發布時間:2022-05-03 09:49:08
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇智能建筑論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1樓宇IT化規劃——立足行業,放眼全局
數字技術的發展使智能建筑應用進入到IP化時代,智能化系統集成將由面向設備的集成轉向面向應用的集成。樓宇智能化應用將隨著IT技術的發展日漸豐富,系統集成商自身的IT化能力也有待提高。可以預見系統集成商與IT方案商將逐漸互相融合。樓宇IT化規劃要立足行業特點,比如政府、商業、金融業、服務業等都有自身的運作模式、運行規律和功能訴求,其智能建筑功能要和行業背景相適應。同時,要放眼區域信息化發展環境,在與外界的協同中完成IT功能規劃。以濱城區為例,2011年在工信部指導下,制定了《濱城區電子政務頂層設計方案》,成為全區開展電子政務工作的藍本和政務中心功能規劃的坐標。濱城區政務中心作為政府智能建筑,被定位為全區信息化高地、統一信息基礎平臺、智能化政務服務場所,既是信息化場所,又是區域信息化的支撐平臺。
1.1IT化目標1)智能化系統基礎框架要兼顧當前應用和未來發展,充分結合物聯網、移動互聯網、云計算等新技術。2)構建全區統一的信息化基礎設施平臺,支持全區社會經濟發展。3)充分考慮中心入駐部門的信息化特殊需求,兼顧好智能化基礎框架和特殊需求的關系。
1.2IT化元素1)電子政務內網。與市級電子政務專網銜接,與互聯網物理隔離,連接區黨委、政府、人大、政協、部門,原則上不再向下延伸,主要滿足全區各級政務部門內部辦公、管理、協調、監督以及決策的需要。2)電子政務外網。滿足各級政務部門進行社會管理、公共服務業務系統部署要求,與互聯網邏輯隔離。覆蓋區級黨政單位,通過互聯網向下延伸到所轄街道(鄉鎮)。3)建設數據中心。按照云計算基礎設施技術架構,設置中心服務器區、數據存儲區、托管服務器區、優秀網絡區、線路設備區、安全系統區、設備配線區等7個區域,支持各部門政務業務應用統一部署。統一信息安全基礎設施,為全區電子政務業務應用系統提供統一的安全保障。4)建設政務外網門戶。面向全體公務員,提供統一認證、統一入口與統一展現服務,提供個性化的資源共享、業務協同、決策支持、學習交流、個人事務等服務。5)建設運維管理平臺。部署系統運行監控引擎和資源管理系統,監控網絡、主機、操作系統、應用軟件等的運行狀態,協助人員及時處置運維服務任務等。
1.3IT化進程1)強化基礎結構,追求持續擴展智能建筑是一個發展的概念,在基礎架構上追求結構性,留有擴展余地,在系統建設上量力而行,逐步完善。對于“基礎”,強調以數據中心為優秀的信息系統布局規劃、基礎網絡的健全、基礎應用的部署以及管理方式的虛擬化(軟件化);對于“擴展”,支持智能化裝備和系統的動態平滑擴展,隨需擴張。樓宇IT化進程要根據信息技術的發展,以及用戶的需求來決定其系統集成技術的應用,而不是為集成而集成。2)注重單體健全,追求區域協同智能政務中心在追求各單體智能化系統健全的同時,要放眼園區建筑群整體功能優化和優秀支撐能力建設,既能實現單體的“分散控制”,又能實現整體的“統一管理”。隨著信息社會的發展,樓宇單體智能化與外界的互動增多,因此,需要更加注重外聯信息接口預留。區域整體優化追求暢通的外界聯絡和區域單體之間的協同、聯動。智能化是一個過程,可持續發展是樓宇IT化的重要特性。這就要求依據實際需要、財力狀況和技術進步不斷發展,而不是為集成而集成,為IT化而IT化。
2智能化功能區布局——以功能布局結構化,呼應樓宇IT化
智能建筑結構化功能布局是支持樓宇IT化的結構基礎,有助于樓宇信息化系統互聯互通互操作以及可持續集成。以濱城區為例,濱城政務中心包括10棟綜合辦公樓的建筑群,是全區黨委政府集中辦公的場所,按照智能建筑標準規劃建設,對內進行統一管理,對外進行統一服務。根據現代政府社會管理和公共服務需要,中心分為基礎支撐區、優秀功能區和基礎辦公區。其中,基礎支撐區包括基礎網絡和基礎設施——以數據中心和各座樓弱電機房為主要載體;優秀功能區包括三大中心,即政務服務中心、政務管理指揮中心、物業管理中心;基礎辦公區包括各樓座部門辦公區。
2.1基礎支撐區1)數據中心數據中心是政務中心智能化系統的優秀,能夠向全區提供統一的基礎設施、信息資源和應用平臺以及統一安全保障體系,強調管理方式的虛擬化(軟件化)。2)基礎網絡濱城區政務中心基礎網絡包括政務外網、政務內網、部門專網、智能專網。其中,政務外網為各部門提供統一的互聯網出口和安全管控體系,便于政府業務類應用的統一部署和管理,提升政府服務社會的能力和水平;政務內網支持省、市及政府部門間網絡辦公,提升政務效率和質量;部門專網可通過分割形成多個部門專網(物理或邏輯),提高專網建設靈活性,避免重復建設;智能化專網實現政務中心建筑設備智能化控制,包括照明、空調、配電、安防等,提升園區品質和現代化水平。另外,在樓宇綜合布線方面,遵循合理夠用,適當冗余的原則。3)集成通信信息系統將走向高度集成,集成通訊是未來發展的趨勢。中心設園區運營商、廣電總接入機房,采用數字程控交換機,集成電信網和互聯網,為用戶提供語音、傳真、數據和視頻等多種通信方式。同時,為未來“三網融合”和統一通信提供基礎支撐。
2.2優秀功能區——三大中心1)政務服務中心。園區設立的政務服務中心,是一座獨立的二層樓,建筑面積近7000m2,定位為行政審批和便民服務窗口,體現政府管理和服務水平。2)政務管理中心。政務管理中心臨近數據中心,獨占一樓層,約1000m2,集中設置、布局政府部門聯系集中區、應急指揮控制區、培訓基地等應用平臺,呼應政府轉型形勢,提升政務管理和服務應用水平,使之成為創新社會管理和服務的新型政務管理服務平臺。3)物業管理中心。該中心在數據中心旁邊(便于共享相關數據),約200m2,主要用于集中管控園區安防、樓控、園區管理等。濱城政務中心作為開放式園區,社會車輛、人員大量涌入,無形中增加了秩序維護管理的難度。物業公司可借助高科技智能化手段,采取人防和技防相結合的措施,加強對園區公共道路、區域的動態巡邏、監控。另外,各單體建筑設置各自的管控中心,通過物業管理中心,能夠共享個監管中心數據,達到分散控制,集中管理的目標。
2.3基礎辦公區——各單體建筑辦公環境隨著信息社會的發展,樓宇單體智能化與外界的互動增多,因此,需要更加注重與外聯信息接口預留。1)采用4C技術,對建筑的電力、空調、電梯、給排水、消防、安保、門禁等設備實行全自動綜合監控管理,包括樓宇設備控制、安防、消防、一卡通、停車場等各種傳統智能化子系統建設。2)提供建筑內外的一切語音和數據通信,包括接入機房、內部局域網等。3)實現樓宇內辦公自動化,用于文字處理、辦公服務、文檔管理、視頻會議、數據交換、物業管理等。
3技術路線——走標準化
信息化建設使全球范圍的信息交換與共享得以實現,而只有在信息技術標準化前提下,信息系統才能有效地對內形成閉合循環,對外呈現開放式的對接和互聯,最終融入整個社會的大網絡,可持續發展。
3.1樓宇IT化困局樓宇智能化工程中存在許多異構系統、許多不同廠家的產品所構建的應用系統、許多為適應不同建筑使用功能的專業(私有)化應用系統以及許多協議并存的局面,造成了樓宇IT化的困局。
3.2傳統集成技術1)TCP/IP協議,其開放性可以把現行的各種局域網互連,為用戶提供靈活、高效、寬松、可靠的網絡環境,便于信息交流、信息共享。隨著千兆、萬兆以太網的成功應用,每座智能建筑都將擁有自己的Intranet主干網——IBMS集成系統的主干網絡。2)現場總線技術:開放性、分散性與數字通信是現場總線系統最顯著的特征,它突破了采用通信專用網絡的局限,采用了基于公開化、標準化的解決方案,把控制功能徹底下放到現場。現代總線技術的應用,用戶可以自由選擇不同廠商所提供的設備來集成系統,避免了因最初選擇某一品牌產品而被“框死”設備的選擇范圍的現象。3)中間件技術:瀏覽器/服務器計算模式已成為智能建筑集成系統主要的計算模式,中間件將成為智能建筑系統集成的橋梁。利用中間件能夠提高應用軟件系統的開發效率,使系統的可伸縮性和可擴展性更為理想。4)OPC枝術:在統一的OPC環境下,各應用程序可以直接讀取現場設備的數據,不需要逐地編制專用的接口程序,各現場設備也可直接與不同應用之間互連。OPC技術將成為智能建筑系統集成的主要方式。
4IT技術新發展
傳統集成技術主要解決建筑自身智能化問題,要實現樓宇IT化,還需要關注最新IT技術發展,關注未來城市信息化訴求。未來城市將會成為智慧城市,其優秀技術是云計算、物聯網、空間信息、移動互聯網、網絡技術以及大數據等。樓宇IT化就是要以先進的信息化手段,強化樓宇與信息社會的互聯互通互操作,最終融入智慧城市。
4.1物聯網物聯網是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡,能夠實現任何物品與物品之間進行信息交換和通信,達到“物物相連”。物聯網技術的廣泛應用將打破不同行業、不同部門之間的壁壘,實現數據的分享和整合,形成未來智慧城市的“傳感中樞”。
4.2云計算云計算是一種基于互聯網的計算方式,使IT基礎設施和應用平臺等資源以按需、易擴展的方式通過網絡獲取,它顛覆了人們使用計算機資源的傳統觀念。充分利用云計算的可擴展性和靈活性,為社會提供物美價廉的基礎設施和網絡服務。
4.3大數據物聯網、移動互聯網再加上傳統互聯網,每天都在產生海量數據,由此“大數據”應運而生。今后人們的決策行為將日益基于數據做出分析,而不是像過去更多憑借經驗和直覺做出。“大數據”為我們看待世界提供了一種全新的方法。
4.4移動互聯網目前,移動互聯網技術的發展和運用日益成熟,已經演變為互聯網業務的重要入口和主要創新的平臺,并且成為各種新型社會化媒體、電子商務、應用程序等信息資源交流的重要信息樞紐。6.5EPON——光纖寬帶接入技術EPON采用點到多點結構、無源光纖傳輸,利用PON的拓撲結構實現了以太網的接入,綜合了PON技術和以太網技術的低成本、高帶寬、擴展性強、靈活重組、方便管理等優點。可以預見,EPON將滿足未來三網融合和高清電視業務接入需求。總之,智能建筑只有不斷地吸納新的信息技術元素,才能確保樓宇IT化的生命力長盛不衰。
5設備選型
系統集成就是將大量不同性能、不同品牌的設備有效聯結在一起,構成一個互動的IT化整體。其中,設備的技術成熟度、兼容性及后期維保服務至關重要,是確定設備選購的重要依據。
5.1設備選型原則1)系統高穩定性。2)主流技術,可以保證用戶今后3年網絡發展的需要。3)主流設備供應商,所選網絡設備應考慮市場占有率大,且發展前景好的廠家。4)主流產品,所選用的產品應該是成熟的產品,已經有廣泛的使用范例并得到相關職能部門的檢測和認證。5)高性價比。
5.2功能性能定位用戶的應用訴求,以及由此制定的樓宇智能化方案是設備選擇的依據。以濱城區為例,通過業主、專家、系統集成商等多方討論,智能建筑智能化系統功能目標要點如下。1)建筑群子系統48芯鎧裝單模光纖連接數據中心和個單體建筑;24芯鎧裝單模光纖就近連接相臨單體建筑。通過冗余路由確保園區網絡暢通,園區實現無線AP全覆蓋。2)綜合布線樓內樓層間采用6芯多模光纖作為干線,工作點采用雙絞線(特殊房間,如會議室、審判庭等采用4芯多模光纖)。每個工作區包括4個專網信息點、2個外網信息點、1個語音點、1個有線電視接口,每層設1個8m2左右的弱電間。3)計算機網絡計算機網絡要求實現萬兆主干,千兆到桌面。優秀交換機,采用先進空分交換技術,提供更可靠的冗余性、安全性、全面業務支持和IPv6技術等;匯聚交換機,采用2個萬兆口、24個千兆口三層交換機;接入交換機采用千兆兩層交換機(包括4個千兆光電復用口)。對于網絡安全,采用防火墻整合流控設備,內外網各1套,并做雙工熱備。4)程控交換機程控交換機(PBX)采用數字IP式。對外語音通信,租用電信部門PRI數據中繼線與公網電話網連接;內部通信通過SIP中繼,實現園區通信一點通(手機、固話、PC軟終端)、視頻會議等功能。另外,通過策略路由、軟交換等實現特殊號碼(熱線電話)指向。5)有線電視星網相結合的結構布線模式,樓間采用單模光纖,樓內采用發泡電纜。6)多媒體會議系統會議室分兩個檔次:高檔會議室采用強光正投影屏幕、LCD桌面液晶;普通會議室采用電動投影屏幕、高清攝像機。小型辦公廳設置主席臺、電子會標、電動投影屏幕、高清攝像機等。要求支持遠程會議,網上直播擴展等。7)LED顯示系統在各樓宇大廳相應位置,根據工作需要,裝配不同類型、檔次的LED大屏,用于形象宣傳、通知通告等。要求支持豐富信息源傳送與播放,如收聽收看實況轉播等。8)公共廣播系統要求按分區控制。支持背景音樂廣播和緊急廣播(與消防聯動)。9)樓宇自控系統要求分層、分區、分辦公室管控。結合物聯網技術,借助現代化智能產品和技術,創新物業管理現代化。控制內容包括空調、照明、新風、配電柜、電梯、給排水等。10)數字安防系統涉及數字視頻監控、入侵報警(布防、撤防)、門禁、電子巡更等。要求全IP網絡攝像機(槍式、快球、半球)。注重系統內及系統間聯動。11)機房工程B級機房標準。涉及裝修、電氣配電、UPS、通風空調、安防、布線、KVM及顯示、監控、消防等。依據上述方案要點,可以進行設備功能、性能定位與規劃,比如在樓層弱電間,兩機柜(放置外網、專網、弱電專用網交換機)內放置6類24口配線架、1U光纖配線架,110配線架及理線架等。而優秀、匯聚、接入交換機的光電口數量及支持帶寬等主要參數也可初步確定。目前,IT市場產品型號,種類繁多。以濱城區為例,經過市場調研,結合應用經驗和專家評議,將智能化子系統的不同設備進行分類,比如將計算機網絡子系統相關設備分為以下7類,即優秀交換機、路由器、防火墻、流量控制、無線AP、視頻會議系統、存儲系統、服務器系統等,每類產品“圈定”3~4種品牌——具有較大市場占有率和技術成熟度的知名品牌。
5.3設備采購流程根據創業商務中心指揮部設備采購流程:一是甲方“控”,即甲方通過招投標,確定設備品牌和價格;二是乙方“供”,即乙方根據甲方通過招投標確定的價格和品牌,供貨并集成。該采購流程能夠有效保證設備選型和價格控制,以維護甲方利益。以濱城區為例,區政府領導曾多次強調,在保證項目質量、滿足工作要求的前提下,盡量控制弱電智能化整體預算投入,特提出如下建議:一是在招投標過程中,采用多品牌報價,從中選擇較低的造價,以壓縮投資;二是做好廠商及產品考察工作,以確認廠家信譽和服務支撐能力;三是要求廠家出具現場驗貨證明,以確保設備產品的真實性。
6邏輯路徑
當前,智能建筑在國內的發展狀況并不令人滿意,樓宇智能化水平參差不齊。首先,業主對建筑智能化認識水平不高,行業咨詢機構缺乏,容易造成設計理念的缺失。其次,建筑設計院專業人員主要集中于建筑、結構、水、電、暖五個專業,從事智能化設計的人員很少,僅能提供初步設計。最后,系統集成商多在土建總體工程實施后才參與進來,容易導致與其他專業配合協調不夠,造成設計先天不足。因而,明晰其邏輯路徑具有現實和長遠的意義。
6.1工程準備首先,成立項目建設指揮部,通過招投標方式確定工程總包單位以及系統集成商,由專業的系統集成商負責實施。通過嚴格招投標程序,基于行業經驗、業績經驗、技術實力等因素,選定智能化系統集成商。
6.2擴初設計通常,建筑設計院只提供智能化子系統的簡單的初步設計,然后由專業的系統集成商負責深化設計。
