樓宇智能化在建筑中的應用

李爾強

摘要：樓宇智能化技術在智能樓宇建筑中的應用十分廣泛，本文從不同方面闡述它的綜合性技術。

關鍵詞：樓宇智能化技術；BAS系統；消防系統；防盜報警系統

前言

隨著樓宇建筑智能化的發展，樓宇智能化技術在智能樓宇建筑中的應用也越來越廣泛。建設智能樓宇的目標包括三個方面即提供安全、舒適、快捷的優質服務；建立先進科學的綜合管理機制；節省能耗與降低人工成本，這三個目標能否實現將完全取決于樓宇智能化技術在智能樓宇建筑中的應用程度。

1智能樓字的組成

智能樓宇的內涵包括BAS建筑設備自動化系統、OAS辦公自動化系統、CAS通信自動化系統和SCS結構化綜合布線系統等主系統。智能樓宇的發展在我國已呈現出幾種趨勢：（1）國家、政府高度重視，在科研和政策等方面積極地進行支持和引導，使之朝著健康的方向發展；（2）已發展成為一個新興的技術產業；（3）采用最新高科技成果，向系統集成化、管理綜合化、智能城市化和高智能人性化的方向發展；（4）智能樓宇的功能朝著多元化方向發展。

1.1 BAS系統的作用

BAS系統是樓宇智能化的基礎，它可以調節、控制建筑物內的各種設施如供熱與通風、給排水、空氣調節、變配電、照明、電梯、消防、安保、能源管理等，可檢測、監視并控制使其處于最佳運行狀態；自動監測并處理一些突發事件如停電、火災等；對電力、供熱、供水的使用、調節與管理實現自動化，從而保證工作和居住環境既安全可靠，又節約能源（據統計數據顯示節能可達20%-25%），而且舒適宜人。BAS系統中控制的主要內容為空調系統的設備，如對中央空調系統的監視和管理、對通風系統的監視和管理、對給排水系統的監視和管理、對照明水系統的監視和管、對電梯系統的監視和管理、可根據業主的需要提供與第三方系統集成的接口。可達到的目標為：（1）設備控制加強了能量管理；（2）節約人力、物力提高工作效率；（3）延長設備壽命；（4）保證舒適的環境。BAS系統的典型網絡構架圖如下：

上層是一個中央控制站，也就是管理層。管理層是基于以太網的客戶機，服務器和瀏覽器，服務器體系，遵循標準的TCP/IP協議進行網絡通訊，與MIS等其它系統處于同層的網絡體系中，構筑企業網Intranet。可充分利用布線系統來進行高速、可靠的數據交互和通訊，實現中央站、數據處理設備和專用控制接口設備之間的數據通信，達到資源共享和管理。通過這層網絡可以把建筑設備監控系統中所有監控信息及時地反饋到信息共享管理系統中的數據庫，顯示所有監控設備的運行狀態、故障狀態、監測數值和調節設定值，還用于調度管理工作、采集數據的歸檔、統計、報表管理等。

中間層是自動化控制層，分站Excel控制器（DDC兼網關）通過以太網與EBI中央站基于國際標準BACnel/IP或CBUS協議進行通信。

低層為LonWorks現場總線連接的各種LonM～k微控制器（如VAV控制器）、輸入輸出模塊，組成現場總線層。微控制器和輸入輸出模塊分別連接傳感器和執行器，實行信號的監測和控制信號的執行。傳感器（如溫度、濕度、壓力、流量和液位等傳感器）檢測現場和設備的參數、運行情況，并把數據上傳給DDC進行處理。執行器接受DDC的指令控制各種閥門、風門和變頻器的動作。

BAS系統將各個控制子系統集成為一個綜合系統，其核心是集散控制系統，它是由計算機技術、自控技術、通信網絡技術和人際接口技術相互發展滲透而產生的。集散控制系統的核心是中央監控系統平臺與管理計算機，它通過信息通信網與各個子系統的控制器DDC相連，組成分散控制、集中監控和管理的功能模式，現場控制程序下載在DDC內，各子系統間也能通過通信網絡相互進行信息交換和聯動，實現優化控制管理，最終形成統一的由BAS運作的整體。

