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智能建筑主流技術及其應用

09-03 12:21:39  瀏覽次數:285次  欄目:建筑工程技術
標簽:工程技術,建筑設計, 智能建筑主流技術及其應用,http://www.nvlbio.live

  翻開人類建筑史,可以發現,智能建筑這一誕生不到20年的新生事物,以其高效、安全、舒適和便利等優點,勢不可擋地進入現代高層建筑。智能建筑在世界上被譽為世紀性建筑,是一個國家綜合國力和科技水平的具體表現,智能建筑也將成為二十一世紀世界建筑發展的主流。

  本文所稱智能建筑的主流技術,就是既指是先進技術又是流行技術,即工程中通常應采用的技術?紤]的基點是:工程不是科研,工程不宜采用最先進的科研新技術,而應采用成熟的先進技術。

  這些主流技術包括智能建筑從BAS、CNS及OAS(簡稱3S)向上層發展而成為系統集成(SystemIntegration簡稱SI),向下延伸為3S各自包括的各個子系統(大約十余個子系統)。涉及領域之廣泛,內容之深入均超出了前人所達到的廣度與深度。近幾年,我國智能建筑總量已達上千幢,其發展速度已名列世界前茅。特別在運用世界智能建筑主流技術方面,或者說引導世界智能建筑主流技術方面,我國也不會太落后于世界發達國家。甚至國外有關專家發出感嘆,當今世界智能建筑技術推動的源頭在中國。有這樣的評論,作為一名中國智能建筑專家很引為自豪。我認為其主要原因是中國經濟的高速發展,有巨大的智能建筑市場需要的推動,再加上我國廣大專家的努力分不開。

  限于篇幅,本文不在每個子系統主流技術的具體方面展開,這也非幾千字的文章所能說清楚,只是從宏觀上提出論點。并結合江蘇省近百幢智能建筑營造過程中考慮談談主流技術運用。旨在介紹主流技術及其應用中考慮的出發點,以使我省智能建筑既先進又不浪費,為提高新建的建筑質量而拋磚引玉。

  一、當前世界智能建筑主流技術的探討

  1、結構化布線系統(StructureCableSystem簡稱SCS)

  首先說明該小標題中沒有“綜合”二字,是考慮到綜合布線系統從誕生到今,還未見到能把新有弱電系統信號線統統包括在內的綜合布線系統實際工程。這是因為傳送監控圖象信號要加適配器,造價高;傳送BAS控制信號又嫌SCS路徑長,不合算,所以目前SCS主要傳送語言及數據信號,給人們造成了綜合布線不綜合的印象。故我認為,為避免誤導,現階段不宜提綜合布線系統,而是提結構化布線系統為宜。

  SCS的主流技術要求是:

 。1)信息點:除語言點,數據點采用5類或超5類UTP或STP以外,應預留或設光纖到桌面(FibertoDesk)點,占15%左右。暫時不用的話可采用吹光纖技術,預埋光纖管。

 。2)垂直干線:采用多膜光纖傳送數據信號,大對數3類線傳送語言信號,并建議預留一部分大對數5類線作傳送數據信號的備份。

 。3)配線架:語言采用背架式,數據采用Patchpanel。MDF和IDF均采用19英寸標準機柜。

 。4)為便于物業管理及減少跳線,建議推廣應用SCS計算機管理系統。幾年前IBDN等公司也曾開發過,但至今未見實用。以色列RIT公司新推出的Patchview系統具有國際領先水平。有條件工程應考率采用計算機管理系統,對減少跳線,加強物管大為有益。外國有些公司提出的千兆比布線,有點超前,在主干網上可以考慮,但水平線纜用5類或光纖傳輸,速率足夠可用。采用UTP還是STP應視大樓功能而定。一般的工程采用UTP即可滿足要求,不要盲目追求高性能?闺姶鸥蓴_要求較高的醫院、金融大廈應采用STP,其中,瑞士Datwyler產品性能較好。

  2、樓宇自控系統(BAS)

  世界上高層建筑BAS產品從五十年代就開始采用模擬式自控,六、七十年代改進為數字式自控,八十年代采用專用微型計算機進行管理、監控與顯示,技術趨于成熟,取名為集散式(即集中管理、分散控制)自控系統。主要技術特征是采用了DDC(DirectDigitalControl)技術,它是8位或16位微處理機。由運算、存儲模塊及輸入/輸出模塊構成控制單元,也是目前社會上廣泛應用的BAS產品,其代表產品有Hongyell公司EXCEL5000系列、Johnson公司METASYS系統、Landis&staefa公司S600、Andover公司Contium(TM)系統、SingaporeE&E公司ST8200系統和Siebe公司NETWORK8000系統等。