6.3需求調研只有充分了解用戶需求,才能使設計有的放矢,滿足功能要求。以濱城區為例,政務中心建設初期,由信息中心牽頭,通過座談討論、案例考察等方式,形成了《濱城政務中心智能化需求報告》,成為智能化方案設計的重要依據。
6.4深化設計由系統集成商依據設計圖紙和用戶需求調研報告,結合信息技術最新發展,經過與入駐單位反復溝通,最終形成深化設計方案。樓宇IT化趨勢,要求系統集成商同IT商密切合作來提升自身IT化能力。
6.5方案評審智能化設計方案評審是具有里程碑意義的關鍵環節,其最終評審結論將成為樓宇IT化工程實施的依據,用以支持后續各項清單、圖紙、變更和簽證等文件的形成。
6.6工程實施采用目標管理和過程控制相結合的方式,工程目標具體化,注重變更流程和協調機制的建立,落實工程檢查制度,在“亂而有序”組織協同中,推進工程實施。
6.7工程驗收驗收工作包括系統功能、性能指標檢測驗收和文檔驗收。通過驗收,確保系統滿足設計方案的要求,同時有利于今后的操作、運行、管理、服務、使用和維護保養。
6.8跟進擴展智能建筑是一個發展的概念,其結構化的基礎架構應為未來留有擴展余地。對于基礎框架,強調以數據中心為優秀的信息系統布局、基礎網絡的完善以及管理方式的虛擬化(軟件化);對于未來擴展,強調支持智能化設備和系統的動態平滑擴展,能夠跟進信息技術最新發展,做到與時俱進、隨需擴展。
7結束語
樓宇IT化,傳統智能建筑以樓控為優秀逐漸轉向以信息系統為優秀,這就要求遵循科學的設計理念和邏輯路徑,確定合理的技術路線和設備選型以及運維階段擴展策略,以樓宇IT化呼應信息社會時代訴求的變化,在區域信息化大棋局上定位和規劃樓宇IT化,依據實際需要、財力狀況和技術發展等情況變化,循序漸進的推進樓宇IT化。
作者:張海濱單位:濱城區信息中心
1工程概況
蘇州吳中區南溪江路商務中心位于南溪江路和明溪路交叉口,總建筑面積120585.21m2,其中地上建筑面積82871.71m2,地下建筑面積37713.5m2,建筑高度85.3m。主要功能為商業、辦公、酒店,地下室為汽車庫和設備用房。酒店為五星級酒店(金陵飯店)。南溪江路商務中心采用了樓宇自動控制系統實現了對建筑的智能管理。本文僅介紹BAS系統中空調能耗管理系統的應用。
2設計依據
1)《20kV及以下變電所設計規范》(GB50053-2013)。2)《低壓配電設計規范》(GB50054-2011)。3)《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-1995(2005版))。4)《建筑物防雷設計規范》(GB50057-2010)。5)《火災自動報警系統設計規范》(GB50116-2013)。6)《智能建筑設計標準》(GB/T50314-2006)。7)《綜合布線系統工程設計規范》(GB50311-2007)。
3系統原理
本設計采用新型集散控制系統——現場總線系統(FCS系統),能把控制功能分配至現場每個控制回路,并完全分散在現場儀表中,從而提高了系統的可靠性,實現真正的分布式控制。本系統可分為:設備層、控制層和管理層,主要監控對象為AHU、PAU等空調系統及水泵、電梯等設備的運行及故障信號。建筑設備監控主機控制室設在監控中心內,通過光HUB及BNA把TCP/IP協議轉換成C-BUS,從而連接多臺DDC直接數字控制器(可帶遠程輸入輸出模塊),把各樓宇設備連通起來;還可通過ODBC、API等接口方式完成與其他系統的通信,實現建筑內的資源共享和綜合管理。本建筑BA系統的監控及自診斷功能設于一層監控中心內。建筑物共設33臺空調機組,其中5臺采用空氣凈化變頻機組。8臺排風機組由專用PLC可編程控制器控制。一般變風量空調及一般組合式空調控制原理:由送(回)風傳感器控制調節冷、熱水電動二通調節閥,同時根據需要對風管電加熱器進行分級調節,在電加熱器后設置高溫保護開關,當保護開關動作時,關閉電加熱器;當風機停止時,連鎖關閉電動二通閥。對組裝式空調器風機進行變頻控制,由室內溫度控制調節冷、熱水電動二通調節閥,同時根據需要對風管電加熱器進行分級調節。在電熱器后設置高溫保護開關,當保護開關動作時,關閉電加熱器的電源;當風機停止時,連鎖關閉電動二通閥和電加熱器。要注意風機開,電加熱器才能開。隨著高、中、低過濾器阻力的改變,通過控制變頻器改變風機轉速以維持風量,保證換氣次數不變,延長過濾器的使用壽命。在送風總管上設風管壓差傳感器,同時在夜間值班模式下改變風機運行轉速以降低能源消耗。
4供電電源
本系統設備電源由控制室配電箱引來,容量為三相5kW(配UPS不間斷電源)。DDC直接數字控制器就近安裝于各個空調設備機房內,電源由就近配電箱引出,容量為單相0.5kW。
5電氣接地
在建筑工程設計中,供配電設計非常重要,而接地系統是其中的重要組成部分,占據重要地位,因為它能直接影響供電系統的安全與穩定。特別是近年來,社會科技越來越發達,智能化樓宇的出現在給我們帶來方便的同時也產生了新的問題。本工程采用TN-S系統。在設置該系統過程中,根據其工作零線與專用保護線以及它們連接的位置,設置智能化樓宇系統的安全保護、交流工作、電子設備直流接地系統、防雷保護系統,以保障智能化樓宇的安全。
6結束語
樓宇自控系統是建筑智能化系統的重要組成部分,它是為實現建筑的使用功能服務。一幢智能化建筑需要自控設計系統承包商、建筑施工單位、業主等各方人員共同協調、密切配合、精心設計和組織施工。樓宇自控技術在智能建筑中的應用節能效果顯著。有理由相信,我國智能樓宇自控系統應用將更加合理,技術發展也將更加成熟。
作者:張哲張曉萍單位:蘇州設計研究院股份有限公司 蘇州工業園區設計研究院股份有限公司
1研究智能建筑防火系統背景
1.1智能建筑的特點智能建筑相對于其他建筑系統的集成度高,在為使用者創造出一個安全舒適方便的生存使用環境的同時達到環保節能的效果,且整個系統的運行維護費用也相對更加節省。
1.2智能建筑的火災特點智能建筑一般來說,其結構跨度相對更大,且建筑內部外部的特性都更加復雜;一旦發生火災,火災所引起的建筑物溫度變化導致的建筑內氣壓變化比普通建筑大得多,且智能建筑中的孔洞和上下穿通的井道無疑給煙氣和火提供了絕佳的路徑,這就直接導致智能建筑內部的火勢和煙氣的迅速蔓延,快速發展的火勢在極短時間內就能將整個巨大的建筑單體所吞沒,如同2001年911事件中的世貿大廈和2009年的央視大樓北配樓一樣,頃刻間就全部付之一炬。智能建筑的內部材料多用有機高分子材料,燃燒時會產生大量對人體有害的CO、CO2氣體,所以其的環境要求和建筑材料要求就會比一般建筑更高。智能建筑中有更多電器設備和監控設備,設備使用的引起的電火花和設備的短路都可能成為引起建筑火災的因素。且建筑中人員密集,上下交通又多用電梯,一旦發生事故,人員慌亂,逃生難度大,容易釀成重大事故,造成嚴重損失。總結起來智能建筑的火災特點為:火勢蔓延快、煙氣擴散快;疏散困難;火災撲救困難;火險隱患多、損失嚴重。
2智能防火系統
智能防火系統是建筑設備管理自動化系統BAS中的一個重要子系統,包括火災自動報警系統和消防聯動控制系統兩大部分。此系統根據防火要求和火災的特點設計,將火災作為其監控對象,當火災發生時,該系統能夠及時發現和通報火情,并在短時間內做出反應,采取有效措施控制住火災局勢或是撲滅火災。
2.1火災自動報警1852年,世界上第一部火災報警系統在美國波士頓誕生,至此開啟了建筑防火的新紀元;英國于1874年安裝了世界上第一部水噴淋裝置;又研制出感溫式火災探測器;而瑞士人則發明了感煙火災探測器一直沿用至今。火災自動報警系統用于探測火災隱患,對將火災控制在發生初期,減小火災帶來的危害有重要作用,是建筑智能防火系統中非常重要的一環,肩負著保護建筑物中居民和財產的重要任務。整個火災自動報警系統主要由火災探測器和火災報警控制裝置兩部分組成,其設計配合所在建筑的智能化系統且要遵守國家標準和規范。①火災探測器:火災探測器按結構形式分為兩類:點形火災探測器和線型火災探測器;按探測方式分為五類:感煙火災探測器,感溫火災探測器,感光火災探測器,氣體火災探測器和復合式探測器。火災探測器監視著整個建筑物的實時情況,判斷有無火災隱患的產生。②火災報警控制裝置:火災報警器同樣有多種分類方式,常按其用途和設計方式分類為:區域控制式、集中控制式和通用控制式。火災報警控制裝置可謂是整個火災自動報警系統的優秀部分,肩負了監視收集各種實時信號,同時將信號向更高一級的管理中心傳遞,是連接從感應火災發生到對火災進行處理的整個過程的重要橋梁。
2.2消防聯動控制系統消防聯動控制系統主要由七個部分組成:消火栓系統、自動噴水滅火系統、氣體滅火系統、防排煙系統、防火卷簾門系統、消防通訊系統、指揮疏散系統。當接收到火災警報的時候,消防聯動控制系統能在自動或者手動的方式下啟動相關滅火設備和各類應急設備,同時監控整個設備系統的運行情況。消防聯動系統的布置方式可歸納為三種基本形式:總線———多線聯動方式、全總線聯動方式和混合總線方式。
2.3消防系統運作方式智能防火系統在智能建筑中既能配合整個智能綜合網絡系統使用也能獨立出來單獨運作。當火災發生時,首先火災探測器被自動或者手動觸發;火災信號經由火災報警器接收并判斷和處理,或者是通過火災報警器傳遞到上一級的管理系統主機中集中進行處理分析,前者稱為分布式智能系統,后者稱為主機智能系統,是智能火災監控系統的兩種類別;隨后,信息由消防控制中心主機接收,繼續處理分析、記錄,隨后再由火災報警裝置將指令向消防聯動控制系統傳遞,快速采取,例如:打開火災事故照明裝置,播放火災事故廣播,打開固定滅火系統控制裝置,開啟有關出入通道等一系列火災處理措施。同時通過主機屏幕顯示整個控制區域內各處的實時狀態,例如:火災發生的區域,消防設備工作情況,防火門開啟狀況,消防水箱水位,各通道的風向風速,消防電梯位置和情況等等。并記錄下各消防聯動控制設施的動態,并進行特別控制;最終達到在短時間內對火情進行判斷和處理,力圖在最快時間將火災撲滅,給人員創造逃生機會,增加逃生時間,最大限度保證人員、財產的安全。另,由于分布式智能火災監控系統是由火災探測器接收到火災信號后直接進行處理,這樣就為防控主機分擔了大量第一級現場信號,使得主機能夠運行更通暢,更快對其他運作設備進行管理和控制;效率更高,系統更穩定,所以更為常用。
3結語
智能防火系統必定是如今高層建筑消防的發展方向和重點所在,其把現代建筑對火災的防控提升到了一種前所未有的高度,運作效果極佳;且整個系統既能配合建筑單體或者群體的智能系統綜合網絡使用,同時又可以獨立于建筑運作良好。效果極佳,特性優良,運作方便必定受到多方面高度重視。在發展智能防火系統的過程中,各種相關法律法規也逐漸完善,但仍有不足,例如對控制整個防火系統的計算機電子技術的統一控制等,只有將這個系統各個方面都由法規嚴格規定和控制了之后,才能完全保證系統的安全運行,最大限度保證居民和財物的安全。展望未來,計算機和電子信息技術的高速發展和進步必定會刺激智能建筑的BAS系統和其智能防火系統的發展,其在整個建筑中的地位必定會越來越高,規模也會越來越大;建筑的智能化將越來越高,建筑將更加實用,適宜于人類居住生活。建筑智能化,智能防火系統必將是未來建筑發展的大趨勢,值得重視。
作者:陳雨童單位:西南交通大學
1變配電系統
變配電系統,顧名思義,就是保證建筑物供電與用電安全的系統,實現建筑物正常用電運行是變配電系統的主要監控目標。首先,變配電系統通過對建筑物各類型的電力開關設備進行監測,對配電柜高壓與低壓的運行狀態進行控制來實現對建筑物內部電力供應與使用的監督與管理。其次,變配電系統還會對建筑物電路回路的電流與電壓、功率因數這些電力關鍵參考值進行監測。變壓器與電纜的溫度、發電機的運行狀態的好壞都是變配電系統的重要監督。電力系統本身具有一定的特殊性,其可以在瞬間發生很多的變化,所以在利用計算機系統對電力系統進行控制之時,其監測的頻率是很高的,在監測的同時,要對這些監測中設備開關的狀態與參數的變化進行準確且連續的記錄,只有這樣,變配電系統才能夠準確地預測事故發生的機率,在自動狀態下對變電系統事故地點進行分析。樓宇自動化系統中的變配電系統可以利用計算機對供電設備的開關進行遠程控制,在停電發生后,可以對開關進行自動的順序控制。另外,變配電系統還可以對應急的發電設備進行運行狀態的監測,使其在有應急需要之時可以正常運行,自動切斷不主要的電路回路,保證應急發電機的負荷在合理的范圍之內。變配電系統除了對建筑物進行供電之外,還會對用電量進行計算,對每家每戶的電費進行分析與計算,還可以對我國的供電政策進行有效的落實與執行,在供電高峰期超負荷的情況下對不主要的回路進行切斷。
2給排水系統
使建筑物內部的中水系統得到正常的運行是智能建筑中給排水系統的運行目標與任務,給排水系統的主要功能是將建筑物內水泵與排水泵、污水泵等運行狀態進行監測與管理,使建筑內各水箱的水位保持在安全可靠的限制值當中。另外,給排水系統還會對給水系統的壓力進行測量,使水位與壓力保持在安全范圍內,根據水位與壓力的變化及時進行水泵的關閉與開啟。
3照明系統
智能建筑中的照明系統是建筑物內主要的節能系統,節能減排主要體現在照明系統的運行之中。照明系統的協調程度與運行力度是建筑物自動化與智能化的重要體現。在智能建筑中,電能是不可缺少的,照明系統是除了空調系統之外最大的電能消耗系統。與傳統的建筑管理方法相比,智能建筑中的自動化系統可以實現40%左右電能的節省。照明系統的節能,主要利用于自動化系統對于停車場、走廊與對門廳等照明進行開啟與關閉控制,對建筑物內的照明回路進行分組控制,使用電量過大、電路負荷過多時進行自動切斷,對辦公室與廳堂這些地方的照明系統進行無人熄燈的自動控制。這些控制的實現可以利用計算機中設定的開關開啟與關閉時間進行遠程控制,門鎖與紅外線也是比較好的照明系統控制手段。
4電梯系統
電梯系統屬于智能建筑中的交通系統,對電梯系統的自動化管理也是樓宇交通管理的重要內容。對于電梯而言,其本身具有全套的自動控制裝置,但是,要使其成為智能建筑中樓宇自動化系統的一部分,要將電梯本身的控制裝置與樓宇的自動化系統相聯系,使其實現數據的共享,使建筑物的管理者可以對電梯的運行狀況進行及時的掌握與分析,在有意外事故發生的時候,可以利用自動化系統對電梯進行有效的控制。
5保安監控系統
保安監控系統主要由三部分組成。第一,閉路電視監視系統。閉路電視監視系統主要是利用攝像機完成的,管理人員將攝像機安放在需要進行監控的各個區域之間,利用電纜這一中介將圖像傳達到建筑控制中心,使建筑物的管理人員可以對大樓內部的實時情況進行觀察與管理。還可以利用現代化的計算機技術對這些上傳的圖像進行分析,使影視中的物體與煙霧等不安全因素得到確認,為事故的處理提供證據。第二,出入口控制系統。對建筑物的出入口進行控制,就是利用電子鎖或者是門磁開關這些設備對建筑物的人群進行控制。將讀卡機等設備安裝在建筑物當中,使建筑物的進入具有一定的權限性,對進入到建筑物的對象與建筑物的開放時間進行控制,隨時掌握人員的出入情況。第三,防盜報警系統。防盜功能的實現,是利用各種敏感軟件的安裝實現對建筑物內部空間的控制,比如說紅外線與震動傳感器等等,將其安裝在重要的防盜部位,如果監測區域內出現異常,報警系統可以做出相應的反應,通過建筑物管理人員對異常情況進行及時的處理。
6結束語
隨著科學技術的進步,計算機網絡技術的飛速發展,寬帶網絡融入人們的生活早已實現,它的優越性是任何體系都無可比擬的,對于樓宇自動化系統,正是由于網絡的延伸而實現了操作的可能,而且一旦運用得當,將在生活上造福于人民。智能建筑在我國的發展仍不突出,但未來它一定會成為主流建筑,市場潛力巨大。作為其中最基礎的重要組成部分,樓宇自動化技術也將會廣泛的被應用到各個建筑中去,為廣大居民帶來安全經濟便利的生活。
