摘 要:智能建筑是建筑技術(shù)和新興信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是科學(xué)技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、信息通信發(fā)展的必然;智能建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)貫穿于規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)各階段各專業(yè)。
關(guān)鍵詞:智能建筑;智能化系統(tǒng)工程;設(shè)計(jì);施工;
Abstract: Intelligent building is the product of the combination of construction techniques and emerging IT, science and technology, socio-economic, development of information and communication necessity; intelligent building design throughout the planning, design, construction design professional of the various stages.
Key words: intelligent building; intelligent systems engineering; design; construction;
0、引言:自1984年世界上第一幢智能建筑誕生在美國(guó)之后,智能建筑如雨后春筍,在世界各地遍地開(kāi)花;自20世紀(jì)90年代開(kāi)始,中國(guó)開(kāi)始加入智能建筑的建設(shè)隊(duì)伍,幾乎所有的地產(chǎn)商都在宣傳他們的產(chǎn)品是如何如何的智能,有的稱為3A智能大樓,有的稱為5A甲級(jí)辦公大樓等等,事實(shí)果然如此嗎?智能建筑到底是什么?
1、智能建筑概念:顧名思義,智能建筑就是智能的建筑,具有智能的建筑。關(guān)于智能建筑的定義,各國(guó)不盡相同,以下介紹幾種典型的定義:
美國(guó)智能建筑學(xué)會(huì):通過(guò)對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理方面功能進(jìn)行優(yōu)化的設(shè)計(jì),提供一個(gè)投資合理又擁有高效率的幽雅、舒適、安全的環(huán)境空間。
歐洲智能建筑集團(tuán):創(chuàng)造一種可以使用戶發(fā)揮最高效率的環(huán)境的建筑,同時(shí)可以最低保養(yǎng)成本,最有效地管理本身資源。
新加坡政府公共設(shè)施署:應(yīng)有先進(jìn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控各種設(shè)施,為用戶提供舒適的生活或工作環(huán)境;有良好的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)的數(shù)據(jù)交換;提供足夠的電信設(shè)施與外部通信。
日本電機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)智能建筑協(xié)會(huì)把智能建筑定義為:該建筑綜合計(jì)算機(jī)、信息通信等方面的最先進(jìn)技術(shù),使建筑內(nèi)電力、空調(diào)、照明、防災(zāi)、防盜、運(yùn)輸設(shè)備等協(xié)調(diào)工作,實(shí)現(xiàn)建筑物自動(dòng)化、遠(yuǎn)程通信和辦公自動(dòng)化有效運(yùn)行,這三種功能結(jié)合起來(lái)的建筑是智能建筑。
香港蘇廷弼提出評(píng)價(jià)智能建筑的8個(gè)模塊:友好的環(huán)境,包括健康和節(jié)能;空間的利用率和靈活性;運(yùn)行和維護(hù)的生命周期成本;人的舒適感;工作效率;對(duì)火災(zāi)、地震等災(zāi)害和結(jié)構(gòu)的安全性;文化;高科技形象。
中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50314-2006),對(duì)智能建筑定義為:“以建筑物為平臺(tái),兼?zhèn)湫畔⒃O(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等,集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及其優(yōu)化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境”。
