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建筑智能化設計總綱領
2015-01-22 14:37:30 來源：智能建筑電氣傳媒機構 評論：0 點擊：
一、設計的理念
綜合布線系統(tǒng)設備
背景音樂及公共廣播系統(tǒng)
公共廣播系統(tǒng)設備
辦公自動化系統(tǒng)
建筑智能化系統(tǒng)的設計決不能僅僅是弱電設備的配置和簡單功能的描述，建筑智能化系統(tǒng)的設計應該是：以建筑物在管理、使用、經營等多方面的應用需求為導向，充分考慮智能化系統(tǒng)與建筑的密切結合，站在使用建筑本身及其附屬的各類設備，以及對其進行有效管理和可靠控制的角度，以實現(xiàn)建筑投入使用后的安全、舒適、便捷、高效、節(jié)能、增值為目的，充分考慮建設者、使用者、管理者等各個方面對建筑的現(xiàn)代、時尚、身份、地位、形象、品味、經濟、效益等諸多方面的體驗、感受和要求，充分考慮節(jié)能和環(huán)保的要求，來指導并完成智能化系統(tǒng)的設計，向用戶提交一份全面的、實用的建筑智能化系統(tǒng)應用解決方案。
二、主要功能及分類
管 理： 設備管理、安全管理、人員管理、交通管理、通訊管理、建筑物業(yè)管理、經營管理、服務管理。
控 制： 冷熱源設備控制、空調通風設備控制、變配電設備控制、照明設備控制、電梯扶梯控制、給排水設備控制。
節(jié) 能： 中央空調系統(tǒng)控制、暖通空調新技術應用、太陽能應用、循環(huán)水應用、自然光應用、保溫隔熱材料應用。
安 全： 閉路電視監(jiān)控、電子巡更、紅外報警、門禁管理、停車場管理、安全及應急指揮系統(tǒng)。
通 訊： 有線電話、移動電話、網絡通訊、有線對講、無線對講、電話廣播尋呼；有線電視、衛(wèi)星電視、電視會議系統(tǒng)、網絡視頻會議系統(tǒng)。
經 營： 物業(yè)管理系統(tǒng)、商業(yè)管理系統(tǒng)、水、電、油、氣收費管理、停車收費管理、信息發(fā)布結合廣告發(fā)布、客流統(tǒng)計、通訊及網絡服務。
網 絡 化： 建立綜合性經營服務網站。
三、設計流程指引
1.根據公司編制的設計指引，全面了解和掌握承接建筑的功能需求，按照設計指引確定的系統(tǒng)分類，確定相應的系統(tǒng)設置；
2.按照設計指引確定的系統(tǒng)分類進行公司內部專業(yè)分工，按專業(yè)分工認真研究設計任務書或招標書，提出我方的合理化建議和需澄清的問題；
3.根據專業(yè)分工分別主動的與建筑、結構、電氣、照明、暖通空調、給排水、電梯交通、園林綠化等各個專業(yè)的業(yè)主主管工程師進行交流與溝通；
4.通過業(yè)主主管工程師與相關的設備供應方和承建方實現(xiàn)有效配合；
5.站在用戶方的立場，充分考慮到智能化系統(tǒng)與外界的連接，以及由此產生的與相關主管專業(yè)部門的協(xié)調配合以及對外的聯(lián)系與溝通；
6.充分考慮新技術、新產品的應用，體現(xiàn)現(xiàn)代科技技術應用水平、滿足建筑使用需求；
7.對其他專業(yè)的設計變更以及施工現(xiàn)場及時、充分了解，使設計方案和圖紙具有指導施工的時效性；
8.站在使用方的立場，提出幫助用戶充分發(fā)揮系統(tǒng)功能的方法和解決系統(tǒng)運行管理過程中出現(xiàn)問題的方法；
9.各專業(yè)設計人員均要嚴格按照公司制定的設計指引進行具體設計工作；
10.各專業(yè)設計人員均要嚴格采用系統(tǒng)設置關聯(lián)矩陣來確認和指導各專業(yè)之間的相關聯(lián)的內容設計，并明確設計責任人；
11.根據公司的設計指引，針對具體項目建立系統(tǒng)模型作為設計提綱。