作者:曾益保單位:蘭州石化職業技術學院
1不直接修訂標準的具體指標解決相關問題
因為標準是某一類型產品技術指標的濃縮。制修訂標準,一方面能改善某一類型的產品的相關指標;另一方面,如果受到產品本身技術原理的制約,無法提升相關技術指標,就無法修訂標準,即不能滿足行業應用的需求(比如:傳統型主動紅外入侵探測器的技術就無法將觸發響應時間提升至符合應用需求的20ms);最重要的是,隨著應用需求的發展與變化,新產品、新技術的引進將成為隨機性、常態化的過程,如果缺乏更高、更廣層面框架的指引,行業應用將會成為方向無法預見的、被動的、持續的具體標準修訂過程。如果能夠“搭建一個開放式的、嚴謹的、完備的描述行業應用需求的框架式平臺”——應用規范,則一方面行業用戶要求入侵探測工程或其產品的使用效果滿足應用規范中的約束條件,而不必拘泥于選擇某種原理的產品;另一方面廠家也可以根據行業應用規范描述的內容,從多角度考慮研發方向,并依據哪些約束條件選擇新產品應依托的技術,確保產品的主要功能和關鍵性技術指標可以滿足應用需求,確保研發投入的有效性;而在應用規范約束條件下產生的標準,本身也符合應用需求。
2頂層設計的作用
應用規范可以為用戶提煉一個系統的、完整的、關于應用效果的準確表達,成為工程設計方全面而嚴謹的設計和驗收的依據,并對施工工藝提供相應的指導。由于應用規范的定義,所有的描述內容僅涉及應用效果,而不規定具體技術和產品,其開放式的結構不僅為更多新技術的進入提供了廣闊空間,同時對新技術予以嚴謹的約束和指導,避免應用中采用“似是而非”的技術;避免生產廠商以“先進技術”誤導用戶和工程設計及施工方。
3以“頂層設計”的方法規劃智能建筑的入侵探測技術配置的一般性過程
3.1全方位準確描述智能建筑的應用環境
3.1.1智能建筑內部空間的基本功能在智能建筑的內部空間中,符合準入權限的人員及其喂養的各類寵物,均可以在其中無拘束地自由活動。
3.1.2智能建筑(以住宅類為例)由各種不同的功能區域構成智能建筑可以由外圍屏障式建筑體(院墻/大門)、過渡空間(院落)、主體建筑、附屬建筑等多種建筑形態構成,也可以是單獨的多/高層樓宇式建筑物。1)室外建筑構成體在外形特征的相關變化院落形態變化對比如表1所示。2)室內空間功能多樣化及其內部環境條件多元化為了滿足多個不同個體的人員、多層面應用需求,智能建筑內部可能設置有廳/餐/廚/衛/主/客/傭/影視/文娛/體/閱讀等不同功能空間。這些空間在不同時段會滿足于個體應用需求的溫濕度差異;且在不同時段分布不同色溫、不同照度、不同波長的光照明、不同頻譜、不同規律、不同響度的聲音等。3)智能建筑中配置滿足不同層面需要的各類設施為了滿足住戶多層面的應用需求,智能建筑中分布有大量的水/電/氣管路;配置了空氣溫濕度、理化潔凈度探測控制裝置,各類照明、感應、影音播放及相關控制裝置,各類實現建筑物內部及內/外聯系的通信裝置;不同功能空間中還配置有特定的電器裝置,甚至某些空間中還配置了可以自動“行走”的從事清潔等服務的機器(人)。上述各種設施是建筑物內各種頻率/振幅的機械振動或波振動源;在不同時段也可能在較寬頻譜范圍內形成不同調制方式、不同能量的空間電磁波輻射(包括光波)和/或線路上的電磁擾動。綜合以上分析得出結論:合法入住的人員及寵物的正常活動,智能建筑內部配置的各類電氣裝置的正常工作狀況,均會成為傳統型入侵探測技術的干擾源。
3.2以另一種角度解析入侵探測技術
入侵探測的本質:采用物理測量技術,識別出“不允許進入特定區域的人”。探測技術發展經歷了以下幾個階段,并各具相應特性。
3.2.1入侵探測技術的智能化進程初級型階段的入侵探測技術是針對參照物“有沒有”實施最簡單判斷,使用的典型技術是鐵磁性“接近開關”對門、窗的“開/閉”狀態判斷,以門/窗有沒有開啟作為觸發報警條件。傳統型階段的入侵探測技術達到了“什么樣”的判斷水平——針對移動特性與體積、重量、溫度、外形等參量之一的探測,以上述物理參量是否存在或以某個特定值作為預設的觸發報警條件。智能型入侵探測的智能水平達到了判別“是誰”的能力——采用各類生物識別技術,實現對特定人員身份的探測(識別)。本文針對智能建筑的入侵探測應用討論,所以探討內容涵蓋傳統型入侵探測技術和生物識別技術(智能型入侵探測技術)。
3.2.2傳統型入侵探測技術——對人的外部物理特征(共性)參量實施探測傳統型入侵探測技術針對入侵行為的主要特性——移動,同時為了提升探測的準確性,再針對人員常見的幾種外部物理參量之一進行探測,如表3所示。各類傳統型入侵探測技術僅針對人員單一的外部物理參量實施探測,探測效果相當于“盲人摸象”,可能得出不準確的結論;更重要的是,傳統型入侵探測裝置不可能區分出觸發者是用戶還是非法入侵者,所以不適于在智能建筑的室內安裝應用。
3.2.3智能型入侵探測技術——對人的外部社會特性(個性)實施探測用戶與入侵者區分依據是人的外部社會特性,是每個人與其他人之間不同的、可測或可度量的、外在的(生物或者人為附加)特征。表4列出了目前不同的生物特征測量技術,對人實現區分所需要的時間和空間條件,而根據這些條件,可以針對智能建筑中不同區域的應用需求,選擇合適的探測技術,如表4所示。5.3智能建筑不同功能區域對入侵探測應用需求及配置智能建筑內部區域對入侵探測的應用需求及配置建議如表5所示。
4應用規范的通用性規定
4.1入侵探測裝置合法性必須獲得強制性認證證書的有效覆蓋;沒有現行強制性認證標準的產品,需要獲得自愿認證證書的有效覆蓋。產品參照標準中的具體相關技術指標,均應滿足應用規范規定。
4.2配置合理性針對智能建筑的不同部位或區域,配置與應用需求對應類別的入侵探測裝置,比如:建筑物內部屬于人員及寵物活動區域,入侵探測的應用需求是“確定進入該空間的人員是否具有相應的權限”,依據此需求,建筑物內部原則上不應配置傳統型入侵探測裝置(當然,針對廚房等某些具有危險物品的空間,為防止嬰幼兒或寵物爬入,可能采用傳統型入侵探測裝置。當然在具體的配置過程中,還需要滿足應用需求的其他方面);而傳統型入侵探測裝置應配置在智能建筑外部,特別是周界,當然還應該滿足構成“封閉式防范”和對外觀適應性等其他要求。根據表2所列的內容,可以得出明確結論——傳統型入侵探測由于不具備識別人員身份的能力,通常只能設置于智能建筑的外部,擔任判斷是否有“人員入侵”的工作。若安裝于圍墻/圍欄/窗/陽臺等不允許人員“合法”出入的周界區域,只要發現有“目標”越過這些區域(無論是“出”或者是“入”),都必須輸出報警信號。而具體應該采用何種入侵探測技術,應根據每種入侵探測技術的特點及具體應用需求來確定。
4.3風險等級適配性1)應用規范應規定智能建筑的風險等級,以及入侵探測裝置的防范嚴密性等級。2)配置與風險等級對應的入侵探測裝置類別,除了與空間條件相適應外,其探測的嚴密程度也應該與建筑的風險等級相對應。比如:對于低風險等級建筑的門禁可以采用IC卡、密碼等探測技術;高風險等級建筑的門禁應用可以采用其他相應的生物識別技術。3)配置與風險等級對應的入侵探測裝置。低風險等級的周界配置的入侵探測裝置的觸發響應時間或探測靈敏度指標可以較低,而高風險等級的周界配置入侵探測裝置的相應技術指標要求較高。
4.4探測介質安全性建筑的入侵探測裝置在長期使用的條件下,對人員物不產生任何傷害;建筑物外使用的入侵探測裝置,在短時間內不應對人員(包含入侵者)產生傷害。
4.5環境適應性1)入侵探測裝置的外觀造型應與整體建筑造型風格和景觀觀感相適應。2)入侵探測裝置的探測介質、通訊介質電磁參量等應該與智能建筑整體(局部)電磁環境相適應,不會產生相互干擾。
4.6探測技術的互補與協調性1)在同一空間或區域內,可采用兩種或以上探測介質不同但探測區域重合的入侵探測(身份識別)技術,減少漏報警的機會。2)對不同空間或區域配置的相同或不同探測裝置之間的異常信號實現統一管理與分析,提高報警準確率。
4.7資源配置的節約性1)由于智能建筑內分布大量的環境類探測器、傳感器,形成廣泛分布的傳輸通道,在保障“報警優先”并確保可有效避免“通道阻塞”條件下,入侵探測裝置的輸出/遠端控制宜盡可能利用智能建筑內部配置的其他探測裝置的信號通道。2)門禁確認進入人員身份的識別信號,可以提供給后續智能控制系統,實現“具體房間室內溫濕度、燈光色調/照度、音響內容與響度、沐浴水溫”多參量的個性化調節等應用環節。3)配置于室內的攝像機,可以同時用于入侵探測與火警探測兩種報警復核。可考慮具有“模糊的行為識別”與“高清的取證識別”兩種工作模式,以應對不同風險等級或應對不同級別隱私保護需求。4)環境類痕量化學傳感器與入侵探測功能交互。住戶個人生活習慣,如從吸煙或使用化妝品品牌的痕量分析作為身份識別,既可以根據習慣性化學痕量判斷對于住戶個人的個性化實施調節;也可以將與習慣性品牌痕量分析不符合的分析結果,作為入侵(內部人員非法進入)報警參考條件。
4.8使用便利性入侵探測裝置的安裝、調試、維護、保養應方便。家居型智能建筑應用的入侵探測裝置最大程度提升DIY水平;在不能或不宜采用DIY方式安裝的場所,或入侵探測裝置本身的DIY程度要求不高的條件下,入侵探測裝置應分別配置針對現場用戶和安全控制中心的故障提示方式。
4.9與風險等級對應價格體系的合理性與可承受性1)性能/價格比是相應用戶可以接受的(首先是性能,然后才是價格)。2)價格與產品風險等級對應,“優質優價”。3)價格體系應該給生產、銷售、安裝、調試、維保等環節留有相應生存空間,最好還留有發展空間,杜絕惡性價格競爭。
4.10入侵探測裝置使用年限的規定入侵探測裝置應規定使用年限,以室內不超過5年、室外不超過3年為宜。
4.11入侵探測裝置不適用條件的規定1)系統集成商在構成系統過程中,在入侵探測裝置無法承受氣候時,系統對入侵探測裝置予以“屏蔽”。2)用戶對于不同空間隱私性、不同時間準入條件等具體應用需求,明確規定不適用的入侵探測裝置或入侵探測系統相應功能不適用的時間段。
5結束語
入侵探測裝置相當于人的“眼、耳、鼻、舌、手”等感覺器官,是智能建筑最基礎也是最重要的構成部分。智能建筑中入侵探測應用需求所涵蓋的內容,無論在廣度和深度上,都比傳統型入侵探測技術有更巨大的發展空間。完成智能建筑“入侵探測技術應用規范”的構建,應該成為智能建筑行業的一個亟需開展的重要課題。制定規范、約束標準以指導產品。是從方法論角度分析和認識行業應用內在規律的一種嘗試,此方法在監獄周界預警防范系統應用中,已初見成效。借助本文提供“針對智能建筑行業應用規范簡要思考”給各位專家和同仁參考,希望得到大家關注和指正。
作者:邱亮南單位:廣州天網安防科技有限公司
1醫院智能化建設目標
陽泉市第一人民醫院醫技病房樓的設計根據病房樓的使用功能特點與工藝流程,特點為“一個中心,三個密集”,以醫患病人為中心,物流,人流,信息流集聚,與以前的傳統建筑相比,智能建筑可節能15%~30%,智能化醫院更多的強調為患者服務的思想,在醫院設計的要求中,要實現智能化建筑、醫療先進化、設計人性化、病房公寓化、環境園林化其重心是建筑集約智能化,沒有智能化的設計,就難以實現醫療先進化和病房公寓化。
2醫技病房大樓智能化建設內容
陽泉市第一人民醫院病房大樓具有建筑設備自動化系統,即“樓宇自控系統、綜合布線系統、電視系統及安保自動化系統”等四個系統。病房大樓設有信息化控制機房,消防控制室等,智能化醫院采用了空調系統、集中采暖系統和病房以及家庭化設計,病房內具有帶洗滌設備的獨立衛生間和電話、廣播、電視設備,醫院大樓內部可實現自動控制的溫度、濕度及新風量,可為醫護人員提供安全舒適、通信現代化的辦公環境,提高辦公效率;還能為患者提供一個有序、優良的就醫環境,也可體現現代化醫院要求的“以人為本”的理念。病房大樓含HIS管理功能,包括門診管理,電子處方,住院管理,病區管理,藥品管理,經濟核算,院長查詢等系統管理模塊。
2.1醫技病房大樓管理信息模塊現代醫院提高醫療護理質量首先是建立醫院信息管理系統,滿足提高經濟效益和社會效益的共同需要。兩條信息線貫穿系統內部的框架:第一,病人信息線;第二,費用信息線,以此為總體框架來構造和組織整個系統。全面的醫院信息管理系統(HIS)完成了國有信息的全過程捕捉和動態管理,從而做到便捷患者的門診醫療過程,優化患者就醫環境,改變目前患者排隊多、等待時間長、醫患秩序嚴重混亂的局面。設備管理系統(BAS),病房大樓的醫療設備包括:1)中心供氧,本設計采用液氧氣化系統,應進行系統中各種設備的布局設計,傳輸管道的安裝設計。2)中心吸引,系統由負壓吸引站,管道,吸引終端組成。3)壓縮空氣,病房用于呼吸機的驅動氣源。4)笑氣供應回收:手術過程的麻醉氣體。5)潔凈手術部:潔凈手術室采用過濾器,對室內空氣進行循環過濾,以達到除菌效果。手術室的濕度,溫度,進風量,空氣余壓,潔凈度需要監視控制。6)層流病房:用于血液病科白血病的治療病房,空氣潔凈度達到100級要求。7)多媒體示教中心:病房大樓集醫療門診、教學探討和科學研究于一體,醫療手術的觀摩和指導是不可或缺的。手術過程通過手術室的攝像機傳送到示教室供學生學習,家屬和醫護人員通過手術過程記錄下來作為存檔以備參考。8)能耗計量系統:病房樓各護理單元電量,水量,醫用氣體,空調熱能實現量化管理。9)中心對講:手術網絡配有獨立的機柜及交換機,手術室常規在吊塔設置6類數據點,數據終端布置在病房大樓的手術室的墻上,每間手術室設置電話點或者呼叫對講分機,實現了手術室與護士站的隨時聯系和雙向通話。
2.2醫技病房大樓設備集成管理陽泉市第一人民醫院病房樓的設備分為兩大類:建筑醫療設備和普通樓宇設備。系統的設置應符合適用性強,維修方便的要求,設備投入運營后,能保證不間斷開通,具“手動”和“自動”雙重功能,實現分散監視和集中控制原則,既要防止系統、設備之間過于依靠而缺乏處理的靈活性,又要避免大量工程的資金投入。
3醫技病房大樓設計要點
3.1醫技病房大樓的綜合布線系統綜合布線系統所有其他系統的承載平臺是綜合布線系統,因此在設計綜合布線系統時采取審慎的態度,設計包括電視電話網絡和計算機網絡。計算機網絡系統分為醫療設備專網,醫院信息管理內網,病房網,不同網絡大樓的布線系統作為病房樓內的語言、數據、通信等系統的傳媒。鑒于現代化病房樓環境對網絡通訊(CNS)、自動化辦公(OA)等系統的傳輸的需求,在布線方面要求具有高度靈活性、可靠性及綜合性,并且要求易擴容、應面向未來的發展方向及方便維護和管理。
3.2高速穩定的網絡平臺是智能化系統所必需的陽泉市第一人民醫院病房大樓信息網絡平臺特點分析對于大中型綜合性醫院建設投入大、影響面廣,網絡方案的設計顯得非常有必要。網絡平臺需求利用目前先進的網絡通信技術和設備,架設一個“功能齊全,接口豐富,技術先進,安全可靠”的網絡基礎平臺。“利用千兆以太網技術,實現網絡系統千兆做主干、百兆交換到桌面,既具備穩定的性能,又具備良好的升級能力,從而全方位支持用戶的信息處理與交換的傳輸、操作和策略服務”;網絡安全需求,隨著計算機網絡的發展,基于網絡的應用日漸增多,網絡用戶的增多,網絡病毒的泛濫,網絡的安全性和可靠性成為了系統建設的主要問題。我們可以運用多種技術,如VLAN,QOS,防病毒體系等,對辦公網和互聯網進行控制,使網絡之間在未授權的情況下不能互相訪問,保證系統內部的安全。
4智能化意義
