智能化建筑與建筑電氣分析

張金歡

摘? ? 要：現代建筑電氣技術是伴隨現代建筑——智能化建筑的發展而發展的，現代建筑是科學技術和經濟水平的綜合體現，已成為一個國家、地區和城市現代化水平的重要標志之一。目前從事建筑電氣專業的人才無論是數量上還是知識結構上都不能滿足市場的需求，而建筑電氣不僅是建筑物內必需和重要的組成部分之一，而且其作用和地位日益增強和提高，那么建筑電氣設計、施工、調試、運行和檢修等工作將需要大批建筑電氣專業人才，我國這方面技術人才非常短缺，現已引起建筑設計人員及建設者的廣泛關注和重視。

關鍵詞：智能化;建筑;建筑電氣;設備

1? 前言

文章結合工作實踐對我國智能化建筑與建筑電氣的相關理論和當前發展現狀進行了探討，主要論述了智能化建筑的概念、發展現狀及其與建筑電氣的密切關系，以及建筑電氣的重要作用。

2? 智能建筑的含義

所謂智能化建筑，是指通過將建筑物的結構、設備、服務和管理根據用戶的需求進行最優化組合，從而為用戶提供一個高效、舒適、便利的人性化建筑環境。智能建筑是集現代科學技術之大成的產物。其技術基礎主要由現代建筑技術、現代電腦技術、現代通訊技術和現代控制技術所組成。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、Control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。修訂版的國家標準《智能建筑設計標準》GB/T50314-2006）對智能建筑定義為“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”。智能化建筑系統的中心，是以計算機為主體的控制管理中心，它通過結構化綜合布線與各種終端（電話、電腦、傳真和數據采集等）和傳感器終端（如煙霧、壓力、溫度、濕度傳感等）連接，“感知”建筑內各個空間的信息，并通過計算機加工，給出相應的對策，再通過通信終端或控制終端（如閥門、電子鎖或開關等）作出相應的反應，使得建筑顯示出“智能”，這樣建筑物內所有設施都實行按需控制，提高了建筑的管理和使用效率，降低了能耗。

3? 智能建筑的特點與發展過程

與傳統自動控制系統相比，智能控制系統具有足夠的關于人的控制策略、被控對象及環境的有關知識以及運用這些知識的能力;智能控制系統具有變結構特點，可以總體自尋優，具有自適應、自組織、自學習和自協調的能力?？偠灾c傳統的控制理論相比，智能控制系統通過智能機自動地完成其目標的控制過程，可以在熟悉或不熟悉的環境中自動地或人─機交互地完成擬人任務，對高度非線性的控制對象處理比較完美。

由于智能建筑的“智能”特性是以 IT 技術和計算機技術為基礎的，它們的發展直接決定了智能建筑的發展，因而可將智能建筑的發展分為如下四個階段：

（1）單功能系統：上世紀80 年代初期，隨著計算機控制技術在建筑設備自控領域的應用，出現了以通用型控制器為基礎的直接數字控制系統。并逐漸形成了以閉路電視監控、火災自動報警、空調設備監控等系統為代表的“孤立系統”。在這種控制系統中，由于控制器只需調整相應控制參數即可應用于不同系統，因而這些設備是通用的、可互換的。

（2）多功能系統：上世紀 90 年代中期，隨著信息技術以及微電子技術的發展，出現了以微控制器（MCU，MicroController Unit）為核心的專用控制器（ASC，Application SpecificController）。這種控制器一般都是根據具體應用進行定制的，也就是只能完成特定的功能。

（3）集成系統：上世紀90年代末期，互聯網的風靡給人們帶來了思想上的變革。以往的“孤立系統”已經不能滿足人們日益增長的物質文化需求，因此，控制現場通信協議由專有型向開放型轉變。目前在智能建筑領域只有BACnet和LonWorks成為公認的兩大開放性標準。

由于所有的現場總線通信協議或標準在制訂之初都是以面向現場設備為目標的，而不是面向企業應用集成，因而造成建筑設備管理系統不能很好地與物業信息管理系統互聯和信息共享。

4? 建筑電氣系統的設計原則

建筑電氣系統設計必須始終貫徹實施國家有關的法律和政策，符合現行的國家設計規程和標準。對于某些地區、行業和部門的工程設計任務，還應當遵循相關的規定。而規范的前提就是樹立服務思想，盡可能地滿足建設單位需要。歸結起來，建筑電氣體系設計一般應遵循以下幾點原則。

第一，建筑電氣設計應嚴格以國家規范為依據。為保證設計質量，強化對建筑工程設計文件的編制管理，我國進行了相關標準的制定。建筑電氣施工與設計必須嚴格執行貫徹國家相關法令政策。所編制的設計文件應同國家現行設計規范、標準和制圖標準相符合，且遵守設計工作的相關程序。

第二，兼顧近期規劃與長期規劃并強調近期，還應對遠期擴建銜接適當考慮，從而便于節約宏觀投資。必須以可靠的投資數額為依據來確定設計標準，如燈光設計標準等。而設備檔次，如燈具裝修標準、豪華程度等則由投資數額決定，以錢的多少來確定具體施工規劃。

第三，結合實際進行建筑電氣設計。對設計規范要正確掌握，根據負荷容量、供電距離及分布、用電設備特點等因素合理設計供配電系統，做到系統簡單可靠，操作方便;對于節約能源、電氣安全、環境保護等方面，應積極采用先進技術，切實采取有效措施。整個建筑工程設計中，建筑電氣占據著重要的位置，其設計過程應同有關結構、建筑、暖通、給排水等相關專業進行密切的配合與協調。

5? 智能化建筑的發展現狀

智能建筑是八十年代中期在美國出現的，1984年在美國康涅狄格州哈特福德市建成了世界第一幢智能大廈——城市廣場，僅僅幾十年里，美國現已有上萬座智能建筑。目前，日本新建的大型建筑，大概60%都是屬于智能型建筑;在我國，從上個世紀90年代起，智能建筑如雨后春筍般涌現，上海、北京、廣州、深圳已建和在建幾十座高樓大廈都采用了建筑智能化系統。人們已經認識到并開始享受到智能建筑帶來的方便、安全、便捷和效益。中國智能建筑是逐步發展起來的，據不完全統計，至2001年底，國內已建成的智能建筑約有2300幢。目前在建的智能建筑大廈已轉向大型公共建筑，如會展中心、圖書館、體育場館、文化藝術中心、博物館等。

6? 結束語

隨著社會結構和人們生活方式的改變，建筑規模不斷擴大，人們的工作和生活環境越來越依賴于建筑物，也對建筑物的功能提出了越來越高的要求。現代化建筑已經不僅僅是一種藝術體現、文化表現，也是一個國家先進科技的表達。通過現代化建筑的智能化標準可以衡量一個國家現如今的高科技水平。據相關數據預測，21世紀以后中國的智能化建筑將達到世界的一半以上。現如今，我國建筑電氣經過電氣化階段、自動化階段兩個階段后，已邁進智能化階段。智能化建筑技術的發展非常迅速。

參考文獻：

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