賈 冶 / 張 穎 (北京瑞拓電子技術(shù)發(fā)展有限公司，北京 100040)

1 項目概述

中交二航局科研大樓是中交集團第二航務工程局總部所在地，位于武漢市東西湖區(qū)鑫橋工業(yè)園區(qū)核心部位金銀湖畔。大樓由23層主樓和6層附樓組組成，主樓高89m，附樓高24m，信息中心機房位于10樓。地下室建筑面積4248m2，地上建筑面積30093m2?？偼顿Y額為人民幣1.6億元。

大樓的智能化系統(tǒng)設計方案由北京瑞拓電子技術(shù)發(fā)展有限公司根據(jù)甲方需求及其他相關專業(yè)圖紙等完成，并獲2011年度全國優(yōu)秀工程勘察設計行業(yè)獎——智能化建筑項目二等獎。

2 項目特點

作為現(xiàn)代建筑不可缺少的配套專業(yè)，智能化系統(tǒng)工程受到技術(shù)、經(jīng)濟和時間等因素的制約，必須將建筑物的專業(yè)特點與使用需求有機地緊密結(jié)合起來，綜合考慮其使用功能、管理和經(jīng)營要求、工程投資能力等因素，分清主次，突出重點，保證主要功能，選擇適用的各專業(yè)子系統(tǒng)、系統(tǒng)集成程度、標準等級和經(jīng)濟規(guī)模。做到統(tǒng)籌兼顧，協(xié)調(diào)建設，才是最適合二航局科研大樓需要的智能化系統(tǒng)。

二航局科研大樓的特點是：

1) 大型國有企業(yè)總部的辦公樓

2) 自建自用

大型國有企業(yè)總部的辦公樓應該與公司本身的行業(yè)地位、公司形象相匹配，應該突出集團辦公的特色；而自建自用就要講求實用，考慮長遠收益，涉及到后期運營維護和可持續(xù)性方面的問題要比商業(yè)寫字樓考慮得多。

3 設計方案的核心內(nèi)容

智能化系統(tǒng)是二航局科研大樓的神經(jīng)系統(tǒng)，是整個建筑的“軟件”環(huán)境，該智能化系統(tǒng)按照5A級的標準設計，主要包括綜合布線系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、計算機機房、程控交換機系統(tǒng)、緊急廣播及背景音樂系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、會議室及視頻會議系統(tǒng)、IBMS集成系統(tǒng)，共11個子系統(tǒng)。

3.1 綜合布線系統(tǒng)

綜合布線系統(tǒng)本身具有很高的兼容性和高帶寬性，根據(jù)用戶高標準，高帶寬及高性能的配置要求，本布線設計方案可靠地綜合了話音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體、樓宇控制、CCTV、CATV、門禁系統(tǒng)、安防系統(tǒng)及光通信網(wǎng)絡系統(tǒng)等多種應用系統(tǒng)。

語音及數(shù)據(jù)MDF在大樓10層信息中心機房，均采用24口LC雙工光纖配線架，機柜式安裝。所有光纖接頭均采用萬兆多模LC尾纖熔接安裝方式，此管理系統(tǒng)具有美觀整潔、高密度、低衰耗及高性能等特點。

3.2 計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)

中交二航局新辦公樓數(shù)據(jù)網(wǎng)采用分層結(jié)構(gòu)，由三層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)組成，即骨干層（核心層）、匯聚層和接入層。核心層采用了匯聚環(huán)形千兆備份鏈路代替核心雙機熱備模式，當核心交換機出現(xiàn)故障時能自動啟動備份鏈路，確保網(wǎng)絡高可靠性需求。

匯聚層設備采取超前設計分步實施的原則，先以較小的投資來滿足目前網(wǎng)絡需求；如未來網(wǎng)絡升級到萬兆，再增設具有萬兆上聯(lián)的匯聚設備。

3.3 安全防范系統(tǒng)

中交第二航務工程局科研大樓的CCTV監(jiān)控系統(tǒng)為一個完整、可靠、集成及易操作的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可作為一個有機的整體對整個大樓進行監(jiān)控和管理。大樓集中設置了一個監(jiān)控機房，位于大樓1層，所有的視頻圖像統(tǒng)一傳輸?shù)奖O(jiān)控機房。電視墻由1臺60″等離子監(jiān)視器、12臺29″監(jiān)視器組成。前端攝像機畫面通過模擬矩陣主機輪流切換顯示在電視墻上，選用80入16出的大型矩陣。CCTV監(jiān)控系統(tǒng)能與防盜報警防范系統(tǒng)聯(lián)動。

