樓宇智能化在建筑中的應(yīng)用

李爾強(qiáng)

摘要：樓宇智能化技術(shù)在智能樓宇建筑中的應(yīng)用十分廣泛，本文從不同方面闡述它的綜合性技術(shù)。

關(guān)鍵詞：樓宇智能化技術(shù)；BAS系統(tǒng)；消防系統(tǒng)；防盜報(bào)警系統(tǒng)

前言

隨著樓宇建筑智能化的發(fā)展，樓宇智能化技術(shù)在智能樓宇建筑中的應(yīng)用也越來越廣泛。建設(shè)智能樓宇的目標(biāo)包括三個(gè)方面即提供安全、舒適、快捷的優(yōu)質(zhì)服務(wù)；建立先進(jìn)科學(xué)的綜合管理機(jī)制；節(jié)省能耗與降低人工成本，這三個(gè)目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)將完全取決于樓宇智能化技術(shù)在智能樓宇建筑中的應(yīng)用程度。

1智能樓字的組成

智能樓宇的內(nèi)涵包括BAS建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)、OAS辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、CAS通信自動(dòng)化系統(tǒng)和SCS結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)等主系統(tǒng)。智能樓宇的發(fā)展在我國已呈現(xiàn)出幾種趨勢(shì)：（1）國家、政府高度重視，在科研和政策等方面積極地進(jìn)行支持和引導(dǎo)，使之朝著健康的方向發(fā)展；（2）已發(fā)展成為一個(gè)新興的技術(shù)產(chǎn)業(yè)；（3）采用最新高科技成果，向系統(tǒng)集成化、管理綜合化、智能城市化和高智能人性化的方向發(fā)展；（4）智能樓宇的功能朝著多元化方向發(fā)展。

1.1 BAS系統(tǒng)的作用

BAS系統(tǒng)是樓宇智能化的基礎(chǔ)，它可以調(diào)節(jié)、控制建筑物內(nèi)的各種設(shè)施如供熱與通風(fēng)、給排水、空氣調(diào)節(jié)、變配電、照明、電梯、消防、安保、能源管理等，可檢測、監(jiān)視并控制使其處于最佳運(yùn)行狀態(tài)；自動(dòng)監(jiān)測并處理一些突發(fā)事件如停電、火災(zāi)等；對(duì)電力、供熱、供水的使用、調(diào)節(jié)與管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，從而保證工作和居住環(huán)境既安全可靠，又節(jié)約能源（據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示節(jié)能可達(dá)20%-25%），而且舒適宜人。BAS系統(tǒng)中控制的主要內(nèi)容為空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備，如對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)視和管理、對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)視和管理、對(duì)給排水系統(tǒng)的監(jiān)視和管理、對(duì)照明水系統(tǒng)的監(jiān)視和管、對(duì)電梯系統(tǒng)的監(jiān)視和管理、可根據(jù)業(yè)主的需要提供與第三方系統(tǒng)集成的接口?？蛇_(dá)到的目標(biāo)為：（1）設(shè)備控制加強(qiáng)了能量管理；（2）節(jié)約人力、物力提高工作效率；（3）延長設(shè)備壽命；（4）保證舒適的環(huán)境。BAS系統(tǒng)的典型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架圖如下：

上層是一個(gè)中央控制站，也就是管理層。管理層是基于以太網(wǎng)的客戶機(jī)，服務(wù)器和瀏覽器，服務(wù)器體系，遵循標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，與MIS等其它系統(tǒng)處于同層的網(wǎng)絡(luò)體系中，構(gòu)筑企業(yè)網(wǎng)Intranet?？沙浞掷貌季€系統(tǒng)來進(jìn)行高速、可靠的數(shù)據(jù)交互和通訊，實(shí)現(xiàn)中央站、數(shù)據(jù)處理設(shè)備和專用控制接口設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信，達(dá)到資源共享和管理。通過這層網(wǎng)絡(luò)可以把建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中所有監(jiān)控信息及時(shí)地反饋到信息共享管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫，顯示所有監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)、監(jiān)測數(shù)值和調(diào)節(jié)設(shè)定值，還用于調(diào)度管理工作、采集數(shù)據(jù)的歸檔、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表管理等。