第一部分：智能化建筑概論
建筑智能化 = 人的智能(HI) + 人工智能(AI)+ 集成智能(II)
建筑智能化設置的目的
設智能建筑必須滿足以下條件：
（1）有先進的自動控制系統(tǒng)來監(jiān)控各種設施，包括空調、照明、火災、保安等，以便為住戶提供舒適的工作環(huán)境；
（2）有良好的網絡設施，以便于建筑與外界、建筑內部各樓層之間可以進行通訊及數據交換。
（3）提供足夠的電信設施。（新加坡政府公共設施署）。
基礎平臺
（一）綜合布線系統(tǒng)
綜合布線系統(tǒng)為智能建筑數據和語音業(yè)務提供高速可靠的連接通道，保證信息準確、快速地傳輸。綜合布線系統(tǒng)除用于語音及數據傳輸外，還用于安全防范、樓控等系統(tǒng)的數據、圖像傳輸，以及寬帶多媒體應用的音視頻傳輸。
非結構化布線的缺點：
1. 設計復雜，各系統(tǒng)互不關聯(lián)，需分別獨立設計。
2. 施工困難，工程協(xié)調、管理工作量大且造價高。
3. 沒有統(tǒng)一標準，靈活性差。
4. 不適應辦公環(huán)境的重新規(guī)劃，可擴展性差。
結論：采用結構化布線系統(tǒng)，以支持如計算機網絡、通信、保安、防火、供熱及空調設備的計算機控制系統(tǒng)等。從而，改進智能建筑信息傳遞方式。
綜合布線系統(tǒng)設備
網絡管理
水平信息點
在平面施工圖上以閃爍的方式標明水平信息點所在的位置，并能快速方便的查找信息點的位置。
（二）建筑自動化平臺
建筑物自動化系統(tǒng)是采用現(xiàn)代傳感技術、計算機技術、控制技術和通信技術對建筑物內各類機電設備進行自動控制和監(jiān)測的系統(tǒng)。被控的機電設備包括變配電、照明、給排水、制冷和供熱、空氣調節(jié)、采暖通風、火災報警、安全防范等系統(tǒng)設備。
一、樓宇設備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）
通過集散型的設備自動控制系統(tǒng)完成制冷系統(tǒng)、空調通風設備、供配電系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等的監(jiān)測及控制 ，并通過相關的接口與綜合安保、消防等系統(tǒng)通訊和聯(lián)動，以達到以下目的：節(jié)能（一般可達20%）、節(jié)省人力、延長設備使用壽命、保證建筑設備及人身安全。
空調機組控制原理
新風機組控制原理
VAV變風量空調機組控制原理
VAV控制原理：VAV系統(tǒng)的控制從兩方面考慮：即變風量空調主機部分和變風量末端。
變風量空調機組控制：(變)定靜壓(送風量)控制:將靜壓傳感器設在系統(tǒng)送風干管末端至距末端三分之一處的管段上。風管靜壓的設定值一般取250—375Pa之間。
送風溫度控制：
a、VAV/AHU的熱水閥、混風風門、冷水閥要完成順序控制以保持送風溫度為設定值，送風溫度設定值應按室外溫度進行再設定。保持送風溫度不變，更加有利于風量隨負荷減少而節(jié)能，如果控制回風溫度，則風量的變化（減少）幅度相對較小，節(jié)能效益降低。
b、變風量系統(tǒng)送風溫度的整定值, 應按冷卻和加熱工況分別確定.當冷卻和加熱工況互換時,控制變風量末端裝置的調節(jié)器,應相應變換其作用方向。
回風溫度控制：
由于VＡV/ＡHU空調機組有最小風量的限制，當達到最小送風量時，如果冷負荷（或熱負荷）繼續(xù)下降，由于此時ＶＡＶ／ＡＨＵ已進入定風量運行，各個房間的ＶＡＶ箱已不能繼續(xù)控制溫度，因此，可以改為控制回風溫度。
系統(tǒng)風量L與送風溫度Ts 有以下近似關系：
Q 0/Q =L 0(Tｄ–Tｓ0 ）／Ｌ（Ｔｄ－Ｔｓ）
Ｑ、Q 0 ：瞬時冷量及設計冷量
