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隨著我國建筑行業的不斷發展,越來越多科技成果在建筑方面得到廣泛運用。智能建筑弱電技術綜合了近年來開發的通信技術、計算機模擬與操作技術、自動控制技術、圖像處理與顯示技術、電子布線技術、弱電技術等多種先進的技術開辟了建筑行業的新紀元。由此可見弱電技術已然成為了智能建筑不可或缺的關鍵技術。智能建筑的先進程度取決于弱電技術在智能建筑領域范圍內所應用的廣度與深度,所以智能建筑弱電技術已經在智能建筑中得到廣泛的應用與研究。但是由于智能建筑弱電技術仍未在我國得到成熟的運用,所以有關于智能建筑弱電技術的理論描述、施工規范、設計規范等等基本問題仍在探索過程中。沒有一套標準的規范或研究結論。在此情況下,本文從智能建筑弱電的理論研究、應用現狀、發展方向、出現問題等各個方面對智能建筑弱電技術發展進行科學的研究。并且針對出現的問題提出一些看法與理解。力爭通過研究智能建筑弱電技術的發展前景與研究方向,能夠完善智能建筑弱電技術的相關理論,為我國建立一套科學、全面的智能建筑弱電技術體系提供參考。
1 智能建筑弱電技術的涵義
要想清楚的明白智能建筑弱電技術的涵義,首先必須清楚的理解弱電技術的涵義,弱電的概念主要是根據強電的概念進行定義的,指的是直流電路或者電壓在32V以內的直流電壓。弱電可以通過電能有效地將信號進行傳播與交換。衡量弱電的主要標準是信號傳送的效果優劣,主要特點在于其電壓較低、頻率較高。在建筑應用中根據應用范圍不同弱電可以分為以下兩類:一類是用于樓控、電氣消防、周界報警等大型公共設施,此類弱電可以視作一種低電壓電能;而另一類弱電則作為一種信息源進行信息的交換,比如電視、計算機等家用電器,有關于此類的技術均稱之為弱電技術。而智能建筑弱電技術顧名思義,就是利用弱電技術實現建筑的安防、樓控、消防等各個方面的智能化的技術。隨著弱電技術的不斷發展,智能建筑弱電技術也逐漸步入了4C時代(即Computer、Control、Communication、CRT)?,F階段弱電技術在建筑領域的應用已經涉及到計算機、通信、電控以及現代圖像顯示技術等各項先進的技術。將其應用到了布線、安防、消防、系統集成等智能建筑的各個角落。所以可以說弱電技術的科學應用帶動了智能建筑的不斷革新,形成了全新的、獨立的智能建筑弱電技術概念。
2 我國智能建筑弱電技術的應用
雖然我國智能建筑弱電技術起步較晚,在建筑的結構、系統、服務和管理等各個方面的智能化均落后于發達國家。但是我國智能建筑弱電技術的應用在我國也取得了階段性進展。具體應用如下:①綜合布線系統。弱電技術在智能建筑的廣泛應用離不開綜合布線系統,弱電技術所形成的計算機以及通信網絡都是依賴綜合布線系統作為信息傳輸的通道以及物理基礎。綜合布線系統是智能建筑弱電技術的產物,由于智能建筑弱電技術為住戶提供了數據、語音、視像為一體的全方位的通信設備、安全設備、控制設備。所以線路相對較為復雜,所以利用綜合布線系統來連接建筑物與外部網絡或數據終端,是智能建筑弱點技術設計中的重要環節;②火災報警系統?,F階段智能建筑弱電技術廣泛的利用在建筑物的火災報警系統中。建筑火災報警系統已經發展到滅火裝置與通信裝置聯動,形成建筑安全控制網絡,具有自動報警、自動滅火、無線電安全引導、消防檔案管理等功能。從而提高智能建筑的智能安全理念,值得智能建筑弱電系統能夠保障居民的安全;③建筑設備管理系統。建筑設備管理系統指的是利用弱電技術將智能建筑中的空調控制系統、通信自動化系統、智能卡技術、辦公電子設備、給排水系統的智能化監控管理、電力系統的智能化監控管理等智能建筑所有設備通過數據傳遞、通訊等方式實行聯動管理。充分的發揮智能建筑的舒適、便利、安全、節能和環保等各項優勢。
3 我國智能建筑弱電技術的未來發展方向
根據國外的先進經驗以及研究現狀,未來智能建筑弱電技術仍舊以信息技術為基礎,以系統集成技術為方法。智能建筑弱電技術在國內建筑業也會引起越來越多的關注與應用,具有極為廣闊的發展前景。具體可以表現為以下方面:①未來的智能建筑弱電系統會應用更多的計算機以及網絡技術,逐步完善智能建筑的安全、通訊、辦公等智能功能,力爭通過增強智能建筑弱電技術的通信網絡系統、信息網絡系統能力可以實現更高一層的建筑集成管理系統。并且逐步實現適合我國居住環境與習慣的智能大廈管理系統和樓宇管理系統。②智能建筑弱電技術中也在不斷的進行通信技術的研發工作。隨著國外的寬帶多媒體通信技術以及ATM通信技術逐漸成熟,未來幾年內智能建筑的通訊技術仍然會追求數字化、寬帶化以及高速化、網絡化的多媒體通信技術。③智能建筑網絡系統逐漸向“三網融合”的方向邁進。通過利用基站架設、智能設備管理等優勢,弱電技術所利用的信息平臺將會實現網絡互聯互通、資源共享的目標。④智能建筑隨著弱電技術的不斷發展,會更多的運用辦公自動化系統、建筑設備自動化系統、綜合布線系統、通信網絡系統等多種技術來迎合居民越來越多的生活需求,將會成為今后智能建筑建設的主流方向。智能建筑最終會實現利用弱電技術完成語音、數據、視頻、圖像的綜合應用。⑤未來的智能建筑能夠實現開放式網絡控制技術也就是通過web技術的三層結構以及網絡總線、現場總線、計算機總線實現智能建筑的網絡集成、軟件界面集成、功能集成。最終可以達到對智能建筑內所有設備采用現代化技術進行有效地監控與管理。⑥智能建筑弱電技術的安全管理將逐漸利用到智能卡技術以及人體識別技術。智能卡也會逐漸向指紋識別、視網膜識別等方向發展。
4 當前我國智能建筑弱電技術發展中的問題與看法
雖然智能建筑弱電技術具有極大的潛力與發展前景,但是當前我國的智能建筑仍然存在制度上與人才方面的因素,阻礙了智能建筑弱電技術的迅速發展,根據多年的總結與研究,提出幾點看法:①通過對智能建筑弱電系統的研究,發現雖然我國已經出臺了許多有關于智能建筑方面的設計標準,比如《智能建筑設計標準》、《智能建筑工程質量驗收規范》、《建筑及居住區數字化技術應用》等。但是由于智能建筑行業涉及的技術比較多,創新周期較短,所以我國難做出適用性較強的規范性標準。建議我國有關部門盡量一年發行一次智能建筑弱電技術工程質量評價試用稿,解決我國智能建筑驗收無章可循的現狀。②精通智能建筑弱電技術的專業人員相對較少,不能將建筑設計與施工與網絡、通信等技術充分的結合。所以建議我國引入國外的先進技術或者將專業人員輸送到國外進修,以填補專業人員的確實現狀。③智能建筑行業出現一味追求功能齊全,沒有注重配套技術的研發工作。從而導致國內智能建筑弱電技術空有其名并無實質。不能發揮出智能建筑應有的功能與作用。建議在智能建筑弱電技術設計中加強建筑配套設施的規劃與完善,使得智能建筑得到全方位升級。
參考文獻:
[1]張言榮.智能建筑綜合布線技術―智能建筑弱電技術縱橫談[J].工程設計CAD與智能建筑,2002(5).
Abstract: the building is people's production and life of the necessary place, in recent years, the development of real estate market more and more competition, changing the design direction of various buildings and Angle become all real estate developers improve the quality of products of the key building. Modern architectural design is a development trend of intelligent. However, our country's intelligent building design, still has some problems. This paper introduces the intelligent building design concept, the present situation and the development situation.
