摘 要：随着人类文明的不断进步，人们对生活及办公环境的舒适、方便及安全都有了更高的追求。而科学技术的进步，人类已掌握了电子控制技术，在这些基础上，为了适应人们的要求智能建筑应运而生。本文论述了智能建筑、建筑智能化系统含义、发展历程及其应用。
关键词：智能建筑；职能化系统；综合布线系统 一、智能建筑与智能化系统 智能建筑是现代建筑技术与现代通讯技术、计算机技术、控制技术相结合的产物，具有十分鲜明的信息社会的时代特征。概括来说，智能建筑是以建筑为平台，利用系统集成方法，将智能型计算机、通信及信息技术与建筑艺术相结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，所获得的投资合理，适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活及更具人性化的建筑物。 智能建筑的“智能化”主要是在一座建筑物内进行信息管理和对信息综合利用的能力。这个能力涵盖了信息的采集和综合、信息的分析和处理以及信息的交换和共享。也可以理解为智能建筑就是具备了综合信息应用和设备监控与管理自动化能力的建筑，它依托4C(即Computer 计算机技术、Control自动控制技术、Communication 通信技术、CRT 图形显示技术)技术，构建楼宇设备自控系统、通信网络系统、物业管理自动化系统，并把现有分离的设备、功能、信息等综合集成一个相互关联、统一、协调的系统，用以提供高技术的智能化服务与管理。智能化系统作为其中一部分起到了重要的作用。 建筑智能化系统(Building Intelligent system)是智能建筑中应用的电信息系统， 包括通信网络系统、办公自动化系统、建筑设备监控等系统以及智能化集成系统。智能建筑是一个综合的系统化工程，运用系统工程的观点，将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(住、用户需求服务)和管理(物业运行管理) 四个基本要素进行优化组合，提供一个投资合理、具有高效、舒适、安全、方便环境的建筑物。它主要满足两个基本要求：对办公大楼来说，大楼智能化系统应当有一套管理、控制、运行、维护的通信设施， 能以较低的费用及时与外界取得联系；对于智能化系统的使用者来说，大楼的智能化系统应有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。如上所述，智能化系统是智能建筑的必要条件，可见智能化系统在智能建筑中占据着举足轻重的位置。 二、智能建筑的发展阶段 1.初期 在初始阶段, 智能建筑设计市场是以弱电系统集成商为主、建筑设计院为辅的时期, 由于当时智能建筑处于摸索阶段, 再加上各集成公司之间水平的差异, 最后设计完成的智能建筑存在着各种各样的问题。 2.中期 到了20世纪末, 一些实力较强的建筑设计院看到了自身在建筑设计中的不足, 于是成立了专业的智能建筑设计所, 使智能建筑设计发展到了第二个阶段。在该阶段, 建筑智能化系统由设计院与系统集成商共同进行设计, 其中方案、扩初及施工图的设计由设计院完成, 而装修深化设计由系统集成商完成。建筑设计院与系统集成商在智能化系统设计市场各有优劣, 两者相比, 设计院在对建筑的理解, 对水、电及暖通等工种系统的了解方面, 在系统设计的合理性、完整性、遵循国家规范方面, 以及在图纸的规范化表述方面, 有着当然的优势; 而系统集成商则在对各系统产品的性能、现场的安装与调试方面占优势。因此, 尽管建筑设计院与系统集成商同时存在于设计市场, 但更有远见的建设方慢慢地了解双方的长处与短处后, 采取了两家结合的操作思路, 即由设计院承担智能化系统的施工图设计, 在设计完成后, 基本确定了系统规模及大致投资, 再实行施工招标, 确定由哪家弱电系统集成公司来施工。然后系统集成公司根据设计院的图纸及具体产品的性能指标进行深化设计, 并根据设计院弱电图纸进行现场的管线施工, 同时不影响工程建设进度。如此操作, 比直接委托设计施工一条龙服务更具优越性。 3.