建筑及具體的數(shù)據(jù)采集設(shè)備。
4基于大數(shù)據(jù)的智能建筑健康信息處理
智能建筑健康信息管理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),有效的利用它們能創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。大數(shù)據(jù)處理過(guò)程中常用的技術(shù)包括數(shù)據(jù)挖掘、分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)、云計(jì)算、數(shù)據(jù)可視化等。本文提出針對(duì)智能建筑健康信息服務(wù)管理的大數(shù)據(jù)處理模型,分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)分析三個(gè)層次,見(jiàn)圖4。
4.1數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集是大數(shù)據(jù)處理過(guò)程中最基礎(chǔ)的一步。智能建筑信息大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛、種類繁多。這些數(shù)據(jù)有結(jié)構(gòu)化的,也有半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的,采集數(shù)據(jù)的精度需要符合現(xiàn)有系統(tǒng)的軟硬件條件,避免影響到信息的流通速度和準(zhǔn)確性。除了對(duì)應(yīng)基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集以外,互聯(lián)網(wǎng)上已有的各種建筑信息數(shù)據(jù)庫(kù)也是重要的數(shù)據(jù)來(lái)源。
4.2數(shù)據(jù)集成
數(shù)據(jù)集成包括對(duì)已經(jīng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾、整合和儲(chǔ)存。由于大數(shù)據(jù)特點(diǎn)之一就是多樣性,從各種渠道獲取的數(shù)據(jù)種類和結(jié)構(gòu)都非常復(fù)雜,給之后的數(shù)據(jù)分析帶來(lái)很多困難。首先,需要將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為便于處理的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。其次,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾處理,去除數(shù)據(jù)雜音和干擾。最后,則是集成和儲(chǔ)存,可以對(duì)應(yīng)智能建筑健康管理子中心建立信息子數(shù)據(jù)庫(kù),以小區(qū)為單位進(jìn)行集成儲(chǔ)存。優(yōu)點(diǎn)是信息存儲(chǔ)傳輸過(guò)程短,數(shù)據(jù)流量小,同時(shí)防止網(wǎng)絡(luò)故障情況下發(fā)生數(shù)據(jù)遺失。
4.3數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)分析對(duì)應(yīng)智能建筑物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用層,將海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的信息,是實(shí)現(xiàn)健康信息服務(wù)管理的核心步驟。具體來(lái)說(shuō),即通過(guò)云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等一系列大數(shù)據(jù)技術(shù),把紛繁凌亂的數(shù)據(jù)整合為有用的信息,利用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)直觀形象地展現(xiàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)涵,形成各種應(yīng)用,如區(qū)域建筑能耗分析、建筑結(jié)構(gòu)健康分析、日照分析等等。具體的計(jì)算方法和軟件編程則由工程技術(shù)人員和程序員共同完成。最后,由管理者對(duì)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果進(jìn)行主觀能動(dòng)的反應(yīng),實(shí)現(xiàn)智能建筑健康管理。
5智能建筑健康信息服務(wù)管理系統(tǒng)集成總結(jié)
不同于普通建筑,智能建筑具備較強(qiáng)的適應(yīng)性與拓展性,有其靈活性特征,且具備較好的節(jié)能與環(huán)保功能,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同的信息資源進(jìn)行通信與處理。能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的機(jī)械、電氣設(shè)備實(shí)施綜合化的控制與管理,監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),統(tǒng)計(jì)記錄相關(guān)數(shù)據(jù),同時(shí)可實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化,對(duì)建筑環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)性。一般所應(yīng)用的材料均為綠色、節(jié)能、環(huán)保的高效建筑材料,所有設(shè)備均可實(shí)現(xiàn)即時(shí)更新。且具備典型的節(jié)能型特點(diǎn),主要依照建筑特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì),體現(xiàn)相對(duì)發(fā)散性的設(shè)計(jì)要求,能夠節(jié)約大量水、電、熱能源。智能建筑與城市環(huán)境同樣有其一定的協(xié)調(diào)性?,F(xiàn)代建筑并非獨(dú)立存在,其發(fā)展規(guī)劃必須嚴(yán)格按照城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的方向而進(jìn)行,能夠充分融入環(huán)境中,體現(xiàn)其舒適性特點(diǎn)。
2現(xiàn)代智能建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的方案
2.1總體設(shè)計(jì)目標(biāo)
智能建筑的設(shè)計(jì)目標(biāo)主要圍繞多功能、一體化同步發(fā)展所展開(kāi)。首先需實(shí)現(xiàn)對(duì)大功率智能電氣及設(shè)備的管理與監(jiān)測(cè),發(fā)揮其控制作用,以構(gòu)建全方位、多元化的智能建筑結(jié)構(gòu),提高智能系統(tǒng)的現(xiàn)代化水平。同時(shí)還需做到充分利用建筑環(huán)境的優(yōu)勢(shì),將智能化系統(tǒng)融入建筑環(huán)境中。諸如在設(shè)計(jì)房屋走向時(shí),可根據(jù)智能控制系統(tǒng)對(duì)光源的強(qiáng)度反應(yīng),靈活地調(diào)節(jié)太陽(yáng)板。在溫度較高的夏季,太陽(yáng)板將自動(dòng)轉(zhuǎn)向,面向背光面,在溫度較低的冬季,且與之相反。此外,還需對(duì)建筑空間實(shí)施合理化的分配,以改善室內(nèi)的溫度環(huán)境,遵循節(jié)能的原則,確保建筑通風(fēng)采光等條件可滿足節(jié)能設(shè)計(jì)的要求,以突顯智能化設(shè)計(jì)的理念。
2.2智能設(shè)計(jì)融入建筑環(huán)境中的具體途徑