綜上所述,智能化的終極目標是:1)服務患者,體現人性化服務。將目前國內外先進的“通信技術、計算機系統、網絡系統、信息技術系統、辦公自動化技術、自動化控制技術”等運用在本次設計中。2)為醫生提供方便,便于輔助診療。在提供智能人性化的就醫和就醫環境的前提下,減少管理人員、降低能量消耗、實現安全可靠運行、提高服務響應速度,使建成后的病房大樓高效、穩定的運轉。3)為醫院管理者提供決策,提高管理效能。醫院醫療、科研、教育的網絡化管理,促進國內外醫學界的交流與合作,提高醫院的診療水平和能力,更好的滿足周邊地區人民群眾對醫療衛生服務的需求。
作者:張海軍單位:中鐵十七局集團有限公司勘察設計院
1建筑電氣安裝施工技術
在進行建筑電氣安裝施工過程中,對于電氣線路安裝、配電裝置以及電纜安裝的施工中施工技術的運用以及設計對于保證智能建筑質量以及建筑電氣的安全運行都有很大的影響。下文主要對于建筑電氣安裝施工中電路管線安裝清理、電纜敷設、電路開關接地連接以及電路管線預埋設等施工過程中施工技術的應用以及設計進行論述。建筑電氣安裝施工中電路管線的安裝清理主要是將線路管道內的一些雜物用一些專門的清掃工具進行清理,在電氣線路安裝施工中,對于線路之間的連接不能進行打結連接,而且留在電氣配電盒裝置內的線路要留有足夠的長度,對于線路管道的通暢檢測可以利用線路的引線進行穿引檢測。對于建筑電氣安裝中的電纜敷設安裝要從上到下進行安裝,在對于電纜安裝的電壓考慮上也應該是從高壓向低壓的順序。建筑電氣中電器開關以及電路插頭的安裝施工,既可以采用安裝在墻體表面,也可以隱藏在墻體建筑中間。不管是進行安裝在墻體表面,還是隱藏在墻體建筑中間的電器開關以及電路插頭的安裝施工,都要根據相關施工設計進行規范的施工,在進行施工的過程中對于開關位置的選擇一般與建筑門框之間有一定的距離標準,如果建筑內部的電源開關設置較多,那么相互之間也要有一定的距離間隔。為避免建筑電氣運行受到外界因素的影響以及保護建筑電氣的電壓、電路運行,建筑電氣設計中一般會設置一些接地保護系統,一般情況下,建筑電氣中的接地保護設置一般設置在電源開關處以及低壓配電系統開關處,在進行建筑電氣的接地保護設計時,還可以根據建筑情況以及建筑電氣的設計進行接地保護的設置,以保護建筑電氣的安全穩定運行。
2智能建筑電氣安裝質量控制
對于智能建筑電氣安裝的質量控制就是提高智能建筑電氣安裝質量,保證建筑電氣安裝整個工程的質量。提高智能建筑電氣安裝質量需要從智能建筑電氣安裝施工人員、電氣安裝施工的圖紙設計與施工安裝三個方面抓起,進行嚴格把關,以保證智能建筑電氣安裝施工的質量。
2.1做好工程設計圖紙的審查和設計交底
從建筑電氣安裝工程的施工設計上保證建筑電氣安裝工程質量控制主要是從建筑電氣安裝工程設計交底以及工程施工設計圖紙的會審上,保證建筑電氣安裝工程的質量。在進行建筑電氣安裝工程施工建設中,為避免施工過程中出現不必要的施工錯誤,同時也能夠很好的理解建筑電氣安裝工程的施工要求,實現電氣安裝施工的順利進行,建筑電氣安裝工程施工者應該對于工程施工圖紙進行熟悉并與相關設計人員進行溝通,對于建筑電氣安裝設計中出現的問題及時發現及早更正,保證建筑電氣安裝施工順利實施。
2.2做好電氣安裝施工過程控制
建筑電氣安裝施工過程控制是建筑電氣安裝工程質量控制的重要部分,在建筑電氣安裝施工過程中,不僅要做好建筑電氣安裝施工的巡視、檢驗以及驗收等工作,對于建筑電氣安裝施工材料的質量以及使用也要進行嚴格的把關控制,其次就是關于電氣安裝施工中一些施工技術以及施工注意事項的控制等,嚴格按照相關要求以及規范進行操作,從施工過程中保證建筑電氣安裝的工程質量。
2.3提高施工人員的技能
電氣安裝工程施工人員是整個智能建筑電氣安裝質量的基礎關鍵。尤其是電氣安裝施工人員的專業技術以及對于建筑電氣安裝施工人員的管理,更是對智能建筑電氣安裝的質量有著直接的影響與決定作用。在建筑電氣安裝工程施工中,安裝施工人員是電氣安裝工程的直接參與者和工程施工者,那么同樣建筑電氣工程施工人員的電氣安裝技術水平與建筑電氣安裝工程對于施工人員的管理直接關系到整個建筑電氣安裝工程質量的好壞。因此工程監理部門應對于建筑電氣安裝工程中施工人員以及建筑電氣安裝工程的施工單位進行嚴格把關,一定要做到符合相關規定與標準,對于不符合相關標準或者規定的施工人員或者施工單位要堅決取消施工參與的資格。
2.4做好施工驗收質量控制
最后就是對于建筑電氣安裝施工驗收的把握,以保證建筑電氣安裝施工的工程質量。進行電氣安裝工程施工驗收要注意按照相關驗收標準進行工程驗收。電氣安裝工程施工驗收包括電氣安裝施工的施工分離驗收、工程強化驗收以及工程施工過程的控制驗收等,對于建筑電氣安裝工程施工驗收中對于建筑電氣安裝工程的質量控制問題也應進行把握。對于建筑電氣安裝施工驗收中首先要進行驗收的對于檢驗批的質量進行驗收,對于不合格的批次一定不能通過驗收。其次就是對于建筑電氣中較隱蔽的工程施工進行驗收,對應該項工程施工的驗收一定要按照相關施工標準進行驗收,以保證建筑電氣安裝工程的質量。
3結束語
對于建筑電氣的設計應嚴格按照智能建筑安裝的要求以及規范,結合智能建筑的具體情況進行設計規劃,并且在進行建筑電氣安裝施工的過程中注意對具體施工技術以及質量等進行控制,尤其是那些容易對建筑電氣工程質量產生影響的施工環節,按照相關設計規劃要求進行嚴格的控制,以保證建筑電氣的質量控制,滿足人們對于建筑電氣的需求。
作者:劉娟張曉單位:河南工程咨詢監理有限公司
1傳統建筑安全系統存在的問題
物聯網有三個特點:首先,它可以使用RFID技術,傳感器和隨時隨地獲取信息的對象,如QR碼;第二,可靠的交付,集成,實時信息通過各種通信網絡和互聯網對象的準確表達;三是智能化處理,對大量的行政控制、智能對象的云計算,模糊計算技術模式識別與智能化、數據和信息分析利用和處理。使用智能建筑網絡技術的傳統保障系統具有以下優點。智能建筑被配有智能化設備,廣泛應用于數字通信技術、控制技術、計算機網絡技術、電視技術、光纖技術,傳感器技術和數據庫技術,如高科技構成類型的智能系統,智能建筑行業在我們的范圍內是較晚,然而,技術發展非常迅速,未來的建設階段的發展趨勢將推動發展的智能化。
1.1布線優勢
傳統的安全系統建筑布線可以使用電話線路,公交線路,總線能力,集成度高。為家庭可以共享總線,而不是使用相同的總線的系列。沒有額外的布線的電話線,電話線,但是帶寬很窄,擁塞信號容易產生,而不適用于圖形的傳輸。信號,綠色信號傳輸性能的圖像不錯,但是安全系統更多子系統,每個子系統使用行,布線的復雜性,包括增加建造和修理的難度。另外,舊樓,上述變換存在于多種接線工作量等問題。
1.2遠程監控的實現
傳統的安全系統將專注于各種安全檢測器信號到管理中心,如安全管理中心的建筑物或地方行政中心。設備或由責任智能管理中心的工作人員來監視這些信號和聯動處理。這種結構限制在安全范圍內建設或執行,不能滿足遠程監控應用,如智能家居遠程監控。為智能家庭,家庭可以共享總線,而不是使用相同的總線的系列。
1.3傳感器的智能化
目前,智能建筑,如訪問控制,視頻監控安全系統。隨著火災報警系統是獨立的單個傳感器和就業功能的,沒有智慧,例如,非法入侵檢測紅外探測器,紅外信號,只要顯示器,是否真的非法入侵,將產生報警信號時,僅具有這樣一來,可以對應聯動系統之間產生的報警。
1.4網絡可靠性優勢
在傳統的布線,如果一個總線發生故障,則該總線上的所有監控設備將癱瘓。無線傳感器網絡中的每個節點可以協調它們的行動以實現自動網絡的分布式算法。由于該中心節點,具有很強的魯棒性和可生存性的消除。沒有額外的布線的電話線,電話線,但是帶寬很窄,擁塞信號容易產生,而不適用于圖形的傳輸。使用轉發節點,形成一個多-路由躍點而是網絡比通過無線傳感器網絡路由設備通信中的每個節點。綠色信號傳輸性能的圖像不錯,但是安全系統有更多子系統,每個子系統使用性,布線的復雜性,包括增加建造和修理的難度。如路由器。因此,即使一個節點發生故障時,其他節點仍然可以依賴于彼此進行通信,這增加了網絡的可靠性。
2物聯網技術的優勢與亟待解決的問題
無線傳感器網絡技術,可以有效地解決這些問題。無線傳感器網絡為基礎的安全系統布線建筑物本身沒有任何限制,需要使用各種無線傳感器設計,施工,維修和改造提供了極大的方便,同時也節省了大量的布線材料,布局在人們無法達到的或危險的地區,這是一個明顯的優勢。為智能家庭,家庭可以共享總線,而不是使用相同的總線的系列,它是一個獨特的優勢。在RFID(無線射頻識別)設備,身份和位置傳感器設置傳感器。RFID技術與由讀取器發射的電子標簽和閱讀器,無線電波的主要成分掃描范圍內的RFID標簽,它可在電子標簽信息被封裝被讀出,并且該信息被發送到信息管理系統,以驗證這些信息的所有者的身份對應。作為一個單獨的安全網絡,建立一個橋梁幾乎無處不在的互聯網終端,通過物聯網技術,安全管理人員或租客,可以在任何地方,電腦或手機主動監控建筑空間,當發生異常時,報警信號可發送及時向主管或住戶本人。在每個技術的終端是一個智能傳感器節點,信息收集,數據處理和通信能力的三個方面。它不僅具有傳感器本身的功能,可以使各種數據智能處理和組織在一起形成一個系統的智能聯動;安全子系統。如果一個節點由一個確定的信號節點數據處理模塊本身檢測的紅外線檢測器的警報信號,以確定它是否滿足特征的紅外信號的非法侵入,通過視頻監控攝像機現場報警圖像采樣模塊,進一步證實了非法入侵的圖像特征的依從性,最終決定是否報警。這可以有效地減少或防止誤報的發生。由于中心節點,具有很強的魯棒性,可以消除生存能力。在使用轉發節點,以形成多條路由的網絡,而不是通過在無線傳感器網絡中的通信路由選擇設備的每個節點。即使個別路由器節點失敗,其他節點仍然可以保持依賴,從而提高網絡的可靠性而互相溝通。
3基于物聯網技術的智能建筑的系統結構
IOT應用程序通常可以分為三層:感知層,網絡層和應用層。主要目標是感知層;網絡層來定義主要是收集信息,信息傳輸和處理;應用層結合行業需求,以實現智能技術行業網絡融合。基于智能家庭網絡技術。一方面,它可以直接通過移動互聯網向手機用戶發送警報字段控制信號或接收用戶,另一方面,可以將命令發送到Internet信息服務器。聯合監控終端包括手機和電腦連接到互聯網,用戶可以在各種各樣的運行監控軟件。在網絡安全系統使用智能大廈技術具有明顯的優勢。但因為它是仍處于早期發展階段,這可以有效地減少或防止誤報的發生。所以有一些迫切需要解決的問題:節點的電池能量,有限的計算能力和存儲容量的問題,高容錯的網絡信息安全問題的網絡需求。4結束語物聯網技術有廣泛的發展前景。該方案是一個網絡技術的應用,如智能建筑子系統也有一定的參考價值。有效地解決了智能樓宇可能發生的問題的智能安全系統問題。
作者:杜群單位:陜西職業技術學院
1電氣工程及自動化技術對智能建筑的意義
智能建筑是依靠建筑這一平臺實現,智能建筑中的弱電系統設備與線纜安全則都需要依靠電氣工程及自動化技術,比如電源技術、抗干擾技術、防雷技術、接地技術、防靜電技術、屏蔽技術、防諧波技術、布線技術等。電氣工程及自動化技術實現了設備和系統整個工作流程的有效監控,由于建筑本身結構復雜,電氣系統的組件繁多、功能多樣性,傳統的運行方式會導致故障時常發生。但電氣工程及自動化技術則通過“采集—處理—反饋”,對系統進行實時監控,第一時間將信息進行反饋到控制中心,實現高效率不間斷的控制與管理。此外,電氣工程及自動化技術可以將建筑當中的配電、消防、照明及空調等系統連接成一個整體,這就提高了聯動能力,有效解決了電梯系統的有序運行和緊急情況下(火災等)的自動識別等。還有電氣工程及自動化技術還提高了安全性,在發生故障時,可以通過遙感技術進行控制,這就大幅降低了故障對操作維修人員的安全系數。因此,電氣工程及自動化技術是實現智能建筑的關鍵。它能夠幫助智能建筑實現真正的智能,還能加強智能建筑的安全與防范能力,實現智能建筑之間的信息傳輸。這充分表明電氣工程及自動化技術對智能建筑的發展有著極為重要的意義。
2電氣工程及自動化技術在智能建筑中的重要應用
2.1TN-S和TN-C-S系統的應用
TN-S系統是能夠嚴格區分保護地接線PE和中性線N的低壓配電系統,采用保護線地線PE加上三相四線的一種接地系統,能夠達到保護智能建筑系統中所有設備的路線,也能達到預警、防靜電、機房交換機等功能目的。TN-C-S系統主要由TN-C和TN-S2個接地系統組成,這2種系統的分界面主要在PE線與N線的連接點上,其安全性極高,是智能建筑的一個重要接地系統,能夠有效提高住宅用戶的安全性。
2.2樓宇控制系統的應用
智能建筑的樓宇控制系統主要有排水、照明、通風和消防監測等系統,且這些系統都是和用戶的生活密切相關,智能建筑樓宇若能實現控制系統自動化,則能夠大幅提高各項系統的運行效率。比如,用戶最能感受到的照明系統中的智能開關,能夠準確的控制燈的開關,根據實際需求利用照明,能夠最大程度節約能源,且其監控系統還能自動檢測,不必安排人員進行夜間巡燈值班。再比如,智能建筑中的消防檢測系統,能夠提供應用在線監測,利用傳感器技術,實現自動監測,自動傳輸數據和報警數據的自動發送,能夠第一時間掌握智能建筑的實際動態,進而實現第一時間將火災隱患扼殺在搖籃中。
2.3通信自動化系統的應用
智能建筑的優秀是智能化,而智能建筑的智能化的優秀就是通信自動化系統,因此在智能建筑的電氣工程設計中必須要實現通信系統的自動化。通信自動化系統的主要功能就是調整和處理智能建筑內外各種語言、圖像、文字和數據之間的通信。這樣就能將智能建筑的用戶建立局域網,進行辦公區內的計算機和其他外部設備之間的聯接,實現電子數據的業務交換,這就能夠滿足用戶對這一方面的一定需求。另外,衛星通信系統的引入,更加實現了國際信息間的聯系,更是起到了零距離的作用,這樣將可以更加有效形成較為完善的智能建筑網絡體系,實現全球資源的實時共享。
2.4辦公自動化系統的應用
智能建筑一般為項目比較大,其需要處理的事情也比較多,這就需要不少的人力、財力和物力,這無形之中就增大了成本。但若能實現辦公自動化,那么將能有效降低成本。辦公自動化就是利用先進的科學技術,逐步將人的部分辦公業務活動物化到設備當中,促使這些設備和辦公人員形成人機信息處理系統。其目的就是最大程度地利用信息資源,提高勞動生產效率和工作質量,并幫助提供決策依據。在具體的辦公室中,主要以計算機為中心,利用打印機、傳真機、復印機、電子信箱等現代化辦公及通訊設備,廣泛、全面和迅速地收集、整理和加工成能夠使用的信息,從而為科學管理和進行決策提供服務和支持。因此,辦公自動化系統的建立,能實現自動分析、采集信息,實現提供各種優化方案,協助決策者能夠做出正確決定。
3電氣工程及自動化技術在智能建筑中應注意問題及智能化展趨勢
3.1電氣工程及自動化技術在智能建筑中應注意問題
電氣工程及自動化技術在智能建筑中還有很多應注意的問題,例如屏蔽接地、防雷接地、安全保護接地和靜電接地及直流接地等技術。其中,安全保護接地主要是因為智能城市中會安裝很多金屬設備,這些設備的內部又帶有很多導電線,如果導電線上的絕緣層能夠破壞,就特別容易出現漏電現象,這就將導致安全事故發生。因此,系統中的金屬設備都需要安裝安全接地裝置,四線降低電阻和防止電流外泄。直流接地,特別是現代信息技術和城市化快速發展的今天,在智能建筑中,通信設備和各種計算機技術被廣泛應用。這些系統都需要微電。因此,為保證讓電子設施能夠正常運行,系統就需要一個穩定的電壓、電源和基準點位。
3.2電氣工程及自動化技術的智能化發展趨勢
