智慧型樓宇簡介
智慧型建築是建築發展的高級階段。對於智慧型化技術的不斷發展,至今仍無統一的定義。“國際智慧型建築物研究機構認為通過對建築物的結構、系統、服務和管理方面的功能及其內在聯繫,以最最佳化的設計,提供一個投資合理又擁有高效率的優雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間。智慧型樓宇能夠幫助樓宇的主人、財產的管理者和擁有者等意識到,他們在諸如費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面將得到最大利益的回報。”
智慧型樓宇應具功能
據此,智慧型樓宇應具有如下功能:
1)智慧型建築通過其結構、系統、服務和管理的最佳結合提供一種高效和經濟的環境。
2)智慧型建築在上述環境下為管理者實現最小的代價提供最有效的資源管理。
3)智慧型建築能夠幫助其業主、管理者和住戶實現他們的造價、舒適、便捷、安全、長期的靈活性以及市場效應的目標。
智慧型建築通常由樓宇自動化系統、通信自動化系統、辦公自動化系統組成。
1)樓宇自動化系統(Building Automation)
樓宇自動化系統採用感測器技術、圖形圖象技術、計算機和現代通信技術對建築的電力、空調、電梯、冷水機組、熱力站、給排水、消防系統、保全監控、出入門控制等設備實行全自動的綜合監控管理。包括樓宇自動化管理、出入管理、磁卡識別系統、保全監控系統、防火系統以及各種設備控制與監視系統等。它們建立在綜合布線系統之上,將完成如下基本功能:各類參數的實時控制和監視、各種動力設備的起停控制與監視、各種設備運行狀態顯示、設備非正常狀態的報警、動力設備的節能控制。
2)通信自動化系統(Communication Automation) 通信自動化系統提供建築內外的一切語言和數據通信,主要包括:
a.以程控交換機為核心的電話,傳真等為主的通訊網路。
樓宇自動化系統(BAS)對整個建築的所有公用機電設備,包括建築的中央空調系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、電梯系統,進行集中監測和遙控來提高建築的管理水平,降低設備故障率,減少維護及營運成本。
b.設計樓宇自動化系統的主要目的在於將建築內各種機電設備的信息進行分析、歸類、處理、判斷,採用最最佳化的控制手段,對各系統設備進行集中監控和管理,使各子系統設備始終處於有條不紊、協同一致和高效、有序的狀態下運行,在創造出一個高效、舒適、安全的工作環境中,降低各系統造價,儘量節省能耗和日常管理的各項費用,保證系統充分運行,從而提高了智慧型建築的高水平的現代化管理和服務,使投資能得到一個良好的回報。樓宇機電設備監控系統,作為智慧型建築樓宇自動化系統非常重要的一部分,擔負著對整座大廈內機電設備的集中檢測和控制,保證所有設備的正常運行,並達到最佳狀態。
c.建築設備自動化系統通常包括暖通空調、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防範等子系統。根據我國行業標準,BAS又可分為設備運行管理與監控子系統和消防與安全防範子系統。一般情況下,這兩個子系統宜一同納入BAS考慮,如將消防與安全防範子系統獨立設定,也應與BAS監控中心建立通信聯繫以便災情發生時,能夠按照約定實現操作權轉移,進行一體化的協調控制。
d.建築設備自動化系統的基本功能可以歸納如下:
1)自動監視並控制各種機電設備的起、停,顯示或列印當前運轉狀態。
2)自動檢測、顯示、列印各種機電設備的運行參數及其變化趨勢或歷史數據。
3)根據外界條件、環境因素、負載變化情況自動調節各種設備,使之始終運行於最佳狀態。
4)監測並及時處理各種意外、突發事件。
5)實現對大樓內各種機電設備的統一管理、協調控制。
6)能源管理:水、電、氣等的計量收費、實現能源管理自動化。
7)設備管理:包括設備檔案、設備運行報表和設備維修管理等。
樓控系統採用的是基於現代控制理論的集散型計算機控制系統,也稱分散式控制系統(Distributed contro systems簡稱DCS)。它的特徵是“集中管理分散控制”,即用分布在現場被控設備處的數字直接控制裝置(DDC)完成被控設備的實時檢測和控制任務,克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規儀表控制功能單一的局限性。安裝於中央控制室的中央管理計算機具有CRT顯示、列印輸出、豐富的軟體管理和很強的數字通信功能,能完成集中操作、顯示、報警、列印與最佳化控制等任務,避免了常規儀表控制分散後人機聯繫困難、無法統一管理的缺點,保證設備在最佳狀態下運行。
b.建築內的區域網路,把建築內的各種終端、微機、工作站、主計算機與資料庫等聯網,實現數據通信。
c.與國內外建立遠程數據通信網路。先進的通信自動化系統即可傳輸語言、數據,還可以傳輸圖象等多媒體信息,不同功能用途的建築,對通信要求有所不同,應根據套用需求,提供相應的套用系統。