將智能建筑設(shè)計(jì)作為中心,圍繞具體建筑的空間組合、限定等實(shí)際情況,加入空間行為、體驗(yàn)、感知、構(gòu)景等內(nèi)容,正確處理建筑智能設(shè)計(jì)與環(huán)境的關(guān)系。首先保障空間與環(huán)境的一體性。加入空間與環(huán)境整合設(shè)計(jì)的觀念,實(shí)現(xiàn)智能建筑規(guī)劃與設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō),要實(shí)現(xiàn)智能建筑的辦公自動(dòng)化功能,必須構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,鋪設(shè)高速主干通信網(wǎng)絡(luò),在不同的建筑樓層設(shè)置單個(gè)或多個(gè)局域網(wǎng),與主干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高速連通,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑與外界環(huán)境的聯(lián)網(wǎng)通信。其次,為解決智能建筑設(shè)計(jì)的布線問(wèn)題,需建立結(jié)構(gòu)化的布線系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)不同電氣設(shè)備的連接、互通,同時(shí)支持不同廠家的數(shù)據(jù)設(shè)備與語(yǔ)言環(huán)境。再者,貫徹系統(tǒng)集成理念,將建筑物內(nèi)部的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、運(yùn)行與維護(hù)等不同的子系統(tǒng)建構(gòu)為有較大規(guī)模的綜合性系統(tǒng)。充分協(xié)調(diào)各個(gè)子系統(tǒng)的工作內(nèi)容,確保其獨(dú)立性,同時(shí)注重各個(gè)系統(tǒng)之間的聯(lián)系,發(fā)揮不同系統(tǒng)的作用,保障集成系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。智能建筑設(shè)計(jì)不僅可以滿足優(yōu)化建筑電氣能源配置,同樣能夠提高人們生活水平,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展。
3智能建筑設(shè)計(jì)中需要注意的環(huán)節(jié)
3.1采用合理的結(jié)構(gòu)形式、柱網(wǎng)和層高
在智能建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)師可以將框架結(jié)構(gòu)等融入進(jìn)來(lái),從而打造一個(gè)靈活多變、舒適的生活環(huán)境,另外,可以根據(jù)建筑的使用功能來(lái)設(shè)計(jì)柱網(wǎng)。在智能建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們對(duì)其要求具有舒適的環(huán)境,因此,設(shè)計(jì)師應(yīng)該盡量避免將內(nèi)部的管道、線路暴露在外,中央空調(diào)的設(shè)置是施工的一大難點(diǎn)問(wèn)題,所以在施工過(guò)程中,應(yīng)該對(duì)管道、排水系統(tǒng)、支架等進(jìn)行綜合考慮,在整個(gè)智能建筑物中,每一層的高度不能夠小于3.6m,這樣才能夠保證中央空調(diào)的安裝與施工以及建筑內(nèi)部的空間布局。
3.2合理的設(shè)置布線
在設(shè)計(jì)智能建筑過(guò)程中,設(shè)計(jì)師應(yīng)該對(duì)布線進(jìn)行合理的設(shè)置。在建筑物日常使用過(guò)程中,內(nèi)部的電氣設(shè)備會(huì)產(chǎn)生一定的聲響,從而影響到居民的生活環(huán)境,所以在設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)師應(yīng)該根據(jù)設(shè)備的性質(zhì)進(jìn)行合理的設(shè)置,另外,需要根據(jù)外界環(huán)境來(lái)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣才能夠?yàn)榫用裉峁┮粋€(gè)良好的、舒適的環(huán)境。
3.3節(jié)約用水技術(shù)的應(yīng)用
這里所說(shuō)的節(jié)約用水技術(shù)不僅僅指的是見(jiàn)諒的減少水資源的使用量,還包括了在建筑過(guò)程以及建筑物的使用過(guò)程當(dāng)中對(duì)水資源進(jìn)行有效的循環(huán)利用。比如說(shuō)我們對(duì)人們?nèi)粘I畹漠?dāng)中排放出來(lái)的大量的生活污水以及廢水,這其中包括了沐浴、洗衣、廚房以及廁所當(dāng)中的排水,對(duì)這些排出的污水我們可以進(jìn)行一定的處理使其達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn),這種經(jīng)過(guò)處理的污水也就是我們?nèi)粘I钪兴f(shuō)的中水。這也就意味著我們可以講辦公樓、居民區(qū)、以及超市和飯店當(dāng)中排放出來(lái)的污水進(jìn)行收集,在收集之后進(jìn)行合理的處理形成中水,然后將中水應(yīng)用與人們?nèi)粘I町?dāng)中的沖廁所、道路清掃、消防、洗車以及綠化等方面。
4智能建筑對(duì)未來(lái)社會(huì)的影響
現(xiàn)在的智能建筑與我國(guó)傳統(tǒng)的建筑進(jìn)行比較的話具有著十分明顯的優(yōu)勢(shì),其中的主要的特點(diǎn)就是需要進(jìn)行合理的選址設(shè)計(jì)、高效的對(duì)資源進(jìn)行循環(huán)的利用、節(jié)能減排、功能齊全、智能靈活、幫助建筑物的用戶提供一個(gè)健康舒適的生活或者是工作的環(huán)境。這樣不僅僅能夠滿足帶人們對(duì)于生活的要求,還能夠?qū)δ茉匆约百Y源的消耗進(jìn)行降低,降低建設(shè)過(guò)程以及使用過(guò)程當(dāng)中二氧化碳的平排放,對(duì)環(huán)境進(jìn)行很好的保護(hù),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。智能建筑對(duì)于未來(lái)社會(huì)的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一個(gè)是社會(huì)方面一個(gè)技術(shù)方面。在社會(huì)內(nèi)涵方面,智能建筑的基本內(nèi)涵主要體現(xiàn)在“綠色的理念”上,其中主要強(qiáng)調(diào)的就是節(jié)能減排、健康舒適、智能高效以及靈活便捷。這些一系列的特點(diǎn)主要就是體現(xiàn)在建筑物的整體的布局規(guī)劃以及系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)模式、制度體系、管理理念、價(jià)值觀等。在技術(shù)的內(nèi)涵方面,主要就是體現(xiàn)在“綠色技術(shù)”以及“智能技術(shù)”兩個(gè)方面上來(lái)。其中的“綠色技術(shù)”也就是與環(huán)保有關(guān)的技術(shù)這些技術(shù)具體上包括了循環(huán)利用資源、節(jié)約能源、減少排放、節(jié)省占地面積以及節(jié)約用水和高效率的利用能演以及資源等綠色的環(huán)保技術(shù)。智能技術(shù)就是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體的控制之下所采用的視頻監(jiān)控技術(shù)、圖像顯示技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)以及各種互聯(lián)網(wǎng)新型技術(shù)。所以說(shuō),智能建筑能夠自動(dòng)的對(duì)內(nèi)杯以及外部環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化盡心觀測(cè)并且根據(jù)觀測(cè)的結(jié)果進(jìn)行一定的響應(yīng),具有著智能報(bào)警的功能,從而能夠達(dá)到技術(shù)的協(xié)調(diào)一致以及建筑物內(nèi)外結(jié)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合。
