浅谈智能建筑设计

田 华 赵文学

21世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。因此建筑智能化是21世纪建筑的长远发展方向。智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物,是为了适应社会信息化与经济国际化的需要应运而生的。智能建筑的实现是现代高科技的结晶,它完美地体现了建筑艺术与信息技术的结合。智能建筑的最终受益者应该是在其中生活、工作的人。发达国家的智能建筑发展到今天,已经不是单纯的高新技术产品的简单化,而是采用高新技术来实现人的需求、改善和提高人工环境的品质,更好地为人服务。我国智能建筑虽起步晚,但发展迅猛,呈现了巨大的市场潜力,我国广大工程技术人员,经过实践,总结、提高,为实现建筑智能化发挥着积极的作用[1,2]。

1 智能建筑的概念

智能建筑的概念,随着现代高新技术的发展而变化,它还只是一个相对的概念。国际上至今并无统一的定义。在我国,GB T/50314-2000智能建筑设计标准中给出了智能建筑的定义。所谓智能建筑,“它是以建筑为平台,兼备建筑设备,办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及他们之间的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”。

2 智能建筑的构成[3]

2.1 通信网络系统(Communication Networks System)

该系统是通过交换设备来转接声音、数据和图像,借助公共通信网与建筑物内部PDS的接口来进行多媒体通信的系统。目前,公共通信网在我国有城市电话网、长途电话网、数据通信网CHINAPAC和CHINADDN。若需要用卫星通信建立VSAT网,可租用卫星转发器以实现C波段到CU波段的卫星通信。多媒体通信的业务则有语音信箱、电视电话会议系统、传真、移动通信等。随着全国通信基础设施装备水平的提高,光纤进大楼(FTTB)、光纤进小区(FTTZ)已大量的使用在新建工程中,于是各种宽带接入的驻地网为拓展新的通信业务提供了发展基础。该系统是大楼和外界信息共享的窗口。

2.2 办公自动化系统(Office Automation System)

该系统是一个计算机网络与数据库技术相结合的系统,利用计算机的多媒体技术,提供集文字、声音、图像为一体的图文式办公手段,为各种行政、经营的管理与决策提供统计、规划、预测支持,实现信息库资源共享与高效的业务处理。一般OA系统分为两个部分:物业公司提供的信息服务和内部事务处理的OA系统,大楼使用机构与租用单位的业务专用OA系统。该系统是建筑物的重要应用系统,其安全运行是大楼用户有效工作的保障。

2.3 建筑设备监控系统(Building Automation System)

该系统是通过中央计算机系统的网络将分布在各监控现场的区域智能分站连接起来,以分层分布式控制结构来完成集中操作管理和分散控制的综合监控系统。BA系统的目标是对建筑物内所有建筑设备进行全面有效的监控和管理,以保证建筑物中的所有设备处于高效、节能和最佳运行状态,确保建筑的机电设备的安全运行。

2.4 安全防范系统(Security Automation System)

该系统主要分为两类:一类为消防系统,另一类为安保系统。消防系统具有火灾自动报警与消防联动控制功能,是一个专用计算机系统。安防系统常设闭路电视监控系统、出入口控制系统(门禁系统)、防盗报警系统、巡更系统等。SA系统24 h连续监控建筑物的重要区域与公共场所,一旦发生突发事件,立即报警并采取相应对策,以确保建筑物内的人员和财物的安全。

2.5 综合布线系统(Generic Cabling System)

该系统是智能建筑中构筑信息通道的设施。它采用光纤通信电缆、铜芯通信电缆及同轴电缆,布置在建筑物的垂直管井与水平线槽内,一直通到每一层面的每个用户终端。PDS可以以各种速率传送话音、图像、数据信息。OA,CNS,BA及SA的信号从理论上都可以由PDS传输。因而,也称其为智能建筑的神经系统。

2.6 建筑物管理系统(Building Management System)

该系统是为对建筑设备实现管理自动化而设计的计算机系统,它把相对独立的BA系统、SA系统和OA系统采用网络通信的方式实现信息共享与互相联动,以保证高效的管理和快速的应急响应。

3 智能建筑设计应注意的问题[4]

3.1 设计系统性

智能建筑是通过计算机网络和控制网络技术,把构成智能建筑的各主要子系统的各个分离的设备、功能和信息等集成一个相互关联的、统一的和协调的系统之中,使该资源达到充分的信息共享,以减少资源的浪费和硬件设备的重复投入,实现真正意义的统一、实用、高效、便利、可靠、低耗等目的。

因此,智能建筑的设计应由具有智能建筑设计资质总承包单位的设计院来承担,从智能建筑的需求目标出发,充分考虑资金的合理性,研究分析技术设计、产品、信息、环境、政策等方面的可行性,制定出智能化系统总体构想。设计中始终执行国家、行业、地方的设计标准,遵循国家的方针政策,坚持技术先进成熟、经济合理、实用可靠,系统设计和设备选型符合标准,且要求具有开放性、灵活性和可扩展性,能给集成商创造一个良好的建筑平台环境。

3.2 设计优化

优化设计是智能建筑建设的合理化手段。设计方案既要保持系统的先进性、实用性、开放性,又要优化配置并尽可能的减少业主的投资成本。技术经济性应是优化设计首要考虑的问题。系统集成商必须对建筑物功能本身有充分的理解,才可能做出符合该建筑实际情况的具体实施优化方案;必须对安装工艺有丰富的经验,才能符合国家标准,才能通过质监部门的验收;必须掌握控制、通讯、计算机等主要的技术和产品性能,才能达到二次集成的目的。由于智能建筑系统的快速发展使得系统设计与系统实施的时间差造成系统设计的不合理因素大大增加,所以,系统集成商在投标时和中标后,必须根据总体设计方提供的系统设计施工图和招标文件,在满足相应要求的前提下,结合技术的发展和自身产品的特点,对系统设计进行优化和调整,得出符合标书要求的既先进又最经济的方案,在符合技术规格书要求的前提下按“低价者得”的原则评价。中标后的系统集成商应在总体设计方的指导下,根据系统设计施工图和具体的产品自行或委托设计方再进行优化设计,并经总体设计方同意后批准实施。

4 结语

智能建筑是人、信息和工作环境的智慧结合,是建立在建筑设计、行为科学、信息科学、环境科学、社会工程学、系统工程学、人类工程学等各类理论学科之上的交叉应用。智能建筑已经成为世界建筑发展的主要趋势,相信在不久的将来,智能建筑一定能发展兴盛起来,成为未来时代建筑的标志[5]。

[1]崔应峰.智能建筑的设计与发展前景[J].山西建筑,2008,34(9):49-50.

[2]陶 琳.谈智能建筑发展[J].陕西建筑,2006(127):3-5.

[3]崔芳丽.智能建筑设计方法研究[D].北京:中国农业大学,2005.

[4]刘锦华.智能建筑的系统性设计概论[J].甘肃科技,2009,25(21):144-155.

[5]屈雪妍.住宅的智能化与可持续性发展[J].陕西建筑,2008(155):5-6.