防盜報警系統(tǒng)在有人非法闖入已布防的區(qū)域時（或發(fā)生火警），其報警器會伴隨聲音和光線信號立刻報警，阻嚇非法進入者和提醒當班人員進行處理，并聯(lián)動CCTV監(jiān)控系統(tǒng)錄像或者采用自動撥號，可伴隨報警的同時撥通110。

防盜報警系統(tǒng)前端探頭有：紅外對射（用于大樓周界）、紅外微波雙鑒探測器和緊急報警按鈕。

3.4 門禁/消費/停車場系統(tǒng)

中交第二航務工程局科研大樓的安全防范系統(tǒng)包括了門禁系統(tǒng)、消費系統(tǒng)及停車場系統(tǒng)，我們將這三個子系統(tǒng)按照一卡通來設計。一卡通的設計滿足了員工的方便性，統(tǒng)一的管理平臺，便于管理維護。

根據(jù)本項目特點，還可以將無線巡更調(diào)度系統(tǒng)中的巡更信息卡納入到本一卡通中來。

設立在中控室的一卡通系統(tǒng)管理中心，也是本系統(tǒng)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡中心，配備“一卡通”軟件，確保實現(xiàn)通用卡系統(tǒng)統(tǒng)一發(fā)行、監(jiān)控、結(jié)算、管理的目標。

3.5 可視對講系統(tǒng)

在1層值班室與各領導辦公室之間建立彩色可視訪問系統(tǒng)，共11個點。主機安裝于值班室內(nèi)，分機放在各領導辦公桌上或墻上。值班室外配一臺槍式攝像機，用于拍攝接待處的全景。

當有外來訪客要求與某位領導見面時，由值班人員呼叫該領導辦公室的可視分機，領導可以方便地看到訪客是誰、來了幾個人。了解樓下的情況后，領導可以很快地決定是否接見訪客。

3.6 無線巡更調(diào)度系統(tǒng)

在本大樓內(nèi)設置無線巡更調(diào)度系統(tǒng)，使監(jiān)控機房的值班人員可以實時監(jiān)測保安的巡更情況，并與保安進行話音通訊。

大樓的無線巡更調(diào)度系統(tǒng)由物業(yè)統(tǒng)一管理，管理中心設在1層監(jiān)控機房。系統(tǒng)由調(diào)度中心控制臺、5個巡更對講機、100個巡更信息鈕、10個巡更信息卡、巡更系統(tǒng)軟件和管理計算機組成。其中管理計算機與防盜報警系統(tǒng)共用，不再單獨設置。

3.7 機房工程

在信息中心機房設計中，對機房各系統(tǒng)功能區(qū)進行了劃分和隔離，UPS和精密空調(diào)機組集中置于機房西側(cè)，以便降低機組運行時噪聲和動力輻射對機房其他設備的影響。同時也考慮了信息中心機房西側(cè)承重柱和大樓升降通道較近，承重結(jié)構(gòu)比較理想。東側(cè)劃分出一小塊區(qū)域作為人員的現(xiàn)場設備調(diào)試工作區(qū)，使用防火玻璃隔斷，做到人機分離，最大程度減少機房進出人員帶來的二次污染。

圖1 綜合布線及網(wǎng)絡系統(tǒng)圖

圖2 CCTV監(jiān)控系統(tǒng)圖

機房較重設備主要集中在精密空調(diào)和UPS區(qū)域，主要設備單件重量都在400kg左右，整體重量近3t，而且需要為將來機房升級擴展提供預留機位，這就需要大樓土建方提前考慮結(jié)構(gòu)承重的加固問題。

本次設計中，空調(diào)室外機放置在機房西北角，盡量與室內(nèi)機縮短距離，減少管道過長帶來的熱量損失，提高空調(diào)機組工作效率。同時考慮到武漢地區(qū)夏季非常炎熱，設備間可以避免陽光直曬設備。

根據(jù)招標要求，設計中機房采用了獨立新風系統(tǒng)，設置于機房空調(diào)室外機房間。同時對新風進行過濾處理，降低機房空氣中污染物含量，保護電子設備。機房與走廊的隔墻上設置了自動瀉壓閥，用于新風排壓，也使機房熱（冷）量在大樓內(nèi)部循環(huán)，減少熱量損失。

3.8 樓宇自控系統(tǒng)

樓宇自控系統(tǒng)主要針對科研大樓內(nèi)的空調(diào)機組、新風機組、送排風、給排水、照明、衛(wèi)生間排風及電熱水器等共計927個監(jiān)控點進行集中監(jiān)控。同時通過接口網(wǎng)關集成中央空調(diào)冷、熱站監(jiān)控系統(tǒng)、供配電監(jiān)控系統(tǒng)、電梯監(jiān)控系統(tǒng)及VRV/VAV空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)，這樣使大樓機電設備的管理集成到一個平臺，方便物業(yè)工程人員管理、維護。樓宇自控系統(tǒng)同時還提供開放的接口納入到中央集成管理系統(tǒng)，做到與大樓內(nèi)各智能化子系統(tǒng)進行信息交換、資源共享。

