智能建筑概念、结构和效益
一幢智能大楼是这样的一个独幢或多幢建筑物,它提供综合的设施供大楼管理者(业主)和住户使用。对大楼管理者而言,这些设施包括了一整套综合的管理、控制维护、安全监控、警报监视、建筑物内外的通讯系统(数据通讯,语音通讯和图像通讯等)、保安、防火和医护设施,车库管理系统,背景音乐,CCTV,CATV系统等,而对大楼租户而言,则除了工作环境中充满了舒适的、富有人情味的气氛从而激发其创造力、提高工作效率之外,还可以使用先进的计算机和数据通讯、语音通讯系统、自动化的办公设备和服务。这是从大楼管理者和租户的角度来看智能大楼。
智能建筑的定义
随着电子设备和通信技术的发展,以及高度信息化社会的到来,对建筑物内的信息系统设置起了很大的推动作用,以致出现了一个新概念,即智能建筑。
1980年,美国首先提出了这一概念,其研究工作也在不断的发展。美国智能建筑中心把智能建筑定义为:
通过对建筑物的四个基本要素,即结构、系统、服务、管理以及他们之间内在相互联系的最优化考虑,来提供一个投资合理的,但又拥有高效、舒适、温馨、便利的环境。
日本电设工业协会智能建筑协会把智能建筑定义为:它结合计算机、信息通信等方面的最先进技术使建筑物内的电力、空调、照明防灾、防盗、运输设备等,实现建筑物自动化、远程通信和办公自动化的有效运行,这三种功能结合起来的建筑,就是智能建筑。
智能建筑应营造的环境定义:
营造一种高品质的生活环境和高效率的工作环境的建筑就是智能建筑。环境方面的要求可以分为运行的六个方面:
》舒适性:使人们在智能建筑中生活和工作(包括工作区域),无论是心理上,还是生理上均感舒适。为此,空调、照明、消声、绿化、自然光及其他环境条件应达到较佳和最佳条件。
》高效性:提高办公业务、通信、决策方面的工作效率;提高节省人力、时间、空间、资源、能量、费用以及建筑物所属设备系统使用管理方面的效率。
》方便性:除了办公使用方便外,还应该具有高效的信息服务功能。
》适应性:对办公组织结构的变更、办公方法和程序的变更以及设备更新等适应性要好,对服务设施的变更要稳妥迅速,对办公设备、办公机器、网络功能变化和更新换代时的适应过程中,不妨碍原有系统的使用。
》安全性:除了要保证生命、财产、建筑物安全外,还要防止信息网信息的泄漏和被干扰,特别是防止信息、数据被破坏,防止被删除和篡改以及系统非法或不正确使用。
》可靠性:努力尽早发现系统的故障,尽快排除故障的影响和波及面减至最小程度和最小范围。 智能建筑应具有的功能方面的定义
从功能角度分析,目前智能建筑应具备的功能包括:
》具有高度的信息处理功能。
》信息通道不仅局限与建筑物内,而且与外界的信息通信系统有构成网络的可能。
》所有信息通信处理功能,应随技术进步和社会需要而发展,为未来的设备和配线预留空间,具有充分的适应性和可扩性。
》要将电力、空调、防灾、防盗、运输设备等构成综合系统,同时要实现统一控制,包括将来新添的控制项目和目前还被禁止统一控制的项目。
》实现以建筑物最佳控制为中心的过程自动控制,同时还要通过管理系统实现设备管理自动化。
对于智能建筑的一些理解
》智能建筑是一个动态的概念。它将随着电气、电信等领域研究成果的涌现应用而发展
》对智能建筑有若干功能要求。如三个自动化功能、六个环境功能等。但是,着眼点不同,会引起功能考虑上的差异。例如,一个地处自然气候条件十分怡人的建筑,可能无需考虑空调系统,继而也就可能不再需要建筑物自动化中的空调部分。
》智能建筑应是以建筑物为整体,把各个分别作为独立系统进行安装设计的系统,用LAN等信息通信系统构成的综合系统。或者说是集成系统。
》智能建筑不应失去人的主观能动性。由于各种自动化的功能而不能失去人的主观能动性。任何有生命力的系统应为发挥人的主观能动性提供充分条件,更具体的说就是应提供良好的人机界面,使人们能够为创造和改进环境的舒适性充分发挥作用。
》智能建筑各系统的接口应实行标准化:设置计算机、数字交换机,用LAN等信息通信网将各个终端和各种设施连接起来,共享所积累的数据资源,传送和处理信息,有了计算机电视电话、公用设施的控制系统、安全控制系统的标准化接口,把分散独立的系统,综合集成为一体就有了前提条件,各系统间进行信息交换,各种系统的功能有机结合就有了可能,当然,最终还是为了建造成理想的智能建筑。
智能大楼的结构
》建筑物自动化系统BAS(BuildingAutomationSystem)
建筑物自动化系统是将建筑物内的电力、照明、空调、给排水、运输、广播、通讯、防灾、保安等设备以集中监视和管理为目的,构成的一个综合系统。
