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智能化在建筑中的應用

所屬欄目:智能科學技術(shù)論文 發(fā)布日期:2010-09-17 17:50 熱度:

  摘要:隨著計算機技術(shù)和自動化技術(shù)等IT技術(shù)的高速發(fā)展,使樓宇自動化技術(shù)在科技與應用兩個方面都得到了前所未有的發(fā)展,本文介紹了智能化在建筑中的應用。
  關(guān)鍵詞:樓宇自動化系統(tǒng);智能建筑;發(fā)展
  0引言
  人類最早的建筑物只是用于遮陽避雨、防風御寒。隨著人類社會科學技術(shù)和生產(chǎn)力的發(fā)展,為改善建筑物內(nèi)外環(huán)境條件和提高建筑物內(nèi)外環(huán)境質(zhì)量提供了有效的技術(shù)手段和廣泛的可能性,附加于傳統(tǒng)建筑意義之上的環(huán)境、安全等設(shè)備的數(shù)量及功能要求越來越多,技術(shù)水平越來越高,投資、運行耗能和維護費用也越來越高。為了充分有效在發(fā)揮設(shè)備潛力,提高系統(tǒng)的整體效能,降低設(shè)備運行耗能和系統(tǒng)運行,維護費用,實現(xiàn)建筑物設(shè)備自動控制的樓宇自動化系統(tǒng)(BAS,BuidingAuromationSyktem)成為建筑技術(shù)不斷發(fā)展的必然要求和自動化技術(shù)在建筑領(lǐng)域應用的必然結(jié)果。在樓宇自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合通信技術(shù)、計算機技術(shù)和其它科學技術(shù)而形成并迅速發(fā)展的智能建筑(IB,IntelligentBuiding)則能更好地滿足人們對建筑物環(huán)境安全、
  舒適、便捷、高效等要求。
  1樓宇自動化與智能建筑的起源與發(fā)展
  近年來隨著國內(nèi)國民經(jīng)濟和科學技術(shù)的快速發(fā)展,特別是技術(shù)、計算機技術(shù)和自動化技術(shù)等IT技術(shù)的高速發(fā)展,使樓宇自動化技術(shù)在科技與應用兩個方面都得到了前所未有的迅猛發(fā)展。
  樓宇自動化系統(tǒng)的發(fā)展與其他領(lǐng)域自控系統(tǒng)的發(fā)展是相似的,最早的樓宇自控系統(tǒng)是氣動系統(tǒng),氣動控制系統(tǒng)的能源是壓縮空氣,主要用于控制供熱、供冷管道上的調(diào)節(jié)閥和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的空氣輸配管道調(diào)節(jié)閥。當時由于市場的競爭和用戶的需求,這種控制技術(shù)也進行了標準化,標準化的主要內(nèi)容是統(tǒng)一壓縮空氣的壓力和有關(guān)氣動部件。在標準的規(guī)范下,許多控制設(shè)備生產(chǎn)廠商的控制設(shè)備可以互換,這樣不僅可以滿足用戶的需求,更重要的是有利于市場競爭,促進了樓宇控制系統(tǒng)的發(fā)展。
  智能建筑是逐步發(fā)展起來的,在上世紀八十年代末,九十年代初,隨著科學技術(shù)飛速發(fā)展,特別是以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)的計算機、通信和控制技術(shù)的迅猛發(fā)展,為滿足人們這些需要提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
  在八十年代末建設(shè)部編制的《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中,就已經(jīng)提出了樓宇自動化和辦公自動化,對智能建筑理念和各種系統(tǒng)有了比較全面的涉及。主要是將電話、有線電視系統(tǒng)接到建筑,并利用計算機對建筑中機電設(shè)備進行控制和管理。各個系統(tǒng)是獨立,相互沒有聯(lián)系,與建筑結(jié)合也不密切。