Keywords: intelligent building design; present situation; development
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:
中國的經濟在不斷發展,使得人們的生活水平也不斷提高,人們對于建筑設計的要求也越來越高,智能化的建筑是現代化建筑的發展方向之一,也是城市發展所追求的目標。智能化的建筑設計除了滿足人民生活的基本需求,也添加更多人性化、智能化的元素,以營造高品質舒適的生活。
一、智能建筑的概念
智能化建筑指的是在箭鏃設計的過程中,將建筑物的各種結構、具體設備、服務以及管理等方面與用戶的實際需求結合起來,將建筑相關的各方面進行最優的組合,從而給用戶提供高效、舒適、人性化、智能化的建筑環境。智能化建筑是在現代可續技術的背景下產生的,其技術的基礎是現代化的建筑技術、現代化的電腦技術以及通訊技術等。
智能建筑的特點如下:
第一,智能化的建筑大多與現代化的節能環保、用戶業主的各種經濟利益相關,智能化的建筑物不僅能節約能源,也能保護環境,這也是智能化建筑發展的重要特征和條件,各種智能化建筑的功能無一不考慮到業主的經濟利益。
第二,智能建筑的發展思想是“以人為本”。無論是傳統建筑還是智能化建筑,受益者都是在建筑物內工作、生活的人,因此,智能化建筑的智能化程度,應該取決于業主和用戶的需求,而不是單純地看建筑內所裝載的各種器材設備是否先進。智能化建筑不是完全將現代化的高科技堆砌起來,更傾向于用現代化科技實現人們的需求。
二、智能建筑設計的現狀
1、我國的智能建筑發展概況
最早的智能建筑是出現在美國,在我國,臺灣地區的智能化建筑發展比較早,香港的智能化建筑發展也比較早,比如匯豐銀行大廈、中銀大廈等都是智能化程度比較高的智能建筑。我國大陸地區的智能化建筑起步比較晚,近幾年,在北京、上海等發達地區,智能化建筑已經逐步發展起來,比如上海的金茂大廈、青島的中銀大廈等都具有比較高水平的智能化。當前,我國的智能建筑設計已經向大型公共建筑轉變,例如常見的會展中心、體育場、圖書館等,這些建筑的設計也逐漸參照智能建筑的規則和要求進行。
2、智能化建設設計和管理存在的問題
1)設計質量低,水平不高
我國的智能化建筑設計的應用水平還不高,地區之間的發展也不夠平衡,而且產業化的水平比較低,有的設計產品還不能適應市場和用戶的各種需求,在軟硬件的設計方面,還比較缺乏自主的知識產權產品。而且很多建筑的需求者對建筑單位的智能化設計期望比較高,這與目前的人員水平形成矛盾,由于目前的設計人員對智能建筑設計的方法以及智能化設備的操作還不是很熟練,因此在建筑竣工后也還是可能出現一些問題。比如建筑的集成性比較差,監控點的配置不夠合理,建筑的控制精度比較低等,這些都會導致建筑設計日后的管理困難。
2)施工、驗收的規范標準不健全
近年來,智能建筑設計技術不斷發展,相關的設備和系統規范都還不夠健全,這導致工程的規劃、設計、監督以及竣工驗收等,都缺乏相應的管理規范和技術法規,致使很多智能化設備在驗收的時候沒有工程測試、沒有驗收規范和標準,也就不能真正檢驗產品的合格性。
3)智能系統的集成商具有不同的技術水平與職業道德
智能建筑設計很大程度上考慮了業主的需求,待他們提出相應的需求之后,再由設計單位進行智能建筑的設計方案的提出等,而深化的設計和具體的功能實施則是由功能系統集成商來完成,這導致了不同單位之間的聯系脫節和不協調。智能建筑設計的系統集成商具有怎樣的技術水平和職業道德水平,都會對建筑業以及相應的智能建筑造成很大的影響。由于目前,系統集成商對商業利益的追求程度比較高,在管理過程中也缺乏相應的約束機制,導致很多工程項目完工之后,智能系統還達不到相應的要求。
4)重建設清管理
注重建設過程而輕視管理是我國目前智能建筑設計領域存在的比較普遍的現象。很多的用戶對智能化建筑的物業管理意識還很淡薄不夠濃厚,因此,在選擇建筑的物業管理時,所選擇的物業管理也不能滿足業主的各種智能化要求和目標。有的時候,在建筑管理方面,只注重眼前的利益,一味地降低智能化的專業技術人員人數和知識層次,導致智能化系統不能正常有效的工作,很多開發商也不能提供大量的資金來保證建筑的完整性和高利用率,業主也無法真正享受到智能建筑帶給生活的便利和好處。
三、智能建筑設計的發展
我國的智能化建筑設計已經有了一定的發展成果,展望未來,智能建筑的一個整體發展趨勢更傾向于與數字化的融合。
人類已經逐漸進入數字化、信息化的時代,數字化信息,不斷改變人們的工作和商務模式,也逐漸改變了人們的生活觀念,因此,建筑設計的發展方向也會在智能化的基礎上朝著數字化建筑發展。
數字化建筑,指的是通過現代化的數字信息將提供管理與服務的一方與每個用戶之間實現有機的連接的建筑形式。其最大的特點在于這種數字化的網絡系統,使得管理與服務的提供者能實時地與用戶之間進行各種形式的交流。數字化建筑有數字化的平臺,相比于傳統的建筑模式而言,能給用戶提供更加有效的管理模式、更加全面的管理服務以及更加豐富的文化沉淀。未來的建筑設計發展應該有以下幾個方面。
第一,建筑更具有人文氣息。但各種建筑物竣工之后,應該逐步從構建良好的人文生態環境角度出發,提煉數字化社會所蘊含的各種人文精神,并且促進人文精神與數字社會之間的交匯。同時,也要加強居民的人文教育,從提高居民的人文素質角度出發,建造更加適合人們居住生存的數字化人文建筑物。
第二,建筑要具有科技含量。智能化、數字化的建筑應該具備多方面的優勢,例如設施設備齊全、環境優美、生活便捷、具有高尚的品味、高科技含量等,這都是智能化數字化建筑不可或缺的因素。讓建筑更加富含科技含量,對多方面都有極高的要求。政府應以智能化、數字化建筑的發展作為契機,將科學技術逐漸滲透到用戶中。
第三,建筑要更加綠色。綠色是時代的要求,建筑設計的綠色不僅指的是建筑物所在的小區以及周邊環境的美化,更多的一種意識,一種遵循可持續發展要求的生態意識。加強建筑設計的綠色化,是促進建筑不斷適應時展的關鍵。在市場經濟的競爭下,建筑設計的發展,要多手抓,不僅抓技術,還有抓環保生態,同時要抓人文內涵,只有這樣多元化的建筑設計,才能真正適應時展。
四、結語
信息化時代不斷發展進步,人們的生活水平也逐漸提高,對建筑物的要求也越來越高。在市場經濟體制下,建筑設計也逐漸發生改變。智能化的建筑是建筑發展的一大突破,智能化系統不斷滿足人們的各種需求,現在我國很多地區也在大興智能建筑的修建。我國智能建筑的發展方向是融合更濃厚人文氣息,含有更高的科技含量以及生態意識。
參考文獻:
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
1、智能建筑定義
智能建筑定義就是采用計算機技術和通訊技術對建筑的設備進行自動監控,對信息資源進行管理和為用戶提供信息服務等。智能建筑必須滿足兩個基本要求:(1)從建筑管理角度來說,智能建筑應當具備一套管理、控制、維護和通信設施,從而在花費比較少的條件下,能夠有效地進行環境控制、安全檢查、報警監視,可以實時地與城市管理部門取得聯系。(2)從建筑使用者角度來說,智能建筑應當能創造一個有利于提高工作效率和激發工作人員的創造性,并可以提供一個和諧舒適優雅的生活環境。
2、智能建筑各部分組成
2.1 樓宇自動化系統(BA)
采用傳感器技術、圖形圖像技術、計算機和現代通信技術對建筑的電力、空調、電梯、冷水機組、熱力站、給排水、消防系統、保安監控、出入門控制等設備實行全自動的綜合監控管理。包括樓宇自動化管理、出入管理、磁卡識別系統、保安監控系統、防火系統以及各種設備控制和監控系統等。
2.2 通信自動化系統(CA)
通信自動化系統供建筑內外的一切語言和數據通信,主要包括:(1)以程序交換機為核心的電話、傳真等為主的通訊網絡。(2)建筑內的局域網,把建筑內的各種終端、微機、工作站、主計算機與數據庫等聯網,實現數據通信。(3)與國內外建立遠程數據通信網絡。先進的通信自動化系統即可傳輸語言、數據,還可以傳輸圖像等多媒體信息,不同功能用途的建筑,對通信要求有所不同,應根據應用需求,提供相應的應用系統。
2.3 辦公自動化系統(OA)