5結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:建筑智能化 智能建筑 生態(tài)建筑 發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)和現(xiàn)代建筑技術(shù)的發(fā)展,建筑工程智能化的浪潮席卷全球,并成為一種勢(shì)不可擋的歷史趨勢(shì),出現(xiàn)了諸如智能建筑、智能小區(qū)、智能家庭、智能工廠、智能街區(qū)、智能城市等信息技術(shù)與建筑技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。毋庸置疑,建筑工程智能化給建筑環(huán)境的改變和人們生活帶來(lái)很大的方便,但是在智能建筑工程建設(shè)和使用過(guò)程中還存在不少問(wèn)題,比如:智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝與土建設(shè)計(jì)施工之間的配合協(xié)調(diào)不夠、建筑設(shè)備智能化水平不高、智能建筑管控手段單一、能耗較高、信息化程度較低等。上述問(wèn)題成了制約建筑工程智能化的發(fā)展瓶頸,因此,本文對(duì)智能建筑目前的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出了筆者對(duì)建筑工程智能化的發(fā)展方向的見(jiàn)解。
1 智能建筑的發(fā)展現(xiàn)狀
自20世紀(jì)80年代初期在美國(guó)出現(xiàn)第一座智能建筑以來(lái),智能建筑就受到了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注和大力提倡,并在世界各地建造了大量的智能建筑。近10年來(lái)智能建筑技術(shù)在國(guó)內(nèi)發(fā)展迅猛,北京、上海、廣州、深圳等地己建成了許多具有代表性的智能建筑。
1.1智能建筑的特征
雖然智能建筑已取得廣泛的應(yīng)用,但是國(guó)際上關(guān)于智能建筑還沒(méi)有統(tǒng)一的定義。我國(guó)的《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 5C314-2000)對(duì)智能建筑的定義是“以建筑為平臺(tái),兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動(dòng)化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合于一體,向人們提供一個(gè)安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境”。
智能建筑(如圖1所示)包括以下幾個(gè)基本部分:建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)(CAS)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)。即通常所說(shuō)的3A。后來(lái)又增加了智能防火監(jiān)控系統(tǒng)(FAS)和保安自動(dòng)化系統(tǒng)(SAS),所以又稱5A系統(tǒng)。其中,建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)是智能樓宇設(shè)計(jì)最基本和最重要的組成部分。
圖1 智能建筑系統(tǒng)組成
1.2 智能建筑的存在的問(wèn)題
目前智能建筑的發(fā)展對(duì)于提高建筑環(huán)境的舒適度等方面有著非常重要的作用,但是智能建筑行業(yè)的發(fā)展還存在一些問(wèn)題。(1)建筑智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與土建設(shè)計(jì)施工配合不到位。這往往是由專業(yè)之間的限制造成的。建筑智能化系統(tǒng)一般是由自動(dòng)化或計(jì)算機(jī)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員完成,他們對(duì)土建的設(shè)計(jì)施工等不太熟悉,容易造成兩者的分離。(2)建筑智能化設(shè)計(jì)施工管理混亂。隨著智能建筑的普及,出現(xiàn)了大量的建筑智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工公司,這些公司良莠不齊,對(duì)設(shè)計(jì)施工質(zhì)量管理混亂,造成設(shè)計(jì)圖紙資料不規(guī)范、建筑智能化系統(tǒng)使用壽命過(guò)短、智能建筑的功能無(wú)法得到充分的利用、系統(tǒng)故障頻發(fā)、能耗較高等問(wèn)題。(3)智能建筑的能耗過(guò)高。一部分智能建筑實(shí)現(xiàn)其智能功能是以高能耗為代價(jià)的,而對(duì)建筑節(jié)能方面很少考慮。(4)智能化水平不高。目前建筑智能化系統(tǒng)主要采用集中控制的方式對(duì)建筑環(huán)境中的設(shè)備進(jìn)行管控,實(shí)現(xiàn)人們所要求的目標(biāo)。這從嚴(yán)格意義上講還算不上真正的智能建筑,僅僅是智能建筑的初級(jí)階段,而智能建筑的高級(jí)階段應(yīng)該是利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)、自診斷、自修復(fù)等較高級(jí)的智能行為。
2 智能建筑的發(fā)展方向
鑒于上述對(duì)目前建筑智能化發(fā)展存在問(wèn)題的分析,筆者認(rèn)為建筑智能化應(yīng)向一下幾個(gè)方向發(fā)展。
2.1 建筑結(jié)構(gòu)本體的數(shù)字化、智能化
從智能建筑的定義可以看出建筑智能化主要是對(duì)建筑環(huán)境、設(shè)備及人們?nèi)粘7?wù)等方面的智能化管控,而對(duì)建筑本體的數(shù)字化、智能化卻沒(méi)有考慮。建筑結(jié)構(gòu)作為智能建筑的主體,其健康安全狀況等對(duì)于建筑智能化的實(shí)現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用。因此,未來(lái)的建筑智能化應(yīng)包括建筑土木結(jié)構(gòu)的數(shù)字化、智能化,可利用生物智能技術(shù),將智能傳感器、驅(qū)動(dòng)材料、修復(fù)材料運(yùn)用于建筑土木結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)健康安全狀態(tài)自監(jiān)測(cè)、自診斷、自適應(yīng)、自修復(fù)等特異功能。
2.2 “云服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)”在建筑智能化中的應(yīng)用
隨著信息技術(shù)的日新月異的發(fā)展,云服務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)已在各大行業(yè)取得了廣泛應(yīng)用。將其用于建筑智能化的建設(shè),對(duì)于提高智能建筑設(shè)備的管控、資源信息共享等具有顯著的作用。因此,智能建筑的設(shè)計(jì)施工、建筑設(shè)備管控和日程服務(wù)等方面可考慮運(yùn)用云服務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù),促進(jìn)建筑工程智能化的革新。
2.3 生態(tài)智能建筑
目前存在一部分智能建筑實(shí)現(xiàn)其智能功能是以高能耗為代價(jià)的,而對(duì)建筑節(jié)能方面很少考慮。這與當(dāng)前倡導(dǎo)的節(jié)約型可持續(xù)發(fā)展社會(huì)不符,下一步的建筑智能化必須以可持續(xù)發(fā)展的思想為宗旨,在合理利用信息化、網(wǎng)絡(luò)、控制、綠色生態(tài)等技術(shù)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)建筑環(huán)境的安全性、健康性和舒適性,最大限度地降低能源消耗、減少環(huán)境污染、提高建筑本身利用率的新型生態(tài)建筑。
3 結(jié)語(yǔ)
本文探討分析了目前建筑工程智能化發(fā)展存在問(wèn)題,并提出了建筑本體結(jié)構(gòu)智能化、云服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)在建筑智能化中的運(yùn)用以及生態(tài)智能建筑三個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)于突破目前智能建筑的發(fā)展瓶頸,促進(jìn)智能建筑的發(fā)展具有一定的作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 張麗瓊,潘峰. 智能建筑綜述. 2011山西省電工技術(shù)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì),2011.
