文/金慧艷 北京城建房地產(chǎn)開發(fā)有限公司 北京 100024
隨著社會(huì)需求的增加,智能建筑也得到了發(fā)展。智能建筑已成為中國(guó)建筑領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向和研究課題。在當(dāng)今建筑電氣技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代,建筑電子設(shè)備的應(yīng)用得到了充分的發(fā)展。積極主動(dòng)地引導(dǎo)電子建筑技術(shù)的改進(jìn)和創(chuàng)新,為電子設(shè)備的后續(xù)應(yīng)用和管理提供必要的條件。隨著技術(shù)的發(fā)展,建筑行業(yè)也提出了更符合時(shí)代要求的新標(biāo)準(zhǔn)。為了適應(yīng)社會(huì)的需要,在建筑中應(yīng)用科學(xué)技術(shù)和電氣技術(shù)是非常必要的。同時(shí),為了更好地形成建筑與技術(shù)的一定關(guān)系,智能建筑應(yīng)該得到進(jìn)一步的發(fā)展。因此,要加強(qiáng)建筑電氣技術(shù)的探索,合理應(yīng)用于智能建筑,不僅有利于提高建筑物的整體安全性和舒適性,而且有利于為居民提供良好的生活環(huán)境,帶動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)更快更好地發(fā)展。
建筑電氣技術(shù)主要包括控制信息技術(shù)和電子技術(shù),是多學(xué)科綜合改進(jìn)的創(chuàng)新技術(shù)。建筑電氣技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用應(yīng)重視信息采集技術(shù)和信息處理技術(shù)的應(yīng)用。主要技術(shù)有現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、智能元器件技術(shù)、微機(jī)接口技術(shù)、系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)等。其中,入侵檢測(cè)器是信息采集技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是保證智能建筑安全的核心部分。因此,建筑電氣技術(shù)比傳統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)具有更明顯的優(yōu)勢(shì),更適合現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展和時(shí)代的需要。隨著智能建筑的發(fā)展,建筑電氣技術(shù)得到了不斷的應(yīng)用,這也是智能建筑發(fā)揮其價(jià)值和作用的重要途徑之一。
智能建筑主要是集電視有線電視、數(shù)字通信等多種科技和信息技術(shù)于一體的新型建筑項(xiàng)目。與傳統(tǒng)建筑相比,智能建筑具有更高的質(zhì)量和更完整的功能,能更好地滿足人們對(duì)高品質(zhì)生活的需求和對(duì)個(gè)性化服務(wù)的追求。此外,智能建筑不僅增強(qiáng)了人們對(duì)生活的追求,而且增強(qiáng)了建筑自動(dòng)化的科技意識(shí),進(jìn)一步推動(dòng)了智能建筑的改進(jìn)和創(chuàng)新。
隨著信息化的發(fā)展,對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的要求越來越高,通信網(wǎng)絡(luò)也隨之發(fā)展起來,目前通信網(wǎng)絡(luò)的主流包括電話通信、有線電視、傳輸通信和計(jì)算機(jī)通信。目前,以太網(wǎng)科技已經(jīng)是當(dāng)今信息化建設(shè)中的一個(gè)重要技術(shù),在通信網(wǎng)絡(luò)中,大部分基礎(chǔ)通信都是通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的。智能建筑的基礎(chǔ)就是通信網(wǎng)絡(luò)的全面應(yīng)用,而在智能建筑中,通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主要集中在這三個(gè)方面,建筑內(nèi)的訊息傳遞與整個(gè)訊息系統(tǒng)的改善,都要?dú)w功于智能建筑的發(fā)展與支持。隨著以太網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和網(wǎng)線布置的靈活性的不斷增強(qiáng),網(wǎng)線布置的靈活性和便捷性得到了很大的改善。電力技術(shù)的全面運(yùn)用與以太網(wǎng)相融合,極大地改善了數(shù)據(jù)的傳送速率,并使建筑內(nèi)的以太網(wǎng)中的信息技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。在通訊技術(shù)上,電子技術(shù)旨在提高智慧建筑內(nèi)的人與物間的通訊,為人類的日常活動(dòng)帶來便利。
