文｜ 悉地國際設(shè)計顧問有限公司 殷晶晶

1 前言

隨著我國城市化進程的迅速發(fā)展，城市人口越來越多，各大城市均出現(xiàn)了地少人多的局面，城市越來越擁擠，土地資源的相對稀少性，必然造成建筑越建越大，越建越高，因此2萬平米以上的大型公建項目越來越多，10萬平米以上超大型公建項目也是屢見不鮮，當(dāng)然擴大內(nèi)需政策在一定程度上也促進了超大型公建項目數(shù)量的增長。這些超大型公共建筑的共同特征有：超大型地庫（2層或2層以上）、相應(yīng)面積的裙樓及一棟或數(shù)棟（高層或超高層）塔樓組成。這些超大型公建一般都會冠以某某廣場、某某中心、某某CBD等，其都是一些地標(biāo)性建筑。因此這些超大型公建投資巨大，對日后使用的安全、舒適、便捷性及日后管理的高效性都提出了很高的要求，而這些要求均與智能化系統(tǒng)的建設(shè)相關(guān)，因此超大型公共建筑項目的智能化系統(tǒng)建設(shè)越來越受重視。對于一個成功的公建項目而言，好的建筑設(shè)計只是給項目開了一個好“頭”，智能化系統(tǒng)建設(shè)的好才能給項目建設(shè)收一個好“尾”。

2 系統(tǒng)的設(shè)計

智能化系統(tǒng)的設(shè)計涉及面廣（建筑結(jié)構(gòu)、水暖電、通信運營商、消防安防管理部門等）、子系統(tǒng)眾多（一般都有十余個子系統(tǒng)）、技術(shù)選型多（各種通信總線、聯(lián)網(wǎng)方式均可實現(xiàn)），因此在進行智能化系統(tǒng)工程設(shè)計時所采用的設(shè)計方法及特點不盡相同。下面僅針對筆者所理解及設(shè)計的超大型公建項目智能化系統(tǒng)的一些特點進行相關(guān)闡述。

2.1 超大型公建智能化系統(tǒng)的總體設(shè)計思路

為了使投資效益實現(xiàn)最大化，超大型公建項目一般由多種業(yè)態(tài)組成（商業(yè)、辦公、酒店、公寓、娛樂甚至還有豪宅），因此超大型公建項目一般是包含這些使用功能的綜合體。業(yè)主往往從日后運營管理角度出發(fā)，會提出不同業(yè)態(tài)區(qū)域由不同的物業(yè)管理公司進行獨立管理。因此超大型公建項目中往往不止一個管理中心（消控中心），存在多個物業(yè)管理中心。這就涉及到多個管理中心如何聯(lián)網(wǎng)，整個項目系統(tǒng)如何規(guī)劃的問題，目前一般采用這樣的模式，如圖1所示。

圖1

各分中心管轄區(qū)域的前端點位采用總線聯(lián)網(wǎng)進入所屬分中心，各分中心再采用數(shù)據(jù)總線方式與總管理中心聯(lián)網(wǎng)進行統(tǒng)一管理，當(dāng)然總的管理中心也可由其中一個分中心兼用，我們稱這個模式為“橫向”模式。這種橫向模式，有多少個分中心就存在多少套核心管理設(shè)備，投資上比較浪費，且各分中心相對獨立，缺少互聯(lián)互通性；目前很多業(yè)主確定業(yè)態(tài)往往是根據(jù)最后的招商模式來確定的，且業(yè)態(tài)還會隨著日后更改，如采用橫向模式日后更改相當(dāng)不便，靈活性很差。因此我們在進行超大型公建項目智能化系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)避免采用這種橫向模式，我們在進行整體設(shè)計時，宜采用“縱向”模式，如圖2所示。

圖2

整個項目的前端點位都進總的管理中心，再由總的管理中心將各分中心所轄區(qū)域的權(quán)限開放給各分中心，各分中心依照相應(yīng)權(quán)限管理自己數(shù)據(jù)。這種縱向模式使整個項目僅采用一套核心設(shè)備，相對節(jié)約投資；且系統(tǒng)基于授權(quán)模式，業(yè)態(tài)更改后只需更改相應(yīng)區(qū)域權(quán)限即可，實用性及可操作性大大提高。