【關(guān)鍵詞】智能建筑;系統(tǒng)構(gòu)成;電氣;發(fā)展
中圖分類號(hào):TU984文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1、引言
智能建筑是建筑產(chǎn)業(yè)與信息技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。信息技術(shù)與建筑的完美融合豐富了建筑的內(nèi)涵,為人們的生活、工作提供了極大的便利。智能建筑必將帶來(lái)一個(gè)巨大的市場(chǎng),將帶動(dòng)對(duì)方面產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,各相關(guān)單位為了提前爭(zhēng)奪這一市場(chǎng)相繼投入巨資希望能是智能建筑在合理價(jià)位的的同時(shí)提升系統(tǒng)性能,最終贏得用戶的認(rèn)可,對(duì)此,本文對(duì)智能建筑進(jìn)行了較全面的分析與探討。
2、智能建筑的基本要求
(l)對(duì)使用者而言,智能建筑應(yīng)能提供安全,舒適,快捷的優(yōu)質(zhì)服務(wù),有一個(gè)有利于提高工作效率、激發(fā)人的創(chuàng)造性的環(huán)境。
(2)對(duì)管理者而言,智能建筑應(yīng)當(dāng)建立一套先進(jìn)科學(xué)的綜合管理機(jī)制,不僅要求硬件設(shè)施先進(jìn),軟件方面和管理人員(使用人員)素質(zhì)也要相應(yīng)配套,以達(dá)到節(jié)省能耗和降低人工成本的效果。
3、智能建筑系統(tǒng)簡(jiǎn)介
一般來(lái)說(shuō),智能建筑的自動(dòng)化系統(tǒng)包含有三大部分,分別是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)及辦公自動(dòng)化系統(tǒng)。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)即BAS,又被稱作設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng),是智能建筑中最為基礎(chǔ)的自動(dòng)化系統(tǒng),主要功能是完成對(duì)智能建筑物內(nèi)的環(huán)境、安全、能源等多方面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理,從而為智能建筑提供安全可靠、舒適方便的居住環(huán)境。通信自動(dòng)化系統(tǒng)即CAS,它是實(shí)現(xiàn)智能建筑物內(nèi)語(yǔ)音、視頻等數(shù)據(jù)傳輸?shù)母净A(chǔ),同時(shí)也是智能建筑與外部通信網(wǎng)絡(luò),如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電話網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)相連的唯一通道,從而實(shí)現(xiàn)與全球各地進(jìn)行信息的交互。智能建筑的通信系統(tǒng)主要包含兩大系統(tǒng),一是程控?cái)?shù)字交換機(jī)系統(tǒng),二是有線電視網(wǎng)系統(tǒng)。辦公自動(dòng)化系統(tǒng)即OAS,該系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能建筑的重要組成部分之一,主要是通過(guò)利用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和先進(jìn)的辦公設(shè)備來(lái)提升辦公效率和質(zhì)量,從而實(shí)現(xiàn)辦公的簡(jiǎn)易化、決策的科學(xué)化、管理的智能化。
圖3.1智能建筑
4、智能建筑實(shí)現(xiàn)的基本功能
按照上述的智能建筑的自動(dòng)化系統(tǒng)的組成,三大系統(tǒng)應(yīng)分別基于智能建筑的實(shí)際需求,完成基本功能的實(shí)現(xiàn),具體如下:首先是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng),樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能主要包括如下幾方面:一是實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的自動(dòng)監(jiān)視并實(shí)現(xiàn)對(duì)各類機(jī)電設(shè)備的開(kāi)始或運(yùn)行控制;二是實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)各種基本參數(shù)和機(jī)電設(shè)備參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)、顯示、匯總、打印等功能;四是實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)各種設(shè)備的協(xié)調(diào)管理和統(tǒng)一控制,尤其是對(duì)水、電、暖、氣的自動(dòng)計(jì)費(fèi)功能的實(shí)現(xiàn)。其次是辦公自動(dòng)化系統(tǒng),該系統(tǒng)在智能建筑內(nèi)表現(xiàn)出很強(qiáng)的系統(tǒng)性、網(wǎng)絡(luò)性和多學(xué)科交叉性。智能建筑的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)一般具有以下功能:一是實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物物業(yè)管理的辦公自動(dòng)化系統(tǒng),包括物業(yè)管理信息、電子賬務(wù)處理、物業(yè)信息、業(yè)主會(huì)議管理、綜合文件等功能;二是實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)辦公與服務(wù)的管理功能,主要包括有文字處理、公文收發(fā)、檔案管理以及各種公共服務(wù)的管理、建筑物人員管理等;三是對(duì)建筑物內(nèi)的信息庫(kù)的管理,建筑物內(nèi)的資源信息種類繁多,公共信息需要辦公自動(dòng)化來(lái)維護(hù),主要包括公共信息或資源的采集、檢索、查詢、等功能。
5、智能建筑電氣的施工
5.1.線路敷設(shè)
導(dǎo)線敷設(shè)的方式及各部位代號(hào)分別是: SC 一穿焊接鋼管敷設(shè)、 C T 一橋架敷設(shè)、 FC 一地板內(nèi)暗敷、 C C 一頂板內(nèi)暗敷、 W C -墻內(nèi)敷設(shè)、 A C C 一吊頂內(nèi)敷設(shè)、 SR 一鋼線槽敷設(shè)、 C E 一頂板面敷設(shè)。 在進(jìn)行配管加工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行廠料配管, 并由專業(yè)監(jiān)理工程師嚴(yán)格把關(guān)。其具體要求是; 明配管只有一個(gè)90。彎時(shí), 彎曲半徑不小于管外徑的四倍, 有兩或三個(gè)90。彎時(shí),彎曲半徑不小于管外徑的六倍;PV C 管子根據(jù)內(nèi)徑選用不同規(guī)格的彈簧彎管, 內(nèi)徑不小于犯~ 的管子應(yīng)爆彎, 如需大量加工時(shí), 可用專制彎管的烘箱加熱, 做到管子彎曲后, 管皮不皺、 不裂、 不變質(zhì)。
5.2.配電設(shè)備安裝
在工程中, 配電箱的型號(hào)復(fù)雜且數(shù)量多,大部分配電箱還受樓宇、 消防等弱電專業(yè)的控制,因此箱內(nèi)的原理復(fù)雜、 設(shè)置嚴(yán)格。由于配電箱是電力負(fù)荷在現(xiàn)場(chǎng)的直接控制器, 因此它關(guān)系到工程中動(dòng)力、照明以及弱電負(fù)荷能否正常工作。在電氣工程中要求所有配電箱不打開(kāi)箱門(mén)時(shí)的防護(hù)等級(jí)不小于IP 40,打開(kāi)箱門(mén)后的防護(hù)等級(jí)不小于IP20,并要按現(xiàn)場(chǎng)情況采用上進(jìn)上出或下進(jìn)下出的接線方式進(jìn)行制作安裝。