由高性能的傳真機、各種終端、微機、文字處理機、主計算機、聲像設備等現代化辦公設備與相應的軟件組成。主要用于文字處理、辦公服務、公文文檔等綜合管理,以及電子票務、電子郵件、電視會議以及電子數據交換等。
3、智能建筑發展的目標
3.1 實現建筑功能運作自動化。
大型建筑物的運作包含有多種功能系統,如水、電、熱力、空調、通訊等等。它們又各有特色,如水又可以分為生活用水、生活污水、生活熱水、生產污水、消防用水、生活及生產廢水處理與循環利用、生產及生活污水的處理等,而這些對一座建筑物來說要實現自動控制就十分復雜。所以智能的概念是替人來做出最佳方案并完成其運行。
3.2 建筑物的節能運作。
智能建筑的另一個使命是降低建筑物各類設備的能耗,延長其使用壽命,提高效率,減少管理人員,求取更高的經濟效率。
3.3 通信自動化。
利用電信網絡、衛星電視和計算機互聯網絡為大廈提供現代化的信息傳遞手段。
3.4 安全保衛自動化。
通過各種攝像、各種感觸探測器進行信號采集、分析、處理,并經過機電一體化的設備進行控制保護。
4、智能建筑的現狀及發展
在信息社會中,人們對于現代建筑的概念也在發生變化,傳統建筑提供的服務已遠遠不能滿足現代社會和工作環境等方面的要求。智能建筑(Intelligent Building,以下簡單稱IB)的出現,使得一幢幢高樓就變成了一個小社會,其內部有眾多小公司,各種商業的生活行為要求數以兆計的信息和控制指令進出整座大廈。IB把建筑物的結構、系統、服務和管理等基本要素以及它們之間內在聯系進行優化組合,從而提供一個投資合理、高效、舒適、便利的環境。1984年,美國康涅狄格州的哈特福市將一幢舊金融大廈進行了改造,建成了稱之為(City Place)的大廈,從此誕生了世界公認的第一座智能大廈,它是時展和國際競爭的產物。為了適應信息時代要求,各高科技公司紛紛建成或改造具有高科技裝備的高科技大廈(Hi-Tech.Buiding),如美國國家安全局和五角大樓等。據有關估測,美國的智能大廈將超萬幢,日本和泰國新建大廈中的60%為智能大廈。
我國于90年代才起步,但迅猛發展勢頭令世人矚目,中國的第一座智能大廈被認為是北京的發展大廈。此后,相繼建成了一批智能大廈,如深圳的地王大廈、北京西客站等。智能建筑最近幾年在我國快速發展,許多公共設施、高層建筑,甚至住宅小區都要求智能化,智能建筑熱潮已經來臨。
根據有關資料介紹,我國已建成的智能建筑有70%以上運行不正常,上述比例是否正確沒有去分析過,但根據工作中接觸的情況看,至今見到的運行正常,真正達到智能建筑標準的確實為數不多,造成投資浪費現象驚人。智能建筑運行不正常,可分為以下幾種情況:最嚴重的是系統處于停運狀態,這種項目大都建于90年代初期,通過商訂貨、調試、驗收及培訓,作不完善,后期服務無法保證,出現問題找不到原訂貨商,即使找到了費用也很高;另一種情況是系統仍在運行,但只達到自動控制全部投入運行,而實現經濟運行的效果不佳。造成大量智能建筑不能正常運行的原因是多方面的,有些是對智能建筑定義認識不正確,有些是設計上的原因,有些是供貨商的原因,有些是施工單位的原因。針對不同情況,需要進行認真分析,總結經驗,不斷改進。
5、智能建筑的前景及發展趨勢
我國智能建筑廣闊市場潛力為智能建筑的發展提供了巨大機遇,但也隨著管理制度與國際接軌,市場的開放,中國智能建筑行業也面臨嚴峻的挑戰。對智能建筑要有正確認識,根據不同的需求來發展智能建筑。建筑中各種智能化系統存在的必要性在于他們能否滿足人們各種需要,要樹立以人為本的思想。智能建筑應該是利用信息技術來提升建筑的服務功能、管理功能和安全功能,不同類型的建筑因為服務對象不同其智能化應該有不同的解決方案;不同檔次、不同地區的建筑因為需求的不同其智能化也應該有不同配置,不應該強求一致,應該根據人們的需求對市場進行細分和優化,并為此制定出可以滿足不同需要的建筑智能化發展道路。建立新型的運行管理方式,提供社會化的服務。
建筑智能化是整個社會信息化的一個組成部分,智能建筑中很大服務功能具有較強的社會性,過去那種以一棟建筑和一個小區為單位運行和管理模式不能很好發揮智能化系統應有的功能,應該把智能化系統構筑在社會統一信息平臺上,并以此平臺為建筑和建筑中的人員提供服務,這就需要對智能建筑的投資、建設、運行和管理模式進行調整。這種服務模式也有利于滿足不同的服務需求,和降低智能化設施維護管理成本。總之技術在進步、制度在變革,中國智能建筑充滿著希望,也面臨嚴峻挑戰,需要不斷地學習,不斷地研究,共同探討智能建筑的發展道路。智能建筑這一當代科學技術發展的必然產物,其發展前景非常廣闊和遠大,我們期待這一新型建筑的推廣和應用。
參考文獻
[1]曾斌,田峻.智能建筑工程[M].北京:中國建材工業出版社
[2]《建筑歷史研究》中國建筑工業出版社
[3]《新建筑與流派》中國建筑工業出版社
1 智能建筑的定義與內涵
計算機的高速運算、大存儲、高智能化的特點,為現代建筑工程的高效運行具有極大的幫助,滿足了建筑工程對大量資料收集整理及工程項目預算等要求。可以說,計算機技術的出現,促進了我國建筑業的發展,帶動了建筑工程技術的提高。建筑智能化是近年來建筑業面臨的一個新課題。根據世界上已建成的智能建筑的功能,智能建筑應該具有以下系統:通信自動化系統,即CAS;建筑設備自動化系統,即BAS;比較完善的辦公自動化系統,即OAS。
樓宇自動化系統(BAS)是對建筑進行監控,通過系統對照明監控、變配電檢測、空調系統監控,并且系統的優化運行對節能至關重要,還有電梯、車庫、安保、火災報警、消防聯動等一切圖書館內設施進行監控,實現了中央化的監控。
辦公自動化系統(OAS)是近年來興起的一種辦公系統,其利用先進的科學技術將人們從日常繁重的辦公活動中解放出來。
通信自動化系統(CAS)是智能建筑內語音、數據和圖像等信息采集、處理和傳輸的基礎,同時與外部通信網相連,保證大樓內部和大樓內與外界互通信息。
智能建筑在我國是一個新興產業,同歐美等發達國家相比我國的智能建筑無論是在技術方面還是在管理方面都不夠成熟,但是我國智能建筑發展速度較快,隨著科學技術的進步而逐步發展和充實起來。我國智能建筑始建于20世紀90年代,經歷了三個發展階段,即:1990-1995的初始發展階段;1996-2000的規范管理階段;2001年以后至今的快速發展管理時期。目前北京、上海等一線城市相繼建成了一批具有一定智能化的大型公共建筑。智能建筑已成為未來發展的必然趨勢,但目前取得智能建筑標識的項目僅占全國總建筑面積約1%。按照智能建筑發展規劃,其有望撬動超過萬億的智能市場規模,并將帶動新型建材、綠色建筑等產業發展。建筑作為一種空間環境,事實上要讓在這個空間環境中的使用者感到舒適、快樂,智能建筑理念與可持續發展的觀念相契合,因此我國的智能建筑在節能環保方面狠下功夫,注重建筑運行后的節能減排,追求的是智能建筑的高效和低碳。隨著國家大力推動建筑節能的大環境下,建筑智能化行業將迎來發展高峰。巨大的市場空間,加上利好的節能政策,建筑智能化發展的黃金時期已經到來。為此建筑行業要順應市場發展趨勢,整合調集市場資源,促進行業轉型升級。
2 新疆智能建筑市場發展的前景
新疆維吾爾自治區地處祖國的大西北,與獨聯體接壤,占地面積為全國面積的1/6(約9600萬平方公里),地下埋藏著豐富的石油、天然氣和煤礦,還有鐵礦、銅礦(2000萬噸僅次于智利),鋁礦和稀有金屬,風力發電量居世界第二,僅次于美國。有豐富的火力發電、水力發電、風力發電和太陽能發電的資源。
現階段新疆還屬于經濟較不發達地區,與經濟發達地區如上海、廣州、深圳、北京等地相比,智能建筑的數量和標準上都還有著較大的差距。全國數千幢以上的智能建筑中,上海就有400幢之多。隨著西部大開發,這幾年國內外投資日益增多,國家投資了我區最長的數千公里光纖通信系統,使我區的通信系統與全國接軌。
光纖通信使自治區的通信得到了高速地發展,前不久塔北油田通信系統已做到光纖到桌面,烏市和塔北等油田的居住小區通信系統光纖已入戶。光纖作為通信系統的傳輸線路,自治區也已廣泛采用,隨著經濟建設的發展人類社會已進入信息社會,信息逐步滲透到人們工作、生活的各個領域。隨著計算網絡系統和通信網絡系統的范圍不斷擴大及相關技術的高速發展,智能住宅小區、電力、高檔寫字樓、金融、會展中心、各級政府、生產建設兵團、校園,各行各業越來越依賴計算機技術、通信技術、網絡技術和信息技術。就房地產商的業主目前也認識到戴上“智能大廈”的桂冠如:高級寫字樓、智能住宅小區容易銷售。自治區的1A智能住宅小區是由建設部下達的花園房產世紀花園及新特變的居住小區,現已竣工驗收投入運行效果良好,銷售率遠比一般的住宅小區要高得多。很多業主重視到并提出效率管理,那種智能化得不償失的說法已不復存在??死斠朗秃酮毶阶邮倧S國家投資了500多億,目前全疆住宅小區處于停滯狀態,但克拉瑪依市住宅小區紛紛上馬,勢頭較猛。