在建筑規(guī)模日益擴(kuò)大的今天,在智能建筑中使用的弱電設(shè)備越來越多,要保證整個(gè)系統(tǒng)的安全,這一切都是建立在對(duì)新型電機(jī)技術(shù)的全面應(yīng)用上。它與傳統(tǒng)的強(qiáng)電力體系迥異,它在智能施工的全過程中起到了關(guān)鍵的作用,它的性能和強(qiáng)度極大地改善了智能建筑的品質(zhì)。但是,在這種情況下,弱電的布局也會(huì)對(duì)其造成影響。隨著系統(tǒng)整體能力的提高,系統(tǒng)的冗余度會(huì)越來越高,相應(yīng)地,就必須投入相應(yīng)的人員。如果整個(gè)建筑的設(shè)施都被改造了,那么它就會(huì)與其它的系統(tǒng)產(chǎn)生沖突,如果不能及時(shí)處理這些問題,那么它的安全性就會(huì)受到很大的影響。所以,要想有效地克服這些問題,就必須主動(dòng)引進(jìn)有關(guān)的電子技術(shù),既能解決這些問題,又能使設(shè)備的結(jié)構(gòu)更合理,又能加強(qiáng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。此外,在智能化建筑中,電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也涉及到了數(shù)字監(jiān)控、交配電等技術(shù)。
在智能建筑中,監(jiān)測(cè)設(shè)備全天24h 工作,提高了建筑的安全。而有效的監(jiān)測(cè)技術(shù)需要采用建筑物的電力技術(shù),從某種意義上說,它可以有效地克服常規(guī)的監(jiān)測(cè)復(fù)雜、效率較低的問題。目前,智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式是以太網(wǎng)絡(luò)為主,并利用了電子集成技術(shù)、總線技術(shù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)監(jiān)測(cè)體系的整合。這種方法極大的降低了人工費(fèi)用,并使整個(gè)智能建筑的安全監(jiān)測(cè)能力得到了提高。另外,在一般的智能建筑中,總線通常采用分層結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)師可以依據(jù)建筑目標(biāo)和設(shè)計(jì)計(jì)劃,決定建筑布局、單元數(shù)目、層級(jí)結(jié)構(gòu)等,再建立和擴(kuò)展總線系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要功能是智能建筑的警報(bào)處理系統(tǒng),系統(tǒng)采用局域網(wǎng)運(yùn)行,并由主控制器控制,實(shí)現(xiàn)110 警報(bào)和小區(qū)內(nèi)的模擬屏幕交互,每一層的采集裝置由一個(gè)單元控制器相連,由一個(gè)報(bào)警器組成,它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的自動(dòng)警報(bào)和對(duì)建筑物的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 智能建筑安全系統(tǒng)架構(gòu)
在運(yùn)用電子控制技術(shù)的過程中,要使施工單位能夠充分利用智能化建筑的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力,及時(shí)了解電力系統(tǒng)的工作狀況,獲取更加準(zhǔn)確、全面、真實(shí)的數(shù)據(jù),為今后的系統(tǒng)工作奠定基礎(chǔ)。為此,施工單位應(yīng)加強(qiáng)以下方面的工作。第一,防火門監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)是一種集通訊、數(shù)字傳感、計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)控制技術(shù)于一身的智能控制技術(shù),能夠?qū)ο篱l門進(jìn)行24h 的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。一旦發(fā)現(xiàn)有任何不正常的狀況,就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),消防自動(dòng)控制裝置會(huì)自動(dòng)關(guān)掉消防閘門,減少對(duì)使用者人身和財(cái)產(chǎn)的危害。第二,電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。在智能化建筑內(nèi),常用的電力消防控制裝置包括電力消防控制器和殘留電流檢測(cè)器,在電力消防控制中,檢波器起到監(jiān)控電力線路的負(fù)載、剩余電流等方面的重要功能。為此,施工單位要按照電力設(shè)備的實(shí)際操作需要,及時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控信息上傳到監(jiān)控平臺(tái),便于有關(guān)部門統(tǒng)一對(duì)消防安全的管理。另外,當(dāng)系統(tǒng)在使用期間發(fā)現(xiàn)電力線路的工作狀態(tài)有任何不正常的時(shí)候,通過聲、光警報(bào)來判斷是否有異常,并及時(shí)向用戶發(fā)送警報(bào),便于員工對(duì)線路的錯(cuò)誤進(jìn)行檢查和檢修。