5.3.開(kāi)關(guān)插座的安裝施工工藝
在施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行插座、 燈具開(kāi)關(guān)、吊扇鉤盒的安裝工作, 使其符合相關(guān)安裝圖紙的要求。其具體要求是: 開(kāi)關(guān)盒與門(mén)框的距離一般為150一20 mm, 左右、 前后的盒位允許偏差不大于50 rnrn, 同一室內(nèi)成排布置的燈具和吊扇的中心允許偏差不大于5rnrn 。要特別注意的是預(yù)埋安裝的施工過(guò)程, 一般來(lái)說(shuō), 要根據(jù)現(xiàn)澆板的厚度來(lái)進(jìn)行吊扇鉤的設(shè)置, 同時(shí), 應(yīng)把圓圈與鋼筋緩緩地折成90。角, 插入接線盒底的中間位置, 然后再根據(jù)板厚把剩余鋼筋頭折成90。角,并在板筋上將其焊接牢固。
6、智能建筑的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用
6.1.樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)
樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)在控制理論的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的綜合系統(tǒng),是一種分布式控制系統(tǒng),其主要特征是集中管理且分散控制。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的內(nèi)部是把智能建筑內(nèi)的各個(gè)主要子系統(tǒng)集成在統(tǒng)一的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)和協(xié)議之下,保證接口的標(biāo)準(zhǔn)化,集成的方法主要有以下幾種:
一是完成硬件網(wǎng)絡(luò)的集成,樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的集成結(jié)構(gòu)應(yīng)該采用兩層網(wǎng)絡(luò)的形式,第一層為以太網(wǎng)絡(luò),第二層為L(zhǎng)onWorks等速率低的標(biāo)準(zhǔn)工控總線,來(lái)完成對(duì)各種硬件設(shè)備的串連,同時(shí),這種集成的結(jié)構(gòu)還可以留下與第三方系統(tǒng)的接口,從而實(shí)現(xiàn)把多種系統(tǒng)都集成到主干網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)。
二是完成信息系統(tǒng)的集成,通過(guò)采用ODBC技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中各設(shè)備管理軟件的集成,也就是能夠透過(guò)硬件網(wǎng)絡(luò)集成的架構(gòu),實(shí)現(xiàn)各設(shè)備之間的連接,從而實(shí)現(xiàn)把各種信息綜合地結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)信息的整體獲取、利用和分析。
6.2. 通信自動(dòng)化系統(tǒng)
通信自動(dòng)化系統(tǒng)是智能建筑內(nèi)基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高速網(wǎng)絡(luò)的集成系統(tǒng),該系統(tǒng)的建設(shè)需要主要以下兩點(diǎn):首先是應(yīng)該設(shè)計(jì)建設(shè)一個(gè)合理的能夠完全滿足智能建筑需求的綜合布線系統(tǒng)。眾所周知,智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)智能化的根本,大多數(shù)的智能建筑通信網(wǎng)絡(luò)都會(huì)分為主干網(wǎng)和子網(wǎng),主干網(wǎng)的建設(shè)必須是基于ATM的高速寬帶局域網(wǎng),并能支持建筑中的各種通信業(yè)務(wù)和子網(wǎng)互聯(lián)的需求。其次是采用虛擬局域網(wǎng)技術(shù),在建筑物內(nèi)構(gòu)建虛擬局域網(wǎng),這樣,每個(gè)虛擬局域網(wǎng)具有相對(duì)的獨(dú)立性,其物理位置不會(huì)影響邏輯子網(wǎng),同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)內(nèi)部的通信不受其它子網(wǎng)影響。同時(shí),一些需要在物理上進(jìn)行改動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也能夠保
持在相同的虛擬局域網(wǎng)上不發(fā)生改變。
6.3.辦公自動(dòng)化系統(tǒng)
在辦公自動(dòng)化建設(shè)過(guò)程中,主要進(jìn)行以下兩方面工作:
一是選擇合適的硬件設(shè)備,以個(gè)人PC為主,輔助以大型的數(shù)據(jù)服務(wù)器,PC作為終端或工作站,并與程控交換設(shè)備相連,服務(wù)器則用來(lái)存儲(chǔ)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)。同時(shí),還應(yīng)該配備有一些基本設(shè)備,如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、錄音設(shè)備、投影設(shè)備等,以支持更復(fù)雜的辦公需求。
二是軟件的選型,根據(jù)智能建筑的辦公自動(dòng)化需求,應(yīng)該按照操作系統(tǒng)級(jí)、應(yīng)用系統(tǒng)級(jí)等分別進(jìn)行選型,操作系統(tǒng)建議選擇較為流行的windows操作系統(tǒng)平臺(tái),應(yīng)用系統(tǒng)則根據(jù)實(shí)際需求,可直接購(gòu)買(mǎi)或定制,同時(shí),還應(yīng)該配置微軟的文字處理軟件、語(yǔ)音識(shí)別軟件、多媒體應(yīng)用軟件等。
7、結(jié)束語(yǔ)
隨著科學(xué)的發(fā)展及人們生活水平的提高,智能建筑發(fā)展迅猛,智能建筑的系統(tǒng)研究已經(jīng)比較成熟,智能建筑也成為了居民關(guān)注的一個(gè)方向。然后由于成本及需求性等問(wèn)題智能建筑還沒(méi)用進(jìn)入普通百姓家,還沒(méi)有獲得十分廣泛的應(yīng)用。本文,針對(duì)智能建筑的功能、特點(diǎn)、構(gòu)成等進(jìn)行了詳細(xì)的探討,并具體闡述了建筑電氣的設(shè)計(jì)及智能建筑未來(lái)的發(fā)展及各種應(yīng)用,
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵字]智能建筑;樓宇;自動(dòng)化控制系統(tǒng)
[abstract] this article is based on the current situation of the development of intelligent building, discusses its scientific structure and automation control system structure and function characteristics of advantage, and looks forward to intelligent building automation control system of the future development direction practice to improve building and construction quality, improve automation control system comprehensive service function is positive and effective stimulative effect.