以上各國(guó)對(duì)智能建筑的定義雖不盡相同,但基本點(diǎn)是一致的即智能建筑的主體是建筑物,是空間環(huán)境,是借助綜合布線系統(tǒng),將4C技術(shù)即計(jì)算機(jī)技術(shù)(Computer),控制技術(shù)(Contro),通信技術(shù)(Communication),圖形顯示技術(shù)(CRT ),綜合應(yīng)用于建筑物之中,是在建筑物內(nèi)通過(guò)建立一個(gè)計(jì)算機(jī)綜合網(wǎng)絡(luò),把分離的設(shè)備、功能、信息有機(jī)整合為一體,使建筑物智能化 ,從而提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境。1984年,美國(guó)聯(lián)合技術(shù)建筑系統(tǒng)公司在美國(guó)康涅狄格州的哈特福德市改造了一幢舊建筑,在樓內(nèi)鋪設(shè)了大量通信電纜,增加了程控交換機(jī)和計(jì)算機(jī)等辦公自動(dòng)化設(shè)備,他們將樓內(nèi)的機(jī)電設(shè)備(變配電、供水、空調(diào)和防火等)均用計(jì)算機(jī)控制和管理,實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與通信設(shè)施連接,向樓內(nèi)住戶提供文字處理、語(yǔ)音傳輸、信息檢索、發(fā)送電子郵件和情報(bào)資料檢索等服務(wù),實(shí)現(xiàn)了辦公自動(dòng)化、設(shè)備自動(dòng)控制和通信自動(dòng)化。這就是史上第一 “智能建筑”。
2、智能建筑主要特點(diǎn):
2.1環(huán)境方面 :
2.11 舒適性, 使人們?cè)谥悄芙ㄖ猩詈凸ぷ,無(wú)論心理上,還是生理上均感到舒適。為此,空調(diào)、照明、消聲、綠化、自然光及其它環(huán)境條件應(yīng)達(dá)到較佳和最佳條件。
2.12 高效性 ,提高辦公業(yè)務(wù)、通信、決策方面的工作效率;提高節(jié)省人力、時(shí)間、空間、資源、能量、費(fèi)用以及建筑物所屬設(shè)備系統(tǒng)使用管理方面的效率。
2.13適應(yīng)性, 對(duì)辦公組織機(jī)構(gòu)的變更、辦公設(shè)備、辦公機(jī)器、網(wǎng)絡(luò)功能變化和更新?lián)Q代時(shí)的適應(yīng)過(guò)程中,不妨礙原有系統(tǒng)的使用。
2.14 安全性, 除了保護(hù)生命、財(cái)產(chǎn)、建筑物安全外,還要防止信息網(wǎng)信息的泄露和被干擾,特別是防止信息、數(shù)據(jù)被破壞,防止被刪除和篡改以及系統(tǒng)非法或不正確使用。
2.15 方便性 ,除了辦公機(jī)器使用方便外,還應(yīng)具有高效的信息服務(wù)功能。
2.16 可靠性, 努力盡早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障,盡快排除故障,力求故障的影響和波及面減至最小程度和最小范圍。
2.2功能方面 :
2.21 具有高度的信息處理功能。
2.22 信息通信不僅局限于建筑物內(nèi),而且與外部的信息通信系統(tǒng)有構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的可能。
2.23 所有的信息通信處理功能,應(yīng)隨技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)需要而發(fā)展,為未來(lái)的設(shè)備和配線預(yù)留空間,具有充分的適應(yīng)性和可擴(kuò)性。
2.24 要將電力、空調(diào)、防災(zāi)、防盜、運(yùn)輸設(shè)備等構(gòu)成綜合系統(tǒng),同時(shí)要實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的控制,包括將來(lái)新添的控制項(xiàng)目和目前還被禁止統(tǒng)一控制的項(xiàng)目。
2.25 實(shí)現(xiàn)以建筑物最佳控制為中心的過(guò)程自動(dòng)控制,同時(shí)還要管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理自動(dòng)化。
3、智能建筑的必要性:
智能建筑是智能建筑技術(shù)和新興信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是科學(xué)技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、信息通訊發(fā)展的必然;在現(xiàn)代信息社會(huì),建筑物不僅僅是遮風(fēng)避雨的場(chǎng)所,應(yīng)是人、信息和工作環(huán)境的智慧結(jié)合,是建立在建筑設(shè)計(jì)、行為科學(xué)、信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、社會(huì)工程學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、人類工程學(xué)等各類理論學(xué)科之上的交叉應(yīng)用,智能建筑將成為未來(lái)建筑的標(biāo)志。