近期 如今美国新建和改建的办公大楼已有70%以上为智能建筑，日本从1985 年始建智能化大厦，并制定了从智能设备、智能家庭到智能建筑、智能城市的发展计划，目前已有65%以上的建筑实现智能化。新加坡政府计划将新加坡建成“智能城市花园”，韩国计划将其半岛建成“智能岛”，目前国内智能小区和智能住宅正以不可阻挡的迅猛势头在全国普遍展开，各种档次智能小区与智能住宅正如雨后春笋般兴建在中国国内，其数量之多、发展速度之快，位居全球之首。中国加入WTO 以及北京2008 年举办奥运会，对世界、对中国都是一件大事，对中国建筑业，对中国智能建筑行业更是一件大事，2008 年北京为举办奥运会，同时提出了“数字奥运”的口号，北京为实现这个目标将要建设众多数字化设施，这包括：2008 年奥运会的技术指挥中心、数据中心、信息资源中心和网络管理中心、安全监测中心及22 个现代化的体育场馆。提高场馆设施的智能化水平，这些本身就会增加对建筑智能化系统的需求，更为重要的是这些智能化系统的建设将会起到示范和推广作用，必将极大地推动智能建筑的进一步发展。 三、目前将要普及的系统——综合布线系统 80 年代后期综合布线系统逐步引入我国，作为开放式的传输平台，综合布线系统成为了是智能化建筑的高效神经系统综合布线系统是一种开放式的传输平台，是智能化建筑的高效神经系统。综合布线系统主要是针对建筑物内部以及建筑物间的计算机、通信设备和建筑设备自动化BAS ( Building Automat ion System) 等设备的布线而设计的, 所以, 布线系统的应用范围必须满足于各类不同的计算机、通信设备、建筑物自动化等设备传输弱电信号的要求。PDS( Premises Distribution System) 作为计算机与通信的配线系统, 表明它可以满足各种不同的计算机与通信的要求。 综合布线系统工程的设备配置主要是指各种配线架、布线子系统、传输媒质和通信引出端等的配置。以下是综合布线系统工程的设备配置： 1.单幢的中小型智能化建筑，其附近没有其它房屋建筑，不会发展成为智能化建筑群体。这种情况可不设建筑群配线架，也不需要建筑群主干布线子系统。在单幢智能化建筑中，设置两次配线点，即建筑物配线架和楼层配线架，只采用建筑物主干布线子系统和水平布线子系统。 2.单幢大型智能化建筑由于建设规模和建筑面积大，但目前用户信息点的分布密度较稀，如果对今后的发展或变化尚难确定时，为了节省本期工程建设投资，不按建筑群体考虑，采取与单幢中小型智能化建筑相同的综合布线系统方案。 3.单个建筑群配线架方案是在在智能化小区中，选择位于建筑群体中心位置的智能化建筑作为各幢建筑物通信线路和对公用通信网连接的最佳汇接点，并在此安装建筑群配线架。建筑群配线架可与该幢建筑的建筑物配线架合设，达到既能减少配线接续设备和通信线路长度，又能降低工程建设费用的目的。各幢智能化建筑中分别装设建筑物配线架和敷设建筑群主干布线子系统的主干线路，并与建筑群配线架相连 4.多个建筑群配线架方案是在当智能化小区的工程建设范围较大，且智能化建筑幢数较多而分散时，将该小区的房屋建筑根据平面布置适当分成两个或两个以上的区域，形成两个或多个综合布线系统的管辖范围，在各个区域内中心位置的某幢智能化建筑中分别设置建筑群配线架，并分别设有与公用通信网相连的通信线路。此外，各个区域中每幢建筑物的建筑群主干布线子系统的主干电缆或光缆均与所在区域的建筑群配线架相连。为了使智能化小区内的通信灵活和安全可靠，在两个建筑群配线架之间，根据网络需要和小区内管线敷设条件，设置电缆或光缆互相连接，形成互相支援的备用线路。 四、安装工程技术要求 1.远程处理机的安装要求 楼宇自动控制系统与各RPU之间的通信是透明的，可利用同一线路不同的RPU完成同一个控制系统。一般而言．BAS系统大量监控的是空调机组，所以将RPU布置在机房之中或附近．把空调机组控制系统使用后剩余的输入输出接口用于连接附近的水流量计、水位信号、照明控制等。为了日后的发展．RPU的接口要留出20～30％为宜。 线路安装要求 在BAS进行布线时，要注意某些线路需要专门的导线．如BAS的通信线路、温度湿度传感器线路、水位浮子开关线路、流量计线路等。