李海雁 張 楊 王 錦
智能建筑(InteUigent Buidings)是建筑技術(shù)與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是信息社會(huì)的需要,也是未來(lái)建筑發(fā)展的方向。智能建筑主要由樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)(CAS)和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)三大系統(tǒng)組成。其中,樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)是智能建筑中最基本和最重要的組成部分。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)構(gòu)建的高度自動(dòng)化的綜合管理和控制系統(tǒng),將大樓內(nèi)部各種設(shè)備連接到一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)上,通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)其進(jìn)行綜合的控制,這些設(shè)備包括空調(diào)、照明設(shè)備、電梯、消防設(shè)備、安防設(shè)備等等。它確保了建筑物內(nèi)的舒適和安全的辦公環(huán)境,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能的要求。
一、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的組成與基本功能
樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)通常包括暖通空調(diào)、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防范等子系統(tǒng)。根據(jù)我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),BAS又可分為設(shè)備運(yùn)行管理與監(jiān)控子系統(tǒng)和消防與安全防范子系統(tǒng)。一般情況下,這兩個(gè)子系統(tǒng)宜一同納入BAS考慮,如將消防與安全防范子系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置,也應(yīng)與BAS監(jiān)控中心建立通信聯(lián)系以便災(zāi)情發(fā)生時(shí),能夠按照約定實(shí)現(xiàn)操作權(quán)轉(zhuǎn)移,進(jìn)行一體化的協(xié)調(diào)控制。
建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能可以歸納如下:
一是自動(dòng)監(jiān)視并控制各種機(jī)電設(shè)備的起、停,顯示或打印當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
二是自動(dòng)檢測(cè)、顯示、打印各種機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及其變化趨勢(shì)或歷史數(shù)據(jù)。
三是根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負(fù)載變化情況自動(dòng)調(diào)節(jié)各種設(shè)備,使之始終運(yùn)行于最佳狀態(tài)。
四是監(jiān)測(cè)并及時(shí)處理各種意外、突發(fā)事件。
五是實(shí)現(xiàn)對(duì)大樓內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)控制。
六是能源管理:水、電、氣等的計(jì)量收費(fèi)、實(shí)現(xiàn)能源管理自動(dòng)化。
七是設(shè)備管理:包括設(shè)備檔案、設(shè)備運(yùn)行報(bào)表和設(shè)備維修管理等。
二、技工院校樓宇自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)中心的組建
1.實(shí)訓(xùn)中心設(shè)計(jì)依據(jù):智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50314-2000)
我國(guó)頒布的智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50314-2000)指出,智能建筑(IB)是“以建筑為平臺(tái),兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動(dòng)化及通訊網(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(gè)安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境”。
2.實(shí)訓(xùn)中心設(shè)計(jì)目標(biāo)
針對(duì)技工院校的學(xué)生,主要以系統(tǒng)認(rèn)識(shí)、設(shè)備安裝和使用操作為培訓(xùn)重點(diǎn),以完成任務(wù)引導(dǎo)的某項(xiàng)工作過程為為導(dǎo)向,以培養(yǎng)學(xué)生安裝、操作和使用智能建筑設(shè)備的職業(yè)能力為核心。
3.注重LONWORKS技術(shù)在樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
LONWORKS技術(shù)是美國(guó)ECHELON公司1991年推出的局域操作網(wǎng),具有完整的開發(fā)系統(tǒng)平臺(tái),包含所有設(shè)計(jì)、配置和支持控制網(wǎng)的元素,是目前最為先進(jìn)的控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
LONWORKS技術(shù)由以下三個(gè)核心部分組成:
MC143150或MC143120NEURON(神經(jīng)元)芯片。
LONTALK協(xié)議,執(zhí)行ISO/OSI參考模型和提供全部七層服務(wù)。
網(wǎng)絡(luò)開發(fā)工具(LONBUILD)和節(jié)點(diǎn)開發(fā)工具(NODEBUILDER)。
LONWORKS網(wǎng)絡(luò)最大的優(yōu)點(diǎn)是其完全的開放性,其主要表現(xiàn)在以下方面:
(1)LONWORKS所用的通訊協(xié)議LONTALK提供ISO/OSI參考模型所定義的全部七層服務(wù)。
(2)LONWORKS支持多種通信媒質(zhì)和任意自由拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
(3)LONWORKS支持的通信媒質(zhì)有雙絞線、同軸線纜、光纖和無(wú)線微波等。
(4)LONWORKS組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是任意形式,可以是星型、樹枝型、網(wǎng)狀型等,實(shí)現(xiàn)真正的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊。
4.實(shí)訓(xùn)中心組建方案
方案一:采用網(wǎng)孔板的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)
該實(shí)訓(xùn)中心的設(shè)計(jì)要考慮在多種智能建筑新技術(shù)的基礎(chǔ)上,要便于培養(yǎng)學(xué)生安裝、操作和使用智能建筑設(shè)備的動(dòng)手操作能力。而網(wǎng)孔板的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是目前多數(shù)教儀廠家一致推崇的結(jié)構(gòu)形式。以天煌公司推出的設(shè)備為例,可以設(shè)置如下教學(xué)設(shè)備:
(1)THPT-1型 智能樓宇通用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。
(2)THBACX-2型樓宇自控創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。
(3)網(wǎng)孔板模塊。
方案二:以工程現(xiàn)場(chǎng)形式組建的智能建筑實(shí)訓(xùn)中心
網(wǎng)孔板的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)雖然為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行樓宇自動(dòng)化設(shè)備的反復(fù)安裝和拆卸提供了便利,但是對(duì)于某些產(chǎn)品并不能真實(shí)反映其在實(shí)際施工中的安裝結(jié)構(gòu)和要求,因此可以考慮部分設(shè)備以工程現(xiàn)場(chǎng)形式組建的智能建筑實(shí)訓(xùn)中心。