黃妍，李鵬

（淄博市建筑設(shè)計研究院）

淺析電氣智能化在建筑設(shè)計中的重要性

黃妍，李鵬

（淄博市建筑設(shè)計研究院）

隨著綜合體建筑的日益繁榮，建筑功能的更加多樣化，各種為建筑物服務(wù)的系統(tǒng)越來越多，如何讓這么多的系統(tǒng)功能互相結(jié)合、互相促進(jìn)，電氣智能化系統(tǒng)的重要性已經(jīng)毋庸置疑的突顯出來。論文針對各個子系統(tǒng)如何一體運營，實現(xiàn)建筑功能的科學(xué)管理進(jìn)行了分析，給出具體實例的實施方案。

以人為本；信息化建設(shè)；安全管理；節(jié)能降耗

1 引言

電氣智能化設(shè)計已經(jīng)成為一門專項設(shè)計專業(yè)，從規(guī)劃設(shè)計階段入手，建立一個“安全、舒適、運維高效、綠色節(jié)能”的智慧型綜合建筑，不僅滿足智慧城市建設(shè)的整體目標(biāo)，而且為提高建筑的綜合服務(wù)水平、提供全方位的安全保障、綠色節(jié)能以及降低運維成本提供各類技術(shù)支持。

表1 設(shè)備能耗比例

2 以實例分析系統(tǒng)設(shè)計理念

以淄博市金融中心大廈項目為例，本項目為市民及企業(yè)提供各類金融服務(wù)和融資平臺，成為淄博開發(fā)區(qū)的金融核心，展現(xiàn)城市形象的窗口。本項目智能化系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)充分體現(xiàn)“以人為本”的理念，將人性化設(shè)計貫穿始終，在滿足使用和發(fā)展的前提下，盡量使投資效益最大化。淄博金融中心大廈的建筑智能化系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)著重考慮以下幾個方面。

2.1 建筑節(jié)能需求

對于大型公共建筑需建立節(jié)能監(jiān)管體系，開展能耗統(tǒng)計、能源升級、能效公示等工作。

按照國際通行的分類方法，民用建筑使用過程中的能耗，主要包括采暖、空調(diào)、通風(fēng)、給排水、照明、電梯、電器設(shè)備等方面，各類設(shè)備能耗比例，見表1。

由表1統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，在建筑運行過程中，其能源消耗的主要設(shè)備是建筑內(nèi)的各類機電設(shè)備，而其中大部分又是空調(diào)部分和照明部分的能耗。因此，建筑節(jié)能需要針對建筑物使用過程中的供暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明的能耗進(jìn)行控制、監(jiān)測，需要通過合理地設(shè)置建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、建筑能源管理系統(tǒng)實現(xiàn)對樓內(nèi)機電的集中管理和分散控制，將各類能耗按分類分項原則進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計和分析，實現(xiàn)建筑物耗能設(shè)備用能效率的跟蹤、控制與管理。

系統(tǒng)設(shè)計需引入“綠色建筑”的生態(tài)理念，對功能配置和業(yè)務(wù)流程，采用先進(jìn)的環(huán)保、節(jié)能技術(shù)，強調(diào)高效率、低能耗、低污染，在真正實現(xiàn)“以人為本”的前提下，達(dá)到節(jié)約能源、降低運營成本的目的。

2.2 安全防范需求

建筑安全是運營的基本保障。安全防范系統(tǒng)為通過技術(shù)防護(hù)為建筑提供安全保障的手段之一，是以維護(hù)公共安全為目的，綜合運用各種技術(shù)手段的防護(hù)系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)針對建筑的不同防護(hù)程度區(qū)別對待，如：重點防護(hù)區(qū)域需要采用兩種及以上的防護(hù)手段，并進(jìn)行全實時視頻監(jiān)控等。

智能化系統(tǒng)設(shè)計及實施中必須采取多種安全防范措施聯(lián)動控制的方式，以求達(dá)到周密、到位的安全防范效果，在視頻監(jiān)控中實現(xiàn)對重點區(qū)域的全面監(jiān)控，同時防盜報警系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動功能，發(fā)生非法入侵時，監(jiān)控中心及時了解到防范區(qū)域的監(jiān)控圖像，在第一時間內(nèi)處理入侵事件。