它们一般需要屏蔽线。或者由制造商提供专门的导线。电源线与信号、控制电缆应分槽、分管敷设；DDC、计算机、网络控制器、网关等电子设备的工作接地应连在其他弱电工程共用的单独的接地干线上。智能建筑中安装有大量的电子设备．这些设备分属于不同的系统，由于这些设备工作频率、抗干扰能力和功能等都不相同-对接地的要求也不同。在安装中．按下述方法进行接地： (1)电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地。一般合用一个接地极，其接地电阻不大于4Ω：当电子设备的接地与工频交流接地、防雷接地合用一个接地极时．其接地电阻不大于1Ω。屏蔽接地如单独设置，则接地电阻一般为300Ω； (2)对抗干扰能力差的设备-其接地应与防雷接地分开。两者相互距离宜在20m以内．对抗干扰能力较强的电子设备．两者的距离可酌情减少 但不宜低于5m； (3)当电子设备接地和防雷接地采用共同接地装置时，两者避免雷击时遭受反击和保证设备安全。应采用埋地铠装电缆; (4)电缆屏蔽层必须接地．为避免产生干扰电流，对信号电缆和1MHz及以下低频电缆应一点接地；对1MHz以上电缆，为保证屏蔽层为地电位。应采用多点接地。闭路电视和工业电视都必须采用一点接地。 3.输入设备的安装要求 (1)安装位置应能正确反映其性能的位置，便于调试和维护的地方．不同类型的传感器应按设计和产品的要求和现场实际情况确定其位置； (2)水管型温度传感器、蒸汽压力传感器、水流开关、水管流量计不宜安装在管道焊缝及其边缘上开孔焊接； (3)风管型、湿度传感器、室内温度传感器、风汽压力传感器、空气质量传感器应避开蒸汽放空口及出风1∶3处； (4)管型温度传感器、水管型压力传感器、蒸汽压力传感器、水流开关的安装应在工艺管道安装同时进行； (5)风管压力、温度、湿度、空气质量、空气速度、压差开关的安装应在风管保温完成后进行。 4.输出设备的安装要求 (1)风阀箭头和电动阀门的箭头尖与风门、电动阀门的开闭和水流方向一致; (2)安装前宜进行模拟动作; (3)电动阀门的口径与管道径不一致时，应采取渐缩管件。但阀门口径一般不应低于管道口径二个档次，并应经计算确定满足设计要求; (4)电动与电磁调节阀一般安装在回水管上。 5.安装的其它要求 BAS的监控是由电脑按照编制好的程序进行的、设计工程大大简化。不需要进行各种设备的电气联锁图控制调节原理图等。只需要简单的监控原理图就可以满足要求。但设计人员必须编制较为详细的监控说明软件。另外还要向制造商提供各测量元件、控制器使用的条件清单。如管道规格、流体名称、压力、温度、流量等。以便制造商选用各种元件规格。安装人员一般只根据图纸及提供的主要元件的规格和数量进行组装。 五、现阶段智能化系统占工程总造价的比例 中国智能建筑市场充满无限商机，也充满着挑战。国内智能建筑市场广阔，据不完全统计，目前国内智能建筑的投资约占建筑总投资的5%～8%，有的地区可达10%。根据国家统计局的数据，过去五年内全国各地共完成房地产开发建设投资22042.22 亿元，若其中四分之一建筑实施智能化系统工程，并且以6%计算智能化系统工程投资，那么在过去五年内建筑智能化系统工程投资已达330 亿元。中国加入WTO 后，经济发展的国际化对办公建筑的智能化水平提出了更高要求，不仅对新建办公楼，而且对量大而面广的已有办公建筑的改造都提出了智能化需求。 结语：根据智能建筑电气设备工程的特点，严格按规范和施工工艺要求进行安装，必能确保系统开通和运行。建筑智能化是整个社会信息化的一个组成部分，智能建筑中很大服务功能具有较强的社会性。技术在进步、制度在变革，中国智能建筑充满着希望，也面临严峻挑战，需要不断地学习，不断地研究，共同探讨智能建筑的发展道路。 参考文献： [1] 张瑞武编著.智能建筑的系统集成及工程实施(上)[M]. 北京:清华大学出版社,2003. [2] 刘靖.论智能建筑设计的现状与未来.[J].科技风，2010.
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