Ｌ、L 0： 瞬時風量及設計風量
Ｔｓ、Tｓ0：瞬時送風溫度及設計送風溫度
Ｔｄ：室溫設計溫度
隨著瞬時冷量Ｑ的下降，維持送風溫度Ｔｓ＝Tｓ0不變，將使要求的送風量Ｌ在同樣的冷量時為最小。因此，變風量系統(tǒng)當冷量在一定范圍內變化時，應控制送風溫度不變。
變風量機組控制結論：參考送風溫度控制冷水閥和風門的開度，用回風溫度決定最小風量，從而達到最佳運行控制和節(jié)能的目的。
變風量末端VAV箱的控制：
變風量末端VAV箱控制采用壓力相關或無關型變風量控制，其中無關型變風量控制原理如下：
根據送風溫度Ｔｓ、 室溫設計值Ｔd ，可計算出送風量L：
Ｑ＝LＣ（Ｔｓ－Ｔｄ）
式中：Ｑ：空調系統(tǒng)提供給房間的冷量
Ｌ：瞬時送風量
Ｃ：空氣比熱
Ｔｓ：送風溫度
Ｔｄ：室溫設計值
Ｌ＝Ｑ／Ｃ( Ｔｓ － Ｔｄ)
可知在某一時刻，根據送風溫度Ｔｓ、室溫設計值Ｔｄ、
室溫實測值 Ｔｒ 可得出送風量Ｌ0：
Ｌ0＝Ｌ（Ｔｄ － Ｔｒ）／（Ｔｓ －Ｔｄ）
根據計算風量與實際檢測風量相比較，調節(jié)ＶＡＶ箱風門開度，風門開度調節(jié)與送風管道壓力無關。
二、變配電監(jiān)控子系統(tǒng)
變配電監(jiān)控系統(tǒng)對智能大廈內的各變配電所的高低壓配電柜、變壓器、發(fā)電機等設備進行監(jiān)控，能對大廈的變配電系統(tǒng)進行有效的電能分析。
三、遠程抄表子系統(tǒng)
利用單獨鋪設的線路實現(xiàn)遠程抄表，實現(xiàn)自動集中抄表功能。系統(tǒng)可以自動讀取電表、煤氣表、冷熱水表、純水表、中央空調等讀數，并計算出各住戶應該交納的費用，系統(tǒng)軟件同時提供報表功能。
四、綜合安全防范子系統(tǒng)（SAS）
綜合安全防范系統(tǒng)實現(xiàn)智能大廈內重要區(qū)域和公共場所的實時監(jiān)視，通常包括電視監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)和停車場管理系統(tǒng)。
1、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)
閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)可以實時、形象、真實地反映智能建筑物內被監(jiān)控的對象，與其他保安設備配合應用，可構成嚴密的保安系統(tǒng)。
2、門禁子系統(tǒng)
門禁系統(tǒng)（又稱出入口管理系統(tǒng)）是指對進出門的人員進行識別和選擇，主要執(zhí)行設備是卡片開關自動門或電子門鎖。
3、巡更子系統(tǒng)
防盜報警系統(tǒng)能根據建筑物安全防范技術要求的需要，在建筑物內某些地點設置探測器并進行布防，在探測到有非法入侵時，對非法入侵、盜竊、破壞和搶動進行報警，并有報警復核功能。
4、防盜報警子系統(tǒng)
防盜報警系統(tǒng)能根據建筑物安全防范技術要求的需要，在建筑物內某些地點設置探測器并進行布防，在探測到有非法入侵時，對非法入侵、盜竊、破壞和搶劫進行報警，并有報警復核功能。
對主要出入口進行防盜探測；
對主要通道進行防盜探測；
對重要區(qū)域進行防盜探測；
對重要設備間進行防盜探測。
綜合安防范系統(tǒng)集成與聯(lián)動
閉路電視監(jiān)控、防盜報警、門禁、巡更等子系統(tǒng)既相互獨立，又應相互集成和聯(lián)動，并與照明、消防等子系統(tǒng)集成聯(lián)動，構成建筑物立體、綜合的安防體系。
典型綜合安防集成聯(lián)動演示如下：
將被攝到的非法闖入者圖像傳入監(jiān)控中心儲存確定后將關閉該區(qū)域所有出入口并將圖像傳送至BMS平臺，監(jiān)控中心自動拔號至110報警中心，通知警方前來緝拿....