第三,消防電源監(jiān)控系統(tǒng)。通過對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行電力自動(dòng)控制,可以對(duì)火災(zāi)報(bào)警裝置的供電狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。例如,通過對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行24h 的監(jiān)測(cè),并將其工作參數(shù)及故障情況上傳到指揮中心,供現(xiàn)場(chǎng)工作人員依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況做出相應(yīng)的應(yīng)對(duì),從而確保了火災(zāi)控制系統(tǒng)的安全和可靠。第四,變配電監(jiān)控系統(tǒng)。員工可以通過對(duì)電網(wǎng)中的各種抗干擾智能儀器及相應(yīng)的通訊裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,以達(dá)到改善電網(wǎng)的工作效果。電力自動(dòng)控制技術(shù)在電力開關(guān)、高壓電力、低壓電力等領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用。對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中的各種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理,其直接目標(biāo)是提高電網(wǎng)運(yùn)行效率。變電站綜合運(yùn)用了自動(dòng)化的思想和智能化的監(jiān)測(cè)技術(shù),能夠?qū)ㄖ膬?nèi)部的電力進(jìn)行及時(shí)的采集和回饋,確保電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)和電力的正常運(yùn)轉(zhuǎn),從而使電力設(shè)備的安全得到有效的保障。
智能建筑中的電力自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用也表現(xiàn)在:它能夠充分利用自動(dòng)化技術(shù)的調(diào)控功能,為智能建筑的運(yùn)行提供便利,保證智能建筑的正常運(yùn)行。目前,隨著電力設(shè)施的數(shù)量和種類的不斷增多,電力系統(tǒng)的復(fù)雜性越來越高,給電力系統(tǒng)的控制與維修帶來了困難。如果在智能化建筑的操作中,存在一些偏離,不但會(huì)對(duì)原有電力設(shè)備的正常使用造成一定的負(fù)面作用,而且會(huì)導(dǎo)致更大的安全隱患。因此,建設(shè)單位要盡快建立健全的智能化建筑監(jiān)控系統(tǒng),運(yùn)用電力自動(dòng)化技術(shù),對(duì)建筑內(nèi)的各子系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以制訂出一套科學(xué)、合理的運(yùn)營(yíng)方案,充分保障了智能化建筑的各種性能。另外,在智能化建筑中采用自動(dòng)調(diào)節(jié)方式時(shí),需要通過對(duì)所收集到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析,從而判定其是否科學(xué)合理,從而為今后的智能化建筑的電力自動(dòng)化系統(tǒng)提供更好的保障。例如,在智能化建筑內(nèi),電力設(shè)施在使用中出現(xiàn)了問題,需要由設(shè)備維護(hù)經(jīng)理全面準(zhǔn)確地了解其原因,采取最優(yōu)的控制措施,來解決這些問題,防止因故障問題的蔓延,對(duì)其性能的發(fā)揮產(chǎn)生負(fù)面的作用。此外,在實(shí)施自動(dòng)控制的過程中,也要對(duì)智能化控制技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用,著重對(duì)智能化建筑內(nèi)的電器設(shè)備的工作狀況進(jìn)行分析,目的是為了有針對(duì)性地調(diào)節(jié)電力設(shè)備的工作狀況,確保智能化建筑的安全和可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。