3)辦公自動化系統(Office Automation)辦公自動化系統由高性能的傳真機、各種終端、微機、文字處理機、主計算機、聲像設備等現代化辦公設備與相應的軟體組成。主要用於文字處理、辦公服務、公文文檔等綜合管理,以及電子票務、電子郵件、電視會議以及電子數據交換等。
綜合布線系統是智慧型建築的基礎架構,以EIATIA標準和ISOIEC11801國際綜合布線標準為基準,綜合布線系統結構的設計組合一般可以劃分為六個獨立的子系統。每一個子系統均可視為各自獨立的單元組,一旦需要更改其中任何一個子系統時,不會影響到其他的子系統這六個字系統依次為:水平子系統;幹線(垂直)子系統;工作子系統;管理子系統(包括樓層間電信間子系統);設備間子系統;建築群子系統(即入口子系統)。
1)工作區子系統由工作區的終端設備連線到信息插座的連線線纜(3米左右)和連線器組成。
2)水平子系統由每一個工作區的信息插座開始,經水平布置一直到管理區的內側配線架的線纜組成。
3)幹線子系統由建築物內所有的(垂直)幹線所組成,即有多對數銅纜、同軸電纜和多模光芯光纖以及將此光纜連線到其他地方的相關支撐硬體組成,以提供設備間總配線架與幹線接線間樓層配線架之間的幹線路由。
4)管理區子系統由交叉連線、直線連線配線的(配線架)連線硬體等設備組成,以提供幹線接線間、中間接線間、主設備間中各個樓層配線架、總配線架上水平線纜與幹線線纜之間通信線路連線、線路定位與位移的管理。
5)設備間布線子系統由設備間中的線纜、連線器和相關支撐硬體所組成,它把公共系統的各種設備(如PABX、主計算機、NA等通信或電子設備)互連起來(直接連線起來)。
??6)建築群子系統將一個建築物中的線纜延伸到建築物群的另一些建築物中的通信設備和裝置上,它由電纜、光纜和入嘍處線纜上過電流過電壓的電器保護設備等硬體所組成。
音頻技術在智慧型建築領域的基本套用
音頻技術在智慧型建築領域基本套用有:
1) 公共廣播
??智慧型樓宇的公共廣播包括背景音樂、業務和事故緊急廣播等。公共廣播通常有特定的功能,例如背景音樂的連續播放、業務廣播的定時播放、事故緊急廣播和自動播放等等。
2) 背景音樂點播
??新技術的發展已經使得在建築的不同區域實現背景音樂點播成為可能,不同的區域可以根據不同的需求獨立點播所需要的背景音樂。
3) 會議系統
? 智慧型樓宇的會議系統由主席機(含話筒和控制器)、控制主機和若干部代表機(含話筒和登記申請發言按鍵)組成。主席機和代表是採用鏈式連線後接到控制主機上。主席機裝有優先發言鍵,可隨時中斷其他代表發言,代表機有申請發言按鍵,可向主席提出發言要求。控制主機除了起系統的控制作用外,一般還提供電源和頻率均衡。如有需要,這種系統也可以通過話筒耦合器與外地的話筒相聯,實現遠程電話會議目的。
視頻技術在智慧型建築領域的基本套用
視頻技術在智慧型建築領域基本套用有:
1) 共用天線電視系統
??電視接收天線分兩大類:地面電視接收天線和衛星電視接收天線。針對VHF頻段和UHF頻段的地面電視接收天線最常用的是引向天線,也稱為八木天線或波道天線。針對微波段的電視接收天線多為拋物面天線,同樣屬於微波段的衛星電視廣播其接收天線也為拋物面天線。
2) 視頻點播系統(VOD)
所謂視頻點播就是按照用戶的要求,隨時提供視頻服務的業務。視頻點播是一種用戶控制的視頻分配業務。它使每一個用戶可以通過它隨時看到自己最喜歡的影視節目。也就是說,在家裡即可隨時點播自己想看的系統伺服器儲存的各種節目,實現人與電視系統的直接對話。
3) 視頻會議技術
視頻會議是通常所說的電視會議,它利用現代圖像處理技術和通信技術,在相距遙遠的幾個地點之間召開會議的一種通信手段。它不需要把參加會議的人員從各地集中到一起。在召開電視會議時,處於兩地或不同地點的與會代表,既可以聽到對方的聲音,又能看到對方的形象,同時還能看到對方會議室的場景,以及在會議中展示的實物、圖片、表格、檔案等,“縮短”了與會代表之間的距離,增強了會議的氣氛使大家就像在同一處參加會議一樣,這可以及時了解情況,交流信息,縮短決策周期並能節省時間,節約經費,緩解交通緊急狀況。特別在處理突發性時間的關鍵時刻,更能發揮巨大的作用。
??4) 視頻監控系統
? 視頻監控系統已經是智慧型建築領域套用非常廣泛也十分成熟的一種套用。
辦公自動化是國內外正在蓬勃發展的一門多學科的綜合性套用技術,它涉及系統工程學、行為科學、管理學、人機工程、社會學等基本理論,以及計算機、通信、自動化等支持技術的大系統科學與工程。它是利用先進的科學技術,不斷使人的部分辦公業務活動物化於人以外的各種設備中,並由這些設備與辦公人員構成服務於某種目標的人機信息處理系統。
辦公自動化系統的基本功能有:數據處理;文字處理; 表格處理 ;語音處理 ;圖形與圖像處理 ; 輔助決策 ; 資料再現; 電子郵件; 電信會議。
辦公自動化的規模和複雜程度的取決要素
一個辦公自動化的規模和複雜程度取決於下列要素
1)辦公人員是第一要素
2)組織機構決定模式的層次等級
3)辦公制度
4)技術工具的先進程度是影響辦公質量的重要因素
5)辦公信息是辦公自動化的基礎
6)辦公環境包括具體的和抽象的、內部和外部的環境,其界面劃分受組織結構、經費等多種因素的制約,同時也影響到辦公自動化系統的規模和功能。