智能化建筑是近年來所發展起來的一個新領域,它給人們提供了一個良好的辦公和生活環境,為此智能化建筑相關活動也接連開展。但是,目前國內的智能建筑行業還存在概念炒作、缺乏整體規劃、盲目追求和達不到預期效果的現象,其中最為突出的一個問題就是相關配套服務的缺失。隨著各項技術的不斷提高,真正的智能化建筑將逐步覆蓋的各個城市。并且,隨著新能源技術等的發展,低碳節約節能型電氣工程及自動化技術會成為今后智能化發展趨勢。
4結語
隨著我國科學技術水準的不斷提高,智能建筑逐漸將成為我國建筑行業的發展趨勢,但智能建筑各項功能的實現都離不開電氣工程及自動化技術。同時,電氣工程及自動化還能大幅降低對人工的需求,增大測量的準確性和及時性,這樣就能有效避免事故發生。因此,相關人員在智能建筑的電氣工程及自動化設計中需要加強自動化技術的應用,切實提高智能建筑電氣工程及自動化的運行效率。
作者:吳新鋒單位:湖南天下洞庭糧油實業集團有限公司
摘要:隨著人類文明的不斷進步,人們對生活及辦公環境的舒適、方便及安全都有了更高的追求。而科學技術的進步,人類已掌握了電子控制技術,在這些基礎上,為了適應人們的要求智能建筑應運而生。特別是近年現代高科技和信息技術(IT)正在由智能大廈(IB)走向智能住宅小區,進而走進家庭(SH)。現代社會的家庭成員正在以追求家庭智能化帶來的多元化信息和安全、舒適與便利的生活環境作為一個理想的目標。因此也就必然促使智能化技術從智能大廈建設熱中向住宅小區智能化乃至家庭智能化的方向發展。
關鍵詞:智能建筑;構成;系統;實施
現在國內智能化建筑選用的設備大部分都從國外進口。但近幾年來我國計算機系統技術水平與產品質量提高的也非常快,完全可以滿足一些中小型智能化建筑的使用要求,相信在不久的將來,智能建筑一定能發展興盛起來。智能建筑物能夠幫助建筑物的主人,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得到最大利益的回報。智能建筑已成為我國建筑的未來發展趨勢。
一、智能住宅的含義
所謂智能住宅,是指將家庭中各種與信息的通訊設備,如計算機、電話、家用電器和家庭保安等裝置通過家庭總線技術連接到一個中心進行集中或異地的監視、控制和家庭事務性管理,同時能與住宅外部世界聯系,并保持這些家庭設施與住宅環境的和諧與協調,從而給住戶提供一個安全、高效、舒適、方便適應當今高科技發展要求的人性化住宅。
構成智能住宅的基本條件有如下三點:
1、具有相當于住宅神經的家庭網絡;
2、能夠通過這種網絡提供各種服務;
3、能與社會等外部世界相連接。
一般認為智能住宅應具備的四種功能
1、安全防衛自動化系統。
2、身體保健自動化系統。
3、食物烹調自動化系統。
4、文化、娛樂、信息自動化系統。
二、我國智能建筑要求具體表現
1.根據《建筑領域加入WTO后的對外承諾》,我國加入WTO后五年,允許外商成立獨資企業,取代外商在我國現有的辦事處機構,他們可以直接在我國簽定內貿合同,從而使產品和工程質量有了進一步的保障。
2.按WTO取消數量限制和關稅減讓原則,我國將降低對外市場準入程度,屆時會有更多智能建筑產品和系統進入中國市場參與競爭,為我們提供更大的選擇余地,并得到更多的實惠。
3.隨著國外企業參與我國智能建筑行業的競爭,他們會把國外成熟的管理體制、規范的運行程序和操作技巧帶入中國,有助于提高中國智能建筑行業的整體水平。
三、智能建筑的智能化系統
智能建筑并不是特殊的建筑物,而是以最大限度激勵人的創造力、提高工作效率為中心,配置了大量智能化設備的建筑。在這里廣泛地應用了數字通信技術、控制技術、計算機網絡技術、電視技術、光纖技術、傳感器技術及數據庫技術等高新技術,構成各類智能化系統。就目前的技術發展水平來說,智能建筑的優秀可歸納為:
1、CA通信自動化系統CommunicationAutomationSystem:CA是通過數字程控交換機PABX來轉接語音、數據和圖象,借助公共通信網與建筑物內部GCS的接口來進行多媒體通信的系統。目前,公共通信網在我國有城市電話網、長途電話網、數據通信網CHINAPAC和CHINADDN。如果需要用衛星通信建立VSAT網,可租用衛星轉發器以實現C波段到CU波段的衛星通訊。
2、OA辦公自動化系統OfficeAutomationSystem:OA按計算機技術來說是一個計算機網絡與數據庫技術結合的系統,利用計算機多媒體技術,提供集文字、語音、圖象為一體的圖文式辦公手段,實現信息資源共享與高效的業務處理。OA系統已在政府、金融機構、科技單位、企業、新聞單位等的日常工作中起著極其重要的作用。在智能建筑中OA常由兩部分構成:物業管理公司為租戶提供的信息服務和物業管理內部事物處理的OA系統,大數使用機構與租用單位的業務專用OA系統的。
3、BA建筑設備自動化系統BuildingAutomationSystem:BA系統是通過中央計算機系統的網絡將分布在各監控現場的區域智能分站連接起來,以分層分布式控制結構來完成集中管理和分散控制的綜合監控系統。BA系統運行的目標是對建筑物內所有建筑設備進行全面有效地監控和管理,以保證建筑物內所有設備處于高效、節能和最佳運行狀態。通常在BA系統管轄下的有空調、給排水、冷熱源、供配電、照明、電梯、停車庫等設備。
4、SA安全自動化系統SecurityAutomationSystem:SA系統常設有閉路電視監控系統(CCTV)、通道控制(門禁)系統、防盜報警系統、巡更系統等。SA系統24小時連續工作,監視建筑物的重要區域與公共場所,一旦發現危險情況或事故災害的預兆,立即報警并采取對策,以確保建筑物內人員與財物的安全。
5、FA火災自動報警系統FireAiarmSystem:FA系統是消防系統具有火災自動報警與消防聯動控制功能,是一專用計算機系統。
6、GCS綜合布線系統GenericCablingSystem:GCS是在智能建筑中構筑信息通道的設施。它采用光纖通信電纜、銅芯通信電纜及同軸電纜,布置在建筑物的垂直管井與水平線槽內,一直通到每一層面的每個用戶終端。GCS可以各種速率(從960bit/s到630Mb/s)傳送語音、數據、圖象信息,稱之為智能建筑的神經系統。
四、智能建筑在實施過程中應注意的問題
1應明確三個“不等于”
(1)在建筑物內采用了綜合布線“不等于”實現了建筑智能化;
(2)在建筑物內設置的信息插座越多“不等于”智能化水平越高;
(3)系統集成“不等于”集中控制;
2必須做到三個“統一”
(1)需求與經濟相“統一”;
(2)需求與技術可能相“統一”;
(3)理論與實際相“統一”。
3必須做到三個“優化”
(1)優化設計
智能建筑系統采用了多家廠家的產品,多種智能化系統的優化設計是關鍵。
(2)優化施工管理
在施工階段,出現多專業、多工種、多個施工單位的配合協調,優化施工管理是措施。
(3)優化物業管理
智能建筑的各智能化系統是各家廠商提供的,要運行正常,物業管理十分重要,物業管理必須在滿足業主商業利益的同時還能為用戶提供安全、高效、舒適和便捷的環境。公務員之家
智能建筑在政府的有效管理下,逐步走上了健康、有序規范化的發展道路,我國廣大工程技術人員,經過實踐,總結、提高,為實現現代化而發揮著積極的作用。我們要冷靜、有序、健康地發展智能建筑!只有把需求、實施、管理貫穿其中,才能收到應有的效果。
關于樓宇自控系統,"民用建筑電氣設計規范"JGJ/T16-92中對其提得較為明確,就其功能來看,幾乎包括相當多的方面,但其主要的目的在于:
1.確保建筑物(群)內環境舒適;
2.提高建筑物自身以及人員與設備的整體安全水平和災害防御能力;
3.通過最佳控制節省消耗;
4.提供可靠的、經濟的最佳能源供應方案,進行節能管理;
5.使設備高效運行,減輕人員勞動強度;
6.不斷地、及時地提供有關設備運行情況的資料,集中收集、整理,作為設備管理決策的依據,實現設備維護工作的自動化。
依據以上的應用功能,BA系統應劃分為二個子系統,它們是:
1.防火與保安子系統,包括:
a.火災報警與消防控制系統;
b.人員出入監視系統;
c.保安巡更系統;
d.防盜報警系統;
e.其它需要實現安全監控的系統(如地震監視與報警,煤氣泄漏報警等等)。
2.設備運行管理與控制子系統包括:
a.采暖、通風與空氣調節(HVAC)系統;
b.給水(含冷水、熱水、飲用水)與排水系統;
c.變配電與自備電源系統;
d.電力供應與照明控制;
e.其它一切需要監控的系統(如電梯、廣播、電纜電視等等)。
從技術角度來看,這兩類子系統的劃分,具有硬件設備資源的共享好,便于整體的管理和維護,可以統籌在正常與異常情況下的設備控制方案,從而達到實現全面的集中監控。
這種系統的構成方式,與國際上有些做法是相類似的。只不過我國的消防管理體制要求火災自動報警系統應為一個獨立的系統。但隨著技術的發展,逐漸在某些地方,允許火災自動報警系統向樓宇自控系統發送信號。既平時BA系統可以從火災自動報警主機上獲取其運行狀態的各類信號。火災時,火災自動報警系統可向樓宇系統發出信號,這種單向性的信息流向,反映的是我國消防部門管理的需要。例如某家國外著名的建筑設計事務所,在我國承擔的幾項工程設計,就是將樓宇自控系統和火災自動報警系統的一些功能混合起來,并將應歸到消防系統聯動的消防設備,納入到樓宇自控系統中去控制。在實施過程中,由于管理體制的要求,不得不按國內的要求進行改動,將消防的專用設備歸到消防聯動中。除消防之外的樓宇自控系統中的各項子系統,則可實現小集成。
這種做法,我們在北京的某項重點工程設計中,就采取了將樓宇自控系統、閉路監視系統、防盜報警系統、門禁系統進行了有機的集成,或稱之為聯動,以滿足實際運行管理的需要。
在這項工程中,有關子系統的聯動關系,可舉某事件為例,看其之間的相互關系和動作。例如保安系統設置的閉路電視和防盜報警系統,白天由于監視區域內人員來回走動,閉路監視系統處于工作狀態,而防盜報警系統則處于撤防狀態。由于此建筑屬于業主自己使用,人流相對在上班期間流動。當下班人員離開后,防盜報警系統處于設防狀態。考慮到夜間無人辦公,有些公共區域的照明由BA系統控制關閉,留下少量的照明燈。一旦防盜報警的探測器探測到有人非法闖入,立即將報警信號送至BA系統,由BA系統控制開啟相關區域的照明。同時,閉路監視系統立即進行跟蹤監視,保安監控的錄像機則進行實時錄像。
另外,對于大樓內設置的門禁系統,也與消防報警系統進行聯動,當發生火災報警并確認后,有關的消防通道上的門禁也將被旁路,使人員能夠順利地進行疏散,保證了樓內人員的安全。通過對工程設計的實踐感覺到,在設計中,若要做到各子系統能有機地進行聯動,首先要求各子系統在通信協議上應該一致,避免在集成過程中出現無法集成,或是需要一些額外的設施方可集成,給業主造成不必要的負擔。關于信息資源的一致性,這不僅是對承包商提出要求,而是對智能建筑系統的全過程提出要求。因為目前市場還未達到一個統一的規范,所有的系統并不完全是由一家承包商來提供,而各生產廠家的產品并不都是完全一致,它們的通信協議也有所不同。就目前市場情況來看,在確定產品時有這么幾種情況:
一種是由系統集成商中標后,由中標方統一考慮各子系統產品廠家。這種做法,容易選擇通信協議一致的產品,能夠較好地達到相關子系統之間的聯動(或集成)。也就是在BMS系統中,各子系統之間信息資源容易達到共享。
第二種做法是由業主自行招標或確定各子系統的承包商,完后再由系統總包來負責。這種做法,業主往往片面地追求了價格,而忽略了系統集成中所必須注意的問題,即系統未達到統一的通信協議。有的系統不具備開放性,由于先天不足,給總包方帶來了困難,最終還是業主自身受到損失。為了能在BMS下集中管理,要達到各子系統之間資源共享,又須花費額外資金進行彌補。例如在設計階段,設計人員根據工程要求和特點合理進行子系統之間的集成,在集成過程中,可以要求各子系統的通信協議應能符合TCP/IP協議。
在樓宇設備的控制中,我們強調產品和系統的開放性,目的也就是在于使產品能有信息資源的一致性。值得注意的一點是,有許多產品供應商或承包商都稱自己的產品或系統是開放的,能與各家的產品進行通信,將不同廠商的產品或系統集成在一個系統內,并由主系統對其進行監視和控制。但必須注意,并不是所有的產品都是完全開放的,它們可能是由于通信協議的差異導致系統集成中的不盡人意,或是需付出額外的軟件編制費用,修改接口界面。
例如有兩家公司的產品均符合BACnet協議,然而第一家公司的產品是BACnet9.6kbMS/TP,第二家公司的產品是BACnet156kbArcnet,當兩家公司產品接進同一網絡時,則會因為傳輸速率的不同,而出現互聯方面的困難。所以并不是所有符合BACnet協議的產品都可互聯,我們還必須看這些產品的詳細特征。
因此建議從規劃設計開始,就必須強調系統的開放性,強調系統聯網中的信息資源共享問題,在以后施工、安裝過程中,均應有所要求,前后一致,滿足要求。
鑒于智能建筑中目前存在的問題,一是尚未有正式的設計標準,同時也沒有統一的驗收標準,具體要達到一個什么樣的程度,以什么標準來驗收,很難有一定論。因而造成了有些系統運行不正常的結果,這在有些地方的調查中占有一定的比例。這同樣是存在于設計和施工質量的問題。對于設計和施工中存在的問題,大致有以下幾點:
1.設計人員對此了解不深,有的單位基本不設計智能化系統,而是交給系統承包商。而系統承包商由于在商務談判中費用較低,因此在系統深化設計中,對擋次、標準等有所降低,控制點較少且不合理,精度滿足不了要求,只求系統能運行起來。
2.設計BA系統不僅是電氣專業弱電人員的事情,BA系統中,占大頭的是HVAC,這就要求必須與設備專業的人員密切配合,包括承包商的深化設計等,均應與設備專業人員密切配合。否則,對原設計人員的設計思想,控制要求等,均不能做到切合實際,而只能將系統運行起來,達不到預期的目的。
3.施工問題,質量達不到要求,目前國內的承包商,由于經營方面的原因,在工地現場施工人員中,只有一部分是公司的員工,大部分是臨時或是合作的施工方,許多人的素質不高,野蠻施工的情況時有發生。
4.公司內部人員,水平參差不齊,可能某些人負責的工程較好,而某些人則不行,并不是人人都有高水平。
5.有的公司對某些出效益、有名利的工程能認真對待,反之則有所折扣,造成了有些大公司做不好小活。使有的業主產生畏難情緒,是按什么為依據來確定承包商。總之,樓宇自控系統的聯動設計,是我們實現BMS系統的重要環節。從設計、施工以及承包商均應進行密切配合,了解設計意圖,進行精心施工。只有這樣才能達到真正意義上的系統聯動(或集成),達到處理突發事件的能力。也只有這樣,才能提高智能建筑中設備運行管理的能力,達到預想的要求。
在智能建筑設計中,對于建筑內的各智能化系統設置的設計中,目前存在著幾種做法。一種方式是認為應將各子系統進行集成,即將我們通常所稱之為3A的系統進行集成,這種做法,在前幾年中勢頭較大。一談到智能建筑,就要進行如此的集成,否則就認為不稱其為智能建筑,經過近兩年的大量工程實踐,在這方面又開始有點降溫。另一種方式是建筑內的各子系統都相對獨立,各子系統在處理自身系統的工作外,與其它各子系統沒有系統上的物理聯系。這種做法,各子系統工作狀態好壞,完全是該子系統自身的狀況所決定,不受其它子系統影響。還有一種方式,則是有選擇性地將某些平時工作上有聯系的子系統之間,產生一種聯動關系,也不妨稱之為有關子系統的小集成。
在智能建筑的系統集成方面,有著不同的做法,這完全是正常的現象。縱觀我國智能建筑的發展,真正在建筑界廣泛進行規劃和設計也只有幾年的時間,也就是從九十年代初,我國基本建設發展的高峰期間,在智能系統方面才逐漸被廣大業主、房地產開發商以及設計人員理解、認識和接受,并開始著手進行設計和實施。但作為智能建筑中的一些子系統,早在80年代就開始進行了設計。自從96年初在上海召開了我國第一次智能建筑研討會后,在行業內才真正有系統、有目標地在這方面進行了大量的工作。隨著對智能建筑的設計、研究,才開始提出對各系統的集成問題,許多承包商在此時,為了公司業務的發展,紛紛開始拓展自身的業務范圍,打出了系統集成商的旗號。