這些住宅小區,是按照國家建筑標準設計《住宅小區建筑電氣設計與施工》03D603標準設計(新疆建筑設計研究院主編),包括強弱電設計。其中弱電包括安全防范系統、通信系統、信息管理系統、火災報警與消防聯動系統集中抄表系統等等。獨山子市五萬多平米的五星級賓館已出基礎,同時日本投資興建五萬多平米的高級寫字樓正在設計。金融系統烏魯木齊市和各地州市也正建設各分支機構。移動、聯通和銀監行通信系統各地州市都正興建項目。新疆大學、石河子大學等大專院校,新疆醫學院的研究生教學大樓,師范大學教學樓等等。前不久剛接到新疆生產建設兵團機關綜合樓建辦發出的兵團機關綜合樓工程初步設計評審會議的邀請函中寫到:“兵團機關綜合樓是集辦公自動化、信息化、管理智能化、設備現代化、環保節能的高科技綜合性智能建筑”。新疆大學電氣工程學院為發展新疆智能建筑事業的發展不但開辦了“智能建筑”專業,而且建立了智能建筑BAS實驗室。根據需要,自治區黨委和人民政府、軍區都建立了高速、快捷、安全、可靠的通信網絡系統。庫車石化總廠的辦公區綜合布線投資高達1000萬元。
智能建筑已成為新的亮點,網上獲取豐富多彩的信息服務已成為新的時尚,自治區公用網絡的發展必將隨著信息社會的發展而騰飛,堅信網絡技術及布線技術有著廣闊的前途,在自治區必將獲得更加廣泛的應用。
3 智能建筑在新疆應用案例
新疆人民銀行業務樓是座現代智能型超高層建筑,具有建筑物樓層多、建筑物高、人員流動大的特點,電梯系統作為該超高層智能建筑中不可缺少的重要設施,要求自身具有良好的性能為該建筑服務。因此在設計時就設置了以計算機為核心的電梯設備監控系統。
該系統屬于BAS的一個子系統與整個BAS協調運行,并受BAS中央計算機的監視、管理及控制。電梯是用于垂直升降的機電一體化運輸設備,該大樓選用三菱VVVF方式――交流調壓調頻的拖動方式,VVVF電梯具有抗干擾、高效、節能、舒適的控制系統,體積小、動態品質性能優越??刂撇糠植捎秒p微機結構,主微機完成集選功能規定的操縱控制,付微機是實現拖動系統的速度控制。主、付微機采用并行通訊,整個系統由主控制器、控制屏(DDC)、顯示裝置(CRT)、打印機、遠程操作臺及串行通訊網絡組成。該系統的運行以后,電梯正常工作達五年之久,并且未出現過任何故障。
參考文獻:
[1]繆希仁,張培銘.智能建筑的發展與應用前景[J].建筑技術開發,1997(06).
中圖分類號: TU18文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)20-5015-02
智能建筑的出現極大地改變了人們的生活和辦公方式,為人們提供了極大的方便和舒適。在新時代背景下,典型的智能建筑已不能滿足當代人對綠色、環保、節能的最新追求,為實現建筑的可持續發展,必須在智能建筑中體現綠色和節能。為此,筆者試從智能建筑的綠色與節能出發,對其進程進行論述,對其發展進行展望。
1智能建筑的出現與發展
智能建筑的概念最先在國外出現,這個概念的產生得益于數字計算機技術的發展,可以說,智能建筑是信息時展的必然產物。也正是基于20世紀80年代的信息化發展,智能建筑的概念應運而生,并且很快地,這一概念投入實踐。在1984年1月,美國在康涅狄格州哈伏特市建成了世界第一座智能大廈,在這里,建筑的使用者無需準備復雜的設備,便可享受語音通信、文字處理、電子郵件、資料檢索、市場情報等多項服務。此外,大廈還實現了由計算機系統智能控制的空調、防火、防盜、配電、供水自動化系統,劃開了建筑設計新的篇章。
在我國,智能建筑起步較晚,在90年代初期,中國科學院計算機研究所首先提出了我國《智能化辦公大樓可行性研究》報告,這也是我國智能建筑起步的開端。在此之后,在改革發展經濟飛速發展的大背景下,在90年代中后期逐漸出現了很多以“智能建筑”為標簽的建筑物,雖然有很多建筑實際上僅是以此為噱頭,但是在這個時期也發展起了一批正在具有智能化功能的建筑物,也為我國智能建筑的進一步發展奠定了基礎。
雖然智能建筑的蓬勃發展改變了人們的生活方式,使得我們生存的環境更為便利、舒適。但是作為建筑,其始終是能耗大戶,為貫徹可持續發展的戰略思想,在21世紀的智能建筑發展更多地偏向了綠色與節能。這一點從我國對于智能建筑的定義也顯然可見,在《智能建筑設計標準》(GB/T 50314-2000)將智能建筑定義為“以建筑為平臺,兼備建筑自動化設備BA,辦公自動化OA及通信網絡CA,集結構、系統、服務、管理及它們之間的最優化組合,向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環境。”但在隨后的幾年,國家對該標準中智能建筑的定義進行了修訂,新標準GB/T 50314-2006將智能建筑定義為“以建筑物為平臺,兼備信息設施系統、信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統等,集結構、系統、服務、管理及其優化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境”[1]。可以看出,在新修訂的智能建筑定義中,添加了“節能、環保、健康”的概念,由此,智能建筑被賦予了新的時代特征。
2智能建筑中的綠色與節能
智能建筑的綠色與節能概念最早源于綠色建筑的理念,在綠色建筑的理念里,追求以最小能源消耗、最有效的能源利用方式,在最低的環境負荷下,構建安全、健康、便利及舒適的建筑空間,達到人、自然與建筑的和諧統一。智能建筑的綠色與節能在于,不局限于用智能系統管控建筑設施,而是更充分地利用智能系統來構建綠色建筑,發揮智能科技在節能和減排以及環保中的作用,以“智能”服務“綠色”,使得建筑擁有活力的生命和可持續的生機。
近年來,智能建筑設計中通常會考慮綠色建筑的設計理念,同樣地,綠色建筑的設計里也會涉及很多智能化技術和信息自動化技術,正是兩者相互滲透的關系使得智能建筑具有了綠色與節能的屬性。一般地,智能建筑中的綠色與節能主要體現在:對自然能源的利用,如太陽能、風能、地熱的利用等;智能暖通空調系統,如區域熱電冷三聯供系統、變頻空調系統等;智能室內環境控制,如室內照明控制,隨環境、溫度、濕度自動調節的呼吸墻等;智能的給排水系統,如對泵類設備根據需要的智能調速、雨污自動收集和分離、污水的一體化處理設備等。可以說,智能建筑的綠色與節能并非簡單的建材和新設備的組合,而是在它們有機結合的基礎上體現出綠色建筑的功能特點。為體現出綠色建筑的功能特點,就必須對智能建筑進行恰當地管理,使建筑系統中的環境、生態、能源、建筑結構、電器、設備、通信、網絡等管理相互協調,以實現綠色環保的最終目標。
3建筑發展的方向——綠色建筑和智能建筑的一體化發展