在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中,大多采取停車場(chǎng)或地下停車場(chǎng)的方式,以滿足居民的停車需求,然而,這樣做不可避免的會(huì)導(dǎo)致對(duì)土地的不充分使用,從而對(duì)整個(gè)城市的資源使用帶來不利的效果。特別是現(xiàn)在的城市,大型的停車場(chǎng)根本就不可能解決這么多的停車問題。智能控制系統(tǒng)可以自動(dòng)的識(shí)別和存儲(chǔ)頻繁出入的汽車,并且可以實(shí)時(shí)反映出停車場(chǎng)的具體停車位數(shù)目。把建筑電氣技術(shù)引入到智慧建筑的進(jìn)程中,不但可以為停車場(chǎng)等方面的人員進(jìn)行更為細(xì)致的分析,而且可以為用戶指明是否有多余的停車位,以便根據(jù)指令進(jìn)行查找,從而大大提升了整個(gè)停車場(chǎng)的使用效能,同時(shí)也可以防止在停車時(shí)盲目的找停車位。所以,在停車場(chǎng)中設(shè)置了一個(gè)自動(dòng)的停車場(chǎng)標(biāo)識(shí)和一個(gè)自動(dòng)的統(tǒng)計(jì)表,可以大大縮短停車的時(shí)間和增加整個(gè)停車場(chǎng)的使用效率。同時(shí)也可以極大地提升停車場(chǎng)的使用效率,同時(shí)也可以很好的滿足人們的停車需求。目前,在停車場(chǎng)的辨識(shí)和數(shù)據(jù)處理方面,采用建筑電氣技術(shù),是當(dāng)前解決居民交通問題的一種必然手段。
安防建筑的電力技術(shù)發(fā)展迅速,新技術(shù)和新的產(chǎn)品層出不窮。近幾年,隨著國(guó)家大力推進(jìn) AI 技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深度結(jié)合,安全產(chǎn)業(yè)是最早在 AI 技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域,在產(chǎn)品、技術(shù)與應(yīng)用等多維度實(shí)現(xiàn)了更深層次的進(jìn)化與變革。AI 技術(shù)能夠有效地處理安全領(lǐng)域中的大量復(fù)雜運(yùn)算和多因素動(dòng)態(tài)和可擴(kuò)展性的問題,通過算法和運(yùn)算能力的輔助,為用戶提供感知、認(rèn)知和決策的支持。在這些方案中,以電腦視覺技術(shù)為主導(dǎo)的 AI 安全感知系統(tǒng)在工程上已得到了一些實(shí)踐的運(yùn)用。安全監(jiān)控采用視頻監(jiān)控,出入口控制,實(shí)體防護(hù),為了保障國(guó)家的安全和社會(huì)的安定,必須建立起全方位的社會(huì)治安防范系統(tǒng)。安全保障技術(shù)不僅要能適應(yīng)目前的施工需要,還能為用戶提供長(zhǎng)時(shí)間的維護(hù)和技術(shù)支持。以計(jì)算機(jī)視覺與 AIoT 技術(shù)作為其技術(shù)的突破口,將其運(yùn)用于更加廣泛的智能都市。以智能技術(shù)為基礎(chǔ)的安全視頻監(jiān)測(cè),包括人臉識(shí)別,防尾隨分析,占道分析,停車場(chǎng)進(jìn)出管理的汽車/牌照識(shí)別等。
在智能化建筑的規(guī)劃與使用中,空調(diào)舒適性與采光是最受重視的問題之一。在建筑物的設(shè)計(jì)中,通常都要安裝空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)和電氣照明系統(tǒng),這不僅關(guān)系到使用者的整體使用感受,也關(guān)系到整個(gè)建筑物的能源消耗。采用建筑物的電力技術(shù),既可以達(dá)到使用者的要求,又可以在多個(gè)層面上減少能源消耗,節(jié)省能源。在冬季供暖和夏季制冷方面,引入了智能技術(shù),可以保證冬季的供水和空調(diào)的正常使用,夏季的空調(diào)和空調(diào)的使用也是一個(gè)很好的例子。在設(shè)計(jì)燈具時(shí),應(yīng)考慮到使用者的具體要求,選用相應(yīng)的燈具。在燈具的選用與設(shè)計(jì)中,利用該控制裝置對(duì)整個(gè)燈具進(jìn)行全面的收集,實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)燈具的全面的辨識(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)燈具的自動(dòng)控制。通過感應(yīng)控制,燈光場(chǎng)景控制,群組控制等方式,通過合理的時(shí)間控制,使對(duì)比度、色溫等燈光的全天調(diào)整,避免長(zhǎng)期發(fā)光,降低二氧化碳的排放量,達(dá)到最高的節(jié)能目的。自動(dòng)控制不僅可以減少建筑物的能源消耗,還可以豐富用戶的體驗(yàn)的作用。
火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是一種非常適合于智能建筑的系統(tǒng),它可以通過自動(dòng)警報(bào)的設(shè)計(jì)與使用,使其可以迅速、有效地監(jiān)控各種環(huán)境因素,如熱源和現(xiàn)場(chǎng)的溫度,從而使火災(zāi)發(fā)生的速度更快。同時(shí)也可以通過智能裝置來防范,從而增強(qiáng)智能大廈的安全。消防警報(bào)裝置可完成各種監(jiān)控、警報(bào)、消防等多種功能,并可對(duì)相應(yīng)的輔助設(shè)施進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合,以達(dá)到多個(gè)層次上的用戶對(duì)消防安全的需求。必須保證它的使用和操作的穩(wěn)定,特別是當(dāng)遇到火災(zāi)時(shí),要保證有關(guān)的消防警報(bào)裝置能夠保持在正確的狀態(tài)。