[key words] intelligent building; Building; Automatic control system
中圖分類號(hào): C931.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1、智能建筑內(nèi)涵及其發(fā)展現(xiàn)狀
智能建筑主體通過(guò)對(duì)四項(xiàng)建筑基本要素,即系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、管理、服務(wù)與他們之間的內(nèi)在聯(lián)系展開(kāi)優(yōu)化設(shè)計(jì),進(jìn)而為用戶提供投資合理、使用環(huán)境舒適、便利高效的智能化建筑空間。智能建筑系統(tǒng)主要指為實(shí)現(xiàn)建筑物智能化服務(wù)功能而設(shè)計(jì)安裝及運(yùn)行的光機(jī)電設(shè)備服務(wù)系統(tǒng),例如電梯、空調(diào)、給排水、照明、通信、物業(yè)管理、綜合布線、一卡通與辦公業(yè)務(wù)等智能化控制系統(tǒng);結(jié)構(gòu)主要指其環(huán)境結(jié)構(gòu),囊括了建筑物裝飾、結(jié)構(gòu)、建材與空間的劃分;管理主要指對(duì)財(cái)、物、人、豐富信息與智能化系統(tǒng)的綜合管理,而服務(wù)則指為智能化建筑管理及使用者提供優(yōu)質(zhì)、高效的全方位人性化服務(wù),為其創(chuàng)設(shè)舒適、安全、便利與高效的生活、工作與學(xué)習(xí)環(huán)境,合理降低智能建筑系統(tǒng)設(shè)備的服務(wù)運(yùn)行維護(hù)成本費(fèi)用等。智能建筑的理念在我國(guó)的產(chǎn)生及發(fā)展起步較晚,初期由單一專用功能系統(tǒng)開(kāi)始,逐步發(fā)展成為集成系統(tǒng)模式,以樓宇的自動(dòng)開(kāi)控制管理系統(tǒng)為核心,實(shí)現(xiàn)了卓有成效的較快發(fā)展。然而與國(guó)際先進(jìn)的發(fā)展水平相比,我國(guó)智能化建筑的還存在較大差距,基于我國(guó)建筑市場(chǎng)現(xiàn)行巨大的發(fā)展?jié)摿?,我們只有本著深入?shí)踐、完善創(chuàng)新的原則才能為智能建筑的快速發(fā)展?fàn)I造良好的環(huán)境。
2、智能建筑系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)
智能化的建筑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)包含上層綜合建筑智能管理系統(tǒng)與二層智能化控制子系統(tǒng)。二層子系統(tǒng)又分為網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、建筑設(shè)備綜合管理系統(tǒng)與自動(dòng)化辦公子系統(tǒng)。該類子系統(tǒng)主體通過(guò)綜合的布線體系連接而成一個(gè)智能化的完整系統(tǒng),由上層智能建筑管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)管。智能建筑的核心是智能化控制系統(tǒng),只有當(dāng)其涵蓋的各類子系統(tǒng)統(tǒng)籌結(jié)合,共同作用,才能有效支撐構(gòu)建智能建筑。智能化控制系統(tǒng)為建筑賦予了快捷便利的服務(wù)功能,有效提升了民用住宅、商用寫(xiě)字樓的綜合智能化水平,并滿足了社會(huì)公眾在新時(shí)期日益增長(zhǎng)的對(duì)海量信息的綜合需求。
3、智能建筑樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)
3、1建筑樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)構(gòu)成及其優(yōu)勢(shì)功能
建筑樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)涵蓋內(nèi)容豐富、設(shè)備眾多,是控制管理最為復(fù)雜、范疇最為廣泛的建筑智能自動(dòng)化系統(tǒng),其包含狹義建筑自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)、報(bào)警消防自動(dòng)化系統(tǒng)與自動(dòng)化安全防范系統(tǒng)三類子系統(tǒng)。智能建筑樓宇的自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)主體包括實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、建筑樓宇保安系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備綜合監(jiān)控系統(tǒng)、音響廣播系統(tǒng)以及停車場(chǎng)系統(tǒng)。以上自動(dòng)化子系統(tǒng)賦予了建筑樓宇顯著的優(yōu)勢(shì)功能,主體體現(xiàn)在實(shí)時(shí)監(jiān)控子系統(tǒng)為智能建筑樓宇提供了集中監(jiān)控方式,以豐富的文字、圖形、動(dòng)畫(huà)方式呈現(xiàn)出來(lái);依據(jù)各方需要自動(dòng)化系統(tǒng)管理人員可直接進(jìn)行命令下達(dá),對(duì)任何一項(xiàng)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行控制;自動(dòng)化控制體系可對(duì)各項(xiàng)設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)狀態(tài)信息進(jìn)行綜合處理并提供必要的報(bào)告,對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行完善記錄從而發(fā)揮對(duì)價(jià)值化信息的綜合管理功能。
3、2建筑樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
一般層面來(lái)講建筑樓宇的自動(dòng)化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主體采用現(xiàn)場(chǎng)總線形式,將系統(tǒng)分為三層,上層為信息域干線,依據(jù)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)利用拓?fù)淇偩€結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)進(jìn)行建筑樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)干線的布置,進(jìn)而合理實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的集成共享及同中央站點(diǎn)間進(jìn)行暢通高速的通信傳輸。系統(tǒng)二層為控制域干線,主體完成對(duì)各分站點(diǎn)的總線控制,通常應(yīng)用RS485網(wǎng)絡(luò)總線,以高效通信速度將各個(gè)分站點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)固連接并實(shí)施對(duì)各類豐富信息的處理。再者位于分站點(diǎn)的總線還需配備與他類廠商進(jìn)行設(shè)備連接的相關(guān)接口,以合理實(shí)現(xiàn)同其他設(shè)備的高效通信聯(lián)網(wǎng)。三層結(jié)構(gòu)為子站點(diǎn)總線,主體由分散控制器進(jìn)行相互連接,各子站總線在連接器輔助下實(shí)現(xiàn)同分站總線的高效連接,完成由監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備到傳輸信息再到中央工作站的處理,并由上級(jí)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息處理結(jié)果的準(zhǔn)確獲取。
3、3建筑樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