所謂綠色建筑與智能建筑的一體化發展,即是將智能建筑的設計方法和綠色建筑的設計理念相結合,以“既能滿足當代人的需要,又不對后代人滿足其需要的能力構成危害”的可持續發展觀念為核心,通過智能化手段與綠色理念的融合來實現人、資源、環境三者的最優化發展[2]。通常,綠色建筑和智能建筑的一體化發展所形成的建筑被稱作綠色智能建筑,對應綠色智能建筑,其所使用的技術被稱為綠色智能建筑技術[3],常見的包括:節能技術、節地技術、節水技術、節材技術以及智能化設備及技術。實際上綠色智能建筑技術在我國已有多處應用的實例,如2008年北京奧運會的主場館“鳥巢”,迎合綠色奧運的口號,體育場使用了地源熱泵,可以從土壤中吸收能量,夏季吸收土壤中存貯的冷量向鳥巢供冷,冬季吸收土壤中蘊涵的熱量為鳥巢供熱。又如在2008年北京奧運會場館“水立方”,膜結構等相關技術使自然光能得到充分利用,能實現一天中絕大部分在封閉的場館中利用自然光進行照明,大大的節省電力能源;同時在“水立方”,3萬m2的屋頂可以把雨水100%的收集,相關資料顯示,該雨水收集系統一年收集的雨水量相當于100戶居民一年的用水量,因此這種高雨水收集率的建筑對于北方缺水地區尤其適用。此外,將綠色智能建筑技術用于原有建筑的改造也是今后建筑發展的一個重要方向,如廈門中銀大廈節能改造項目,在對原大廈的能源改造中,首先對技術落后的2臺冷水機組和4臺水泵進行更新,提高運行效率;其次,重置了冷凍水溫度以符合預期冷凍負荷;再次,采取了控制通風的先進控制策略;而后,對風機和水泵進行變頻改造;進行了夜間回設,夜間操作循環使HVAC設備在無人期間保持區域級管理實現節能;再而后,通過樓宇設備監控系統實現對水泵和冷卻塔風機的開啟、運行監測,水流量根據實際負荷進行自動化調節;最后,對照明系統進行了節能改造。據了解經改造后,該大廈每年可節電近95萬千瓦時,省電達30%,為國內同類型的公共建筑利用綠色智能建筑技術進行節能綠色改造提供了借鑒。綜上所述,在今后,綠色建筑與智能建筑的一體化發展必將成為建筑的發展方向,也只有這樣,人們對于綠色生活以及節能的全新要求才能得到最大滿足。
參考文獻:
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.142
1 智能化建筑在我國發展的現況
在高新科技的快速發展、信息網絡全球化的沖擊之下,對于智能化建筑的發展可以說是不得具備了適宜的外部環境,同時還擁有著強大的技術支撐,并且通過不斷的實踐、創新在智能化建筑中也收到了一定的成效,智能化建筑的應用范圍也不斷擴大。簡而言之,只要是依照現代管理方式運轉的行業,使用智能化建筑將成為一種趨勢。但是現階段運行的智能建筑中尚且存在不足之處。
(1)智能建筑運用情況不理想。1)智能建筑的“智能化”]有得到充分的發揮,通過技術手段對物業進行有效管理的比例較低,建筑智能化作業的發揮受到了一定的制約,一部分物業對智能建筑的管理僅適用了一部分的智能化系統,使智能建筑還停留于前一個階段。2)眾多的智能建筑在落成使用2 到3 年之后,因為管理維護沒有及時的跟進,技術沒有進行及時的更新換代,導致先進的設備無法實現設計,極大程度上限制了智能化系統能力的發揮。
(2)非智能建筑的改造問題。對于智能化建筑來說,非智能建筑的數字無疑是巨大的,在智能建筑投入到使用中的階段,建筑行業勢必將對非智能建筑進行相應的改造。這樣就存在著設計、施工等問題,這樣的問題相對于新建智能建筑更為困難。
2 建筑電氣智能化設計對智能建筑的影響
建筑電氣是智能建筑的產物,科技發展的不斷深入,利用多元化技術對信息進行采集、處理、監控以及管理,以此來實現信息及資源的共享?,F代化計算機技術、建筑技術、控制技術、通信技術、圖形顯示技術――簡稱為“4C+A”技術,為智能化建筑的發展提供了可靠的技術支持。建筑電氣對智能建筑的運行起到保護作用,智能建筑的設計、施工、驗收、維護都是通過建筑電氣實現的,建筑電氣設計貫穿于整個智能建筑之中。
3 智能建筑發展的合理化建議
(1)建立系統化的理念。我國的設計部門對于智能化建筑及智能化產品設計的方法及理念沒有詳盡的掌握,特別是在集成方面更是薄弱。設計師的理念相對滯后,設計的重點停留在智能化的系統上,并沒有給總體集成及系統后期拓展給予相應的重視。為此,在智能建筑的設計時,必須將建筑使用的實際情況做根本出發點,在滿足功能的基本需求情況之下,對建筑的規模、性質作出準確的定位。具體的體統選用時,需要充分的與以往的成功經驗相結合,要進行施工各參與方的高效溝通,以此來保證設計的合理性。系統的集成商中標之后,要依據設計圖紙進行系統及設備的選定,與自身的使用性能相結合,在滿足設計標準的前提之下選取性能良好,成本控制最優的方案。
(2)電氣智能化設計的要求:
1)對于建筑電氣設計人員來說,其必須要具備過硬的電氣專業知識,對相關法律法規深入的掌握,對最新型的技術能夠熟悉,掌握智能化設計的信息等等。通常情況下,設計與施工均具有明確的指向性,建筑也是滿足不同的使用要求,故此,智能化電氣設計時需要與建筑方進行精確的溝通,方能做好智能化建設。與此同時,還要求設計人員具備大量的實際工作經驗,能夠對施工中容易出現的問題作出預期,對施工中的技術要點進行明確的標注。
2)弱電施工階段,要對弱電工程施工的時間進行把握,尤其需要重視的就是施工中的預埋作業,同時安排好設備進場的時間,安裝之后對設備進行調試等工作。建筑電氣設計人員需要對施工中的重點進行事先的溝通及協調,從專業的角度給出正確的指示,對施工進程及驗收結果進行保存。
智能建筑電氣技術將信息技術作為主要內容,是實現智能建筑功能的技術手段。主要表現在以下幾個方面:一是綜合布線系統技術。綜合布線系統(GCS)作為建筑內部或是建筑群落間的網絡傳輸,同時亦是智能建筑之中數據、語言及多媒體通信的平臺。其使用高品質材料,以非屏蔽雙絞線及光纖作為傳輸介質,進行統一的規劃設計,形成完整又開放的布線系統。這就為智能建筑及智能大廈中的信息設施提供多個不同廠家產品的兼容性,進而進行擴展、更新、重組,為使用者打造了信息時代的體統環境。二是除濕技術。智能化建筑對于濕度的控制已經趨于完善,空調的應用使除濕技術向機械化、技術化發展,但此種方法需要將循環冷空氣冷卻到露點的溫度之下,除濕之后進行加熱,再送入室內,造成了一定程度上的浪費,為此需要開發獨立的除濕系統,實現智能建筑節約能源的優點。
3)設計信息的反饋:對建筑落成后弱電系統所需要的空間全部考慮是很困難的。這樣就要求智能建筑在設計時預留出相應的空間及管井,以避免落成之后導致設備無法進入的情況,做到及時的信息反饋,對于空置的預留空間還可進行其他利用。
(3)智能建筑功能的開發?,F代建筑智能化的另外一個重要體現就是其節能的特性。國外現階段使用的一些材料能夠對外界環境進行感應,例如:光照、氣流、溫度、濕度等等,利用自動系統傳遞信息給安裝在建筑外墻上的氣窗、百葉等,進而實現自動關閉或是開啟,這些對我國智能建筑的發展都有著重要的啟發及借鑒作用。
4 結語
智能建筑全面推廣、使用的全盛時期還沒有到來,對于我國建筑行業智能建筑發展來說無疑是艱巨的,同時也預示著智能建筑有著無限的發展空間。隨著高新技術的不斷發展,并且在建筑行業中得到廣泛的應用,對整個建筑行業而言未嘗不是一個良好的契機,建筑電氣智能化設計對智能建筑的作用不可小覷,需要對設計、維護等問題給予高度的重視,在不斷的實踐中進行總結,以迎來一個嶄新的建筑更新時代。
參考文獻:
總的來說,建筑就像是一個人,建筑的各個組成部分就是人的各個肌體,它們共同組成了一個神經系統。然而若想充分發揮智能建筑的功能,提高智能建筑的智商,使智能建筑得以更好地為人類服務,需要相關科研工作者加大智能建筑的研發力度,充分調動自身的主觀能動性及想象力,使智能建筑成為一個經久不衰的建筑主題。
1智能建筑組成部分
1.1樓宇自動化系統
1.2消防及自動報警系統:為了確保人們的生命財產安全,我們必須全面的檢測火災煤氣以及其他有毒氣體,并在此基礎上做到自動報警,啟動消防設備。
1.3安防監控自動化系統:其利用各種先進的手段來防止偷盜和各種暴力的發生,這些手段,包括自動報警、自動識別、自動控制自動記錄以及自動監視,等等。
1.4辦公自動化系統:它的存在主要是為了免去人們的親自動手,減少手工勞動,人們利用先進的辦公設備對信息進行處理,常見的信息處理過程包括信息的生成、傳輸、接受和保存等等。
1.5通信自動化系統:通信自動化系統是指在建筑內部充分利用通訊手段以數字專用交換機為中心,并在此基礎上與多種系統進行有機結合,比如網絡系統、電視會議系統,等等,這樣做的主要目的在于通過同性自動化系統實現全球范圍內的實時溝通與交流,方便住宅居住。
2智能建筑發展的現狀
2.1現階段我國智能建筑,還處于發展的初級階段,仍然存在很多問題,這些問題主要表現在工程建設水平偏低、工程質量不高等等,上述問題的存在,極大的阻礙了智能建筑的發展進程,導致智能建筑的建設過程中,經常出現工程延期、功能難以有效發揮、投資浪費等現象。
筆者認為,在上述情況下,智能建筑的建筑工作者應當全面、謹慎的制定相應計劃,多工種共同努力實現智能化水平的進一步提升,建筑單位、監理管理等單位深入了解產品、設計方法等相關問題,與此同時,還應當有效利用智能建筑各系統之間的關系,既要提高各系統的先進性,又要提高各系統的適應性。
