基于物聯網的智能建筑(住宅)設計方法研究

田浩實

(中國中建設計集團有限公司遼寧分公司，沈陽110000)

0 引言

隨著信息網絡技術的不斷發展，以及人們對舒適、便利、安全以及社交等的更高要求，傳統建筑已經無法滿足市場需求。在這種背景下當今建筑已經明顯趨向于智能化和網絡化的發展，現代智能建筑應運而生。智能化建筑的建設已不僅能夠給人們帶來各種生活便利，更是一種能夠做到優化資源、保護環境提高效率并為業主帶來健康的綠色建筑。物聯網是互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能行使獨立功能的普通物體實現互聯互通的網絡物聯。物聯網一般通過射頻識別技術、定位系統和激光掃描器等信息傳感設備以及某種協議語言代理設備，按約定的協議把物體連接至網絡并通過網絡實現彼此信息的交換和通信，以達到對物體的智能化識別、定位、管理。物聯網一般抽象出三層架構，分別是基礎傳感層、通信傳輸層和具體應用層。根據物聯網的概念，智能建筑每個子系統都可以抽象出三層架構模型(智能建筑行業常稱該結構為前端、傳輸和后臺)，如圖1所示。

圖1 智能建筑各子系統總體物聯網實現圖

1 智能化系統工程架構的設計

智能化系統工程架構的設計包括設計等級、架構規劃、系統配置等。

1.1 智能化系統工程的架構規劃應符合下列規定

(1)應滿足建筑物的信息化應用需求。

(2)應支持各智能化系統的信息關聯和功能匯聚。

(3)應順應智能化系統工程技術的可持續發展。

(4)應適應智能化系統綜合技術功效的不斷完善。

(5)綜合體建筑的智能化系統工程應適應多功能類別組合建筑物態的形式，并應滿足綜合體建筑整體實施業務運營及管理模式的信息化應用需求。

1.2 智能化系統工程的設施架構搭建應符合下列規定

(1)應建設建筑信息化應用的基礎設施層。

(2)應建立具有滿足運營和管理應用等綜合支撐功能的信息服務設施層。

(3)應形成展現信息應用和協同效應的信息化應用設施層。

1.3 智能化系統工程的架構規劃分項應符合下列規定

(1)架構規劃分項應按工程架構整體的層次化結構形式，分別以基礎設施、信息服務設施及信息化應用設施展開。

(2)基礎設施應為公共環境設施和機房設施，其分項宜包括信息通信基礎設施、建筑設備管理設施、公共安全設施、機房環境設施和機房管理設施等。

(3)信息服務設施應為應用信息服務設施的信息應用支撐設施部分，其分項宜包括語音應用支撐設施、數據應用支撐設施、多媒體應用支撐設施等。

(4)信息化應用設施應為應用信息服務設施的應用設施部分，其分項宜包括公共應用設施、管理應用設施、業務應用設施、智能信息集成設施等。

2 智能樓宇工程設計實例

2.1 項目概況

本工程位于沈陽市渾南新區，總建筑面積104 771 m2。其中地上 86 739m2，地下 18 032 m2。地上30～40層，地下2層，建筑總高度149.9m。本工程為辦公樓，主要分D＃地下室，S＃裙房和A＃，B＃兩棟超高層塔樓三部分。建筑工程等級一級，建筑防火分類一類，結構類型框架結構。

2.2 光纖到戶通信系統

PON光纖到戶通信系統，支持語音、數據的應用，為用戶提供共用電話交換網和互聯網融合的寬帶接入，光纖到戶通信系統圖如圖2所示。

圖2 光纖到戶通信系統圖

2.3 移動通信覆蓋系統

室內移動通訊覆蓋系統滿足在建筑物各處進行正常移動通信的要求。

2.4 建筑設備管理系統

采用集散式控制系統，分為管理層、控制層以及現場層。管理層跟控制層都采用BACnet IP協議，現場層采用BACnet MS/TP或標準開放協議。系統于消防控制中心內，能夠對建筑內電力設備、照明設備、空調新風設備、給水排水設備、送排風設備等實現經濟運行和智能化管理。通過通信網絡，將受監控設備的報告和狀態數據傳送至終端工作站，便于存檔及操作員對設備進行有效監控。工作平臺之間通過數據網絡相連接，各DDC(數控器)根據所監控設備的要求，均設置于相應的機電房或弱電間內。遠程自動抄表系統:系統由水電表、數據集中器、傳輸網絡、通訊適配器、主控計算機和管理軟件等部分組成。

2.5 門禁管理系統

門禁管理系統由管理電腦、通訊轉換器、控制器、讀卡器、電鎖、出門按鈕、門磁等組成。本系統主要對控制重要機房、重要機電設備用房、重要辦公室的出入門、消防監控中心等進行控制和管理。

圖3 停車場管理系統

2.6 停車場管理系統

停車場(庫)管理系統如圖3所示，是出入口控制系統的一部分，其安全防范自成網絡，獨立運行，在停車場(庫)內設置獨立的視頻監視系統及報警系統，并將信號上傳至安全技術防范系統的監控中心，進行集中管理與聯網監控。