2.2 系統(tǒng)總線的選擇

智能化系統(tǒng)傳輸總線協(xié)議很多，如RS485、ModBus、BACnet、LonWorks、CAN、EIB等，這些總線協(xié)議不是傳輸速率低就是傳輸距離短，如采用較多的RS485協(xié)議，傳輸速率最大只有10Mbps，傳輸距離最大為1200m（不加中繼），其在大型公建項目上實用性較差。以上這些協(xié)議的通用性也差，一個項目若采用了這些協(xié)議，很難統(tǒng)一，所以系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)困難（需采用價格不菲的協(xié)議轉(zhuǎn)換器）。而智能化系統(tǒng)中必備的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在超大型公建項目中常常有數(shù)百點甚至上千點的規(guī)模，如采用傳統(tǒng)的模擬同軸電纜傳輸，其每個前端攝像機的信號線都需進入管理中心，即由點直接到終端，大家可以想象數(shù)百根視頻線加上其他系統(tǒng)的總線都進入管理中心，管理中心的線槽需要多大，施工上有多困難，還有SYV75-5的傳輸距離僅為300m，遇到超高層或超大面積的項目根本不適合。因此在超大型項目上采用數(shù)字視頻傳輸技術(shù)，在前端將模擬視頻信號處理成數(shù)字信號，主干采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)化傳輸是必然的，在很多大型項目中為了傳輸視頻信號都設(shè)計有視頻專用網(wǎng)絡(luò)。在局域網(wǎng)系統(tǒng)中采用較多的是 OM3級多模光纜，其帶寬已經(jīng)是萬兆，普通攝像機碼流僅為2Mbps，標(biāo)清攝像機為4Mbps，即使采用高清攝像機碼流也就為8Mbps。因此在視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸中即使采用高清碼流傳輸，萬兆主干的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)扣除一些網(wǎng)絡(luò)開銷，也可數(shù)百點高清碼流運行如果在項目設(shè)計中架設(shè)的視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)單單運行視頻碼流，顯然比較浪費，而其他智能化子系統(tǒng)如樓宇自控系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等，這些子系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)量都不大，每個系統(tǒng)10Mbps數(shù)據(jù)量都已足夠。因此將它們的數(shù)據(jù)都集中在同一個TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中運行是可行的，當(dāng)然要采用一些技術(shù)做保障，如采用VLAN將各子系統(tǒng)進行分隔、采用組播技術(shù)、QoS 技術(shù)及安全策略、高核心引擎的高可靠性核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、鏈路上采用備用設(shè)計等。因此在設(shè)計超大型公建項目的智能化系統(tǒng)時，規(guī)劃整個物業(yè)網(wǎng)（如圖3所示），使智能化子系統(tǒng)都運行在物業(yè)網(wǎng)上（消防系統(tǒng)由于系統(tǒng)較為封閉，還是采用傳統(tǒng)傳輸方式）。將智能化子系統(tǒng)傳輸協(xié)議采用TCP/IP，架構(gòu)都基于網(wǎng)絡(luò)平臺，那么進入管理中心的線纜僅僅有數(shù)十根光纖即可，極大地簡化施工及節(jié)約線槽空間，并為日后系統(tǒng)擴容預(yù)留了足夠的數(shù)據(jù)空間及線槽空間。