在智能建筑中,視覺通訊是目前建筑智能化領(lǐng)域的一個(gè)重要課題,它可以使視覺與影像的交互,同時(shí)也可以為用戶和游客進(jìn)行視覺上的交流。這種方式既可以讓使用者對(duì)來訪者有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí),又可以節(jié)省使用者的時(shí)間,提高整個(gè)大樓的功能與安全。采用 TCP/IP 技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)等一批先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了建筑內(nèi)對(duì)講、信息發(fā)布、遠(yuǎn)程管理等多種功能。更為綜合的系統(tǒng),如聯(lián)動(dòng)的電梯控制,可以通過 App 進(jìn)行各種互動(dòng),使其更安全、更方便,更符合當(dāng)前使用者對(duì)各種安全和功能的要求。通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在建筑智能系統(tǒng)中也是一個(gè)重要的組成部分,它具有兩個(gè)主要的作用,一個(gè)是各種通訊服務(wù),一個(gè)是各種子系統(tǒng)。在此進(jìn)程中,通信網(wǎng)絡(luò)可以滿足多種不同的通訊要求,而整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)可以組成一個(gè)單一的網(wǎng)路訊息傳送。在實(shí)現(xiàn)智能化建筑的同時(shí),還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)部、外部的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的整合和整合。而通信網(wǎng)絡(luò)是智慧建筑的關(guān)鍵,網(wǎng)路的設(shè)定與設(shè)計(jì)必須要達(dá)到國(guó)內(nèi)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。在進(jìn)行工程建設(shè)時(shí),必須保證工程施工的通用性,保證施工技術(shù)水平,并滿足本地區(qū)的路網(wǎng)條件等技術(shù)指標(biāo),保證了通訊網(wǎng)絡(luò)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)。
隨著建筑電氣技術(shù)的不斷發(fā)展,建筑的各項(xiàng)性能得到了越來越多的重視。通過對(duì)電力系統(tǒng)技術(shù)的不斷完善,既可以使電力系統(tǒng)的安裝過程更加簡(jiǎn)單,又能保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行,從而促進(jìn)電力技術(shù)在施工中的應(yīng)用。當(dāng)前,我國(guó)的電力建設(shè)正朝著多元化、自動(dòng)化和集成化方向發(fā)展。節(jié)能與安全是改善建筑物的電力技術(shù)和電力設(shè)施的運(yùn)行性能的關(guān)鍵。比如,加強(qiáng)建筑的電力系統(tǒng)的耐火能力,可以有效地減少建筑物的著火危險(xiǎn),保障其運(yùn)行的安全性。加強(qiáng)電力技術(shù)的節(jié)能性,對(duì)于減少建筑運(yùn)行和維護(hù)成本,實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的節(jié)約能源和減少能源消耗有著十分關(guān)鍵的意義。我國(guó)的工業(yè)的相互滲透和相互影響,建設(shè)電力技術(shù)將有助于增強(qiáng)國(guó)內(nèi)建筑業(yè)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)能力,從而推動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)的迅速、平穩(wěn)地發(fā)展。
綜上所述,隨著我國(guó)現(xiàn)代智能建筑應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的滲透率不斷提高。在5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)的推動(dòng)下,當(dāng)前建筑行業(yè)正不斷朝著智能化、實(shí)用化的方向發(fā)展。同時(shí),該技術(shù)的合理應(yīng)用不僅可以優(yōu)化和完善智能建筑電氣設(shè)備管理系統(tǒng),還可以確保智能建筑的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此,建筑企業(yè)必須加強(qiáng)電氣自動(dòng)化技術(shù)在智能建筑自動(dòng)化調(diào)控和監(jiān)控管理中的應(yīng)用,進(jìn)一步提高智能建筑配電系統(tǒng)、建筑自動(dòng)化控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的管理水平,充分發(fā)揮智能建筑內(nèi)部電氣系統(tǒng)的功能,并為電氣自動(dòng)化技術(shù)在智能建筑領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。