我國(guó)目前正處于高速城鎮(zhèn)化發(fā)展時(shí)期,建筑能耗占全社會(huì)總能耗的比重快速增長(zhǎng),建筑節(jié)能面臨前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。建筑節(jié)能已經(jīng)成為我國(guó)節(jié)能的重點(diǎn),節(jié)能優(yōu)先已成為我國(guó)可持續(xù)能源的戰(zhàn)略決策。改革開(kāi)放30年以來(lái),第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)比例在提高,但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,差距還較大,隨著在辦公室工作的白領(lǐng)人員的增加,辦公能耗將越來(lái)越大,同時(shí)對(duì)辦公環(huán)境的安全、高效、舒適、便捷等要求也更加高。要實(shí)現(xiàn)建筑物的節(jié)能目標(biāo),只有把分離的設(shè)備、功能、信息有機(jī)整合為一體,才能使建筑物智能化 ,從而提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境。目前,美國(guó)新建及改建的大廈中的80%為智能大廈,日本和泰國(guó)新建大廈中的70%為智能大廈,中國(guó)開(kāi)發(fā)商宣稱他們開(kāi)發(fā)的大樓都是智能化大樓。
4、中國(guó)智能建筑發(fā)展現(xiàn)狀:
4.1設(shè)計(jì)方面:負(fù)責(zé)建筑結(jié)構(gòu)及機(jī)電設(shè)計(jì)的總體院不同步完成智能化系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì),一般僅僅完成圖紙報(bào)審必須的消防火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。業(yè)主在項(xiàng)目施工過(guò)程中才開(kāi)始啟動(dòng)智能化系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)委托工作,以至于經(jīng)常出現(xiàn)智能化系統(tǒng)工程的機(jī)房空間不夠、結(jié)構(gòu)荷載不滿足要求、電力供應(yīng)不到位、與其他機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的硬件接口不配套,或通信協(xié)議不兼容等問(wèn)題。
4.2產(chǎn)品供應(yīng)方面:智能化系統(tǒng)工程涉及產(chǎn)品多、技術(shù)新、領(lǐng)域廣,導(dǎo)致生產(chǎn)供應(yīng)商或代理商多而復(fù)雜,加上中國(guó)在產(chǎn)品制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、接口標(biāo)準(zhǔn)、通信協(xié)議等方面沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)范,最后造成一幢大樓的智能化系統(tǒng)工程由一個(gè)個(gè)獨(dú)立的智能化子而構(gòu)成,并且因接口標(biāo)準(zhǔn)、通信協(xié)議等與機(jī)電設(shè)備不匹配,進(jìn)而造成智能化系統(tǒng)工程無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)目前我國(guó)智能建筑有70%智能化系統(tǒng)工程不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。不僅造成建設(shè)投資的無(wú)謂浪費(fèi),還直接敗壞了智能化系統(tǒng)工程的名譽(yù)。使人感覺(jué)智能化系統(tǒng)工程就是擺噱頭,中看不中用,嚴(yán)重影響了智能建筑在中國(guó)的發(fā)展。
4.3施工方面:智能化系統(tǒng)工程施工,目前我國(guó)有建筑智能化工程專業(yè)承包企業(yè)資質(zhì)及消防設(shè)施工程專業(yè)承包企業(yè)資質(zhì),絕大部分專業(yè)承包企業(yè)僅有其中一種資質(zhì)。他們與具有機(jī)電安裝專業(yè)承包企業(yè)資質(zhì)的單位相比,無(wú)論是技術(shù)人員、技術(shù)裝備、管理能力、企業(yè)規(guī)模都較弱。由于系統(tǒng)多,幾乎所有項(xiàng)目,智能化系統(tǒng)工程施工的分包單位也多,施工質(zhì)量、進(jìn)度控制、成品保護(hù)難度大。
5、建議對(duì)策:
5.1在國(guó)家層面,加大智能建筑知識(shí)普及宣傳力度,從建筑業(yè)的發(fā)展、科技進(jìn)步、信息社會(huì)的發(fā)展、生活水平的提高、綠色環(huán)保節(jié)能客觀需要等高度強(qiáng)調(diào)建設(shè)智能建筑的必要性;從智能建筑的集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及其優(yōu)化組合為一體本質(zhì)特點(diǎn)出發(fā),強(qiáng)調(diào)缺乏樓宇自控及其綜合管理系統(tǒng),設(shè)有再多建筑智能化子系統(tǒng)的建筑物也不能稱為智能建筑!