》办公自动化系统OAS(OfficeAutomationSystem)
》消防自动化系统FAS(FireProtectionAutomationSystem)
》安保自动化系统SAS(SecurityAutomationSystem)
》通信自动化系统CAS(ComunicationAutomationSystem)
智能大楼的子系统
》商用建筑综合布线系统
- 智能大楼中,一切通讯都要经过大楼内的通讯线(铜芯线或光缆),并且所有通讯设备(数字数据设备,语音设备)及控制设备的改变,都要求布线系统功能能够适应变化;而布线系统本身可以保持不变或只做适当的调整。因为这些缆线是在建筑物建成时,就已经被暗埋在地板下、楼板中、夹线中、吊顶上、铁管中等,改变这些线路将非常费时,费工,费钱,给楼主和租户带来很大损失。这就要求所有的缆线、接插件、设计方法、连接实现方法等一系列环节都要使用国际标准,这里即商用建筑综合布线系统。它是大楼的智能化得以实现的基础。
- 尽管现行许多建筑物通讯系统中也使用标准的线缆和接插件,但由于设计思想、连接、实现方法等是非标准的,因此布线系统仍旧是非结构化布线系统。
- 此外,我们还可以使用网络的物理布线管理系统实现对整个楼内物理布线、设备、设备间的连接关系进行管理,并给出文档。从而使物理布线的管理更为经济、有效。
》建筑自动化管理系统
- 事实上,智能大楼内包含了许多看起来相对独立但实际上又紧密相关的子系统和单元,如果将建筑自动化管理系统分解开来,大致有如下的一些子系统∶
- 能源控制管理系统。主要是对电力和其它能源消耗的控制(供热、通风、空调、电梯、不间断电源、供水等),目的是降低成本,并创造出一个舒适的工作环境。
- 安全紧急控制子系统。主要是火警,对有毒气体的探测与报警,大楼内保安系统;进一步还有装有智能卡(SmartCard)的出入门、电梯、办公室等,以对这些地方的出入、存取的合法进行检验。
- 电视指向、新闻发布、广播子系统。主要是向大众(包括来访顾客、租户)提供访问路径指向,金融、股票、房地产等消息的发布。
》通讯及计算机网络设备
- 该子系统和自动化管理子系统一样,建立于商用建筑综合布线系统之上。主要提供大楼内外的一切语音和数据通讯。安装于楼内的程控交换机(PBX)主要完成电话及传真业务,将来可实现综合业务数字网(ISDN)。楼内的计算机主干网将外界(国内、国际)的各种信息(金融、股票、房地产等)迅速送到各行业租户办公桌上的计算机设备;同时,将楼内各客户之间的信息根据客户自己的要求,相互传送。主干网将是容错的。
》网络管理子系统
主要包括管理整个大楼或建筑群的计算机网络、语音网络、大楼自控系统、综合布线系统的计算机管理硬件、软件、文档和人员。此部分涵盖所有其它三个子系统,在智能大楼应用后,整个大楼能否正常、高效地运作,这是一个关键的部分。
建造智能大楼的效益
建造智能大楼有几个明显效益,它的设计目标和传统的办公大楼有明显的区别。
》智能大楼的第一个设计目标是∶各种信息资源收发的场所。它首先是一座沟通世界的信息大楼。这与仅注重空间使用效率的传统大楼有极大的不同。传统大楼对一些需时常改变的办公环境难以应付,尤其是涉及移动不同类型的通讯设备(数据、语音)或增添新的办公自动化设备的场合,更谈不上对这些设备和办公空间的有效管理了。而智能型大楼则在事先就考虑了这些情况,并满足未来商业发展和新技术发展的需求。
》智能大楼的第二个设计目标是∶确保在此工作或访问此处的人感到便利和满意。
》智能大楼的第三个设计目标是∶大楼管理的合理化。由于大楼的绝大多数设施,诸如冷热水、空调、通讯、照明等,都使用计算机系统进行控制和管理,因此使得楼宇可以使用很少量的管理人员,便可以为租户提供更为周详的服务。而且管理更优化、更精确,节省下来的一部分费用,可用于提高人员素质和更新设备,使大楼的管理和服务以良性循环的方式运转。
》智能大楼的第四个目标是∶能够迅速、方便、经济地适应社会环境的变迁及工作性质的多样性和复杂性。租户的变化,租户各自引进的办公自动化设备的多样性,不同的商业目的、策略,当面临这些问题时,智能大楼能够提供经济有效的手段来解决问题。
因此,智能型大楼是以高科技为基础的办公环境,具有非常高的系统集成度和弹性,创造出增强工作效率和创造力的愉快的工作环境,也使业主在大楼租赁经营中保持绝对竞争优势,或因现代化的智能大楼为企业树立良好的形象,而使企业在市场竞争中处于优势的地位。
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