2.3 信息網(wǎng)絡(luò)需求

對于現(xiàn)代化建筑，信息網(wǎng)絡(luò)是重要的基礎(chǔ)設(shè)施，沒有網(wǎng)絡(luò)就如同汽車失去了公路，寸步難行。本項目網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要根據(jù)不同功能區(qū)域的需求進(jìn)行建設(shè)，同時，在保證信息傳輸暢通的基礎(chǔ)上，適度超前，滿足日后的擴展、擴容需求。

針對本項目的需求，智能化建設(shè)的目標(biāo)就是要著重解決怎樣通過智能化系統(tǒng)的建設(shè)來實現(xiàn)對淄博金融中心大廈的安全、設(shè)備、信息的合理有效管理,為本項目的辦公、設(shè)備運行等提供一種高科技、高效率的管理和服務(wù)手段，建立一個安全、舒適、便捷的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的金融商務(wù)中心。

圖1 智能化系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)架

3 根據(jù)項目特點確定系統(tǒng)構(gòu)成

3.1 金融中心項目特點

1）建筑面積大、功能復(fù)雜；

2）入駐形式多樣、管理模式不同；

3）人員密度大、治安復(fù)雜多變；

4）系統(tǒng)集成要求高。

3.2 智能化系統(tǒng)構(gòu)成

根據(jù)《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50314—2006）對于金融辦公類建筑智能化系統(tǒng)的配置要求，結(jié)合我們對類似項目的設(shè)計經(jīng)驗，建議本項目配置如下系統(tǒng)。

1）建筑設(shè)備管理系統(tǒng)

（1）建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)；

（2）建筑能源管理系統(tǒng)；

（3）智能照明系統(tǒng)。

2）安全防范系統(tǒng)

（1）視頻監(jiān)控系統(tǒng)；

（2）入侵報警系統(tǒng)；

（3）電子巡更管理系統(tǒng)。

3）一卡通管理系統(tǒng)

（1）門禁管理系統(tǒng)；

（2）消費管理系統(tǒng)；

（3）停車場管理系統(tǒng)（含車位引導(dǎo)）。

4）信息設(shè)施系統(tǒng)

（1）綜合布線系統(tǒng)；

（2）有線電視系統(tǒng)；

（3）信息發(fā)布及查詢系統(tǒng)；

（4）電梯五方通話系統(tǒng)；

（5）室內(nèi)移動通信覆蓋系統(tǒng)。

5）機房工程

（1）運營商通訊機房（網(wǎng)絡(luò)程控機房、WIFI機房、手機信號機房）；

（2）消防控制機房。

6）智能化綜合管路系統(tǒng)。

3.3 部分重要智能化系統(tǒng)的簡要設(shè)計構(gòu)架

1） 建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)功能

主要用于管理大廈內(nèi)的各類機電設(shè)備，為建筑物提供一個安全、舒適、節(jié)能、高效的辦公環(huán)境，并能保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和管理的智能化，同時提高物業(yè)管理的科技水平和工作效率，節(jié)省人力及物力資源。

（2）系統(tǒng)架構(gòu)（見圖1）

系統(tǒng)由管理工作站（含操作系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件）、現(xiàn)場控制器（DDC）、各類傳感器及執(zhí)行機構(gòu)組成。

系統(tǒng)采用集散控制方式的兩層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)——管理層和控制層。管理層由管理工作站和網(wǎng)絡(luò)控制器組成，控制層主要由前端DDC控制器組成，DDC控制器主要設(shè)置在各個送排風(fēng)機房、空調(diào)機房、弱電間內(nèi)。

系統(tǒng)管理工作站設(shè)置在地下3層冷凍機房控制室，實現(xiàn)對大廈內(nèi)機電設(shè)備的控制和管理，管理工作站通過網(wǎng)絡(luò)控制器與各DDC控制器之間進(jìn)行通信，網(wǎng)絡(luò)控制器與DDC控制器之間則采用RS485總線實現(xiàn)點對點通信，可在線增減設(shè)備，便于系統(tǒng)擴展。

（3） 系統(tǒng)設(shè)計

主要針對大廈內(nèi)的冷熱源系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)及其他成套機電設(shè)備進(jìn)行集中管理和節(jié)能管理。

2） 安全防范系統(tǒng)