  雖然把綜合布線這樣一種布線方式技術(shù)的引入曾使人們對智能建筑的概念產(chǎn)生一些誤解。但它確實吸引了一大批通信網(wǎng)絡(luò)進入智能建筑領(lǐng)域,促進了信息技術(shù)行業(yè)對智能建筑發(fā)展的關(guān)注。同時由于綜合布線系統(tǒng)對語音通信和數(shù)據(jù)通信的模塊化結(jié)構(gòu),在建筑內(nèi)部為語音和數(shù)據(jù)的傳輸提供了一個開放的平臺,加強了信息技術(shù)與建筑功能的結(jié)合,對智能建筑的發(fā)展和普及產(chǎn)生了巨大的作用。
  1995年中國工程建設(shè)標準化協(xié)會通信工程委員會發(fā)布了《建筑與建筑綜合布線系統(tǒng)和設(shè)計規(guī)范》,促進了通信網(wǎng)絡(luò)和辦公自動化系統(tǒng)在建筑中的應用。推動了智能建筑的發(fā)展。
  對智能建筑一個重要推動力來自九十年代中國的房地產(chǎn)開發(fā)熱潮,人們發(fā)現(xiàn)了智能建筑這個標簽的商業(yè)價值。迅速膨脹的市場在鍛煉和培養(yǎng)一支智能建筑設(shè)計和施工隊伍的同時,設(shè)計與施工質(zhì)量尚無相應的國家和行業(yè)標準。
  為此建設(shè)部在1997年頒布了《建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計管理暫行規(guī)定》,1998年10月又頒布了《建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計和系統(tǒng)集成專項資質(zhì)管理暫行辦法》以及與之相應的《執(zhí)業(yè)資質(zhì)標準》兩個法令。規(guī)定了市場準入標準,確保市場的秩序和產(chǎn)品的質(zhì)量。
  如果說把綜合布線當作智能建筑的全部,同似過于簡單化,那么盲目追求智能建筑一體化集成,則對智能建筑不分對象和需要,過于復雜化了,針對智能建筑系統(tǒng)集成這個問題,建設(shè)部建筑智能化文化教育工作專家委員會1999年在北京舉辦了“智能建筑系統(tǒng)集成高峰論壇”,與會代表就智能建筑系統(tǒng)集成的必要性、如何進行系統(tǒng)集成等有關(guān)問題進行了研討,有關(guān)代表提出了系統(tǒng)集成應該主要是以樓宇自控系統(tǒng)為主的系統(tǒng)集成、和利用開放標準進行系統(tǒng)集成的觀點,這些觀點在后來的系統(tǒng)集成實踐中成為主要指導思想。
  這種實踐務(wù)實的思想,在2000年出臺的國家標準《智能建筑設(shè)計標準》中得到了充分的體現(xiàn)。同年信息產(chǎn)業(yè)部頒布了《建筑與建筑群綜合布線工程設(shè)計規(guī)范》和《建筑與建筑群綜合布線工程驗收規(guī)范》,這些國家級標準規(guī)范的制定為我國智能建筑健康有序發(fā)展提供了保證。
  中國對智能建筑的最大貢獻是開發(fā)智能小區(qū)建設(shè)。建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)促進中心于1999年底頒布了《全國智能化住宅小區(qū)系統(tǒng)示范工程建設(shè)要點與技術(shù)導則》(試行稿),導則計劃用5年時間,組織實施全國智能化住宅小區(qū)系統(tǒng)示范工程,以此帶動和促進我國智能化住宅小區(qū)建設(shè),以適應21世紀現(xiàn)代居住生活的需要。
  推動智能化住宅小區(qū)建設(shè)的主角是電信運行商,人們試圖通過投資建設(shè)一個到達各家各戶的寬帶網(wǎng)絡(luò),并以此網(wǎng)絡(luò)開展各種增值服務(wù)如:電子商務(wù)、網(wǎng)上娛樂、遠程教育、遠程醫(yī)療及其他各種數(shù)據(jù)傳輸和通信業(yè)務(wù)等,并以這些增值服務(wù)來回收投資。為了規(guī)范寬帶用戶駐地網(wǎng)運營市場,促進互聯(lián)網(wǎng)和寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展,信息產(chǎn)業(yè)部于2001年出臺了《關(guān)于開放用戶駐地網(wǎng)運營市場試點工作的通知》及《關(guān)于開放寬帶用戶駐地網(wǎng)運營市場的框架意見》。