圖3

2.3 智能尋車

超大型的公共建筑，一般都有一個兩層或以上的大型地下車庫，車位通常有數(shù)百甚至上千個，顧客進入車庫車位引導(dǎo)系統(tǒng)的指引方便停車。當(dāng)顧客取車時，由于地下車庫空間大，方向不易識別，場景和標(biāo)志物類似，顧客往往會花很長時間找車，有的甚至找不到自己的車，因此在大型車庫中采用智能尋車系統(tǒng)十分必要，其可以節(jié)約顧客找車的時間，提高車庫的利用率。目前基于反向?qū)ぼ嚨募夹g(shù)主要有三種：基于視頻（利用前端攝影機實時回傳視頻圖像，獲得車輛的車牌號碼信息，進行車輛定位）、基于刷卡（利用分布于停車場各個區(qū)域的刷卡定位終端，進行刷卡定位）、基于取票（在停車場各個區(qū)域的條碼出票機上取條碼票，票上打印中文車輛位置信息，取車時在液晶查詢終端讀取此票）。基于視頻的定位需要在車庫安裝相當(dāng)數(shù)量的攝像機，造價高；基于取票的定位其紙票為一次性，不能重復(fù)使用，不環(huán)保；而基于卡片的定位，其定位精度高，可靠性高，可重復(fù)使用，同時還可實現(xiàn)消費、交停車費等功能，其最適合在大型車庫中做反向?qū)ぼ嚒?/p>

顧客在停車入位后，車位引導(dǎo)系統(tǒng)感知到有車輛入位后，即啟動旁邊相應(yīng)的智能尋車系統(tǒng)的刷卡定位終端進行聲光提示，客戶必須按照提示在附近的刷卡定位終端上刷卡，從而做到車輛定位。其余終端處于休眠狀態(tài)，節(jié)約電能，激活終端采用聲光報警提示，防止用戶遺忘刷卡或刷錯位置。當(dāng)顧客找車時，只須就近找一個刷卡定位終端，直接刷卡查詢，顯示屏上就會顯示車位信息，如某層、某分區(qū)。也可以在電梯口設(shè)置一個液晶觸摸屏進行查詢，刷卡后，系統(tǒng)即可在車庫地圖上顯示車輛所在的位置區(qū)域，以及從查詢地點到車輛所在區(qū)域的最近路線。

2.4 統(tǒng)一消費

很多超大型的公共建筑其內(nèi)部通常有大型shopping mall、餐飲、購物、娛樂等商業(yè)模式可通過，存在眾多租賃或自持商戶。超大型公共建筑內(nèi)部通常還有辦公及酒店（公寓）業(yè)態(tài)，其可作為一“微型城市”，生活在建筑內(nèi)的人可以實現(xiàn)上班、住宿、消費、娛樂等足不出“戶”。物業(yè)管理公司可采用統(tǒng)一消費模式，發(fā)行自己的消費卡，免去其內(nèi)部商戶申請銀聯(lián)POS機費用，顧客也可實現(xiàn)無紙化（電子錢包）消費。短期停留人員進入建筑內(nèi)部的人員可以領(lǐng)一張IC卡，對其充入一定的金額，就可以在建筑內(nèi)部實現(xiàn)停車繳費、購物消費、酒店住宿等，出建筑時再進行統(tǒng)一結(jié)算；建筑內(nèi)部常駐人員可以憑借這張卡實現(xiàn)建筑內(nèi)部所有消費，甚至可以交物業(yè)費（水電煤）等；對進入建筑以購物為主的客戶，該卡還可以跟內(nèi)部商家聯(lián)動、打折返點等來刺激消費。

當(dāng)然物業(yè)公司還可與銀行洽談開通消費卡與銀行卡圈存業(yè)務(wù)，消費人員可以通過自助圈存機自助充值。物業(yè)管理公司還可以根據(jù)卡的消費記錄對區(qū)域內(nèi)的客流量、消費類別進行分析，為招商提供各種數(shù)據(jù)分析。