2.2缺乏統一的設計標準
在智能建筑的設計過程中,智能建筑的設計標準、施工標準都起到了一定的作用。從本質上來說,國家制定的相應施工標準都是設計單位與建設單位所必須遵守的法律法規,而智能建筑具有其自身的獨有的特性,因此必須制定統一的設計標準,對智能建筑進行管理。
2.3缺乏創新能力
現階段,我國絕大多數智能建筑所選用的設備都來自于國外,雖然它極大地提升了我國智能建筑水平,但也給我們買下了很多隱患,因此,相關行業應當進一步加強智能建筑的研究工作,開發與生產智能建筑的相應原件、執行元器件等等。
3智能建筑未來發展趨勢
3.1更方便更快捷
隨著社會的發展,智能建筑將逐步成為人們生活的主要場所,為了進一步促進居住者的身心健康,提高其生活情趣,智能建筑必須向更加快捷、更舒適的方向發展。
3.2建筑環境趨于多樣化
與傳統建筑不同,智能建筑的產生打破了傳統建筑僅僅依靠建設單位需求而建造的模式,使得建筑環境向多樣化的方向發展。
3.3可塑性更強
當今社會,是一個飛速發展的社會,在這種情況下,智能建筑只有不斷適應科技進步,不斷增加其使用功能,才能夠為今后的發展留有余地。
4 結語
總而言之,智能建筑的誕生以及發展給我國人民的日常生產生活帶來了翻天覆地的變化,因此,我們必須對智能建筑予以高度的重視,加大智能建筑的研發力度,充分發揮智能建筑在家居領域的優勢,實現智能建筑行業的進一步發展。
參考文獻:
中圖分類號:TS958文獻標識碼: A
一、前言
智能建筑為我們帶來便利的生活,生活的科技化和智能化是我國現在的發展的目標方向。智能化建筑在我國科學家的不斷研究和探討下有了很大的創新和進步,相應的我國的網絡技術也在研究發現中得到相應的推動和進步。下面我們具體的分析網絡技術在智能建筑中的應用和發展。
二、計算機網絡在智能建筑中的應用
1.樓宇智能化
樓宇智能化是智能建筑的主要組成部分之一。智能建筑通過樓宇智能化系統實現建筑物內設備與建筑環境的全面監控與管理,為使用者營造一個安全、舒適、高效、經濟、便捷的生活作環境。樓字智能化系統對整個建筑的所有公用機電設備,進行集中監測和遙控來提高建筑的管理水平,降低設備故障率,減少維護及營運成本。設計樓宇智能化系統的主要目的在于將建筑內各種機電設備的信息進行歸類、分析、采用最優化的控制手段,對各機電設備進行集中監控和管理,使設備始終高效、有序的狀態下運行,創造安全、舒適、高效的工作環境,盡量節省能耗和管理費用,從而提高了智能建筑的現代化管理和服務水平。
2.消防智能化
智能建筑許多都是高層建筑.其內部設施功能復雜,形成火災的因素也比普通建筑更多。一旦出現火情,如何盡快有效地開展補救工作,就為智能建筑的防火帶來了特殊的要求。因此消防智能化在智能建筑系統中就變得極其重要。從而使得盡可能的減少生命、財產損失。目前智能建筑經常采用的消防智能化系統包括:智能噴水火火系統;智能氣體滅火系統;火災事故廣播系統;安全疏散系統;消防電梯管理系統。
3.保安智能化
智能建筑安全防范工作很重要,過去依靠人工的方式存在很多隱患及弊端,而智能化小區的最重要目的之一。就是用電子裝置來保障小區的安全防范工作,為住戶提供舒適安全居住環境?,F代建筑的安全防范系統可以實時監控著非法闖入的發生,防盜報警系統;出入口管理與周界防范系統;對講與防盜門控等等,它們都是以智能化控制技術作為設計基礎,使人們的公共安全得到保證。
三、智能建筑發展趨勢
1.隨著計算機技術發展,智能建筑的發展也已走過了20多年的歷程。第一代的智能建筑一般由多個相對獨立的自治子系統構成,互相之間沒有聯系,操作也相對獨立:第二代智能建筑的最大特點在于通過一些專門的網絡將樓宇的各個控制子系統連接起來,從而能完成一些諸如遠程控制、操作序列化、制定時間表等涉及多個子系統的操作任務。雖然,第一、二代智能建筑技術在很大程度上提高了樓宇控制操作的智能化水平,但基本上還不具備人類智能的特點,即系統基本上不具備推理、學習、適應等能力,因而,還不是真正意義上的智能建筑。
2.目前在國際上比較成熟實用的是第二代建筑智能化系統,大致可分為四大技術流派,即專有協議、BAC net協議、Lon Works協議。專有協議產品以美國江森公司、霍尼韋爾公司為代表,BAC net協議產品。按各技術流派的發展情況來看,BAC net協議產品最有可能成為將來的主流系統。我國的智能建筑大多處于第一代水平階段,正在向第二代智能化系統發展和過渡。
3.目前國際上已開始第三代智能建筑技術的研究。人工智能科學中智能(Agent)技術在近幾年的迅速發展,為樓宇智能控制的更進一步的發展,提供了另一條新的思路。智能(Intelligent Agent)技術是近年來人工智能和計算機科學,特別是網絡科學領域研究的熱點。它也是軟件工程、網絡科學發展至一定程度后必然要與人工智能技術相結合而形成的一個新的研究領域。它的提出。其目的在于,謀求一種適合于求解“動態環境中、資源受限條件下、不可預測的復雜問題”的更理想的方法。
四、智能建筑計算機網絡的發展趨勢
1.智能建筑是采用計算機技術對建筑物內的設備進行智能控制、對信息資源進行管理和對用戶提供信息服務等的一種新型建筑我國已經將智能化建筑技術開發應用列入“中國21世紀議程優先項目計劃”。近年來計算機網絡技術發展十分迅速,新技術和新產品不斷涌現,讓人目不暇接。目前出現的芯片處理能力達到了數億次。多媒體技術的應用,使計算機具有電視機、電話機、傳真機、照相機、攝像機等多種功能在數字技術廣泛應用的背景下,計算機、電器、電信行業都出現相互滲透、相互融合的現象,即“三電一體化趨勢”.并出現各種新產品。智能建筑的構成也在不斷變化。應該使用各個領域的最新成果。智能建筑是以建筑物為整體,把各個相對獨立的子系統用網絡等信息通信系統構成的綜合系統,或者說是集成系統。
2.只有綜合性的系統,才能通過監控中心協調各個子系統的工作,充分發揮各自的作用。否則可能是一種虛假的智能建筑,可以視作一種植物人的智能建筑(VB)或弱智的智能建筑”(MRB)。智能建筑的標準化。智能建筑各系統的接口應實行標準化,設置計算機、數字交換機,用計算機網絡等信息通信網將各個終端和各種設施連接起來,共享所積累的數據資源.傳送和處理信息。
有了計算機、電視電話、公用設施的控制系統和安全控制系統的標準化接口,把分散獨立的系統,集成為一體就有了前提條件。系統問能互相進行信息交換,使各種系統的功能有機結合就有了可能。當然,最終還是為了建造成理想的智能建筑。這種標準隨著技術的發展也要不斷地修改。目前正在朝著這個方向發展。
綜臺國內設計行業計算機網絡應用的情況,除少數智能建筑外,計算機網絡的應用水平總體相差不多,大都沒有形成一個有特色的網絡管理系統,即將IS09000的思想溶入網絡管理中,使得將整個智能建筑的管理水平跨一個新臺階。建筑設計行業的工作性質和工作條件,決定了設計人員的工作創造性勞動和簡單重復勞動相結合的工作模式,設計人員之間只能通過會簽、校審等工作來保證項目的完整性、準確性。一般來講,管理人員大多不能及時、準確地了解設計進度等情況。
3.根據設計階段或工程的復雜程度等情況適當增加或減少。設計項目管理軟件應以項口管理為主線,采用“用計算機管理設計的全過程”。具體說就是:未通過計劃部門的立項就不可能產生方案,也就沒有設計在智能建筑中,還有許多日常辦公MIS系統信息需要管理。如:人事、檔案、設備管理、財務等,這些管理軟件的數據資料都通過設計項目管理系統中的數據接口直接讀取,可以根據管理人員的權限,管理人員只需要通過瀏覽器就可以完成他們的工作,無須再學習各類MIS管理軟件。設計項目管理系統作為一種有效的管理手段和工具,其管理和推行尤為重要。我們也應該注意到:管理模式涉及到整個設計觀念上的轉變,設計項目管理系統在應用推廣期間,都會遇到這樣或那樣的困難和阻力,這項工作需要院領導和全院設計人員的支持和配合才能完成。
五、結束語
綜上所述,我國的計算機網絡技術已經有了顯著的提高,計算機網絡技術的應用就是為了更好地實現我國的智能化生產和建筑。智能化的建筑施工是我國計算機網絡技術應用的主要領域,相信隨著我國智能化的不斷推動,我國的計算機網絡技術也會有更加光明的發展前景。
參考文獻:
[1]朱臘梅.連軋機力能參數在線監測系統研制開發[D].中南大學,2013.