  雖有人對這種發(fā)展建筑智能化的思路持懷疑態(tài)度,但這并不影響“寬帶網(wǎng)”成為建筑智能化行業(yè)。更重要的是他將會改變?nèi)藗冞M行建筑智能化建設(shè)的技術(shù)路線和運作模式。
  2樓宇自動化系統(tǒng)
  樓宇自動化系統(tǒng)(BAS),是將建筑物或建筑群內(nèi)的電力、照明、空調(diào)、給排水、防災、保安、車庫管理設(shè)備或系統(tǒng),以集中監(jiān)視、控制和管理為目的的而構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。通過對建筑(群)的各種設(shè)備實施綜合自動化監(jiān)控與管理,為用戶提供安全、舒適、高效的工作與生活環(huán)境。
  樓宇自動化系統(tǒng)主要包括的內(nèi)容有:變配電子系統(tǒng)、照明子系統(tǒng)、空調(diào)與冷熱源子系統(tǒng)、電梯子系統(tǒng)、環(huán)境保護與給排水系統(tǒng)、停車場管理與門禁子系統(tǒng)等。它利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將分散在各子系統(tǒng)中的控制器邊接起來,并通過計算機網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)各子系統(tǒng)與中央監(jiān)控管理級計算機之間的信息通信,以達到分散控制、集中管理的功能模式。
  3智能建筑的概述
  智能建筑系統(tǒng)是指利用系統(tǒng)集成方法,將智能計算機技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)與建筑藝術(shù)有機結(jié)合,通過對設(shè)備的自動監(jiān)控,對信息資源的管理和對使用者的信息服務(wù)及其與建筑的優(yōu)化組合,所獲得的投資合理,適合信息社會需要,并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點的建筑物。智能建筑是以建筑為平臺,兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合,向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。其具體內(nèi)涵是:以綜合布線為基礎(chǔ),以計算機網(wǎng)絡(luò)為橋梁,綜合配置建筑內(nèi)的各種功能子系統(tǒng),全面實現(xiàn)對通信系統(tǒng),辦公自動化系統(tǒng),建筑內(nèi)各種設(shè)備(空調(diào),供熱,給排水,變配電,照明,電梯,消防,公共安全等)的綜合管理。
  4河南省智能建筑市場發(fā)展的前景
  河南以省會鄭州為中心,北距京津唐,南下武漢三鎮(zhèn),西入關(guān)中平原,東至滬、寧、杭等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),其直線距離大都在600-800公里之內(nèi)。京廣、京九、焦枝、隴海、新菏等鐵路干線縱橫交織于河南,優(yōu)越的地理位置條件,密切了河南與全國各地的聯(lián)系。在當前大力發(fā)展社會主義市場經(jīng)濟、開發(fā)中西部地區(qū)的形勢下,對全國經(jīng)濟活動中的承東啟西,通南達北的重要作用是其它省區(qū)不可比擬的。智能建筑已成為新的亮點,網(wǎng)上獲取豐富多彩的信息服務(wù)已成為新的時尚,隨著時代的前進與發(fā)展,“智能建筑”范圍也在不斷地發(fā)展與充實。在某種意義上,可以認為“數(shù)字化城市”是“智能建筑”概念的一個具有特殊意義的擴展。
  參考文獻:
  [1]華東建筑設(shè)計院.智能建筑設(shè)計技術(shù).第二版.上海:同濟大學出版社,2002
  [2]秦兆海,周鑫華.智能樓宇技術(shù)設(shè)計與施工.北京:清華大學出版社,2003
  [3]馬飛虹.建筑智能化系統(tǒng)-工程設(shè)計與監(jiān)理.北京:機械工業(yè)出版社,2003

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