安防系統(tǒng)設備
停車場管理子系統(tǒng)
停車場管理系統(tǒng)對建筑物的停車場進行管理，一般由收費系統(tǒng)、入口管理站、出口管理站、自動車輛閘門、車輛感應器和車牌影像識別等組成。
停車場管理子系統(tǒng)的主要功能
1、固定車輛管理
2、臨時車輛管理
3、固定車輛的分類管理
4、卡車對應
5、車場信息提示
6、車輛進出情況登記
7、管理人員查詢
8、系統(tǒng)聯(lián)網
停車場管理系統(tǒng)原理圖
車流量及車位統(tǒng)計原理圖
在每個管理區(qū)的進出車道布置地感線圈，進車時地感線圈信號傳至系統(tǒng)進行加一計數，出車時地感線圈信號傳至系統(tǒng)進行減一計數。這樣以便于統(tǒng)計各層停車的準確數量，便于管理，能使車輛能夠準確停靠最近空位。
消防聯(lián)動子系統(tǒng)
消防系統(tǒng)對建筑物內的火災報警系統(tǒng)進行圖形顯示和上位機的管理，以及實現(xiàn)與其他消防系統(tǒng)的設備的聯(lián)動控制。“消防聯(lián)動系統(tǒng)”實質上是建筑自動化系統(tǒng)集成的一項功能。
通訊網絡平臺
1、計算機網絡系統(tǒng)
計算機網絡系統(tǒng)是智能大廈CA的重要組成部分，實現(xiàn)對智能大廈內計算機的網絡連接和INTERNET的訪問等功能。
網絡安全
安全的外網接入部署：
Internet接入：采用防火墻
移動辦公接入：一是撥號訪問；二是使用VPN技術保證數據安全，Internet接入。
分支機構接入：一是通過DDN專線；二是使用VPN技術保證數據安全，Internet接入。
安全的訪問控制部署：
網絡設備的安全控制：部署AAA認證體系
網絡訪問的安全控制： VLAN、防火墻、漏洞掃描、入侵檢測、防病毒等
安全的內部網絡部署：
VLAN 劃分
防火墻的部署 ：將與外部有直接聯(lián)系的服務器與內部網絡隔離
安全漏洞掃描的部署：安全評估系統(tǒng)
入侵檢測的部署 ：入侵檢測系統(tǒng)
防病毒系統(tǒng)的部署 ：殺毒軟件
2、電話程控交換機系統(tǒng)
程控交換機系統(tǒng)實現(xiàn)對智能大廈內各種語音設備的連接和管理。
系統(tǒng)特點
（1）實現(xiàn)綜合業(yè)務數字網通信，包括模擬用戶線、ISDN用戶端口。
（2）支持DDI，并能滿足數字無繩電話系統(tǒng)的業(yè)務需求。
（3）滿足未來用戶的多種業(yè)務需求，可通過系統(tǒng)擴容提供以下業(yè)務：
DDN專線業(yè)務
分組交換數據業(yè)務
CATV的接入
E1租用線業(yè)務
2/4線音頻專線接口
V.35和V.24數據接口
報警、環(huán)境監(jiān)控接口
會議系統(tǒng)主要設備
背景音樂及公共廣播系統(tǒng)