  九十年代中期,BAS系統向系統集成方向發展,開始考慮上層控制總線與其它子系統(消防FA、閉路電視監控CCTV、出入口管理系統等)連網。由于BAS的信號傳輸和數據通信的通信網有了統一的通信協議,對多個供應商不同系統之間的集成,可采用BACnet(BuildingAntomationControlNerwork)互聯標準(NASISPC135)。該標準由美國暖通空調學會(ASHRAE)制訂,世界上已有100多個公司承認并參加,已于1996年正式批準成為美國標準,1997年成為歐洲標準。

  美國Echelon公司于1992年提出了LONWORKS技術,它標志著控制系統網絡的新紀元。當今,LONWORKS技術已從工業自控發展至智能建筑BAS自控系統,它的開放性,互操作性,可靠性,無中心控制等突出優點已被世人所公認。目前世界上各大BAS公司紛紛推出這類新產品,如Siebe公司1/A(INTELLIGENT/Automation)系統,HoneywellEXCEL5000OPEN型,西門子樓宇科技下屬竺吉爾.馬四法公司S600APOGUE等。此外,美國VACOM公司與我國合資成立的佛山康聯自動化工程公司,產品有BAS-K3000,1997年在三水市恒益國際酒店等三個工程使用。此外,德國ISC公司開發的''傻瓜型''BAS系統(SeaChange),也引人注目。

  Lonworks雖是先進技術,但至今還不完善,主要問題是不配套,系統軟件與應用軟件接口協議還未解決,在BAS各種傳感器中還未普遍采用Echelon芯片,目前的lonworks系統產品多數還處于過渡階段。因此從事Lonworks技術開發的公司必須加快進度,推出全套完整成熟產品,否則工程會處于半拉子,造成嚴重后果。業主必須保持清醒的頭腦。我認為現階段不宜將Lonworks抄得過熱,工程中仍可廣泛采用比較成熟的BAS集散式控制系統,因為它既滿足舒適性,又可節能30%,已有很多成功的先例。

  3、系統集成(SI)

  當今世界是信息技術(IT)時代,各行各業都在搞系統集成,智能建筑更是與SI緊密相關。

  什么是智能建筑SI?

  關于系統集成的定義,國際上至今還不明確。由江蘇省建委和技術監督局98年3月發布的"智能建筑化系統工程設計標準"中,提出SI是將智能建筑內不同功能的子系統通過系統集成的方式,將它們在物理上和邏輯上連接在一起以實現綜合信息,資源和整體任務的共享。最終目的是使用戶得到滿足其要求的最佳方案。

  目前,系統集成技術尚不成熟,但一些系統集成商炒得火熱,從IBMS乃至I2BMS及I3BMS,即IBMS為IntegratedBuildingManagementSystems;I2BMS為IntegratedIntelligentBuildingManagementSystems;I3BMS為IntegratedIntelligentInternetBuildingManagementSystems;這種劃分不能說沒道理,但這三者是同出一轍,只是集成程度上的差異。江蘇省“建筑智能化系統工程設計標準”是按三級劃分,即一級為一體化系統集成(IBMS);二級為準系統集成(BMS);三級為可系統集成,F階段可以達到的比較成熟的技術是準系統集成(BMS),即實現建筑內機電設備的集中監視和管理功能,具體地說是在BAS平臺實現FA、CCTV及CPS等系統的集成。

  4、其他主流技術概要

 。1)火災報警與消防聯動控制:對智能大樓而言,不能采用傳統型消防系統,宜采用智能型火災探測報警系統,即具有智能探測和智能監測兼有的系統。目前,國外最新提出的是采用模糊人工神經網絡分布智能火災報警系統以及多元復合高性能探測器,可滿足現代智能建筑防火的需要。

 。2)閉路電視監控系統

  目前慣用的監控系統,最大優點是采用長延時錄像機,它的錄象圖象質量差又不便于保留和損耗大的缺陷,無法與先進的數字壓縮式監控系統相抗衡。后者的優點是光盤錄像,清晰度高,但價格昂貴。目前主流技術是采用數字壓縮式與傳統模式相結合方案,比較適合我國國情。

 。3)三網合一

  此前,語言、數據和電視圖像是三個系統分開傳送,缺點是既不經濟又施工復雜。目前世界主流技術是三網合一,即利用電纜雙向傳輸方式,能同時傳送三種不同信號。這是發展趨勢,但具體實施還有不少困難。目前出現的有純雙絞線銅纜網,混合光纖/銅纜網、無線接入網和純光纖網等。

  目前以混合光纖/雙絞線網為主流技術,世界各國較為普通的作法是光纖到路邊(FTTC),光纖到遠端節點(FTTR),光纖到大樓(FTTB)等與銅纜混合,是銅纜網向鈍光纖網過渡的理想方案。

  其他子系統的主流技術因限于篇幅,將另文發表。

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