安防防范系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)規(guī)范的要求，依照“預(yù)防為主、安全第一、人防、物防和技防相結(jié)合”的原則，在規(guī)范加強制度約束的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮安全技術(shù)防范的作用，以達(dá)到“對犯罪產(chǎn)生威懾，實時監(jiān)測保護(hù)重點目標(biāo)的安全，提供犯罪作案時間和空間的證據(jù)”等目的，以維護(hù)公民人身安全和國家、集體 、個人財產(chǎn)安全。

（1）視頻監(jiān)控系統(tǒng)

①系統(tǒng)功能

系統(tǒng)利用視頻技術(shù)探測技術(shù)，在建筑的重要區(qū)域及公共區(qū)域設(shè)置監(jiān)控攝像機，監(jiān)視設(shè)防區(qū)域并實時顯示、記錄現(xiàn)場圖像。

②系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)采用數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)：以智能化控制網(wǎng)為傳輸平臺。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

系統(tǒng)主要有視頻源（前端網(wǎng)絡(luò)攝像機）、傳輸交換設(shè)備（網(wǎng)絡(luò)交換機）、管理控制設(shè)備（視頻/數(shù)據(jù)管理服務(wù)器、監(jiān)控客戶端、管理軟件）、視頻存儲設(shè)備和視頻顯示設(shè)備（視頻解碼器、監(jiān)視器）等組成。

系統(tǒng)管理平臺可與入侵報警系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動。

③系統(tǒng)設(shè)計

a.管理中心設(shè)計

監(jiān)控中心設(shè)置在一層消防控制室，內(nèi)設(shè)監(jiān)控客戶端、電視墻、視頻數(shù)據(jù)存儲和管理設(shè)備，實現(xiàn)對大廈內(nèi)的前端監(jiān)控攝像機的集中監(jiān)控。

b.存儲設(shè)計

存儲設(shè)備配置滿足前端所有攝像機24h不間斷、不失真地錄像，并存儲30天時間。所有攝像機的視頻信號傳輸速度不低于25幀/s，數(shù)字高清攝像機的視頻圖像顯示、錄像和重放的清晰度均按不低于720P，分辨率考慮存儲容量。

c.顯示設(shè)計

一層消防控制室設(shè)置一套由3×4共12臺117cm液晶拼接屏和LED條形屏組成的電視墻，對前端監(jiān)控圖像進(jìn)行循環(huán)顯示和報警顯示。

d.點位設(shè)計

除電梯專用攝像機外，其余攝像機均采用720P高清紅外網(wǎng)絡(luò)攝像機。

圖2 數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

④智能化控制網(wǎng)設(shè)計

智能化控制網(wǎng)采用2層星型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)——核心層、接入層。

核心交換機設(shè)置在1層消防控制室，接入交換機設(shè)置在樓層弱電間內(nèi)。核心交換機與接入交換機之間均采用多模光纖進(jìn)行通信。

3） 綜合布線系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)功能

綜合布線系統(tǒng)就如建筑的通信神經(jīng)，以模塊化的組合方式，把語音、數(shù)據(jù)、圖像和控制信號綜合在一套標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng)，進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃管理。

（2）系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)采用星型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)布線方式，主干大部分敷設(shè)在建筑物的弱電井內(nèi)，更換和擴充比較容易。水平布線是在建筑物的天花板內(nèi)和管道里，需要根據(jù)各功能區(qū)的使用情況進(jìn)行統(tǒng)一的設(shè)計，使其分布更加經(jīng)濟合理。

（3）系統(tǒng)設(shè)計

綜合布線系統(tǒng)要考慮三家運營商（聯(lián)通、移動、電信）的接入設(shè)置及主干規(guī)劃；

數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、電話外進(jìn)線沿室外弱電手孔井敷設(shè)至地下一層網(wǎng)絡(luò)程控機房內(nèi)。

地下一層網(wǎng)絡(luò)程控機房作為綜合布線設(shè)備間，由設(shè)備間引出12芯單模光纖沿室內(nèi)弱電橋架敷設(shè)至各樓層弱電間。

4) 智能化綜合管路系統(tǒng)

綜合管路由分布在建筑內(nèi)的弱電橋架和管網(wǎng)組成，作為智能化系統(tǒng)最基礎(chǔ)的路由，系統(tǒng)設(shè)計主要包括與整個弱電系統(tǒng)相關(guān)的弱電預(yù)埋管、弱電豎井、橋架、管路等。