3.1強化建筑資源整合
在傳統的智能建筑中,存在著資源整合困難的硬傷。智能建筑中使用的各類產品,由于沒有一致的標準而難以協調,為后續的維護增加了很大的難度。物聯網技術可以解決這一難題,該技術使用統一的接口、數據庫以及開放協議,無需事先集成就可以打通各個網絡,使得不同的產品可以順暢的交互。此外,物聯網技術的引入,還可以打造形成開發架構平臺,并統一編碼傳感器,實現數據的互通互聯,還可以讓使用者依據自己的需求定制產品,將智能建筑的資源最大化整合。
3.2推動智慧產業發展
近年來,我國將更多的關注點集中在了科學技術的發展上,智慧產業得到了越來越多的重視,并被列入國家新興產業之一。智慧產業的戰略性地位表明了我國發展壯大智慧產業的決心。在國際競爭的“賽場”上,“智能建筑”已經成為各國展示其技術實力甚至綜合國力的關鍵成果。諸多實踐成果表明,物聯網技術對于彌補智能建筑的不足、提高智能建筑的價值至關重要。該技術一方面優化了智能建筑的自動化與通信性能,另一方面提升了智能建筑的落地效率。因此,必須要推進物聯網技術與智能建筑的融合發展,打造高新智能建筑產品,促使我國在國際賽場上“拔得頭籌”。
4物聯網技術與智能建筑的融合發展方向
4.1基于物聯網技術的智能能源管理
在時代飛速發展、人口持續增長的趨勢下,可持續發展受到了越來越多的重視,能源危機問題亟待解決。在建筑行業中,節能降耗統計監測至關重要。物聯網技術的引入,可以構建智能化的能源管理系統,實時監測建筑中水、電、氣等能源的耗費量,進一步方便了物業部門的管理,同時也為政府部門采取相關節能措施提供了有效的數據參考。
4.2基于物聯網技術的智能設備管理
現代智能建筑中往往會配置大量的高科技設備,比方說中央空調、給排水以及供電智能化系統等。物聯網技術的引入,可以構建建筑設備監控管理系統,通過攝像的方式實時監控各類設備的運轉情況,并收集設備的運轉參數,為設備維護部門開展保養及維修工作提供可靠的數據參考。另外,設備監控系統還可以記錄設備維修次數,并及時發送設備維修信號。
4.3基于物聯網技術的智能停車管理
物聯網技術中的RFID技術被廣泛運用智能建筑停車管理,該技術的引入可以自動完成數據的采集與對比,還能控制閘門,從而可以有效節約人力成本。智能停車管理系統一般包含停車場子系統、出入口管理子系統以及數據采集子系統三部分。其中,停車場子系統主要進行無線感應以及數據傳遞,該系統在車位中埋設探測器,并利用探測器感應車位的利用情況,并將感應結果傳輸至停車管理系統;出入口管理系統由RFID讀寫器、ID卡以及射頻天線組成。ID卡安裝于車內,并記錄車輛的相關信息。RFID讀寫器設置于停車場出入口部位,可以讀取ID卡中的信息,并將讀取的信息傳輸至數據采集子系統。射頻天線作為信息傳輸的媒介;數據采集子系統主要用于判斷車輛是否具備出入資格,當車輛具備出入資格時,該系統自動打開道閘、放行車輛;當車輛不具備出入資格時,該系統會發出警報并關閉道閘。
4.4基于物聯網技術的智能安全管理
在智能建筑中,安全永遠處于首位。智能建筑的安全系統包含信息安全、防盜、醫療救助等子系統。物聯網技術的引入,可以將智能建筑中的不安全因素及時識別并傳輸給公安或消防部門,相關管理部門可以依據信息快速制定應對措施,進一步快速解決建筑中的安全問題,避免安全問題發酵擴大,保護智能建筑使用者的人身及財產安全。
4.5基于物聯網技術的智能家居管理
就現階段來看,物聯網技術在智能家居方面的應用與人們的日常生活最為貼近,因而具備較為廣泛的群眾基礎。舉例來說,海爾集團在智能家居方面推出了物聯網冰箱,這款新型冰箱包含諸多性能,例如放音樂、打電話、看網站等等,有效的將生活與娛樂融為一體,優化了一直以來冰箱單一的使用功能。與此同時,物聯網技術在智能家居中的應用可以使得人們通過手機、電腦等遠程控制生活中常用的電器及其他設施??偟膩碚f,通過物聯網技術可以讓人們的生活更加智能、便捷和多元化。
4.6基于物聯網技術的智能健康監測
現階段,一些先進的醫院已經利用物聯網技術構建了智能健康監測系統。智能健康監測系統一方面可以詳細記錄患者的基本信息以及身體情況,方便醫生以及護士開展治療,另一方面,當患者轉院時,智能健康監測系統還可以及時傳遞患者信息,使得醫療機構之間可以快速的了解患者的醫治情況以及病史,為就診工作帶來了極大的便捷,也在一定程度上提高了人均壽命。除此之外,物聯網技術還可以運用在智能住宅中以打造身體監測系統,以方便住戶實時了解自身健康情況。身體監測系統主要依托芯片工作,該系統可以定期測量住戶的體溫、血壓、心跳等,并提醒住戶按時休息。另外,應對突發疾病,身體監測系統還可以自動與醫院聯系,防止危機情況的發生。
4.7基于物聯網技術的智能環境監測
自然環境是人類賴以生存的重要物質條件,因此環境質量的管理十分重要。物聯網技術的引入,可以構建智能環境監測系統,一方面可以監測環境受污染程度,另一方面可以科學的評價受污染的環境,得出具體的數據和信息,并提出環境改善和保護的建議。值得注意的是,智能環境監測系統監測的對象不僅僅是空氣、水等要素,還包含智能建筑中水、電、氣、聲、光等要素,且監測的范圍包含建筑內部以及建筑外部。
4.8基于物聯網技術的智能樓控系統
一、對于智能建筑含義的認識及探討的必要性
世界上公認的第一幢智能大廈建于1984年1月,我國在90年代初也開始了智能建筑的發展。由于智能建筑的歷史較短且處于不斷快速發展變化中,到目前為止,世界上尚無公認的智能建筑定義,。
目前世界上主要有兩種具有代表性的定義:
一是美國智能建筑學會的定義:通過將建筑物的結構,系統,服務和管理四項基本要求以及他們的內在關系進行優化,來提供一種投資合理,具有高效,舒適和便利環境的建筑物。
另一個是日本智能建筑研究會的觀點:智能建筑是指同時具有信息通信,辦公自動化服務以及樓宇自動化服務各項功能,并便于智力活動需要的建筑物。
美國和日本這兩種定義反映出兩國對事物認識角度的不同。前者從智能建筑的功能描述,比較抽象,而后者則從構成角度來認識智能建筑,較為具體,明確。應該說這兩個定義各有自己的特色,抽象能夠適應技術的發展和變化,具體則便于人們認識和理解。
以上定義總的來說都是力圖反映、概括智能建筑現實的發展狀況,但都對智能化的本質含義強調不夠,對推動行業發展的指導性不足。因為無論哪種建筑物都是供人使用的,而對安全、便捷、舒適、節能、環保、美觀等的要求內在的存在于所有建筑的使用要求、建設、設計施工等內容中,并非智能建筑所特有。智能建筑與傳統建筑的根本區別在于滿足人使用要求的方式和能力的不同,即“智能化”。
伴隨著對智能建筑含義的理解的不同,在智能建筑工程建設的實踐中也出現了大量的問題,主要表現在投資建設的盲目性和投資效益低下。如:
有的建設項目一提出做弱電系統工程,就要和系統集成、智能建筑聯系起來。可建設方又拿不出切實可行的技術規劃方案,由集成商在那里做主導意見。
有的建筑物面積大并形成了相關的建筑群,具有很強的綜合,本應該具有智能建筑特點的工程,但又往往舍不得投資,只是做幾個相對獨立的弱電工程來應付。缺少了構成完整的一體化網絡管理系統,給今后的樓宇物業的科學管理以及資源的浪費帶來很大的遺憾。
有的建設方在考察了相關的工程和聽了集成商的一番炒作后,覺得智能建筑很不錯,不惜這方面的投資。但在經過使用一段時間后,覺得工程并沒有發揮多么好的效益,相反,有時卻成了管理者的負擔。
存在以上問題的原因是多方面的,但有一點不可否認,那就是在工程的前期工作中,建設方對智能建筑和智能建筑工程及相關概念缺乏清晰的認識,因而無法對工程進行準確定位,進而提出具體可行的智能化工程建設方案,導致投資建設的盲目性和投資效益的低下性。因而準確的理解并清楚智能建筑和智能建筑工程及相關概念是很有必要的。只有這樣工程建設的建設、設計、監理、施工、檢測等各方才能統一認識,溝通暢通、協調一致,進而提高工程的投資效益,促進智能建筑行業的發展。
筆者嘗試結合自己的工程經驗和思考從智能建筑的起源、發展歷程和趨勢及字面含義對智能建筑和智能建筑工程等相關概念進行一下探討。
二、從智能建筑的起源看智能建筑的含義
智能建筑起源于美國。1984年1月,有美國聯合技術公司(UTC)在美國康涅狄格州哈特福德市,將一座舊金融大廈進行改建。它的建成可以說是完成了傳統建筑與新興信息技術相結合的嘗試。樓內增添了計算機、程控用戶交換機等先進的辦公設備以及高速通信線路等基礎設施、大樓的客戶不必購置設備便可獲得語言通信、文字處理、電子郵件傳遞、市場行情查詢、情報資料檢索、科學計算等服務。此外,大樓內的暖通、給排水、消防、保安、供配電、照明交通等系統均由計算機控制,實現了自動化綜合管理,使用戶感到更加舒適、方便和安全,引起了世人的關注。智能建筑這一名稱從此出現。