然而在國際上,智能建筑的發展,并不象我們那樣炒作的熱火朝天,而是本著務實的態度,該具備哪些系統,就由那些有專長的承包商來承擔。需要集成到何種程度,均是從實際應用的角度來衡量,在有的系統之間的聯絡,可通過日益發展的互聯網進行。從而達到各有必要聯系的系統之間的信息資源能夠共享。
摘要:智能建筑是計算機、通信、自動控制、傳感、多媒體等一系列先進技術發展的結晶。綜合性強,涉及專業的領域更廣,本文通過實際案例的分析和處理充分驗證了電氣技術在智能建筑中的重要功能。摘要:智能建筑、電氣技術、諧波、電磁干擾、等電位。摘要:電氣技術智能建筑1、前言智能建筑產業是隨著信息產業的發展而誕生,且迅速發展起來的。現代建筑物的電氣發展是經過電氣化階段、自動化階段和當今的智能化階段。智能建筑技術的發展非常迅速,它是由電子技術、通訊技術、網絡技術、計算機技術、自動控制技術、傳感技術及多媒體技術等一系列最先進技術飛速發展的結晶。非凡是智能建筑系統工程,它作為弱電系統工程的延伸和發展,綜合性強,涉及的專業領域更廣,新的弱電系統不斷加盟到智能建筑技術領域內。建筑物使用功能現代化的需求和相關技術的不斷更新和進步,共同促進智能建筑弱電系統技術的快速發展。智能建筑弱電系統中的電子和微電設備較多,這些弱電系統的設備耐受電壓較低,如電子設備耐受電壓為5V,微電子設備耐受電壓只有1.5V,這些設備過電壓、過電流的能力差。信息系統設備(包括纜線)在遭受雷害和電磁干擾(如地電位升高、磁耦合、電耦合和電磁耦合等)時,必然會使信息系統中的設備、網絡和布線將遭受感應過電壓和電磁干擾的危害;各種高頻、超高頻的通信設施不斷涌現,相互間的電磁輻射和電磁干擾日益嚴重,大量的運行和實踐證實,電磁干擾和諧波對智能化設備和布線系統危害的案例和教訓也應引起我們足夠的重視,不可掉以輕心。智能建筑需要不同行業的專家共同參和,除了業主之外,設計師、自動化技術、信息技術、通信技術、人造智能技術及電氣技術眾多專家一起密切合作才能得以實現。“弱電較弱”正是指在智能建筑中,整體弱電系統工程是建筑電氣工程中較薄弱環節,無論是技術力量、人員素質、設計和施工、智能化系統工程施工監理等相對較弱。這對我國的智能建筑的迅速發展是很不利的。2、網絡和布線智能建筑的實質是諸多智能設備的網絡化新問題,它包括智能建筑弱電系統的集成(BMS或IBMS)。但由于火災自動報警系統及消防聯動(FAS)是采用集散型控制方式,所以FAS系統目前我國還是獨立的控制系統,只是留有通信接口待今后和BAS系統集成,而美國的FAS系統是分散型控制方式可和BAS系統集成。綜合布線系統作為全新概念的布線系統,其優越性是傳統的布線系統無法比擬的。主要體現在綜合布線系統的開放性——向所有的通信協議開放,靈活性——設備的開通更改只需增加設備和跳線管理,可靠性——器件通過ISO等組織認證,星形拓樸結構等一條線路故障不影響其它線路正常運行;先進性——采用最新通信標準的5類、超5類、6類雙絞線或光纖,實時傳輸多路多媒體信號;經濟適用性——將分散線纜綜合到統一標準布線系統中。從網絡架構上來分,網絡可劃分為局域網(LAN),控制網(Infrenet),廣域網(WAN)和城市網(MAN)。世界公認的網絡協議標準——TCP/IP協議,使得局域網和廣域網實現了無縫連接。城市網是在局域網的基礎上發展起來的一種新型的數據網,介于廣域網和局域之間把多個局域網互相連起來,構成覆蓋范圍更大,支持高速傳輸和綜合業務,成為適合城市范圍使用的計算機網絡。為了保證系統的開放性和可操作性,實現和信息網絡的互聯互融,盡管目前控制網絡中多種總線標準同時存在,但由于以太網速度控制性價比高,我區一直在控制網絡中推廣應用TCP/IP協議的以太網。在眾多的現場總線技術中推廣Profibus、Interbus、LonTalk、Modbus及CAN等總線。由于這樣的規定從而使我區的智能建筑還沒出現癱瘓現象。3、目前智能建筑存在的新問題《智能建筑》刊物2004年第5期“談工業以太網及其在智能建筑領域的應用”一文中寫到“事實上目前有60%的智能建筑是癱瘓的”,其原因一是在眾多的總線標準中LonWork協議是非常完善的控制面層的總線協議,它有完善的七層協議,BACnet協議則是系統集成層面的協議標準,但沒有在我國得到很好運用;二是多種現場總線并存,系統集成當然很困難;三是中國的物業管理技術水平相對較差,廠家在還能運行,一旦廠家支持不在時,系統很可能癱瘓”。針對目前智能建筑存在的新問題談一下個人的看法摘要:(1)我國智能建筑缺少一整套完善的行之有效的可操作的設計、施工和驗收標準。現有的智能建筑設計、施工驗收標準有《民用建筑電氣設計規范》JGT/T16-92。上海市工程建設規范《智能建筑設計標準》、《智能建筑評估標準》、新疆行業工程建設標準《智能建筑設計標準》XJJ002-1999、國家標準《智能建筑設計標準》GB/T50314、新疆《綜合布線施工驗收標準》、《建筑和建筑群綜合布線系統工程設計規范》GB/T50311-2000、《建筑和建筑群綜合布線系統工程驗收規范》GB/T50312-2000等。這些國家、行業、地方標準對智能建筑的設計、施工、驗收起到一定的積極功能。但還缺少智能建筑的火災自動報警系統及消防聯動、平安防范、計算機房等施工驗收標準和規范。現行的《智能建筑設計標準》針對不同類型的智能建筑的可操作性還有些欠缺。這給智能建筑弱電系統的設計帶來了較多的難點。(2)智能建筑的設計應由具有智能化設計資質總承包單位的設計院來承擔。再由集成商進行多次的深化設計并交設計總承包單位審查方可招標施工。這是因為設計院熟悉和把握國家、行業、地方的設計標準,設計中始終遵循國家的方針政策,堅持技術先進成熟、經濟合理、實用可靠;系統設計和設備選型符合標準,且要求具有開放性、靈活性、和可擴性,不是以追求高額利潤和推銷產品為目的。設計院把握設計程序和全過程,和施工、監理、質量監督和業主溝通較輕易,和各專業配合也密切。設計院能給集成商創造一個良好的建筑平臺和環境,反之集成商并不了解智能建筑設計程序和全過程并和相關專業配合十分困難。集成商也不熟悉土建施工圖繪制規定和表達方法。集成商由于自行設計、自行施工,施工圖設計紙質量就較差,達不到施工圖設計深度的要求。由于建設單位并不完全了解智能建筑的內涵,如系統眾多、復雜、施工周期長、設備和線纜的性能等等。也不了解智能建筑弱電系統的重要性、綜合性和技術難度大等特征。故目前建筑智能化系統大多數是單獨招標、獨立簽約,中標后集成商自行采購、自行設計、自行施工、自行管理、自行約束,這種沒有智能化資質的監理公司監理的智能建筑,將給今后的弱電系統的安裝、調試、運行、維護管理帶來無窮的后患。當前由土建監理公司代替有智能化資質的監理公司監理的現象還很普遍,它將會給智能化系統工程帶來設計方案失控、采購產品失控、施工進度失控、工程質量失控等等弊端。4、電氣技術在智能建筑中的重要功能智能建筑是在建筑平臺上實現的,脫離了建筑這個平臺,那么智能建筑也就無法實施。智能建筑中弱電系統的設備、纜線平安必須依靠電氣技術如摘要:電源技術、防雷和接地技術、防諧波技術、抗干擾技術、屏蔽技術、防靜電技術、布線技術、等電位技術等眾多的電氣技術來支持方可奏效。下面從列舉的幾個案例中就能驗證了電氣技術在智能建筑中的重要功能。(1)案例1摘要:阿拉山口海關閉路電視監控系統的主要功能,是輔助保安系統對整個海關建筑物內外現場實況進行監視。詳見監視電視系統圖。該系統圖是由現場的攝像部分(攝像機、云臺、防護罩)、傳輸系統(光纖、光發射機)、監控中心(光端接收機、視頻分配、監控服務器、矩陣主機)等部分組成。其監控中心的操作采用了計算機系統,以用戶軟件編程的全鍵盤方式來完成驅動云臺的巡視、視頻切換、報警處理、設備狀態的檢查等工作。數字視頻監控報警系統采用計算多媒體技術,CCD攝像機作為報警探頭。探頭將獲取的視頻信號經光電轉換傳輸到主機,主機里的高速圖像處理器對視頻信號進行數字化處理,將視頻信號形成的圖像和背景圖像進行分析比較,若發現有差異就報警,這種全屏幕報警系統最大特征是不易漏報。主機自動采集報警圖像并存入計算,事后用戶可根據時間、地點隨時查閱報警現場的圖像,以了解報警原因。該系統將電視控制系統和報警系統合二為一,實現了監視、報警和圖像記錄的同步進行,而且這種系統中沒有錄像機,沒有視頻分析器,一切報警記錄都在計算機的硬盤內,所有操作都根據屏幕上的軟件提示操作,對用戶和使用者來說是一種全新概念的平安防范系統。該系統設備的選型摘要:攝像機為日本松下產品;云臺、防護罩為美國派而高產品;光端傳輸設備數據接口選用美國NTK產品,這些也都是國外品牌產品,應該不會出現什么新問題的。但該系統開通以來,光發射機(A、B、C、D)的光端數據接口Rs422,室外攝像機的防護罩配置的溫度繼電器、冷卻風扇、電加熱器、雨刷器經常被燒毀,更換和維護量很大,工作極不正常,用戶意見很大,集成商也很頭疼。經分析是光發射機的220VAC電源質量存在新問題,盡管選用了高精度穩壓電源也是承受不了瞬流(包括電涌)的沖擊,瞬流可以損壞任何一種電器,何況耐受電壓很低的電子和微電子設備呢?攝像機因距海關大樓較遠無法保證AC220V專用線供電。前端機電源就近接在30kW直流電磁鐵的配電線路上,該線路上的瞬流和電涌從發生到消失的過程極快,屬于微秒到皮秒級,其電壓幅值可高出工作電壓的幾十倍、幾百倍甚至幾千倍。根據當地供電部門反映,80%的瞬流是從電力系統內部產生的,主要是由于電力負載的頻繁開關和負荷頻繁變化引起的。另外電磁鐵的直流電源是由三相可控整流取得的,故電源線路內含有大量的3、5、7、9等奇次諧波,遠超過諧波電壓限制和諧波電流答應值,諧波嚴重危害配電線路及設備的平安。因此,智能化系統應選用凈化電源,有效地抑制瞬流、諧波的產生。低壓配電線路還上應具有雷電過電壓、電磁兼容(EMC)、電磁脈沖(LEMP)的保護功能,最大程度地改善和提高電源質量,以確保整個智能化系統的平安。然而上述案例中全然沒考慮,所以系統不能正常開通,并經常損壞系統中的設備。(2)案例2新疆人民銀行業務樓是座現代智能型超高層建筑,具有建筑物樓層多、建筑物高、人員流動大的特征,垂直運輸和通信系統(國內聯網)同樣倍受重視。電梯系統是超高層智能建筑中不可缺少的重要設施。為高層、超高層的智能建筑服務時,不僅要求自身有良好的性能和自動化程度,作為建筑設備的自動化系統的一個組成部分,它是以計算為優秀,構成對電梯設備的監控系統,該系統屬于BAS的一個子系統和整個BAS協調運行,并受BAS中心計算機的監視、管理及控制。電梯是用于垂直升降的機電一體化運輸設備,該大樓選用三菱VVVF方式——交流調壓調頻的拖動方式,VVVF電梯具有抗干擾、高效、節能、舒適的控制系統,體積小、動態品質性能優越。控制部分采用雙微機結構,主微機完成集選功能規定的操縱控制,付微機是實現拖動系統的速度控制。主、付微機采用并行通訊,整個系統由主控制器、控制屏(DDC)、顯示裝置(CRT)、打印機、遠程操作臺及串行通訊網絡組成。但該電梯起初無法正常工作,電梯忽而上至頂層,忽而下降到底層,不按指令停層,后來發現未做功能性接地所致。該建筑是座舊樓無法利用鋼筋混凝土鋼筋作為聯合接地,也無法做局部等電位聯結。那么只有在機房內設置一根獨立的接地線(絕緣線纜和動力線等截面),采用非金屬接地模塊獨立式接地,接地電阻R≤0.4歐。接地極和原接地極距離為20~25m呈零電位。做了電梯功能性接地后,電梯正常工作已達5年之久,未出現過任何故障。(3)案例3新疆建筑設計探究院選用迅達電梯,對于功能性接地甲、乙雙方持不同意見。VVVF型電梯同樣是雙微機結構。安裝人員果斷按廠里規定要求做獨立式的功能性接地。我們考慮該業務樓是座智能建筑設有計算機網絡和信息系統,強、弱電系統已經采用聯合接地(共用接地)系統,《智能建筑設計標準》GB/T50-2000,第10.2.6條,聯合接地電阻R≤1歐(而該樓的聯合接地電阻實測為0.29歐),該建筑物內已經設置了總等電位聯結和局部等電位聯結。最后建筑單位采納了等電位聯結和聯合接地方式,而沒采用廠商提出的獨立的功能性接地。因為獨立的功能性接地做法經實踐證實了并不利于計算機邏輯接地(單點接地),這是因為建筑物做了等電位聯結,邏輯接地(單點接地)已不復存在了。在鋼筋混凝土的高層民用建筑中功能性接地、保護性接地和防雷接地的三組接地裝置要達到相互獨立的要求是很難做到。而聯合接地(共用接地)還可避免雷電的反擊危害。經實測聯合接地電阻R≤0.293歐。利用聯合接地后,電梯運行至今一直正常。聯合接地做功能性接地時接地線需從基礎接出,不得和其它接地混接、短接,接地線宜選用25mm2~35mm2絕緣線纜。為保證人身平安和弱電系統的抗電磁干擾,局部等電位聯結是最有效的辦法之一。(4)案例4電子計算機中心的接地裝置不但要滿足人身的平安,還應滿足電子計算機正常運行和網絡系統設備的平安。辦公自動化系統包括摘要:計算機、數字化設備等,除產品系列的不同外,高層、超高層建筑由于場地、位置、施工和投資等條件的限制,因此電子計算機在“接地”新問題上有著不同的見解,國外經濟發達的國家也有不同的觀點。電子計算機“接地”系統是比較復雜的,如處理不好將造成電子計算機不能正常工作。工作在弱信號條件下數字設備接地線的脈沖干擾不容忽視。目前計算機工作頻率多在100MHZ、200MHZ今后甚至1000MHZ及1GHZ、10GHZ。這時分布電感,分布電容會引起電流通路的阻抗發生很大的變化,當這些參數對諧波產生共振時又會產生超出常態阻抗和能量,將會直接危及計算機網絡系統的平安。有關電子計算機的接地有以下幾種方式摘要:交流工作接地、平安保護接地、工作接地、防雷接地等四種接地方式,在智能建筑中宜采用聯合接地(共用接地)。經過大量高層、超高層建筑接地方式的調研,聯合接地完全可利用其結構鋼筋和基礎鋼筋做接地裝置。接地電阻一般值不會超過0.4歐,很適宜作為電子計算機的接地裝置。但是中銀廣場的計算機中心和計算機機房裝修設計人員,堅持計算機系統的接地采取單點接地(邏輯接地)。因此,花費了很大力氣和資金從四樓計算中心機房,引出VV35m2單芯電纜,穿管經地下室引至室外距基礎25m做了一組閉環式邏輯接地極,接地電阻為4歐。采用這種單點接地方式,計算機一直無法正常工作,后經建設單位探究決定,按照設計院設置的計算機房內局部等電位聯結及聯合接地做為電子計算機的接地,計算機經安裝調試后至今一直運行良好。這是因為在同一建筑物內,采用同一個聯合接地系統(共用接地系統),以避免不同接地系統間的電位差引發電氣事故和干擾。做了建筑物總等電位聯結包括局部等電位聯結、局部信息系統的網形和星形等電位聯結結構、利用鋼筋混凝土鋼筋做接地裝置(含鋼筋混凝土基礎接地體),其聯合接地(共用接地)接地電阻R≤0.4歐,遠低于《智能建筑設計標準》GB/T50-2000的接地電阻R≤1歐的阻值要求。更遠遠小于電子計算機直流接地阻4歐的要求,即不花費投資又不費工,還保證電子計算機的正常工作,何樂而不為呢?目前計算機信息系統和網絡系統的應用已遍及各行業各部門乃至家庭。目前防雷技術已提出“建筑物綜合防雷系統”的概念,新國標《建筑物電子信息系統防雷規范》已批準實施。建筑防雷工程必須綜合考慮,將外部防雷辦法和內部防雷辦法(接閃功能、分流影響、均衡電位、屏蔽功能、合理布線加裝過電壓保護等多項重要因素),作為整體來統一考慮防雷辦法。