現代高層住宅建筑智能化設計研究

馬 聰

（廈門宏佑房地產開發有限公司，福建 廈門 361000）

智能住宅是信息技術飛速發展的產物，能夠適應人類不斷增長的物質需求。智能住宅中不僅包括物理設備，還包括軟件環境，能夠使人們在舒適的環境中享受自動化服務。智能化住宅建筑體系由網絡系統控制，包括通信系統、安防系統、信息系統和商務系統，旨在為社區居民提供更安全、高效且便利的住宅環境。

1 住宅建筑智能化設計現狀

1.1 建筑理念陳舊

智能化建筑在人們日常生活和工作中發揮著重要作用，能夠為人們提供更安全、高效的生存環境，改善人們的心情，使人們精神愉悅，提高工作積極性，從而達到提高生產效率的目的。但是，從目前的實際工作現狀來看，我國智能建筑研發依舊存在許多不足，研發思路應與社會發展一致，做到與時俱進。但在研發過程中，許多開發商的工作思路和最終方案與社會發展實際不同，落后于科技發展水平及消費者的實際物質需求，很難符合時代發展要求，甚至有一部分開發商為了節約生產成本，獲取更多的經濟收益，只是沿用傳統的設計理念和設計方案，很難順應時代發展方向，與時代發展相脫節。而這種設計理念建造出的智能建筑，不能滿足群眾的實際需求，導致智能化建筑市場不斷縮水。

1.2 缺乏專業人才

目前，隨著科技水平的不斷發展，我國建筑施工逐步向智能化、現代化方向發展。從建筑智能化系統的施工現狀來看，依舊存在一定的不足，以電氣自動化系統安裝為例，安裝質量存在問題，安裝技術有待提高，這也說明在智能化住宅系統中，施工人員缺乏專業的技術理論知識，導致設計中選擇的系統并不適用實際施工需求，再加上我國沒有智能化系統集成產品，導致整個施工過程智能化水平不高。

2 高層住宅建筑智能化設計存在的問題

2.1 智能技術不成熟

目前，部分智能技術發展并不成熟，施工人員缺乏技術實踐經驗，很難保證智能技術的定義效果，使得高層住宅的綠色智能化建筑缺乏全面、整體的布局，很難將智能技術充分應用到實際施工中。

2.2 設計方案難以落實

高層住宅的智能化設計對設計方案質量提出了更高的要求，設計方案必須具備高度的科學性和可行性，以進一步實現高層建筑的智能化設計。但目前大部分高層住宅智能化設計都缺乏專業性，智能設計方案采用的智能技術較為先進卻與整體設計目標存在差異，導致設計方案很難落實。

3 住宅建筑智能化設計策略

3.1 智能社區報警系統

綠色智能住宅報警系統是整個智能化系統中的關鍵組成部分，主要包括火災報警系統、安全防控系統和緊急呼救系統。以廈門集美項目為例，智能化安防系統中主要包括周界防越報警系統、限制脈沖電子圍欄等。

（1）周界防越報警系統設計主要采用了485總線報警系統，四線制脈沖電子圍欄間距不超過700m 設置報警安防區，報警系統設置在2 號樓1層的消防控制室，并在整個消防控制中心配備管理軟件、報警器、報警主機、電子地圖等。整個安防系統采用UPS 集中供電，在安防系統周界圍墻設置攝像機，以實現監控系統和安防系統報警聯動。在小區內部實施封閉化管理，且在小區周界圍欄設置安防范圍，結合后期的景觀圍墻進行深化調整。

（2）四線制脈沖電子圍欄設置可將智能化信息技術的數字監控系統作為設計理念，在室外周界圍墻、主次干道、小區室外活動區、室外人車出入口、地下車庫、車道大堂、門廳、各樓棟地面、地下出入口、重要設備機房、物業用房、電梯轎廂均采用支持H265 的1 080p高清紅外攝像機。監控中心位于2 號樓1 層消防控制室，配備NYR 硬盤錄像機進行24h 實時錄像，錄像回放效果能達到1 080p 畫質，且錄像留存時間為30d。利用2 臺42 寸監控器加12 臺22 寸監視組合監視墻，實時顯示整個監控畫面。系統利用UPS 集中供電，由前端UPS電箱提供DC 12V 或AC 24V 電源，為監控攝像機實時供電。整個社區智能安防系統在每個住宅的主臥床頭設置緊急報警按鈕如圖1 所示，廚房設置燃氣泄漏檢測器。可視對講室內機采用安保型分機，且自帶8 個防區以上，緊急報警按鈕和天然氣泄漏探測儀可接入可視對講室內機。

圖1 廈門中交·國貿鷺原項目智能化報警系統設計圖

3.2 智能社區服務系統

利用物聯網技術、云計算技術、互聯網技術等為社區居民提供更安全、舒適且高效的現代化生活環境，以形成極具智能化管理、信息化管理和服務的全新社區管理模式。以廈門中交·國貿鷺原項目為例，社區設置了多個智能化服務系統，主要包括入戶大堂和小區大門的人臉識別，同時訪客可利用手機二維碼提前預約。入戶門利用指紋開鎖，且小區物業可實時觀看云監控，包括網絡監控、住戶遠程查看公共空間的實時影像、物業申請云存儲等功能。此外，在社區中還可通過手機開展實時對講，分享社區當前物業信息及生活狀態。

