【摘要】本文首先就智能建筑系統的構成和分類進行了詳細探討,然后提出了智能建筑系統模塊化設計的思路和方法。本文在此提出了自己的觀點和看法,可供同行參考和借鑒。
【關鍵詞】智能建筑;建筑智能化子系統;系統集成;建筑功能分類
一、前言
由于我國經濟的不斷加快,建筑智能化系統在建筑設計中已成為設計的一個重要部分,它是基于建筑技術、控制技術、計算機技術、通信技術、圖像顯示技術等涉及多學科、多技術的復雜綜合性系統,技術含量高。完整的建筑智能化系統包括通信網絡系統、信息網絡系統、辦公自動化系統、建筑設備自動化系統、消防報警系統、安全防范系統、綜合布線系統等。
二、智能建筑自動化系統的組成和分類
一般來說,智能建筑自動化系統由三個部分組成:能源管理和控制系統;建筑安防系統;生命支持系統。
1、能源管理和控制系統
能源成本占據整個建筑物運作費用的大部分。優化的能源管理模式,為智能建筑系統運作過程節省運行費用、降低能耗指標提供了個最直接的方法。智能建筑設施的機械、電力、給排水、通風和室調系統的有效性和可靠性,決定了為其用戶提供舒適的環境的條件和能力。能源管理和控制系統所提供的在眾多的功能中,最重要的是以下幾個功能:
監測功能:監視各設備的運行狀態、關鍵部位的溫濕度、管道(容器)的壓力和流量等??刂乒δ埽涸O備可以按預先設志的程序自動的開啟或關閉;同時,根據檢測到的參數,盡量在節約能量消耗前提下,優化控制負荷和時間循環。圖像功能:采用CRT系統直觀的顯示所有控制和監測區域的參數。警報功能:系統的關鍵控制點和警報系統聯系起來。當設備或所監測區域異常時,可迅速發出警報,并自動采取控制措施。
2、智能建筑安防系統
安防系統在傳統的設計中已經使用相當一段時間了,隨著科學技術的發展,通過信息技術可以將它們與建筑控制系統充分的融為一體,成為建筑控制系統中的一員。對智能建筑自動安防系統可描述如下:安防系統通過監測與之相連的安防傳感器可提供三種形式的保護,即周邊保護、區域保護、物體保護。這些設施的設置使得被授權人得以通過受控制的建筑或限制區域的入口。這些人可以通過使用指紋、感應卡或其它身份鑒別設備被確認。系統可基于這一點開啟適當的入口,允許人們進出被限制的區域,同時,系統自動記錄下名稱和時間,以備后查。對于“非法侵入”,系統不僅可以提供打印報告和可視的侵入顯示,而且可啟動整個建筑的彩色圖像監視器系統的監控程序。
3、生命支持系統
生命支持系統包含連續電源供給、通排風系統和自動消防系統等。一旦配置完成開始使用,它必須保證良好的連續的運作。當這一系統與建筑信息網絡捆綁在一起時,它必須提供能量和環境條件等,以保證建筑信息系統的連續不斷的工作,保證人員的安全和設備的正常使用。當遇到突發事件時,能自動采取緊急措施,將損失降到最低限度。生命支持系統在智能建筑中重要部分為消防報警系統。
三、智能建筑系統模塊化設計的思路和方法
1、建筑智能化系統中樓宇設備的智能化系統設計
樓宇設備的自動化控制技術已經經歷了四種既定的模式,即集中控制、集散控制、現場總線、網絡集成,目前樓宇設備的自動控制系統正朝著網絡化控制的方向發展,所以在對樓宇設備的自動控制系統進行設計時,要注意根據樓宇設備現有的實際情況來選擇合適的控制模式,此模式還必須具備發展的潛能。與通信系統類似,在設計樓宇設備的智能化系統時,最關鍵的因素也在于傳感器質量及其精準度方面,因為這兩方面是決定控制系統能否發揮系統效用的關鍵,設計的難度在于傳感器的精準度要與利用控制模式的成熟度之間的相互配合;所以在設計智能化系統時不僅要考慮系統品牌的穩定性,還要考慮控制傳感器精準度方面的問題,但是在我國的樓宇設備的智能化系統中,對這方面問題的考慮還是有所欠缺,導致這樣的情況產生的主要原因是當前國內智能建筑使用的主要品牌與國內的實際安裝狀況不相符合。