從而使計算機電子信息系統、網絡系統、布線系統在智能建筑中真正成為標準、靈活、平安、無誤的網絡和布線系統。5、新疆智能建筑市場發展的前景新疆維吾爾自治區地處祖國的大西北,和獨聯體接壤,占地面積為全國面積的1/6(約9600萬平方公里),地下埋藏著豐富的石油、天然氣和煤礦,還有鐵礦、銅礦(2000萬噸僅次于智利),鋁礦和稀有金屬,風力發電量居世界第二,僅次于美國。有豐富的火力發電、水力發電、風力發電和太陽能發電的資源。現階段新疆還屬于經濟較不發達地區,和經濟發達地區如上海、廣州、深圳、北京等地相比,智能建筑的數量和標準上都還有著較大的差距。全國數千幢以上的智能建筑中,上海就有400幢之多。隨著西部大開發,這幾年國內外投資日益增多,國家投資了我區最長的數千公里光纖通信系統,使我區的通信系統和全國接軌。光纖通信使我區的通信得到了高速地發展,前不久塔北油田通信系統已做到光纖到桌面,烏市和塔北等油田的居住小區通信系統光纖已入戶。光纖作為通信系統的傳輸線路,我區也已被廣泛采用,隨著經濟建設的發展人類社會已進入信息社會,信息逐步滲透到人們工作、生活的各個領域。隨著計算網絡系統和通信網絡系統的范圍不斷擴大及相關技術的高速發展,智能住宅小區、電力、高檔寫字樓、金融、會展中心、各級政府、生產建設兵團、校園,各行各業越來越依靠計算機技術、通信技術、網絡技術和信息技術。就房地產商的業主目前也熟悉到戴上“智能大廈”的桂冠如摘要:高級寫字樓、智能住宅小區輕易銷售。自治區的1A智能住宅小區是由建設部下達的花園房產世紀花園及新特變的居住小區,現已竣工驗收投入運行效果良好,銷售率遠比一般的住宅小區要高得多。很多業主重視到并提出效率管理,那種智能化得不償失的說法已不復存在。克拉瑪依石油和獨山子石化總廠國家投資了500多億,目前全疆住宅小區處于停滯狀態,但克拉瑪依市住宅小區紛紛上馬,勢頭較猛。這些住宅小區,是按照國家建筑標準設計《住宅小區建筑電氣設計和施工》03D603標準設計(新疆建筑設計探究院主編),包括強弱電設計。其中弱電包括平安防范系統、通信系統、信息管理系統、火災報警和消防聯動系統集中抄表系統等等。獨山子市五萬多平米的五星級賓館已出基礎,同時日本投資興建五萬多平米的高級寫字樓正在設計。金融系統烏魯木齊市和各地州市也正建設各分支機構。移動、聯通和銀監行通信系統各地州市都正興建項目。新疆大學、石河子大學等大專院校,新疆醫學院的探究生教學大樓,師范大學教學樓等等。前不久剛接到新疆生產建設兵團機關綜合樓建辦發出的兵團機關綜合樓工程初步設計評審會議的邀請函中寫到摘要:“兵團機關綜合樓是集辦公自動化、信息化、管理智能化、設備現代化、環保節能的高科技綜合性智能建筑”。新疆大學電氣工程學院為發展新疆智能建筑事業的發展不但開辦了“智能建筑”專業,而且建立了智能建筑BAS實驗室。根據需要,自治區黨委和人民政府、軍區都建立了高速、快捷、平安、可靠的通信網絡系統。庫車石化總廠的辦公區綜合布線投資高達1000萬元。智能建筑已成為新的亮點,網上獲取豐富多彩的信息服務已成為新的時尚,我區公用網絡的發展必將隨著信息社會的發展而騰飛,堅信網絡技術及布線技術有著廣闊的前途,在我區必將獲得更加廣泛的應用。參考資料摘要:1、談工業以太網及其和智能建筑領域的應用方甲松《智能建筑》2004年第5期2、論建筑智能化工程的丙方監理陶根《智能建筑》2004年第8期3、有關智能建筑的思索馬克?馬沖《建筑智能化》2000年10月4、《低壓電氣裝置的設計安裝和檢驗》
〖摘要〗本文涉及提高智能建筑運行應注意的事項,智能建筑的標準及設計規范制訂的
重要性,變送器(傳感器)及執行器選擇的原則等問題。
〖關鍵詞〗智能建筑標準設計規范變送器執行器
智能建筑最近幾年在我國發展很快。許多公共設施,高層建筑,甚至住宅小區都要求智能化,智能建筑熱就要到來或已經到來。任何新事物剛一出現人們都有一個認識過程,一旦被人們認識了,很快就會引起一股熱潮,但有熱就會有冷,當熱過了頭的時候就要適當冷一點,否則會象人一樣熱過了頭就會生病。一、我國智能建筑概況
我國智能建筑開始于80年后期與90年代初,1991年曾派人去當時瑞士能德公司(后改名為蘭吉爾公司,是西門子樓字科技之金屬公司,其樓字自控系統S600品牌為蘭吉爾·駟法)進行了技術培訓與學習。隨后便與該公司聯合在國內推廣樓字自動化系統(BAS)。
1991年開始,我國建成不少智能建筑,但根據有關資料介紹,我國已建成的智能建筑有70%以上運行不正常,上述比例是否正確沒有去分析過,但根據工作中接觸的情況看,至今見到的運行正常,真正達到智能建筑標準的確實為數不多。造成投資浪費現象驚人。國家已經發現了再這樣下去會造成更大的浪費,因此成立了智能建筑專家委員會,開始著手編制有關標準與設計規定,對智能建筑系統集成商進行資質審定工作。
智能建筑運行不正常,可分為以下幾種情況:最嚴重的是系統處于停運狀態,這種項目大都建于90年代初期,通過商訂貨,調試,驗收及培訓工作不完善,后期服務無法保證,出現問題找不到原訂貨商,找到了費用也很高;另一種情況是系統仍在運行,但只能進行顯示與手動控制,這種情況比較多,部分自動控制能正常投入的項目不太多,達到自動控制全部投入運行,實現經濟運行的工程確實不多,只有在近幾年來人們注意了對供貨商或商資質的審查,并對設計、調試、驗收、培訓及后期服務在合同中都作了明確規定之后,情況大有好轉。
造成大量智能建筑不能正常運行的原因是多方面的,有些是對智能建筑定義認識不正確,有些是設計上的原因,有些是供貨商的原因,有些是施工單位的原因。需要進行認真分析,總結經驗,不斷改進。
由于人們對智能建筑的定義認識不正確應該是實際上也不是的智能建筑也稱為智能建筑去宣傳到現場參觀以后,當然就會對智能建筑產生誤解這不僅有損于智能建筑,當然就會對智能建筑運行情況發揮經濟效益與社會效益的調查形成誤導。
電氣施工圖設計不完善也是智能建筑不能正常投入運行的一個重要原因,智能建筑中所涉及到的辦公自動化系絞(OAS)通信自動化系統(CAS)與樓宇自動化系線(BAS)都是當前世界上的先進技術,設計單位很難一下掌握,熟悉起來要有一個過程,設計單位對選用系統不熟悉,施工圖設計就相當困難,對每個系絞應包括那些內容,人家都有分歧,因此3A之后,又出現5A,把本來己經包括在樓宇自動化系統(BAS)中的消防自動化系統(FAs)與保安自動化系統(SAS)單獨分出來。在國外樓宇自動化系統(BAS),當然應包括消防自動化系統(SAS)與保安自動化系統(FAS)。國內由于消防部門的要求,消防自動化系統(SAS)要單獨設計,否則有關部門無法審批通過。辦公自動化系統(OAS)與通信自動化系統(CAS)也要求由設計單位來完成設計。這兩個系統施工圖設計與產品的關系比較密切,各個廠家的產品在網結結構、產品功能及價格上判別也比較,施工圖設計如果定了某一家產品,隨著建設周期的拖延,資金的變化等原因,很難按設計圖紙進行訂貨,訂貨一旦有變化,設計就要變化,所以辦公自動化系統(OAS)與通信自動化系統(CAS)施工圖設計只能作到綜合布線,并提出一個概算,由于設計上認識的不統一,加上一個工程設備訂貨往往變化多次,這也是造成智能建筑不能正常運行,影響基本經濟效益與社會效益的正常發揮的一個重要原因。
供貨商及其產品質量也是影響智能建筑正常運行的一個重要因素,運行不正常,不能發揮其經濟效益,造成投資浪費大都指樓宇自動化系統(BAS),因為樓寧自動化系統(BAS)運行不正常往往是無法保證自動控制正常投入運行,或者無法實現工況目動轉換,以有效利用室外新風來節約能源,顯示部分一般都能保證正常運行,由于不直接影響工作,就引不起業主的高度重視。國內智能建筑中所選用的樓宇自動化系統(BAS)基本都是國外產品,而且以蘭吉爾、江森與霍尼威爾三大公司的產品為主。國外樓宇自動化系統(BAS)的供貨都是從敏感元件、執行機構、閥門、變送器、現場控制站(子站)、網絡服務器及所有軟件成套供貨,其產品質量是完全可以保證的,但國外供貨商在現場調試,人員培訓,后期服務等方面不能保證,特別在與甲方及施工單位配合上更難做好。設備到貨,有些安裝調試一結束,再進行聯系就相當困難,后期服務費用甲方難以承受,這樣就嚴重影響了樓宇自動化系統(BAS)的正常運行。
現場調試及后期務問題最近幾年也引起了國外公司的重視,他們有的在國內尋找商或合作伙伴,有的辦事處也開始配備這方面的人員,開始承接工程并負責現場調試與后期服務。所以最近幾年智能建筑的樓宇自動化系統(BAS)正常投運率提高了很多。
施工單位的技術力量以及對國外產品的熟悉程度,也直接影響到樓宇自動化系統(BAS)的正常進行。接線錯誤,特別是因電源線與信號線接錯,或地線接錯引起設備損壞的現象時有發生。施工質量保證不了,接線混亂給現場調試及系統投運造成的影響是非常大的,所以有些供貨商在簽訂合同時往往希望從工程安裝開始承包,事實證明這種辦法能夠有效保證現場調試與系統的正常投運。但甲方能否接受,施工單位能否同意就很難保證。
二、智能建筑標準的制定
智能建筑中樓宇自動化系統(BAS)正常投運率低,造成投資與能源的大量浪費,己引起政府有關部門的重視,專門成立了智能化系統工程設計專家工作委員會,該委員會作為建設部勘籌設計司的顧問,參謀和助手,協助設計司開展工作,其中一項任務是協助政府制定有關標準、規范與行業法規。
智能化建筑設計標準如何制定,制定之后如何招待是一個值得探討的問題。標準制訂出來,大家就要執行,如果標準制定的不合理,制定出來以后大家都不去認真執行也就失去了制定標準的意義。
有些設計單位結合多年設計工作中的經驗,制訂了一個智能建筑設計標準,當地政府還發了文件要求本地區參照執行;這種積極性是值得學習的,但標準出來之后,也引起了許多不同看法。分析其原因主要是大家對智能建筑及其標準的制定理解與認識上差異較大。
市場經濟情況下標準如何制訂,制訂出來以后又如何去執行,這都是一個新問題,有些專家建議標準按建筑面積制定,有些專家建議按行業劃分來制定,有些專家建議按地區劃分來制定,這些都需要由專家去論證,按建筑面積去制定,建筑面積達不到,但投資允許,實際使用又需要,就不能按標準去設計與施工,建成以后再改造如果按行業劃分,那么多的省委大樓,市委大樓能否按標準去設計與建設值得討論,按地區劃分來制定問題就更大了,作為出來,讓大家進行分析討論是完全可以的,作為一個政府部門制定出來的標準規定什么地區可以建什么標準的智能化建筑,什么地區不能建什么標準的智能化建筑,可能就不太合適。所以智能化建筑標準的制定如何適應市場經濟的發展要引起標準制定者的高度重視。三、智能化建筑設計規范的制定
設計規范在設計中起到法律的作用,國家制定的設計規范實際上就是建設單位與設計單位必須遵守的法規。安全性在智能化建筑中的位置是非常重要的,沒有安全性,舒適性和使用性都無法保證。安全性包括人身安全與設備安全。智能化建筑人員集中,設備昂貴,安全性就尤為重要,所以智能化建筑必須嚴格遵守設計規范,所以大家都希望智能化建筑的設計規范早日制定。但仔細分析一下智能化建筑的設計規范如何制定,制定出來又如何執行都存在不少問題。就這個問題曾經拜訪過國內制定電氣專業有關設計規范編制的專家學者,他們介紹,設計規范一般都按專業制定,它要求各種類型的建筑物都要遵守,國外還沒有類似的智能化建筑的設計規范供參考。
對電氣專業來講,國家頒布了許多規范,如35~110KV變電所設計規范(GB50059-92)。10KV及以下變電所設計規范(GB50053-94),低壓配電設計規范(GB50057-95),建筑物防雷設計規范(GB50057-94),工業與民用電力裝置的接地設計規范(GBJ65-83)電子計算機房設計規范(GB500174-93),工業計算機監控系統抗干擾技術規范(CECS81:96),建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范(修訂本)(CECS72:97)以及消防設計規范等。智能建筑物的電氣設計首先要遵守上述規范,不需要組織人力再去專門為智能化建筑制定一個專用的設計規范,否則一旦兩個規范出現不統一,或設計施工與驗收人員理解不一致,就會給建設工作造成混亂。
智能建筑必須遵守國家有關規范與法規,當然智能化建筑是一門技術先進的新的學科,人們應當集中討論與研究分析一下國家有關規范與法規不能滿足智能建筑的要求,然后再對國家有關規范與法規進行補充或修訂,是否需要再單獨編制一篇規范,要認真論證。
工作實踐發現在計算機網絡系統及計算機控制系統的安全防護方面,國家有關規范規定還不明確,而這方面的問題對智能化建筑的運行影響還比較大,輕則影響系統穩定運行,重則損壞呂貴的計算機系統,造成投資的重大損失,有時還破壞系統的數據,對大型網絡系統,數據破壞帶來的損失更為嚴重。在35~110KV變電所設計規范(GB50059-92),10KV及以下變電所設計規范(GB50053-94),低壓配電設計規范(GB50054-95)及建筑物防雷設計規范(GB50057-94)中對過電壓安全防護都作了一些規定,人們可以分析研究一下這些規定可否滿足智能化建筑的要求,滿足不了時,可進行修改或補充,特別是對低壓配電設計規范(GB50054-95)進行補充或修改比較合適。在進行修改時,應注意到現在有些連接件或電子元器件本身已經有了能防止15KV過電壓沖擊的功能,電壓防護等級已經很高,但能量吸收方面能否滿足要求,還要和有關配電設計規范進行協調。
接地系統設計一直是困擾著計算機控制與網絡系統以及通信系統的一個較重要的問題,這方面由于專業不同,看問題的角度就不同,認識也就很難統一。所以在工業與民用電力裝置的臻地設計規范(GBJ65-83)制定時,沒有明確計算機控制系統與通信系統的接地要求,嚴格講計算機控制與網絡系統,以及通信系統接地設計也屬電氣接地設計范疇,在安全接地方面也必須遵守國家規定的工業與民用電力裝置的接地設計規范(GBJ65-83)。計算機控制與網絡系統,以及通信系統本身地如何接,工業與民用電力裝置的接地設計規范(GBJ65-83)就沒有專題進行論述。我們也曾拜訪過編制該規范的有關專家,雙方還進行過討論,結論是當時沒有計算機專業的專家參加編制工作,國外雖然有些規范可以參考,對有些問題的認識與理解還不能統一,現在看來有必要進行補充或修訂。當前在計算機控制或網絡系統,以及通信系統的接地上還有一定分歧,其他線除保護接地外,還分為系統地、現場地、邏輯地、數字地、模擬地、信號地等,這么多種地線,有無重復,要由該專業方面的專家去認真分析研究,取得統一之后,才能對其如何接地作出合理的規定。接地方式有的提出要單獨接地,但國家有關規范提出集中一點聯合接地,這就發生了矛盾,接地電阻有的提出要求小于1Ω,有的要求小于2Ω,國家有關規范規定要求小子4Ω,這里也發生了矛盾,工作實踐中曾遇到過有些計算機控制系統要求接地電阻小于0.5Ω(多見于國內計算機控制系統)。國外的計算機控制系統的接地電阻要求各個廠家也不統一,有的要求2Ω,有的要求4Ω,還有的要求10Ω,但沒有遇到過小于1Ω的要求。分析其原因主要與計算機控制系統本身的硬件設計,產品加工制造質量有關,硬件設計越先進,產品加工質量越高,對接地電阻的要求就不那么小。
四、結束語