系統(tǒng)共設計兩條C-BUS總線，在考慮系統(tǒng)控制器配置時，以就近控制的原則配置控制器，這樣便于安裝、調(diào)試和維護。除滿足本工程目前927個監(jiān)控點需要以外，對于DDC控制器及其擴展模塊上的輸入輸出點數(shù)量，考慮了大約15%左右的備用量，作為將來可能的調(diào)整之用。

3.9 大屏幕顯示系統(tǒng)

大樓首層大廳內(nèi)設120″的LED全彩色表貼電子屏幕，主要作用為對外發(fā)布信息及播放視頻圖像，并可按要求進行畫面拼接處理，完成各種圖像、文字的疊加、組合。

3.10 會議室及視頻會議系統(tǒng)

會議系統(tǒng)為基于音視頻信號結(jié)合數(shù)字技術(shù)，高度集成化集大屏幕顯示、音視頻、文稿幻燈實物展示、無線傳聲、音響輸出、計算機網(wǎng)絡、中央集成控制系統(tǒng)、遠程音頻傳輸系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)于一體的綜合系統(tǒng)。

圖3 機房鳥瞰圖

圖4 機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)圖

除傳統(tǒng)行政會議外，各類用戶的分支機構(gòu)或部門中還經(jīng)常舉行與本部門工作性質(zhì)密切掛鉤的工作會議，如技術(shù)部、財務部、信息部等部門級別的會議。

考慮到中交二航局科研大樓主要用于辦公使用，業(yè)務龐大，對于弱電要求較高。在會議系統(tǒng)設計中，力求設計檔次較高，選用產(chǎn)品基本為國內(nèi)或國際知名品牌；同時也考慮建設方的成本問題，在滿足先進性的前提下盡量節(jié)約造價，用有限的資金創(chuàng)造最大的功效。在系統(tǒng)升級方面，由于大樓辦公的會議需求量大，考慮了足夠的冗余保證擴容性。同時也考慮未來的客戶需求不一，系統(tǒng)需要足夠兼容性，因此主要選型產(chǎn)品的技術(shù)比較成熟，協(xié)議盡量采用國際通用標準。

3.11 集成系統(tǒng)

集成系統(tǒng)采用InteBASE2000 智能樓宇綜合管理系統(tǒng)將樓宇自控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、消防自動化系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)等集成到統(tǒng)一的管理平臺上，通過開放數(shù)據(jù)庫互聯(lián)（ODBC）技術(shù)將系統(tǒng)集成SQL數(shù)據(jù)庫與辦公自動化和物業(yè)管理數(shù)據(jù)庫互聯(lián)，提供綜合全面的信息與數(shù)據(jù)共享。

系統(tǒng)的總體設計理念是：以計算機網(wǎng)絡為基礎，軟件為核心，根據(jù)智能化系統(tǒng)工程工作原理，通過信息交換和共享，結(jié)合智能建筑的工程建設的一些實踐經(jīng)驗，將各個具有完整功能的獨立分系統(tǒng)組合成一個有機的整體。建立統(tǒng)一的網(wǎng)絡管理平臺，提高系統(tǒng)維護和管理的自動化水平、協(xié)調(diào)運行能力及詳細的管理功能。對各個智能化子系統(tǒng)進行綜合管理，滿足整個智能化系統(tǒng)預期的使用功能和管理要求，徹底實現(xiàn)功能集成、網(wǎng)絡集成和軟件界面集成，最大限度地獲取系統(tǒng)的綜合效益。

4 設計目標

二航局科研大樓智能化項目的設計目標是要建設一個“以人為本、易于管理、有可持續(xù)性、投資收益最大化”的智能化系統(tǒng)，而在整個設計過程中都體現(xiàn)了對這一目標的追求。

4.1 以人為本

智能化系統(tǒng)的建設首要目的應該是為二航局的工作人員提供一個舒適、快捷、安全的辦公環(huán)境，保證工作人員的健康、安全，提高工作人員的工作效率和激發(fā)工作人員的創(chuàng)造力。

系統(tǒng)中的樓控設備，可以提供一個恒溫、空氣清新、風速適度的辦公環(huán)境；為了能夠在工作人員就餐、會客、健身時有一個優(yōu)雅的環(huán)境，配置了可進行個性化播放和音量調(diào)節(jié)的背景音樂系統(tǒng)。