樓宇設備的智能化系統實現的技術難點在于考慮現有結構的應用的同時,也要考慮將來系統的應用與發展。因此,在前期的規劃設計時,要注意控制其成本。在選擇樓宇設備的智能化系統的控制設備時,要注意相關部件之間搭配。選用質量相對較好的核心部件,而周邊的輔助器件則可以不需要每一樣都是先進的進口設備。
2、建筑辦公智能化系統的設計
辦公自智能化系統主要包括三個主要的子系統:決策支持、管理信息、數據處理子系統。在設計辦公智能化系統時,首要任務是對其系統信息的流程進行編制流程圖,同時識別與歸納出存在于流程當中的包含信息載體的各種數據庫,這個任務也是辦公自智能化系統實行控制的技術關鍵。辦公系統中的信息載體多樣,有文本、數據、語音、圖像及圖形等,在這些信息載體中,只有數據具有一個明確結構,處理相對容易,而其他的信息載體的結構不明確,這樣的載體,處理起來就相對困難,這是實施辦公自動化的難點。在設計辦公系統時,既要與現行的情況相符合,也要考慮到將來的發展與應用也是辦公智能化系統應用的難點。而在辦公智能化系統的技術難題上的問題主要表現在:開發現代建筑智能辦公系統的生產廠家太多,而不同廠家的系統結構與服務態度等參差不齊,難以分辨。在對此系統進行設計時,硬件所需的成本是可以歸入到電腦網絡的系統成本中,電腦網絡的成本中占比重較大的一部分是開發系統所需的人力資源成本。在對辦公成本的經濟投入方面,比重不算太大,但是其成本控制工作也要引起應有的重視。
3、現代建筑通信網系統設計
從宏觀上來看,通信網系統是建筑智能系統中的關鍵部分,而現代建筑中的辦公樓與寫字樓及科研綜合樓等大樓內的綜合的布線系統是大樓內智能化通信系統中的一個重要內容,對所有智能建筑來說,通信網系統中的布線系統都是不可缺少的。因此,要對布線系統的設計給予足夠的重視。綜合的布線系統即為信息傳輸的線路系統,綜合的布線系統應該能夠支持多種廠商的機器互聯信息及不止一種的網絡協議,同時可適應多種容錯、方便靈活組網的方案。設計現代建筑的綜合布線系統時要使用到的部件主要有:電路管理所需的硬件,主要包括連接面板、交叉連接的區域面板;信息傳輸所需的介質,包括光纜、全銅纜等。其他的部件還有插座、連接器、適配器及電氣的保護裝置等,與前面所提到的部件相配合的電子傳輸設備,包括調制解調器、收發器與網絡的中心單元等;一些支持部件工作的硬件,包括安裝系統及管理系統所用到的各種工具等?,F代建筑智能系統中的綜合的布線系統安裝,要安裝六個子布線系統,這六個子布線系統為垂直干線、工作區、管理區、水平、建筑群及設備間子布線系統。在現代建筑內安裝布線系統,不僅要考慮安裝自身的成本,還考慮調試系統、安裝線路及建筑破壞所需的恢復成本,所以在安裝通信網系統中的布線系統時,要多方面考慮經濟適用的因素。
四、結束語
綜上所述,隨著我國經濟的發展,近年來建筑智能化系統的發展迅速。同時由于建筑智能化系統具有巨大的社會經濟效益,使得其具有巨大的市場潛力。要保證建筑智能化系統施工的規范化,就需要強大的技術支持和規范的設計體制,從而才能保證建筑智能化系統的正常運行。
參考文獻:
[1] 王維平,等. 建筑智能化系統工程設計若干典型問題的解析.工程與技術. 2007年第1期(總第122期)
[2] 張瑞武.《智能建筑》.清華大學出版社2010:8
[3]吳殿軍.建筑工程項目管理的創新[J].中國新技術新產品,2011,(2)