現在國內智能化建筑選用的設備大部分都從國外進口。但近幾年來我國計算機系統技術水平與產品質量提高的也非常快,完全可以滿足一些中小型智能化建筑的使用要求,造價比國外同類系統低很多。國內有些公司與大專院校也開發出國產的樓字自動化系統,但由于敏感元件、執行機構、閥門與變送器等沒有形成配套開發與生產,給國產樓字自動化系統(BAS)的推廣與應用造成較大影響,希望能引起政府有關部門與專家工作委員會的足夠重視,給予大膽而必要的扶持。為了降低工程造價,我們在一些工業生產的空調系統中,敏感元件、執行機構。閥門與變送器選用國外產品,計算機系統自己開發,運行實踐·證明這一方案不僅可節約投資,減少外匯使用,在實際應用中我們自己開發的計算機系統的軟件更適合于值班人員使用,而且可以合理地實現空調系統各種運行工況的自動轉換,對于溫濕度控制精度要求高的工業生產空調系統,更應選用國內開發的計算機控制系統。溫度控制精度要求±1℃或±0.5℃,濕度控制精度要求士3%以內時,現場調試周期長,現場各種干擾影響也比較大,這時就要優先考慮選用國內開發的計算機系統,以便通過軟件的控制水平來滿足溫濕度控制的要求。在國內樓宇自動化系統(BAS)還沒有從敏感元件開始形成配套生產之前,可以采取過渡的辦法,敏感元件、執行機,閥門、變送器選用或部分選用國外產品,計算機控制系統選用國內開發的產品,對于一些中小型智能化建筑是完全可行的,這就需要大家都來支持,為樓宇自動化系統(BAS)早日實現國產化生產作出應有的貢獻。
摘要:本文根據不用戶對施工圖設計深度的要求,根據實踐經驗與國家新的標準與規范,對電氣設計深度若干實踐與理論問題進行了深入的探討。在其基礎上,給出了一般智能建筑電氣施工圖設計格式及設計深度具體要求。
關鍵詞:設計規范智能建筑設計深度
為了適應因信息社會與智能建筑蓬勃發展而引發地設計規范與設計方法的改變,筆者從加強技術管理、滿足現場施工要求以及提高工程圖紙設計質量等方面,對電氣施工圖設計格式及設計深度進行研討。
近年來,隨著智能大廈的拔地而起,弱電系統的防雷措施已引起業界人士的普遍關注。中國建筑標準設計研究所對原國標圖集《建筑物、構筑物防雷設施安裝》(D562)和《獨立避雷針》(D565)圖集重新修訂,從1999年12月2日開始實行新的國家標準圖集《建筑物防雷設施安裝》(99D562),該《圖集》在原來標準的基礎上,著重強調了弱電部分的過電壓保護(信息系統及電子設備、電氣設備)。由于連接工作站、服務器和客戶機之間的電纜很長,沖擊過電壓的影響正成為數據丟失和系統失效的主要原因。另外,互聯網的特性使得進入某一點的浪涌能沿著網絡傳播而破壞其它工作站,使得網絡設備損壞的概率大為上升。可見,弱電過電壓保護在電氣施工圖設計中,具有特別重要的意義。
《圖集》(99D562)把雷電及過電壓防護分為三個部分:外部防雷、內部防雷和過電壓保護。其中
⑴、外部防雷其中包括:接閃器(針、網、帶)、引下線、接地裝置、屏蔽。
⑵、內部防雷其中包括:屏蔽隔離、等電位聯結、安全距離。
⑶、過電壓保護是指雷擊電磁脈沖(外部電涌防護)和內部操作過電壓(內部近旁電涌防護)。一般而言,合理的屏蔽和接地是減少浪涌通過電壓對人身及設備破壞的根本前提和途徑,為保證電子設備免受浪涌過電壓的破壞,應根據實際情況在電源系統、天線饋線系統、信號系統和接地系統等四個方面進行具體的設計,加裝多級浪涌過電壓防護器(浪涌保護器SPD是指限制瞬態過電壓分走浪涌電流的元器件)。國家標準《建筑物防雷設施安裝—99D562》對SPD(SurgeProtectivedevice)選型提出了具體的建議。智能大廈中有很多重要的電子設備安裝于建筑物內,應當在電源進線處和電子設備供電處根據設備耐過壓的能力裝設多級SPD.對一、二類防雷建筑物電源的第一級保護應在總進線的配電柜前加“一級SPD”。其通流量In的設計要求:In≥40~80kA.第二級保護在UPS或分配電柜前加裝“二級SPD”。其通流量In的設計要求:In≥40kA第三、四級電源保護在重要設備配電系統或工作電源前加裝“三級SPD”其通流量In的設計要求:In≥5kA.另外,隨著信息社會的發展,住宅智能設計(弱電設計)的重要性和在住宅設計中的地位越來越高,其技術的復雜和難度越來越大。因此,十五期間的住宅設計標準把這部分內容單獨為一章。故在住宅智能方面的施工圖設計中,應充分考慮技術的先進性、設備的標準化、網絡的開放性、系統的可*性及可擴性等諸方面。例如:從綜合布線方面考慮,每套住宅宜設置“信息配線箱”,電視、通信(電話和數據)、安全防范等管線可通過“信息配線箱”引出。
住戶內設置信息配線箱,有以下好處:
⑴、通信線路接線方便,現在我們引入每套住宅的通信線路有計算機數據通信網絡和市內電話網,為了使住戶利用臥室或起居室的信息插座方便的在計算機數據通信網絡和電話網中選擇,在住宅內設置信息配線箱,使用戶在計算機數據通信網絡和電話網線路之間十分方便地跳線連接。
⑵、有線電視線路接線方便,每套住宅可以只引進一路電視電纜,在信息配線箱內設置分支(分配)器,再引至臥室、起居室的各個電視終端。
⑶、以后住宅的裝修、線路變動等方便。
根據國家新的標準與規范及筆者的實踐經驗,下面給出智能建筑電氣施工圖設計格式及設計深度具體要求。
1、圖紙目錄、設計總說明及材料表
1.1、施工圖設計文件符合初步設計及其批復文件要求,應文件完整、計算正確、圖紙清晰、文字通順、深度及格式符合質量管理體系的要求,能據以編制工程預算、進行非標準設備的制作工程施工、安裝及工程驗收。
1.2、圖紙目錄一般先列新繪制的圖紙,后列所選用標準圖或重復利用圖紙(標準圖及安裝圖選用準確合理)。同一系統內的圖紙順序一般應按干線系統圖、平面圖、剖面及大樣圖、控制原理圖的順序排列。大型或復雜工程因圖紙較多,也可采取按系統劃分分冊編排的方式。
1.3、圖紙首頁應列設計總說明,主要設備及材料表緊隨其后。不同系統的材料表宜有適當的分隔空行,以利區分;其它圖紙排列順序,一般應按高壓到低壓、前端至末端、強電到弱電的方式進行。
1.4、設計總說明書中應有對建設項目面積、高度、功能及防火等級主要數據的敘述,以利讀圖人及審查掌握。
1.5、大型或復雜工程的詳細分項說明也可列在干線系統圖中或第一張平面圖上。大型或復雜工程照明和消防材料表可同時列于每張平面圖中(但仍有匯總的材料表)。
1.6、設計依據、設計基礎材料齊備,設計文件完整正確;內容和深度符合預結算及現場施工的要求;文字通順、表達清楚、交代明確,同一工程中主要字體應始終保持一致,以保持圖紙協調,不得有較大誤差;對有眾多管線的廠房應有管線綜合圖。
1.7、主要設備及材料表中應列出相應圖例符號,干線系統中也應列出相應圖例符號。電器設備及裝置配件的安裝高度,除圖紙中有所交待外,一般可在材料表的附欄中有所提及。以利于圖紙的閱讀與理解。
1.8、設計依據中,凡有缺項設計的項目(如變配電所、消防、人防、建筑智能化、需由二次裝飾設計確定的照明場所、多層及高層住宅內配電等),應作必要的說明。特別是涉及到建筑安全的,應將建設方有關委托資料存檔備案。
1.9、設計條件書與設計計算書是工程設計的基礎,工程項目審查人應在審查中認真查驗、簽署,且應按時歸檔,并作為工程設計報優的依據之一。
1.10、專業間互提要求,聯系資料一般均應以書面方式,并按時歸檔存查,以保證設計基礎資料的完整性。
2、總平面圖施工圖設計若干要求
2.1、供電系統(含特殊電源)、電力系統、室內外照明、防雷、防靜電、接地及其他安全用電措施,其變電所及配電所的位置、設備選擇、設備及線路布置原則符合初步設計及其批復文件要求,材料選擇合理,有關措施,能滿足生產及使用要求。
2.2、在總平面圖上,應繪制電力電源的進線及敷設方式(從建筑軸線外起至建筑內受電處止),說明電源引入配電所或變電所的方式及樓層或標高,必要時須做出局部剖面圖予以交待。
2.3、繪出建筑物內部配電或變電所的位置,并說明配電所及變電所需求電力電容器容量及變壓器裝機容量。
2.4、通信系統、自控系統、信號系統的站房及設備選擇及線路布置原則符合初步設計及其批復文件要求,具體布線及有關措施合理可*,能滿足生產及使用要求。
2.5、在總平面圖上繪制通信交接間(箱)的位置,并標出通信干線引入的人孔位置及規格型號。選用人孔須標出其引用的標準圖號,非標的必須出大樣圖說明。對建筑通信規模、容量及組成情況亦需加以說明。
2.6、對有線電視系統,應繪制信號同軸電纜的進線方向、位置,并標示出規格型號。
2.7、涉及有“建筑智能化”系統中相關系統工程的管線走向及埋要求,須在總平面中繪制。(智能化系統工程設計下面有詳細說明)。
2.8、室外電氣管線與其他專業管線出現平行排列或交錯排列等復雜方式時,應繪制局部剖面圖交待高度、埋深、間距和特殊的防護處理措施。
2.9、對有防腐蝕、防爆、恒溫、恒濕及其他特殊要求的生產環境(如空氣潔凈度、防微振、防靜電及電磁兼容等)有關強弱電系統,要按初步設計及其批復文件的要求,采取合理、可*的總體布局,以滿足生產及使用要求。
【論文關鍵詞】智能建筑;諧波;公用電網
【論文摘要】近年來,隨著國家工業化和建筑智能化水平的不斷提高,現代建筑中的諧波危害也與越來越大,本文分析了危害的產生,從兩種性能濾波器的選擇給出了諧波的防治措施,僅供參考。
隨著技術的進步和計算機時代的到來,國家工業化和建筑智能化水平不斷提高,大容量電力整流、換流設備以及電子設備在各工業部門和電力系統及其自動控制中的廣泛應用,產生諧波的設備及數量均己劇增,并將繼續增長。實踐表明,來自供電系統的多種異常波形對敏感的電子設備的正常運行構成了嚴重威脅,甚至毀壞硬件,數據丟失,所造成的經濟損失是巨大的。智能建筑中大量的電子設備及電氣設備產生的諧波對配電系統污染嚴重,隨著智能建筑及智能小區的迅速發展,若治理不力,這種污染愈來愈重,將成為公用電網的主要污染源。因此現代智能建筑電氣設計中必須很慎重地考慮諧波以及它的不良影響,綜合治理好智能建筑的諧波和無功功率,對提高公用電網的電能質量以及提高智能建筑的功能和效益等方面有十分重要的意義。
1諧波的概念
國際上公認的諧波定義為:“諧波是一個周期電氣量的正弦波分量,其頻率為基波頻率的整數倍”。波形畸變是指交流電力系統中電壓或電流波形偏離正弦波。一個具有非正弦波形的周期變量可以用一組正弦變量及恒定分量之和來表示。頻率與原波形的頻率相同的分量稱為基波,其余頻率為基波整數倍的分量為諧波(hannonic)。諧波頻率和基波頻率的比值稱為諧波的次數。所討論的非正弦畸變波形應該是周期性重復而且持續一段時間的過程,所以諧波是屬于穩態范疇的念。
2諧波的危害
近年來,隨著社會的發展、科技的進步,電力系統的諧波源也發生了很大的變化。目前,日益增長的非線性負荷的應用引起的諧波電流將會給電纜、變壓器機帶來麻煩。智能建筑中產生的諧波電壓和諧波電流,對配電系統是一種污染,樓宇中的終端電氣設備與電子設備及樓宇智能化系統用電環境惡化,并的通信系統甚至配電系統以外的設備帶來危害。智能建筑中諧波主要來自于兩方面,一是大量非線性負荷形成的諧波源,導致配電系統的電壓、電流發生畸變,產生諧波;二是公用電網本身具有一定的諧波含量和配電變壓器等作為諧波源產生的諧波,由網側傳輸至配電系統。
2.1附加諧波損耗的產生諧波也能使一些大容量電力整流、換流設備以及電子設備產生諧波損耗。一些附加諧波損耗的包括:其一,由于變壓器的溫度升高,它的產生由于:諧波電流能增加變壓器的銅損和漏磁損耗或者是諧波電壓能增加鐵損。其二,電動機過熱或者產生附加力矩,由于它使電機主磁通呈脈動性,將產生高頻噪音、振動和轉動的周期變動,容易與機座發生共振現象,破壞機械設備本體,危害的嚴重性與諧波電壓、諧波電流以及旋轉電機的型式和結構有關。其三,諧波能引起電容器過熱、過壓,諧波電壓使電容器產生額外的功率損耗,并聯電容器其容抗隨著諧波頻率增大而減少,產生過電流,加速絕緣老化進程,增加絕緣擊穿故障。
2.2諧波能損壞敏感電子設備諧波對敏感電子設備的主要影響有:①對過零檢測以基波頻率為基準的電子設備,因諧波的的影響造成過零誤動作,這種多個過零破壞電子設備的運行,最明顯的是數字時鐘,任何應用過零原理的同步元件都應考慮這種影響。半導體器件經常在電壓過零時投入,以降低電磁干擾和涌流,多次過零會改變器件投入時間,破壞設備的運行。②電力電子電源使用波形的峰值以維持濾波電容器的全充電。諧波畸形可提高或削平波峰的峰值。其結果是即使均方根值的輸入電壓是正常的,電力電源將實際在高的或低的輸入電壓下,嚴重時設備的運行可能遭到破壞。③諧波會引起樓宇自動化、消防報警、辦公自動化、安全防范等系統的電子裝置誤動作,甚至無法工作。轉
2.3諧波惡化電力電纜絕緣和母線過熱電纜的分布電容可使諧波放大,諧波流過電力電纜時,所產生的集膚效應將會加重,使電纜產生過熱,附加損耗增大。諧波引起電纜損壞的主要原因是浸漬絕緣的局部放電、介損和溫升的增大。電纜的額定等級愈高,諧波引起電纜介質不穩定的危險性愈大。諧波電壓引起的電壓波形畸變會影響線路正常運行,當諧波電壓與基波電壓波峰重合時,可能使線路的電暈問題變得嚴重。在電網低谷負荷下當電網電壓上升而諧波電壓也升高的時刻,電纜更容易出現故障。
2.4降低開關設備的開斷能力高次諧波含量較高的電流將使斷路器的分斷能力降低。這是因為當電流有效值相同時,波形畸變嚴重的電流與工頻正弦波形的電流相比較大。當存在嚴重的諧波電流時,某些斷路器的磁線圈不能常工作,開斷將更為困難,而且由于開斷時間延長而延長了故障電流切除時間因而造成快速重合閘后的再燃。各種中壓斷路器在截斷電感電流時,可能發生大的諧頻涌波電壓和重燃現象,這和截流過程中激發的暫態參數諧振有關,并且常常受到附近電容器的響聲。
3簡述諧波的控制方法
以上列舉了幾種危害以及危害產生的原因,就其特點我們主要是從以下兩方面考慮:一是裝設諧波補償裝置來補償諧波,這對各種諧波源都是適用的;二是對電力電子裝置本身進行改造,使其不產生諧波。
3.1采用無源調諧濾波器以前傳統的諧波補償辦法主要是采用LC組成的無源調諧濾波器,由濾波電容器、電抗器和電阻器適當組合而成。它利用電容、電感在諧波頻率時發生諧振,提供諧波入地的低阻通路,使諧波導入大地脫離電網。它的優點是:在基波時呈容性,能夠同時補償電網中感性無功功率,具有結構簡單、技術成熟、前期投資少、功率容量大、運行可靠性高、運行費用低等優點,一直被廣泛使用。但它缺點也較多:受電網阻抗和運行狀態影響大,易和系統發生并聯諧振,導致諧波放大,甚至過載燒毀;它也只能補償固定頻率的諧波,當所需補償諧波較多時需裝置多組濾波器,既增加了成本也降低了可靠性。
3.2有源電力濾波器有源濾波器是20世紀80年代以來逐漸興起的諧波抑制新方法,目前己成為諧波抑制的一種趨勢。它的優點是:能對頻率和大小都變化的諧波和無功進行補償,可以彌補無源濾波器的不足,獲得比無源濾波器更好的補償特性,是一種理想的補償諧波裝置。與無源濾波器相比,有源濾波器有以下優點:①為高次諧波電流源,不受系統阻抗的影響。②沒有共振現象,系統結構的變化不會影響補償效果。③原理上比LC濾波器更為優越,用一臺裝置就能完成各次諧波的補償。④即使高次諧波的頻率發生變化,也能完全補償。有源電力濾波器的變流電路可分為電壓型和電流型,目前實際應用的裝置中90%以上是電壓型。從與負載連接形式的角度可分為并聯型有源電力濾波器和串聯型有源電力濾波器兩大類。現在運行的裝置幾乎都是并聯型,上述類型都可以單獨使用也可以和LC濾波器混合使用。目前,有源電力濾波器的研究主要集中在交流有源電力濾波器,直流有源電力濾波器的研究也在逐步開展,典型的研究之一是在直流輸電系統中的應用。
3.3高功率因數變流器整流裝置是電力系統的主要諧波源。對整流裝置改進,使其盡量不產生諧波,并且電流電壓同相位,稱高功率因數整流器或高功率因數變流器。①采用整流電路的多重化。②采用脈寬調制整流電路。③采用帶斬波器的二極管整流電路。④矩陣式變頻電路。