淺談智能建筑設計

田 華 趙文學

21世紀是信息社會知識經濟時代,同時又是生態文明時代。因此建筑智能化是21世紀建筑的長遠發展方向。智能建筑是傳統建筑工程和新興信息技術相結合的產物,是為了適應社會信息化與經濟國際化的需要應運而生的。智能建筑的實現是現代高科技的結晶,它完美地體現了建筑藝術與信息技術的結合。智能建筑的最終受益者應該是在其中生活、工作的人。發達國家的智能建筑發展到今天,已經不是單純的高新技術產品的簡單化,而是采用高新技術來實現人的需求、改善和提高人工環境的品質,更好地為人服務。我國智能建筑雖起步晚,但發展迅猛,呈現了巨大的市場潛力,我國廣大工程技術人員,經過實踐,總結、提高,為實現建筑智能化發揮著積極的作用[1,2]。

1 智能建筑的概念

智能建筑的概念,隨著現代高新技術的發展而變化,它還只是一個相對的概念。國際上至今并無統一的定義。在我國,GB T/50314-2000智能建筑設計標準中給出了智能建筑的定義。所謂智能建筑,“它是以建筑為平臺,兼備建筑設備,辦公自動化及通信網絡系統,集結構、系統、服務、管理及他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”。

2 智能建筑的構成[3]

2.1 通信網絡系統(Communication Networks System)

該系統是通過交換設備來轉接聲音、數據和圖像,借助公共通信網與建筑物內部PDS的接口來進行多媒體通信的系統。目前,公共通信網在我國有城市電話網、長途電話網、數據通信網CHINAPAC和CHINADDN。若需要用衛星通信建立VSAT網,可租用衛星轉發器以實現C波段到CU波段的衛星通信。多媒體通信的業務則有語音信箱、電視電話會議系統、傳真、移動通信等。隨著全國通信基礎設施裝備水平的提高,光纖進大樓(FTTB)、光纖進小區(FTTZ)已大量的使用在新建工程中,于是各種寬帶接入的駐地網為拓展新的通信業務提供了發展基礎。該系統是大樓和外界信息共享的窗口。

2.2 辦公自動化系統(Office Automation System)

該系統是一個計算機網絡與數據庫技術相結合的系統,利用計算機的多媒體技術,提供集文字、聲音、圖像為一體的圖文式辦公手段,為各種行政、經營的管理與決策提供統計、規劃、預測支持,實現信息庫資源共享與高效的業務處理。一般OA系統分為兩個部分:物業公司提供的信息服務和內部事務處理的OA系統,大樓使用機構與租用單位的業務專用OA系統。該系統是建筑物的重要應用系統,其安全運行是大樓用戶有效工作的保障。

2.3 建筑設備監控系統(Building Automation System)

該系統是通過中央計算機系統的網絡將分布在各監控現場的區域智能分站連接起來,以分層分布式控制結構來完成集中操作管理和分散控制的綜合監控系統。BA系統的目標是對建筑物內所有建筑設備進行全面有效的監控和管理,以保證建筑物中的所有設備處于高效、節能和最佳運行狀態,確保建筑的機電設備的安全運行。

2.4 安全防范系統(Security Automation System)

該系統主要分為兩類:一類為消防系統,另一類為安保系統。消防系統具有火災自動報警與消防聯動控制功能,是一個專用計算機系統。安防系統常設閉路電視監控系統、出入口控制系統(門禁系統)、防盜報警系統、巡更系統等。SA系統24 h連續監控建筑物的重要區域與公共場所,一旦發生突發事件,立即報警并采取相應對策,以確保建筑物內的人員和財物的安全。

2.5 綜合布線系統(Generic Cabling System)

該系統是智能建筑中構筑信息通道的設施。它采用光纖通信電纜、銅芯通信電纜及同軸電纜,布置在建筑物的垂直管井與水平線槽內,一直通到每一層面的每個用戶終端。PDS可以以各種速率傳送話音、圖像、數據信息。OA,CNS,BA及SA的信號從理論上都可以由PDS傳輸。因而,也稱其為智能建筑的神經系統。

2.6 建筑物管理系統(Building Management System)

該系統是為對建筑設備實現管理自動化而設計的計算機系統,它把相對獨立的BA系統、SA系統和OA系統采用網絡通信的方式實現信息共享與互相聯動,以保證高效的管理和快速的應急響應。

3 智能建筑設計應注意的問題[4]

3.1 設計系統性

智能建筑是通過計算機網絡和控制網絡技術,把構成智能建筑的各主要子系統的各個分離的設備、功能和信息等集成一個相互關聯的、統一的和協調的系統之中,使該資源達到充分的信息共享,以減少資源的浪費和硬件設備的重復投入,實現真正意義的統一、實用、高效、便利、可靠、低耗等目的。

因此,智能建筑的設計應由具有智能建筑設計資質總承包單位的設計院來承擔,從智能建筑的需求目標出發,充分考慮資金的合理性,研究分析技術設計、產品、信息、環境、政策等方面的可行性,制定出智能化系統總體構想。設計中始終執行國家、行業、地方的設計標準,遵循國家的方針政策,堅持技術先進成熟、經濟合理、實用可靠,系統設計和設備選型符合標準,且要求具有開放性、靈活性和可擴展性,能給集成商創造一個良好的建筑平臺環境。

3.2 設計優化

優化設計是智能建筑建設的合理化手段。設計方案既要保持系統的先進性、實用性、開放性,又要優化配置并盡可能的減少業主的投資成本。技術經濟性應是優化設計首要考慮的問題。系統集成商必須對建筑物功能本身有充分的理解,才可能做出符合該建筑實際情況的具體實施優化方案;必須對安裝工藝有豐富的經驗,才能符合國家標準,才能通過質監部門的驗收;必須掌握控制、通訊、計算機等主要的技術和產品性能,才能達到二次集成的目的。由于智能建筑系統的快速發展使得系統設計與系統實施的時間差造成系統設計的不合理因素大大增加,所以,系統集成商在投標時和中標后,必須根據總體設計方提供的系統設計施工圖和招標文件,在滿足相應要求的前提下,結合技術的發展和自身產品的特點,對系統設計進行優化和調整,得出符合標書要求的既先進又最經濟的方案,在符合技術規格書要求的前提下按“低價者得”的原則評價。中標后的系統集成商應在總體設計方的指導下,根據系統設計施工圖和具體的產品自行或委托設計方再進行優化設計,并經總體設計方同意后批準實施。

4 結語

智能建筑是人、信息和工作環境的智慧結合,是建立在建筑設計、行為科學、信息科學、環境科學、社會工程學、系統工程學、人類工程學等各類理論學科之上的交叉應用。智能建筑已經成為世界建筑發展的主要趨勢,相信在不久的將來,智能建筑一定能發展興盛起來,成為未來時代建筑的標志[5]。

[1]崔應峰.智能建筑的設計與發展前景[J].山西建筑,2008,34(9):49-50.

[2]陶 琳.談智能建筑發展[J].陜西建筑,2006(127):3-5.

[3]崔芳麗.智能建筑設計方法研究[D].北京:中國農業大學,2005.

[4]劉錦華.智能建筑的系統性設計概論[J].甘肅科技,2009,25(21):144-155.

[5]屈雪妍.住宅的智能化與可持續性發展[J].陜西建筑,2008(155):5-6.