在該社區的管理服務系統中，智能化設計主要體現了以人為本的設計理念，包括自動抄表系統、IC卡系統及樓宇自動化控制系統，廈門中交·國貿鷺原項目智能化社區IC 卡識別流程如圖2 所示。在整個社區內部智能化系統中，針對出入口門禁、通道及停車場管理系統進行了智能化設計。在小區智能卡中，還設置了訪客可視對講功能，能夠進一步實現社區內部的數據統一管理、卡片管理和權限授權管理。卡片管理中心設置在2 號樓1層的消防控制室內，配備了系統管理軟件及系統服務器，在物業管理中心也設置了專門的制卡和發卡網點。

圖2 廈門中交·國貿鷺原項目智能化社區IC 卡識別流程

該小區出入口主要設置了通道門禁及基于人工智能技術的網絡門禁系統，小區居民可以通過IC 卡識別門禁進入小區和單元門內。地下車庫及1 層門廳出入口、樓頂、消防室、生活水泵房、消防水泵房、變配電室等區域設置了單向門禁設備。而雙向門禁設備主要設置在緊急消防出入口的鐵門中。整個出入口控制系統管理中心位于2 號樓1 層消防控制室內，配備專門的控制軟件，由門禁系統與消防監控系統聯動。門禁被強行突破時，中心監控將彈出提醒畫面，一旦社區內部發生火災，與消防系統聯動，發出火災信號后，門禁系統能夠自動打開，方便社區內人員疏散。在該社區北側的主出入口及東側的次出入口設置了人行通道擺閘，具有二維碼識別、人臉識別、IC 卡識別功能。該智能識別系統室內由市電供電，管理員機則采用UPS 集中供電。整個智能化系統出入較快，可視頻識別車牌、免取卡、自動繳費不停車、快速出入，可進一步提高小區的識別速度，進場時無需再次刷卡或取票，避免訪客多次支付停車費。在出口設置車牌識別攝像機，避免小區早晚高峰出現排隊擁堵的現象，最快4s 即可進入社區，比對繳費記錄后，可自動放行。整個小區地下車位規劃有固定車位和公共訪客車位，只有預約的車輛及業主車輛方可進入。

3.3 智能社區通信系統

智能社區通信系統主要包括電話通信系統、電視系統和智能化網絡系統等。通信系統是整個智能化住宅系統的主要標志。在整個智能化住宅系統中，家庭布線相當于神經在人類身體中的作用，只有擁有了家庭布線才能實現整個社區住宅的智能化。家庭綜合布線與傳統電能系統有較大的差異，提供電能的系統是整個智能化住宅的心臟，能夠為住宅提供“營養”和“血液”。家庭布線系統是將家庭中的電網納入同一個智能化系統中進行綜合管理，這一創新改變了傳統系統之間互不干涉、各自獨立的局面，能夠進一步實現集中統一部署。通過這種智能系統，能夠控制家中未成年人的上網時間，避免未成年人沉迷于網絡，影響學習。

盡管當前現代社會智能手機的普及率較高，但電話仍占據通信的一席之地，就如同新媒體不斷擴張，但報紙依舊有其生存空間一般。因此，在智能化社區建設過程中，電話通信系統是十分關鍵的組成部分。從社區居民的角度考察，電話通信分離于光纜網絡，能夠實現電話通信系統的方便性和實惠性。在解決電話通信系統問題時，可采用運營商制造模塊的方式布線。在智能化小區建設過程中，還要考慮有線電視的安裝需求，為了方便社區居民有線電視系統安裝，可以采用雙向傳輸的方式。

以廈門中交·國貿鷺原項目為例，該智能化社區主要針對智能化專網系統開展設計。整個智能專網系統包括物業辦公電腦服務系統、門禁控制系統、可視對講系統、車輛管理、充電樁預留數據點等數據傳輸系統。平臺接入設備主要包括攝像機、門禁控制器、可視對講機、單元門口機、圍墻機、道閘一體機、群控器等智能化設備。該智能社區主要采用水平超五類非屏蔽布線和主干六芯單模光纖解決方案，以核心層、接入層結構為主，單核心、單鏈路設計。核心層位于2 號樓1 層消防控制室，配置1 臺3kM 核心交換機作為單引擎和雙電源，并配備新一代專業防火墻。接入層置于各個樓棟弱電井、地下室和室外區域中，通過光纖和UTP5e 與核心層交換機聯網。在接入層交換機下行水平至攝像機、對講設備等的傳輸速率按100MB/s 進行設計，接入層上行核心層主干傳輸速率按100MB/s 進行設計。

4 結語

總的來說，在現代高層住宅設計中應用智能化設計理念，應體現以人為本的設計原則，真正做到安全、舒適和高效。在智能化社區系統設計和設備選擇等角度，應首先考慮設計理念的先進性及設備的標準化。此外，網絡的開放性、系統的拓展性和可靠性，也應成為智能化住宅系統考慮的要素。相對于國外智能化住宅而言，國內有關智能化住宅的研究設計起步較晚，且目前綠色住宅的智能化設計依舊停留在初期階段，必須借鑒其他發達國家的施工經驗。隨著智能化設計理念的不斷深入，打造更加安全、便捷、高效的智能化居住體系。