5. 2完善相關(guān)智能建筑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的建設(shè)。產(chǎn)品制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、接口標(biāo)準(zhǔn)、通信協(xié)議等方面應(yīng)建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)把智能建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求貫穿于規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)各階段各專業(yè),并相應(yīng)調(diào)整完善設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)深度要求,關(guān)于施工和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)明確“智能建筑”與“建筑智能化工程”是兩個(gè)完全不同的概念,GB50300-2001中的“智能建筑”分部工程應(yīng)更名為 “建筑智能化分部工程”,簡(jiǎn)稱“建筑智能”。同時(shí)按《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50314-2006)對(duì)智能建筑定義,即 “以建筑物為平臺(tái),兼?zhèn)湫畔⒃O(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等,集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及其優(yōu)化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境”為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)建筑物進(jìn)行“智能建筑”專業(yè)驗(yàn)收及評(píng)定。智能建筑的評(píng)審應(yīng)定性與定量相結(jié)合,安全防范、信息等系統(tǒng)便于測(cè)試量化,維節(jié)能效果難以評(píng)定。國(guó)家應(yīng)組織進(jìn)行調(diào)查研究,對(duì)政府、學(xué)校等行政辦公大樓,應(yīng)推行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),應(yīng)設(shè)計(jì)智能建筑的經(jīng)濟(jì)考核量化指標(biāo)。設(shè)想如下: A:建安投資
B:建安投資中智能化系統(tǒng)工程投資
C:一定期限(如一年)的平均綜合運(yùn)行成本,包括運(yùn)行維護(hù)費(fèi)、水電氣等消耗、設(shè)備檢修費(fèi)等,他與建安投資及智能化系統(tǒng)密切相關(guān)。
D:智能建筑評(píng)價(jià)指標(biāo),建立以下評(píng)價(jià)模式,
D= C/(B/ A)= A* C/ B
D越小越好。通過(guò)調(diào)研,設(shè)計(jì)出D的級(jí)差范圍。
5.3設(shè)計(jì):業(yè)主在委托設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)過(guò)程中,均應(yīng)按《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50314-2006對(duì)智能建筑定義執(zhí)行。靠 “建筑智能化工程”分包單位在施工過(guò)程中是絕對(duì)不可能完成“智能建筑”的設(shè)計(jì)的!解決設(shè)計(jì)問(wèn)題是中國(guó)智能建筑發(fā)展的根本出路!解決設(shè)計(jì)問(wèn)題是中國(guó)智能建筑發(fā)展的唯一出路!南京某建筑面積20多萬(wàn)平的商業(yè)綜合體,空調(diào)與智能化為兩家承包商,空調(diào)是“設(shè)計(jì)+供應(yīng)+安裝”(EPC)包死價(jià)合同,承包商為節(jié)約成本,空調(diào)水設(shè)計(jì)為定流量系統(tǒng)。智能化系統(tǒng)承包商從物業(yè)管理及節(jié)能角度出發(fā),說(shuō)服業(yè)主建設(shè)了完善的樓宇自控(BAS)及其管理系統(tǒng)(BMS),投入近3000萬(wàn),但因與機(jī)電設(shè)備,主要是空調(diào)設(shè)備不配套,設(shè)想的監(jiān)控管理及節(jié)能等目標(biāo)均難以實(shí)現(xiàn)。再如像南京、上海這類冬夏溫差較大的地區(qū),如果建筑物外墻設(shè)計(jì)為全玻璃幕墻,這時(shí)即使水電暖及智能化系統(tǒng)配套再好,也不能從根本上解決節(jié)能問(wèn)題,這樣的建筑物就不是“智能建筑”。
5.4施工:鼓勵(lì)具有機(jī)電安裝專業(yè)承包企業(yè)資質(zhì)的單位申請(qǐng)建筑智能化工程專業(yè)承包企業(yè)資質(zhì)及消防設(shè)施工程專業(yè)承包企業(yè)資質(zhì),以根本提高建筑智能化工程施工技術(shù)人員素質(zhì)、技術(shù)裝備能力及管理協(xié)調(diào)能力;提倡包括建筑智能化工程在內(nèi)的機(jī)電總包,目前的總包單位多從土建發(fā)展而來(lái),他們的機(jī)電安裝能力一般相對(duì)較弱,本人不支持項(xiàng)目總包。目前的項(xiàng)目總包,實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)都是管理總承包,而非施工總承包,以至于主體工程分包、轉(zhuǎn)包、再分包現(xiàn)象難以杜絕!
6、結(jié)束語(yǔ):總之現(xiàn)代社會(huì)信息技術(shù)突飛猛進(jìn),節(jié)能減排勢(shì)在必行,客觀上使智能建筑成為未來(lái)建筑的必然!
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