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座人智能建筑主流技术及其应用

发布时间:2021-10-20 04:29:03 阅读: 来源:感应器厂家

智能建筑主流技术及其应用

翻开人类建筑史,可以发现,智能建筑这一诞生不到20年的新生事物,以其高效、安全、舒适和便利等优点,势不可挡地进入现代高层建筑。智能建筑在世界上采取GB7631.1⑻7抗磨液压油L-HM68(其粘度相当于旧牌号40号)被誉为世纪性建筑,是一个国家综合国力和科技水平的具体表现,智能建筑也将成为二十一世纪世界建筑发展的主流。

本文所称智能建筑的主流技术,就是既指是先进技术又是流行技术,即工程中通常应采用的技术。考虑的基点是:工程不是科研,工程不宜采用最先进的科研新技术,而应采用成熟的先进技术。

这些主流技术包括智能建筑从BAS、CNS及OAS(简称3S)向上层发展而成为系统集成(SystemIntegration简称SI),向下延伸为3S各自包括的各个子系统(大约十余个子系统)。涉及领域之广泛,内容之深入均超出了前人所达到的广度与深度。近几年,我国智能建筑总量已达上千幢,其发展速度已名列世界前茅。特别在运用世界智能建筑主流技术方面,或者说引导世界智能建筑主流技术方面,我国也不会太落后于世界发达国家。甚至国外有关专家发出感叹,当今世界智能建筑技术推动的源头在中国。有这样的评论,作为一名中国智能建筑专家很引为自豪。我认为其主要原因是中国经济的高速发展,有巨大的智能建筑市场需要的推动,再加上我国广大专家的努力分不开。

限于篇幅,本文不在每个子系统主流技术的具体方面展开,这也非几千字的文章所能说清楚,只是从宏观上提出论点。并结合江苏省近百幢智能建筑营造过程中考虑谈谈主流技术运用。旨在介绍主流技术及其应用中考虑的出发点,以使我省智能建筑既先进又不浪费,为提高新建的建筑质量而抛砖引玉。

一、当前世界智能建筑主流技术的探讨

1、结构化布线系统(StructureCableSystem简称SCS)

首先说明该小标题中没有 综合 二字,是考虑到综合布线系统从诞生到今,还未见到能把新有弱电系统信号线统统包括在内的综合布线系统实际工程。这是因为传送监控图象信号要加适配器,造价高;传送BAS控制信号又嫌SCS路径长,不合算,所以目前SCS主要传送语言及数据信号,给人们造成了综合布线不综合的印象。故我认为,为避免误导,现阶段不宜提综合布线系统,而是提结构化布线系统为宜。

SCS的主流技术要求是:

(1)信息点:除语言点,数据点采用5类或超5类UTP或STP以外,应预留或设光纤到桌面(FibertoDesk)点,占15%左右。暂时不用的话可采用吹光纤技术,预埋光纤管。

(2)垂直干线:采用多膜光纤传送数据信号,大对数3类线传送语言信号,并建议预留一部分大对数5类线作传送数据信号的备份。

(3)配线架:语言采用背架式,数据采用Patchpanel。MDF和IDF均采用19英寸标准机柜。

(4)为便于物业管理及减少跳线,建议推广应用SCS计算机管理系统。几年前IBDN等公司也曾开发过,但至今未见实用。以色列RIT公司新推出的Patchview系统具有国际领先水平。有条件工程应考率采用计算机管理系统,对减少跳线,加强物管大为有益。外国有些公司提出的千兆比布线,有点超前,在主干上可以考虑,但水平线缆用5类或光纤传输,速率足够可用。采用UTP还是STP应视大楼功能而定。一般的工程采用UTP即可满足要求,不要盲目追求高性能。抗电磁干扰要求较高的医院、金融大厦应采用STP,其中,瑞士Datwyler产品性能较好。

2、楼宇自控系统(BAS)

世界上高层建筑BAS产品从五十年代就开始采用模拟式自控,六、七十年代改进为数字式自控,八十年代采用专用微型计算机进行管理、监控与显示,技术趋于成熟,取名为集散式(即集中管理、分散控制)自控系统。主要技术特征是采用了DDC(DirectDigitalControl)技术,它是8位或16位微处理机。由运算、存储模块及输入/输出模块构成控制单元,也是目前社会上广泛应用的BAS产品,其代表产品有Hongyell公司EXCEL5000系列、Johnson公司METASYS系统、Landis staefa公司S600、Andover公司Contium(TM)系统、SingaporeE E公司ST8200系统和Siebe公司NETWORK8000系统等。