1.2安保系統的作用

在智能樓宇中，安保系統是不可缺少的。智能樓宇對安保系統有如下要求即防范、報警、監視與記錄。防盜報警系統一般由探測器、區域控制器和報警中心的計算機選用的具體原則是要根據保護對象的重要程度、保護范圍的大小和防御對向的特點和性質。如何把所觀察到的完全記錄下來這就要靠電視監視系統，它是智能樓宇安保系統的可視視窗，是智能樓宇所不可缺少的，一般是由攝像、傳輸、控制、顯示和記錄四個部分組成。典型的數字化安保系統網絡構架圖如下：

1.3消防系統的作用

智能樓宇大多是以高層的賓館和辦公室的大樓為主，因此它對消防系統有著很高的要求，這主要是由建筑物本身的重要性所決定的。智能樓宇消防系統一般是由火災探測與報警系統、通報與疏散系統、滅火控制系統和防排煙控制系統幾部分組成。智能消防系統綜合運用了自動檢測技術、現代電子工程技術和計算機技術等。火災自動檢測技術可以準確可靠地探測到火災所處的位置，自動發出警報，計算機接到火情信息后自動進行火情信息處理，并據此對整個建筑內的消防設備、配電、照明、廣播以及電梯等裝置進行聯動控制。可見，消防系統的智能化程度極高，它可以受控于BAS主系統，也可以獨立工作，并可與通信、辦公及保安等其他子系統聯網，實現整個建筑的綜合智能化。

2怎樣使智能樓字“安全、健康、舒適和提高工作效率”

2.1聲頻系統的使用

智能樓宇中的背景音樂廣播、火災緊急報警、各種會議和娛樂設施等都用到聲頻系統，合理設置這些系統，是實現智能樓宇“安全、健康、舒適和提高工作效率”必不可少的條件。聲頻系統中主要考慮的是擴聲系統、公共廣播系統和會議聲頻系統。擴聲系統一般包括音源、聲學環境、調音臺、功放、揚聲器等幾部分組成，擴音系統應從最大聲壓級、傳聲增益、聲音不均勻度、傳輸頻率特性、總噪聲、系統失真、語言清晰度等方面的技術指標去衡量其性能的好壞。用于背景音樂、業務和事故緊急廣播等的公共廣播通常有特定的功能，公共廣播根據實際要求應由計算機控制和管理，實現智能化。由于商業和辦公之用的智能樓宇當然少不了會議室，因此也就要用到會議聲頻系統，可以是最簡單的會議系統，包括主機、控制主機和若干部代表機，根據實際也可以有將一種語言同時翻譯成兩種或兩種語言的同聲傳譯系統，以及有國內外上千人參加會議的大型國際會議系統。

2.2網絡系統的使用

要想實現現代樓宇的智能化也離不開信息傳輸網絡，它涉及到的方面有建筑物內部有線電話、有線電視、電信會議等話音和圖像通信；樓宇設備自動監測、運營管理、住戶共用信息處理及專用信息處理等系統中設備之間的數據通信；各種廣域網連接。總之，計算機網絡及信息技術是實現樓宇智能化所不可缺少的，因此應知道信息的分類和表示、傳輸介質和方式、拓撲結構、網絡體系結構、局域網技術；另外還需掌握通信網絡的知識如公用電信網、數據通信交換技術、PABX通信網絡、ISDN網絡等。再者，智能樓宇也需要共用天線電視系統，它可以接收一般的有線電視，也可以根據實際需要自辦節目，而且實現了信息雙向化，所以非常受歡迎。

2.3IBM系統的運用

智能樓宇要想提高其運營效率當然離不開智能樓宇的綜合管理系統即IBM系統。IBM系統是一個一體化的集成監控和管理的實時系統，能夠實現大廈內所有信息資源的采集、監控和共享，通過系統對信息的整理、優化、判斷，向大廈的各級管理者提供決策的依據和執行控制與管理的自動化：向大廈的使用者提供安全、舒適、快捷的優質服務。根據服務對象的不同和管理的需要，可將IBM劃分為樓宇物業管理信息系統、樓宇公共信息服務系統和入住大廈用戶信息系統等三個子系統。

3小結

總而言之，樓宇智能化技術是一門關于計算機與信息技術、網絡技術、給排水、供熱與通風、建筑供配電、弱電系統、建筑自動化系統、傳感技術、管理技術為一體的綜合性技術，只有掌握實際情況，靈活運用這些技術，才能建造出具有現代化水平的智能化樓宇。尤其在現代化的大樓設計下，就更要注意智能化技術的運用。對上文提出來的幾點都是在智能樓宇中會出現的，在樓宇智能化技術運用中一定要把握好，認真對待，這樣才能在建筑上起到作用，才能為居民提供更優質的居住環境。