隨著建筑行業(yè)的科學(xué)發(fā)展,目前建筑樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)主要呈現(xiàn)集散結(jié)構(gòu)與現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)兩類。前者為目前較為廣泛使用的建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),具有管理集中、控制分散的顯著特征,一般包含兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與三級(jí)控制設(shè)備?,F(xiàn)場(chǎng)控制器主要執(zhí)行對(duì)設(shè)備信號(hào)的處理、采集、輸出與控制等。操作站則由工業(yè)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與控制操作臺(tái)構(gòu)成。中央監(jiān)控站可實(shí)施對(duì)集散控制系統(tǒng)的離線配置、在線監(jiān)控、維護(hù)與組態(tài)工作等管理。一旦操作站或中央監(jiān)控站發(fā)生故障,其下層控制功能設(shè)備仍然可實(shí)施獨(dú)立的控制,確保系統(tǒng)的安全可靠性。現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)控制主體由智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、監(jiān)控組態(tài)與現(xiàn)場(chǎng)總線三部分構(gòu)成,其核心在于現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)。與DCS系統(tǒng)相比,現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的可靠、實(shí)時(shí)、成本低、便利使用等特征令其在現(xiàn)場(chǎng)層實(shí)現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用,并令DCS系統(tǒng)控制中遺留的各類問(wèn)題得到了良好的解決,該系統(tǒng)技術(shù)由信號(hào)、通信到系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),從結(jié)構(gòu)體系、設(shè)計(jì)方式、調(diào)試安裝再到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)均實(shí)現(xiàn)了革命性變革。其實(shí)際上屬于儀表工業(yè)技術(shù)、控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)三類完善結(jié)合的產(chǎn)物。也就是說(shuō)在制造與過(guò)程控制由設(shè)備分立發(fā)展為設(shè)備共享、在工業(yè)儀表由簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)發(fā)展為智能化儀表、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓展至傳感器與執(zhí)行器時(shí),幾類分支技術(shù)則呈現(xiàn)必然的結(jié)合趨勢(shì)。因此以現(xiàn)場(chǎng)總線為中心的總線控制系統(tǒng)必然成為今后工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的核心部分,令傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)被取代并發(fā)展成為第五代智能化過(guò)程控制結(jié)構(gòu)體系。當(dāng)前該類現(xiàn)場(chǎng)總線控制結(jié)構(gòu)系統(tǒng)形式已逐步得到了人們的認(rèn)可并實(shí)現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展,我們可在建筑樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中科學(xué)采用該類結(jié)構(gòu),令其成為未來(lái)建筑樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)高效應(yīng)用與全面發(fā)展的主流方向。
4、結(jié)語(yǔ)
信息時(shí)代,隨著人們物質(zhì)文化生活水平的不斷提升,其對(duì)各類建筑樓宇的人性化使用功能需求越來(lái)越豐富,加之各類現(xiàn)代化信息技術(shù)的持續(xù)更新發(fā)展令由通信技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建的建筑樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。基于這一良好發(fā)展態(tài)勢(shì)我們只有深入了解智能建筑內(nèi)涵、科學(xué)層次結(jié)構(gòu)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)樓宇建筑的構(gòu)成、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),才能發(fā)揮其自動(dòng)化控制優(yōu)勢(shì)并真正創(chuàng)設(shè)出智能化、精品化、科技化的優(yōu)質(zhì)建筑樓宇,促進(jìn)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的全面發(fā)展。
[參考文獻(xiàn)]
美國(guó)智能建筑學(xué)會(huì)把智能建筑定義為:
通過(guò)對(duì)建筑物幾個(gè)基本要素即從結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、運(yùn)營(yíng)和管理以及它們之間的相互聯(lián)系全面綜合,并達(dá)到最佳組合,獲得的高效率、高功能與高服務(wù)性的大樓。我國(guó)則以大廈內(nèi)所配置的自動(dòng)化設(shè)備來(lái)衡量智能建筑。在日本突出智能建筑就是高功能大樓,是方便有效地利用現(xiàn)代化信息與通訊設(shè)備,并采用樓宇自動(dòng)化技術(shù),具有高度綜合管理功能的大樓。在新加坡,規(guī)定智能大樓必須具備三個(gè)條件:一是先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng),調(diào)節(jié)大廈內(nèi)的各種設(shè)施,包括室溫、濕度、燈光、保安、消防等,以創(chuàng)造舒適的環(huán)境;二是良好的通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,使數(shù)據(jù)能在大廈內(nèi)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng);三是提供足夠的對(duì)外通訊設(shè)備,并向國(guó)內(nèi)外進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。
當(dāng)今科技正處于高速發(fā)展階段,其中相當(dāng)多的成果將不斷被應(yīng)用于智能住宅建筑,因此其內(nèi)容與形式也在不斷拓展與變化。
2智能住宅控制網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)
法國(guó)最近正在巴黎近郊建一幢電子化“智能住宅”當(dāng)你不在家的時(shí)候,住宅里的“電子管家”監(jiān)視著家里所有的電子系統(tǒng),如有漏水、漏煤氣,它會(huì)自動(dòng)報(bào)告搶修站;有人私自撬門(mén),它就會(huì)報(bào)告警察局;此外,它還可以寄郵件、購(gòu)買(mǎi)飛機(jī)票、訂其他各城市的旅館房間等等。
在邁向2011年的住宅設(shè)計(jì)今天,如何設(shè)計(jì)智能型網(wǎng)絡(luò)式住宅己提到設(shè)計(jì)部門(mén)的日程,現(xiàn)提出如下設(shè)想:
2.1有步驟地開(kāi)發(fā)建設(shè)智能住宅
住宅的智能水平取決于造價(jià)與智能系統(tǒng)的要求,根據(jù)我國(guó)的經(jīng)濟(jì),應(yīng)允許存在智能差別,開(kāi)發(fā)高、中、低多種智能型住宅,只要滿足智能住宅的基本要求,可以先發(fā)展低智能,逐步發(fā)展到高智能住宅。
2.2制定智能住宅的標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展規(guī)劃
住宅智能化標(biāo)準(zhǔn)至今還沒(méi)有建立,但為了緩和投資緊張局面,可以分批投資,分期實(shí)現(xiàn)。依照最新頒布的《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50096-1999),普通住宅分一至四類,對(duì)三、四類住宅要求三表(電表、水表、煤氣表)出戶,而有的城市己對(duì)三表推廣采用磁卡表,并同計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),初步實(shí)現(xiàn)低智能化。對(duì)高級(jí)住宅或別墅這類住宅,智能化程度應(yīng)更高。智能住宅也可分成必建部分與緩建部分。必建部分除智能住宅環(huán)境外,尚有住宅設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng),包括變配電、照明、空調(diào)、供熱、防火、保安、電梯管理、廣播、電話與衛(wèi)星天線等基本布線系統(tǒng)和綜合布線系統(tǒng),這里可分成必建部分和選建部分。以售房為目的的投資商,可以先完成必建部分,分期分批實(shí)施緩建部分。
3高智能化大廈的建筑設(shè)備
高智能化大廈是建筑、結(jié)構(gòu)、樓宇設(shè)備、環(huán)境、信息工程、自動(dòng)控制、物業(yè)管理、人類工效學(xué)等多門(mén)技術(shù)的集成,是高新技術(shù)在傳統(tǒng)的建筑業(yè)中的集中體現(xiàn)。智能大廈的設(shè)備、設(shè)施和管理都要以人為本,因人而易,主隨客便。它的高額投資會(huì)從人的工作效率提高中得到回報(bào)。但是,目前國(guó)內(nèi)很多人對(duì)智能大廈的作用還沒(méi)有建立這樣的新概念。國(guó)內(nèi)至今還沒(méi)有比較完善的有關(guān)智能大廈的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。前不久,建設(shè)部發(fā)出通知,為了加強(qiáng)建筑智能化系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)管理,頒布《建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)管理暫行規(guī)定》,《規(guī)定》中初步界定了建筑智能化系統(tǒng)工程的內(nèi)涵;明確了由建設(shè)主管部門(mén)統(tǒng)一管理全國(guó)的建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)工作,并對(duì)立項(xiàng)申報(bào)、編制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、資格認(rèn)證、市場(chǎng)管理等問(wèn)題都有了明文規(guī)定。
4智能建筑的投資
由于智能建筑建造的特點(diǎn),因此它的建設(shè)投資要高于普通住宅,智能化建筑的功能具有質(zhì)的提高,故需增加以下幾方面的投資:
4.1綜合布線系統(tǒng)的投資。目前弱電傳輸介質(zhì)的布線有光纖與多芯絞線兩種選擇。
4.2大樓自動(dòng)化系統(tǒng)的投資。大樓自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行,運(yùn)行費(fèi)反而會(huì)減少,智能建筑投資增加主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
4.2.1消防必須采用高可靠性的防火自動(dòng)監(jiān)測(cè)與報(bào)警控制系統(tǒng),以確保人身與財(cái)產(chǎn)的防火安全度;
4.2.2保安必須確保人身安全。在通用電視監(jiān)視、出人控制、巡回檢查與防盜等系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)智能化,需要增加設(shè)備與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的投資。
4.2.3能量管理系統(tǒng),包括從高壓電源輸人、低壓配電、空調(diào)制冷系統(tǒng)、上水的變頻調(diào)速、供熱等系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)、控制與管理。其主要任務(wù)是確保運(yùn)行系統(tǒng)優(yōu)化操作,高可靠性與高品質(zhì)要求,并能降低運(yùn)行費(fèi)用。智能化與聯(lián)網(wǎng)是主要技術(shù)手段,雖增加一些投資,但卻能減少能源消耗與運(yùn)行費(fèi)用。
4.2.4環(huán)境控制系統(tǒng),包括溫度、照明與衛(wèi)生等機(jī)電設(shè)備及其智能控制系統(tǒng),全面達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn),并聯(lián)網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。真正的智能系統(tǒng)節(jié)能與效益是十分顯著的。
4.2.5運(yùn)載系統(tǒng)主要是電梯與停車場(chǎng)設(shè)備管理。采用高可靠性智能化電梯,全部聯(lián)網(wǎng)并優(yōu)化運(yùn)行,以滿足快速、準(zhǔn)確和完全的要求;停車場(chǎng)要求自動(dòng)計(jì)費(fèi)管理,并實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。
4.3增加投資提高建筑裝飾標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)中對(duì)智能建筑提高建筑標(biāo)準(zhǔn)、推廣新型建筑材料,采光與聲學(xué)音響標(biāo)準(zhǔn)要有明顯的改進(jìn)、設(shè)備管道井與各種設(shè)備機(jī)房面積會(huì)有些增加,勢(shì)必導(dǎo)致增加造價(jià),但所占投資比例很少。根據(jù)國(guó)內(nèi)己建幾個(gè)智能住宅建筑分析,住宅小區(qū)要增加工程造價(jià)約10?15%,對(duì)開(kāi)發(fā)商來(lái)說(shuō)一定要充分考慮,權(quán)衡利弊。
5結(jié)論
5.1智能化大樓和住宅己實(shí)現(xiàn)水、電、煤氣通過(guò)電腦查車輛進(jìn)出均由電腦自動(dòng)識(shí)別,可以在居室中選看影視節(jié)目等等,但智能化程度與國(guó)外相比,還有一定差距。
5.2智能化的實(shí)現(xiàn),首先要培養(yǎng)智能化的人才,原有建筑隊(duì)伍中無(wú)論從科技知識(shí)、還是管理能力諸方面明顯不能滿足要求。為此要充分重視現(xiàn)有人才的潛力,采取多種培訓(xùn)手段,使設(shè)計(jì)、施工、管理人員迅速提高水平,解決當(dāng)前在發(fā)展智能化建筑中,急需高科技人才的燃眉之急。
5.3加強(qiáng)維修與管理是發(fā)展智能化建筑的必然趨勢(shì)。眾所周知,復(fù)雜的智能設(shè)備質(zhì)量再高也不可能終身兔修,智能建筑中的設(shè)備不僅品種數(shù)量多,而且技術(shù)含量高,如果維修工作跟不上,勢(shì)必影響設(shè)備的正常運(yùn)行,如此發(fā)展下去,將直接影響智能功能的發(fā)揮,甚至可能導(dǎo)致自控系統(tǒng)癱瘓。國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)己告訴我們維修與管理是專業(yè)性很強(qiáng)的工作,只有集中高水平的維修申心,才能管理好智能化的建筑。