九十年代中期,BAS系统向系统集成方向发展,开始考虑上层控制总线与其它子系统(消防FA、闭路电视监控CCTV、出入口管理系统等)连。由于BAS的信号传输和数据通信的通信有了统一的通信协议,对多个供应商不同系统之间的集成,可采用BACnet(BuildingAntomationControlNerwork)互联标准(NASISPC135)。该标准由美国暖通空调学会(ASHRAE)制订,世界上已有100多个公司承认并参加,已于1996年正式批准成为美国标准,1997年成为欧洲标准。

美国Echelon公司于1992年提出了LONWORKS技术,它标志着控制系统络的新纪元。当今,LONWORKS技术已从工业自控发展至智能建筑BAS自控系统,它的开放性,互操作性,可靠性,无中心控制等突出优点已被世人所公认。目前世界上各大BAS公司纷纷推出这类新产品,如Siebe公司1/A(INTELLIGENT/Automation)系统,HoneywellEXCEL5000OPEN型,西门子楼宇科技下属竺吉尔.马四法公司S600APOGUE等。此外,美国VACOM公司与我国合资成立的佛山康联自动化工程公司,产品有BAS-K3000,1997年在三水市恒益国际酒店等三个工程使用。此外,德国ISC公司开发的''傻瓜型''BAS系统(SeaChange),也引人注目。

Lonworks虽是先进技术,但至今还不完善,主要问题是不配套,系统软件与应用软件接口协议还未解决,在BAS各种传感器中还未普遍采用Echelon芯片,目前的lonworks系统产品多数还处于过渡阶段。因此从事Lonworks技术开发的公司必须加快进度,推出全套完整成熟产品,否则工程会处于半拉子,造成严重后果。业主必须保持清醒的头脑。我认为现阶段不宜将Lonworks抄得过热,工程中仍可广泛采用比较成熟的BAS集散式控制系统,因为它既满足舒适性,又可节能30%,已有很多成功的先例。

3、系统集成(SI)

当今世界是信息技术(IT)时代,各行各业都在搞系统集成,智能建筑更是与SI紧密相关。

什么是智能建筑SI?

关于系统集成的定义,国际上至今还不明确。由江苏省建委和技术监督局98年3月发布的 智能建筑化系统工程设计标准 中,提出SI是将智能建筑内不同功能的子系统通过系统集成的方式,将它们在物理上和逻辑上连接在一起以实现综合信息,资源和整体任务的共享。最终目的是使用户得在浇灌混凝土时留出锚固地脚螺钉的孔洞及安装电路、传感器的管道到满足其要求的最佳方案。

目前,系统集成技术尚不成熟,但一些系统集成商炒得火热,从IBMS乃至I2BMS及I3BMS,即IBMS为IntegratedBuildingManagementSystems;I2BMS为IntegratedIntelligentBuildingManagementSystems;I3BMS为IntegratedIntelligentInternetBuildingManagementSystems;这种划分不能说没道理,但这三者是同出一辙,只是集成程度上的差异。江苏省 建筑智能化系统工程设计标准 是按三级划分,即一级为一体化系统集成(IBMS);二级为准系统集成(BMS);三级为可系统集成。现阶段可以达到的比较成熟的技术是准系统集成(BMS),即实现建筑内机电设备的集中监视和管理功能,具体地说是在BAS平台11月29日实现FA、CCTV及CPS等系统的集成。

4、其他主流技术概要

(1)火灾报警与消防联动控制:对智能大楼而言,不能采用传统型消防系统,宜采用智能型火灾探测报警系统,即具有智能探测和智能监测兼有的系统。目前,国外最新提出的是采用模糊人工神经络分布智能火灾报警系统以及多元复合高性能探测器,可满足现代智能建筑防火的需要。

(2)闭路电视监控系统

目前惯用的监控系统,最大优点是采用长延时录像机,它的录象图象质量差又不便于保留和损耗大的缺陷,无法与先进的数字压缩式监控系统相抗衡。后者的优点是光盘录像,清晰度高,但价格昂贵。目前主流技术是采用数字压缩式与传统模式相结合方案,比较适合我国国情。

(3)三合一

此前,语言、数据和电视图像是三个系统分开传送,缺点是既不经济又施工复杂。目前世界主流技术是三合一,即利用电缆双向传输方式,能同时传送三种不同信号。这是发展趋势,但具体实施还有不少困难。目前出现的有纯双绞线铜缆,混合光纤/铜缆、无线接入和纯光纤等。

目前以混合光纤/双绞线为主流技术,世界各国较为普通的作法是光纤到路边(FTTC),光纤到远端节点(FTTR),光纤到大楼(FTTB)等与铜缆混合,是铜缆向钝光纤过渡的理想方案。

其他子系统的主流技术因限于篇幅,将另文发表。

二、智能建筑主流在江苏的应用

迄今为止,江苏省已建和在建的智能建筑总量在100幢以上,其中,省会南京约占一半,苏州、无锡、常州约占30幢,现以南京市为例:

其中金融有:中国银行(20F,2.5万平方米)、工行大厦(27F,5.4万平方米)、中信银行(28F,4.2万平方米)、农行金穗大厦(28F,5.4万平方米)、证券大厦(32F,5.8万平方米)。

税务有:市国税大厦(30F,4万平方米)、省国税大厦(21F,2.6万平方米)、市地税大厦(22F,2万平方米)、省地税大厦(24F,2万平方米)。

保险公司有:人保大厦(28F,3万平方米)、华盈大厦(14F,1.6万平方米)。

房地产开发有:金鹰大厦(58F,14.7万平方米)、金丝利大厦(52F,10万平方米)。

、出版局有:云湖大厦(30F,3万平方米)、新华大厦(52F,8.5万平方米)。

邮电有:鼓楼大街大厦(28F,3万平方米)、通信指挥调度楼(26F,2.2万平方米)、金山大厦(32F,3万平方米)。

医院有:南京军区总医院新病房大厦(15F,3.4万平方米)、江苏省省级机关医院大楼(16F,2万平方米)。

商业贸易有:南京国际贸易中心(28F,6万平方米)、金外滩大厦(28F,3万平方米)、江苏国贸大厦(28F,3万平方米)、SUMEC大厦(22F,2.6万平方米)、汇鸿大厦(28F,5万平方米)、状元楼大厦(13F,21万平方米)。

其他还有禄口国际机场新大楼、省公安厅指挥大楼(19F,2万平方米)、南京铁路客运服务楼(28F,4.8万平方米)、南京博物院新展厅等。

99年上半年招标的大楼有:南京广播电视大厦(26F,3.5万平方米)、南京国投大厦(25F,4万平方米)、江苏省政协大楼(8F,1.6万平方米)、下半年还有南京图书馆新大楼、招商局国际金融中心(52F,18万平方米)、江苏省电视台新彩电中心(45F,8.5万平方米)等。

江苏省其他经济发达城市也兴建了不少智能大厦,其中比较有影响的是泰州春兰集团科技大厦(28F,3万平方米)、苏州国际商城(18F,21万平方米)、苏州工业园区国际大厦(18F,5.6万平方米)、常州中国银行大厦(26F,3.3万平方米)等。

在我国改革开放政策推动下,建设部和江苏省建委的正确导向对江苏省智能建筑业起到了很大的促进作用。

继北京、上海成立智能建筑学会之后,1996年5月30日,江苏省智能建筑学术委员会正式成立,依托在省土建学会及自动化学会,这是全国第三个成立的智能建筑学会,二年来共发展智能建筑工程技术人员二百多人。学会奉行技术开放和市场开放原则,欢迎国内外有实力的公司到江苏进行竞争。学会每年召开一次学术年会,平均每月举办一场技术交流报告会,学术气氛的浓厚,促进了业主及建筑设计研究院的交流,智能建筑主流技术得到了广泛重视与应用,反映在江苏省91929年美国人 Peterson.E.(彼特逊)对尺寸效应进行了1系列试险,提出了应力集中系数的理论值9年上半年几个大型智能建筑工程的招标书中。如:江苏省政协大厦,在招标书中明确提出如本文所述的SCS、BAS、SI等主流技术,引起了国内外工程公司的高度重视,特别是国外有实力的大公司也为之震动,促进了他们技术开发。

要不要搞SI?这是建筑业主最头疼的问题,江苏省政协大楼的招标书中明确要求搞SI,七家投标商报价从5万元到120万元,令人啼笑皆非。投标的这些单位无论是方案以及随后的实地调查均不能令人满意,这是系统集成商的一个悲剧,也令人失望。我个人认为,系统集成属于1+1>2的高科技新课题,国内外有很多高质量文章涉及此领域。理论上肯定是能成立的,但是目前条件还不成熟。

目前,江苏采用BMS系统集成的大楼有中信银行南京分行,工商银行南京分行及苏州工业园区国际大厦等,估计占大楼总量的1/4。这个统计数字虽不尽如人意,但毕竟是现实。据了解,国内几家有实力的公司已经开发了系统集成系统,其中有北京华埠特克(Wave-Tek)科技发展有限公司的IBCIS智能建筑设备中央集成系统、北京德达数据公司的智能建筑综合管理集成系统IBIS-2000等;国外公司如新加坡宇博系统工程公司的智能建筑物管理集成系统EagleyePSCADA等,广东省邮电科技大楼就采用了该公司产品。作者衷心希望智能建筑主流技术能广泛应用于我国智能建筑,让千百幢智能建筑屹立在中华大地上,为人类文明作出新贡献。

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