（1）外部接入管路

針對各類市政通信線纜以及園區(qū)智能化系統(tǒng)（如園區(qū)監(jiān)控等）線纜，預(yù)留進(jìn)戶手孔井及套管接入地下一層運營商機房，作為建筑內(nèi)外的連通路由。

弱電外進(jìn)線管路針對本項目應(yīng)至少預(yù)留4根DN50鋼管為運營商及有線電視外進(jìn)線預(yù)留，2根DN100鋼管為室外停車場、監(jiān)控等智能化系統(tǒng)外進(jìn)線預(yù)留，此外還需設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)手孔井。

（2）建筑物內(nèi)綜合管路

在建筑內(nèi)設(shè)置一套智能化綜合橋架，滿足智能化系統(tǒng)通信線路、控制線路以及運營商無線覆蓋等線路的敷設(shè)需求。

4 智能化系統(tǒng)為建筑物提供的服務(wù)功能總結(jié)

4.1 搭建統(tǒng)一的智能化集成運維管理和應(yīng)急指揮平臺

1）豐富建筑的綜合使用功能，提高運營管理的效率；

2）對突發(fā)事件及緊急事件做出快速反應(yīng)，防患于未然；

3）為舉行重大活動提供全方位的安全保障；

4）與平安城市、智慧城市等應(yīng)急指揮平臺的對接，提高協(xié)同能力。

4.2 為建筑物的信息化建設(shè)服務(wù)

1）打造高效、便捷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺，方便市民獲得各類資訊、預(yù)約服務(wù)等；

2）打造完善的無線網(wǎng)絡(luò)平臺，為各信息化設(shè)備的接入、未來物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展及市民無線上網(wǎng)的需求提供技術(shù)保障；

3）利用建筑設(shè)備管理系統(tǒng)實現(xiàn)對建筑設(shè)備的集中監(jiān)管，減少值守人員、降低運營成本；

4）利用停車場管理及引導(dǎo)系統(tǒng)，提升對大型綜合體停車場的管理水平，同事也為市民快速停車、快速尋車提供便利。

4.3 為建筑物提供安全管理服務(wù)

1）利用智能型視頻監(jiān)控平臺，實現(xiàn)高清視頻圖像的記錄和保存，對可疑人員、可疑物品進(jìn)行智能分析、提示預(yù)警，起到防患于未然的作用；

2）利用入侵報警系統(tǒng)對珍貴物品、重要設(shè)施進(jìn)行縱深化防護(hù)，并在公共區(qū)域為市民提供報警服務(wù)，提高整體安防水平；

3）利用門禁管理系統(tǒng)實現(xiàn)對建筑物的人員和物資流動進(jìn)行有效管理，并準(zhǔn)確記錄和統(tǒng)計進(jìn)出數(shù)據(jù)，為安全管理提供依據(jù)；

4）打造安防體系，實現(xiàn)安全防范各系統(tǒng)之間的聯(lián)動，為安全保衛(wèi)提供可靠的技術(shù)保障手段。

4.4 節(jié)能降耗，創(chuàng)建綠色建筑服務(wù)

1）打造建筑能效監(jiān)管平臺，實現(xiàn)對不同區(qū)域、不同類型能耗的遠(yuǎn)程計量、費用核算、統(tǒng)計分析，為節(jié)能降耗和減少運營費用提供建議方案；

2）利用建筑設(shè)備管理系統(tǒng)合理優(yōu)化各類機電設(shè)備運行方式，在保證設(shè)備安全和環(huán)境舒適的前提下，節(jié)省設(shè)備運行費用；

3）為創(chuàng)建綠色建筑增分添彩。

[1] GB 50311—2016綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范[S].

[2] GB 50189—2015公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] GB 50314—2015智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].

A Brief Analysis of the Importance of Electrical Intelligentization in Architectural Design

HUANG Yan, LI Peng

(Zibo Architectural Design and Research Institute)

With the increasing prosperity of complex buildings and diversif i cation of building functions, there are a growing number of systems serving for buildings. In the process of making such systematical functions combine with and promote each other, we have witnessed the striking signif i cance of Electrical Intelligentization system. In this paper, an analysis will be given to how each sub-system operating together to scientif i cally manage the architectural functions, and implementation plans for specif i c cases are also provided.

people oritented; information construction; safety management; energy saving