大樓配備了先進的通訊系統(tǒng)，除傳統(tǒng)的綜合布線、程控交換機、計算機網(wǎng)絡、有線電視等通訊系統(tǒng)外，還設計了無線接入系統(tǒng)等。在信息終端的設置上，充分考慮了不同崗位對信息終端數(shù)量需求的差異。在公共區(qū)域、會議室等位置都設置了相應充足的信息終端，方便傳真機、打印機及電話的接入。

同時設計了一卡通系統(tǒng)，每位員工通過一張卡就可以滿足吃飯、停車、進出辦公區(qū)、健身等的需要。

4.2 投資效益最大化

對于企業(yè)總部辦公樓類建筑，智能化系統(tǒng)的投資一般要占到整個建筑投資的8%!10%，二航局科研大樓智能化系統(tǒng)的投資也在千萬元以上。追求投資效益最大化是另一個設計目標。

對于一個自建自用的智能化系統(tǒng)，投資=建設成本+運營管理成本，對于二航局科研大樓來說，其使用壽命很長，其運營管理成本要遠遠大于建設成本，所以投資收益要從建筑全生命周期的角度來衡量，既要最大限度提高當期投資收益，又要最大限度降低后期運營維護、升級擴展成本，做到短期投資長期受益、兩者協(xié)調(diào)統(tǒng)一才能保證投資收益最大化。

為了最大程度提高當期收益，就要保證在投資范圍內(nèi)，合理規(guī)劃智能化各子系統(tǒng)的功能和投資比例，以應用為根本，力求實用，不追求某個系統(tǒng)的“高大全”，而是追求整個智能化系統(tǒng)的協(xié)調(diào)建設和最優(yōu)化，最大程度的滿足業(yè)主的使用要求。

二航局科研大樓為總部辦公型建筑，通訊系統(tǒng)和辦公自動化系統(tǒng)作為建設重點，在投資中要給與充分保證。樓宇自控系統(tǒng)涉及到后期降低運營維護成本，所以也是需要重點保證的系統(tǒng)，其他系統(tǒng)則根據(jù)投資情況決定系統(tǒng)的檔次和規(guī)模。

大樓建成之后的管理費用有四大項：能耗費、管理人員費、設備維修保養(yǎng)費及通信費用。前三項主要靠采用樓宇自控系統(tǒng)控制，其他通信費用主要靠采用視頻會議、多運營商接入等方法控制。

在設計過程中充分考慮了系統(tǒng)將來的擴容，所以在控制器的容量、系統(tǒng)平臺軟件的選擇、網(wǎng)絡架構(gòu)的設計、管槽的選擇等方面都進行了完善的設計，保證整個弱電系統(tǒng)在5~8年內(nèi)不需要做大的改動就能滿足管理和使用的需求。

4.3 易于管理

一個好的智能化系統(tǒng)=好的設計+好的施工+好的管理維護。目前很多智能化系統(tǒng)運行情況不好的一個重要原因就是前期設計不合理，造成后期維護管理上的困難。所以在方案設計過程中充分考慮到了這一點，將易于管理貫徹到了設計的每一個細節(jié)，為物業(yè)人員、機房管理人員提供一個穩(wěn)定可靠，易于管理、維護、擴容、升級的先進科學的綜合管理系統(tǒng)。設計中做到了以下幾點：

1）物理布局

2）選擇標準化產(chǎn)品

3）選擇模塊化的產(chǎn)品

4）集成化、可視化

5）簡化物理鏈路

6）能夠滿足個性化的需求服務

4.4 有可持續(xù)性

1）系統(tǒng)設計時充分考慮到技術(shù)的發(fā)展趨勢，既要滿足現(xiàn)在的要求，又能滿足將來的發(fā)展，能在技術(shù)升級換代后平穩(wěn)過渡、升級。

2）一次設計，分布實施。我們把整個智能化系統(tǒng)按照一個整體來設計。由于技術(shù)、使用和投資等多方面原因目前尚不具備建設條件的，在設計時也要充分考慮將來的接口問題、兼容問題、管路預埋預留問題以及廠商的售后服務等各方面的因素。

3）考慮到公司的發(fā)展的需要，包括人員的增加和業(yè)務發(fā)展的需要，預留了包括無線接入點等在內(nèi)的管線，便于將來設備的增加。

5 結(jié)語

總體來講，二航局科研樓是武漢地區(qū)近年來比較典型的智能化系統(tǒng)完善、運行效益明顯，且具備大集成管理模式的企業(yè)總部大樓。在竣工運行這段時間，智能化系統(tǒng)狀態(tài)良好，未出現(xiàn)系統(tǒng)故障，且非常符合企業(yè)運營和管理模式，為二航局總部辦公效率起到了非常明顯的提升作用。E