中間層是自動(dòng)化控制層，分站Excel控制器（DDC兼網(wǎng)關(guān)）通過以太網(wǎng)與EBI中央站基于國際標(biāo)準(zhǔn)BACnel/IP或CBUS協(xié)議進(jìn)行通信。

低層為LonWorks現(xiàn)場總線連接的各種LonM～k微控制器（如VAV控制器）、輸入輸出模塊，組成現(xiàn)場總線層。微控制器和輸入輸出模塊分別連接傳感器和執(zhí)行器，實(shí)行信號(hào)的監(jiān)測和控制信號(hào)的執(zhí)行。傳感器（如溫度、濕度、壓力、流量和液位等傳感器）檢測現(xiàn)場和設(shè)備的參數(shù)、運(yùn)行情況，并把數(shù)據(jù)上傳給DDC進(jìn)行處理。執(zhí)行器接受DDC的指令控制各種閥門、風(fēng)門和變頻器的動(dòng)作。

BAS系統(tǒng)將各個(gè)控制子系統(tǒng)集成為一個(gè)綜合系統(tǒng)，其核心是集散控制系統(tǒng)，它是由計(jì)算機(jī)技術(shù)、自控技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人際接口技術(shù)相互發(fā)展?jié)B透而產(chǎn)生的。集散控制系統(tǒng)的核心是中央監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)與管理計(jì)算機(jī)，它通過信息通信網(wǎng)與各個(gè)子系統(tǒng)的控制器DDC相連，組成分散控制、集中監(jiān)控和管理的功能模式，現(xiàn)場控制程序下載在DDC內(nèi)，各子系統(tǒng)間也能通過通信網(wǎng)絡(luò)相互進(jìn)行信息交換和聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制管理，最終形成統(tǒng)一的由BAS運(yùn)作的整體。

1.2安保系統(tǒng)的作用

在智能樓宇中，安保系統(tǒng)是不可缺少的。智能樓宇對(duì)安保系統(tǒng)有如下要求即防范、報(bào)警、監(jiān)視與記錄。防盜報(bào)警系統(tǒng)一般由探測器、區(qū)域控制器和報(bào)警中心的計(jì)算機(jī)選用的具體原則是要根據(jù)保護(hù)對(duì)象的重要程度、保護(hù)范圍的大小和防御對(duì)向的特點(diǎn)和性質(zhì)。如何把所觀察到的完全記錄下來這就要靠電視監(jiān)視系統(tǒng)，它是智能樓宇安保系統(tǒng)的可視視窗，是智能樓宇所不可缺少的，一般是由攝像、傳輸、控制、顯示和記錄四個(gè)部分組成。典型的數(shù)字化安保系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架圖如下：

1.3消防系統(tǒng)的作用

智能樓宇大多是以高層的賓館和辦公室的大樓為主，因此它對(duì)消防系統(tǒng)有著很高的要求，這主要是由建筑物本身的重要性所決定的。智能樓宇消防系統(tǒng)一般是由火災(zāi)探測與報(bào)警系統(tǒng)、通報(bào)與疏散系統(tǒng)、滅火控制系統(tǒng)和防排煙控制系統(tǒng)幾部分組成。智能消防系統(tǒng)綜合運(yùn)用了自動(dòng)檢測技術(shù)、現(xiàn)代電子工程技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等?；馂?zāi)自動(dòng)檢測技術(shù)可以準(zhǔn)確可靠地探測到火災(zāi)所處的位置，自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，計(jì)算機(jī)接到火情信息后自動(dòng)進(jìn)行火情信息處理，并據(jù)此對(duì)整個(gè)建筑內(nèi)的消防設(shè)備、配電、照明、廣播以及電梯等裝置進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制?？梢?，消防系統(tǒng)的智能化程度極高，它可以受控于BAS主系統(tǒng)，也可以獨(dú)立工作，并可與通信、辦公及保安等其他子系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑的綜合智能化。

2怎樣使智能樓字“安全、健康、舒適和提高工作效率”