2.5 智能疏散

超大型公共建筑具有樓層多、空間分割多變、人流量大的特點，這就決定了人們在日常行走時也要借助于指示牌或標(biāo)志指示燈，更不用說發(fā)生緊急狀況時進行有效有序的疏散。當(dāng)建筑發(fā)生火災(zāi)時，如果某個疏散通道被大火阻隔，那么沿此走道上的疏散指示標(biāo)志逃生的人員反而會面對更大的危險。而智能疏散系統(tǒng)采用動態(tài)疏散指示燈結(jié)合火災(zāi)自動報警信號可以有效的解決疏散不明的問題。智能疏散系統(tǒng)的主機通過與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動，采集火災(zāi)報警數(shù)據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場火災(zāi)情況通過計算機自動選擇最佳逃生路線后調(diào)整現(xiàn)場動態(tài)疏散指示標(biāo)志方向動態(tài)引導(dǎo)人員逃生。上海金茂大廈曾經(jīng)做過一次測試，讓數(shù)名年輕消防員從250m高處輕裝快步跑到首層安全出口，最快的記錄是35分鐘，由此可見當(dāng)高層（超高層）大樓發(fā)生火災(zāi)時，將人員引導(dǎo)疏散到地面是不切實際的。在高層建筑中應(yīng)采取分段疏散模式，將受影響區(qū)域的相關(guān)人員疏散到避難層（區(qū)）或安全區(qū)域；不受影響區(qū)域可暫時不疏散以免引起恐慌，大家都向地面跑，必然造成擁擠和踩踏，反而影響疏散，造成不必要的傷亡。只有在極端失控事件發(fā)生時，才按照應(yīng)急的預(yù)案有序地疏散整棟建筑的人群。當(dāng)環(huán)境已經(jīng)處于煙霧彌漫時，燈光疏散已不能滿足要求，這時還可結(jié)合聲音疏散，聲音引導(dǎo)系統(tǒng)可以利用哈斯效應(yīng)，利用走廊天花安裝的揚聲器，由于相鄰兩個揚聲器的電延時，從安全出口的揚聲器開始，依次發(fā)出聲音使逃生者聽到向安全出口逃生。超大型公建應(yīng)結(jié)合語音、燈光及視頻監(jiān)控等有利于人員及時準確疏散的各種手段，應(yīng)向智能化、綜合化方向發(fā)展。

2.6 智能照明

超大型公共建筑內(nèi)部常常有數(shù)千甚至上萬個燈光回路，如此眾多的燈光若采用物業(yè)人員進行手動開關(guān)管理，顯然不太適宜（需要增加相關(guān)物業(yè)人員開銷，且人總有疏忽的時候，造成該關(guān)的燈不關(guān)而浪費電能，當(dāng)某些回路有故障時，人工也不能及時發(fā)現(xiàn)及時維修），因此在超大型公共建筑中引入智能照明系統(tǒng)十分必要。在地下車庫可以采用移動感應(yīng)器，根據(jù)車輛進出情況實現(xiàn)車來燈亮，車走燈滅；在公共區(qū)域可以采用照度控制與時間控制相結(jié)合，實現(xiàn)按自然光源照度及工作時間自動開/關(guān)燈；室外泛光照明與景觀照明可根據(jù)預(yù)先設(shè)置的時間表定時控制，根據(jù)不同節(jié)日及事件的不同，采用不同的照明模式；房間內(nèi)可以采用智能照明面板對房間內(nèi)照明進行多模式化控制（手動、時間自動、遙控、場景等）。通過智能照明系統(tǒng)可以極大地提高物業(yè)管理人員的工作效率，還可以實現(xiàn)故障自動報警，延長光源壽命，更重要的還可以節(jié)約20%～40%的電能。

3 結(jié)束語

總之，超大型公共建筑的智能化系統(tǒng)的設(shè)計只要我們從整體上著手，在細節(jié)上重視，做到各系統(tǒng)的點、面有序結(jié)合，在人們生命財產(chǎn)安全等方面多做一些考慮，對日后使用的便捷性、舒適性、管理高效性多做一些考慮，就能設(shè)計出好的作品。當(dāng)然一個好的智能化系統(tǒng)的設(shè)計是建立在與業(yè)主方、管理方的充分溝通，通過詳細了解其需求基礎(chǔ)之上，背離了這點，再好的設(shè)計都是徒勞，閉門造車是設(shè)計不出令大家都滿意的作品。同時，超大型公共建筑雖然在一定程度上拉動了經(jīng)濟的發(fā)展，也提高了一些城市的知名度，但其本質(zhì)還是高投資、高能耗、高管理成本的建筑，在項目立項時一定要充分論證，還要考慮到其與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性，一棟超大型公共建筑會對周邊的交通、光照度等會產(chǎn)生很多社會性的影響。