從智能建筑的起源,我們可以看出,世界上第一座智能建筑的實質是將信息技術與建筑技術結合,在傳統建筑的基礎上采用了大量的自動化系統,使得大樓客戶獲取服務和大樓管理人員對大樓的管理實現了自動化。這一特征也從智能建筑的發展過程中得以體現。
三、再從智能建筑的字面意思分析智能建筑的含義
單從字面意思看,智能建筑的含義應為“智能化建筑”,包括智能化和建筑兩方面含義,現在分別從智能和建筑兩方面來闡述“智能建筑”的含義。
(一)智能。
智能首先是一個心理學概念,指人的智慧和行動能力。而智能化是這樣一種技術,它能夠代替人從事部分復雜的腦力勞動。建筑智能化就是說使建筑像人一樣擁有人工智能能夠代替人類從事部分復雜的腦力勞動、滿足業主對建筑的需求。智能化建筑應該擁有人工智能、主動、友好的與人溝通的人-建筑界面。建筑不再是被動的物體。智能建筑應該擁有類似人類智能的感知、記憶、回憶、思維、語言、行為的能力。
(二)再談建筑。
在這里,建筑即指建筑物,建筑物是人造的、相對于地面固定的、有一定存在時間的、且是人們要么為了其形象、要么為了其空間使用的物體。它往往都具備人能居住和活動的穩定空間,是人造自然的主體。無論哪種建筑物,其目的都是為了供人們生活居住、工作學習、娛樂和從事生產使用。安全、便捷、舒適、節能、環保、美觀等是人們對所有建筑物的共同要求。
綜合“智能”和“建筑”兩者的含義,智能建筑的含義如下:
智能建筑是具備人工智能,能夠智能化地實現和提高安全、便捷、舒適、節能、環保、美觀等要求的建筑物。
四、綜上所述得出智能建筑的含義
結合智能建筑概念的由來、發展歷史和字面含義筆者以為可以對智能建筑的含義這樣理解:
智能建筑:通過信息技術、自動控制技術、人工智能技術等與建筑技術的結合,使傳統建筑具備人工智能,能夠智能化地實現安全、便捷、舒適、節能、環保、美觀等要求的建筑物。
五、智能建筑的發展趨勢及暢想
智能建筑是智能化技術與傳統建筑技術的結合的產物,它不斷吸取當代最先進的科學技術成果,不斷提高建筑物的自動化和智能化水平,越來越高地滿足人類對建筑物的使用需求。它的不斷發展將為傳統建筑帶來一場革命。它將極大地改變傳統建筑、結構、裝飾、安裝等工程的形態。
一、關于智能建筑
智能建筑是信息時代的必然產物,建筑物智能化程度隨科學技術的發展而逐步提高。當今世界科學技術發展的主要標志是4C技術(即Computer計算機技術、Contro控制技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術)。將4C技術綜合應用于建筑物之中,在建筑物內建立一個計算機綜合網絡,使建筑物智能化。4C技術僅僅是智能建筑的結構化和系統化。
智能建筑應當是:
“通過對建筑物的4個基本要素,即結構、系統、服務和管理,以及它們之間的內在聯系,以最優化的設計, 提供一個投資合理又擁有高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間。智能建筑物能夠幫助大廈的主人,財產的管理者和擁有者等意識到,他們在諸如費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面得到最大利益的回報?!?/p>
二、樓宇自動化系統簡介
樓宇自動化系統也叫建筑設備自動化系統(Buiding Automation System簡稱BAS),是智能建筑不可缺少的一部分,其任務是對建筑物內的能源使用、環境、交通及安全設施進行監測、控制等,以提供一個既安全可靠,又節約能源,而且舒適宜人的工作或居住環境。
三、樓宇自動化系統的作用、組成與基本功能:
樓宇自動化系統(BAS)作用是對整個建筑的所有公用機電設備,包括建筑的中央空調系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、電梯系統,進行集中監測和遙控來提高建筑的管理水平,降低設備故障率,減少維護及營運成本。
建筑設備自動化系統組成通常包括暖通空調、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防范等子系統。根據我國行業標準,BAS又可分為設備運行管理與監控子系統和消防與安全防范子系統。一般情況下,這兩個子系統宜一同納入BAS考慮,如將消防與安全防范子系統獨立設置,也應與BAS監控中心建立通信聯系以便災情發生時,能夠按照約定實現操作權轉移,進行一體化的協調控制。
建筑設備自動化系統的基本功能可以歸納如下:
(1)自動監視并控制各種機電設備的起、停,顯示或打印當前運轉狀態。
(2)自動檢測、顯示、打印各種機電設備的運行參數及其變化趨勢或歷史數據。
(3)根據外界條件、環境因素、負載變化情況自動調節各種設備,使之始終運行于最佳狀態。
(4)監測并及時處理各種意外、突發事件。
(5)實現對大樓內各種機電設備的統一管理、協調控制。
(6)能源管理:水、電、氣等的計量收費、實現能源管理自動化。
(7)設備管理:包括設備檔案、設備運行報表和設備維修管理等。
四、樓宇自動化控制系統的原理
樓控系統采用的是基于現代控制理論的集散型計算機控制系統,也稱分布式控制系統(Distributedcontro systems簡稱DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”,即用分布在現場被控設備處的微型計算機控制裝置(DDC)完成被控設備的實時檢測和控制任務,克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規儀表控制功能單一的局限性。安裝于中央控制室的中央管理計算機具有CRT顯示、打印輸出、豐富的軟件管理和很強的數字通信功能,能完成集中操作、顯示、報警、打印與優化控制等任務,避免了常規儀表控制分散后人機聯系困難、無法統一管理的缺點,保證設備在最佳狀態下運行。
五、樓宇自動化系統設備的發展歷史及相關產品簡介
樓宇設備自動化系統到目前為止已經歷了四代產品:
第一代:CCMS中央監控系統(20世紀70年代產品)
BAS從儀表系統發展成計算機系統,采用計算機鍵盤和CRT構成中央站,打印機代替了記錄儀表,散設于建筑物各處的信息采集站DGP(連接著傳感器和執行器等設備)通過總線與中央站連接在一起組成中央監控型自動化系統。DGP分站的功能只是上傳現場設備信息,下達中央站的控制命令。一臺中央計算機操縱著整個系統的工作。中央站采集各分站信息,作出決策,完成全部設備的控制,中央站根據采集的信息和能量計測數據完成節能控制和調節。
第二代:DCS集散控制系統(20世紀80年代產品)
隨著微處理機技術的發展和成本降低,DGP分站安裝了CPU,發展成直接數字控制器DDC。配有微處理機芯片的DDC分站,可以獨立完成所有控制工作,具有完善的控制、顯示功能,進行節能管理,可以連接打印機、安裝人機接口等。BAS由4級組成,分別是現場、分站、中央站、管理系統。集散系統的主要特點是只有中央站和分站兩類接點,中央站完成監視,分站完成控制,分站完全自治,與中央站無關,保證了系統的可靠性。
第三代:開放式集散系統(20世紀90年代產品)
隨著現場總線技術的發展,DDC分站連接傳感器、執行器的輸入輸出模塊,應用ON現場總線,從分內部走向設備現場,形成分布式輸入輸出現場網絡層,從而使系統的配置更加靈活,由于onWorks技術的開放性,也使分站具有了一定程度的開放規模。BAS控制網絡就形成了3層結構,分別是管理層(中央站)、自動化層(DDC分站)和現場網絡層(ON)。
第四代:網絡集成系統(21世紀產品)
隨著企業網Intranet建立,建筑設備自動化系統必然采用Web技術,并力求在企業網中占據重要位置,BAS中央站嵌入Web服務器,融合Web功能,以網頁形式為工作模式,使BAS與Intranet成為一體系統。
網絡集成系統(EDI)是采用Web技術的建筑設備自動化系統,它有一組包含保安系統、機電設備系統和防火系統的管理
軟件。
EBI系統從不同層次的需要出發提供各種完善的開放技術,實現各個層次的集成,從現場層、自動化層到管理層。EBI系統完成了管理系統和控制系統的一體化。