2.1聲頻系統(tǒng)的使用

智能樓宇中的背景音樂廣播、火災(zāi)緊急報(bào)警、各種會(huì)議和娛樂設(shè)施等都用到聲頻系統(tǒng)，合理設(shè)置這些系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)智能樓宇“安全、健康、舒適和提高工作效率”必不可少的條件。聲頻系統(tǒng)中主要考慮的是擴(kuò)聲系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)和會(huì)議聲頻系統(tǒng)。擴(kuò)聲系統(tǒng)一般包括音源、聲學(xué)環(huán)境、調(diào)音臺(tái)、功放、揚(yáng)聲器等幾部分組成，擴(kuò)音系統(tǒng)應(yīng)從最大聲壓級(jí)、傳聲增益、聲音不均勻度、傳輸頻率特性、總噪聲、系統(tǒng)失真、語言清晰度等方面的技術(shù)指標(biāo)去衡量其性能的好壞。用于背景音樂、業(yè)務(wù)和事故緊急廣播等的公共廣播通常有特定的功能，公共廣播根據(jù)實(shí)際要求應(yīng)由計(jì)算機(jī)控制和管理，實(shí)現(xiàn)智能化。由于商業(yè)和辦公之用的智能樓宇當(dāng)然少不了會(huì)議室，因此也就要用到會(huì)議聲頻系統(tǒng)，可以是最簡單的會(huì)議系統(tǒng)，包括主機(jī)、控制主機(jī)和若干部代表機(jī)，根據(jù)實(shí)際也可以有將一種語言同時(shí)翻譯成兩種或兩種語言的同聲傳譯系統(tǒng)，以及有國內(nèi)外上千人參加會(huì)議的大型國際會(huì)議系統(tǒng)。

2.2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的使用

要想實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代樓宇的智能化也離不開信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，它涉及到的方面有建筑物內(nèi)部有線電話、有線電視、電信會(huì)議等話音和圖像通信；樓宇設(shè)備自動(dòng)監(jiān)測、運(yùn)營管理、住戶共用信息處理及專用信息處理等系統(tǒng)中設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信；各種廣域網(wǎng)連接。總之，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及信息技術(shù)是實(shí)現(xiàn)樓宇智能化所不可缺少的，因此應(yīng)知道信息的分類和表示、傳輸介質(zhì)和方式、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、局域網(wǎng)技術(shù)；另外還需掌握通信網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)如公用電信網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)、PABX通信網(wǎng)絡(luò)、ISDN網(wǎng)絡(luò)等。再者，智能樓宇也需要共用天線電視系統(tǒng)，它可以接收一般的有線電視，也可以根據(jù)實(shí)際需要自辦節(jié)目，而且實(shí)現(xiàn)了信息雙向化，所以非常受歡迎。

2.3IBM系統(tǒng)的運(yùn)用

智能樓宇要想提高其運(yùn)營效率當(dāng)然離不開智能樓宇的綜合管理系統(tǒng)即IBM系統(tǒng)。IBM系統(tǒng)是一個(gè)一體化的集成監(jiān)控和管理的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)大廈內(nèi)所有信息資源的采集、監(jiān)控和共享，通過系統(tǒng)對(duì)信息的整理、優(yōu)化、判斷，向大廈的各級(jí)管理者提供決策的依據(jù)和執(zhí)行控制與管理的自動(dòng)化：向大廈的使用者提供安全、舒適、快捷的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。根據(jù)服務(wù)對(duì)象的不同和管理的需要，可將IBM劃分為樓宇物業(yè)管理信息系統(tǒng)、樓宇公共信息服務(wù)系統(tǒng)和入住大廈用戶信息系統(tǒng)等三個(gè)子系統(tǒng)。

3小結(jié)

總而言之，樓宇智能化技術(shù)是一門關(guān)于計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、給排水、供熱與通風(fēng)、建筑供配電、弱電系統(tǒng)、建筑自動(dòng)化系統(tǒng)、傳感技術(shù)、管理技術(shù)為一體的綜合性技術(shù)，只有掌握實(shí)際情況，靈活運(yùn)用這些技術(shù)，才能建造出具有現(xiàn)代化水平的智能化樓宇。尤其在現(xiàn)代化的大樓設(shè)計(jì)下，就更要注意智能化技術(shù)的運(yùn)用。對(duì)上文提出來的幾點(diǎn)都是在智能樓宇中會(huì)出現(xiàn)的，在樓宇智能化技術(shù)運(yùn)用中一定要把握好，認(rèn)真對(duì)待，這樣才能在建筑上起到作用，才能為居民提供更優(yōu)質(zhì)的居住環(huán)境。