背景音樂及公共廣播系統(tǒng)是智能大廈內一套多功能音響廣播系統(tǒng)，包括背景音樂、公共廣播、消防廣播等功能。
背景音樂及公共廣播系統(tǒng)原理圖
系統(tǒng)設計：
根據規(guī)范業(yè)務廣播、背景音樂和緊急廣播的噪聲聲壓級控制在：
業(yè)務廣播的聲壓級：噪聲聲級+（6~10）dB
背景音樂的聲壓級：噪聲聲級+（3~5）dB
緊急廣播的聲壓級：噪聲聲級+15dB
揚聲器選型與分布設計：
在辦公區(qū)域、商場的揚聲器分布可按通常設計得之；由于商場的特殊性，在商業(yè)區(qū)域的揚聲器分布則應嚴格按照聲壓計算公式進行設計。
10lgWs=Lp-Lo+20lgr
其中： Ws：所需要聲壓級的電功率
Lp：平均聲壓級
Lo：靈敏度
r：揚聲器到聽眾點的距離
Lp=10lg6+90-20lg5=83.78 dB。
揚聲器的布距。
S1=2*（H-h）*tg（Q/2）
其中：S1：布距參考值；
H：設備安裝的吊頂高度；
h：設定的聞聽高度；
Q：揚聲器的擴散角。
公共廣播系統(tǒng)設備
電視接收系統(tǒng)
電視接收系統(tǒng)可以接收和傳輸有線電視信號、衛(wèi)星電視節(jié)目和自辦節(jié)目，向智能大廈的用戶終端提供豐富的電視節(jié)目。所有有線電視信號、星電視信號及自辦節(jié)目信號都由該網絡并網送至各用戶終端。
節(jié)目源設計：
通過開路天線，接收多套開路電視：
接收鑫諾一號、亞洲3S兩顆衛(wèi)星轉發(fā)的16套衛(wèi)星電視節(jié)目
接收地方有線節(jié)目
系統(tǒng)設2套自辦節(jié)目
衛(wèi)星通訊系統(tǒng)
系統(tǒng)設計：
建立VSAT雙向衛(wèi)星小站，每站設備配置：3.0米天線，5W ODU（室外）、DT7000（室內）、IFL電纜、V.35接口（或配合客戶要求）等。
移動中繼系統(tǒng)
室內GSM移動中繼系統(tǒng)為建筑物內GSM手機使用者提供正常使用和保證良好的通話質量提供保障。
由于多數建筑物主體結構為鋼筋混凝土結構，使手機信號強度將受到較大的衰減和反射，再加上話務量大的特點，為保障手機用戶的正常使用和良好的GSM通信質量，采用信號源+分布式天線系統(tǒng)的形式復用GSM頻率資源，幫助改善建筑物內部的無線GSM通信環(huán)境。
1：移動公司使用的ETACS頻譜
2：移動公司使用的TACS頻譜
3：移動公司使用的GSM移動通信
4：聯(lián)通公司使用的GSM移動通信
5：CT2（數字無繩電話系統(tǒng)）
6：中國聯(lián)通CDMA頻段
7：無線數據通信
8：公用蜂窩移動通信（PCS）
9：公用蜂窩移動通信（DCS 1800）
10：無線接入（FDD方式）
11：無線接入（TDD方式）
微型蜂窩數字無繩電話系統(tǒng)
微型蜂窩數字無繩電話系統(tǒng)是用戶線信號用無線電波傳輸進入電話網的一種形式，適用于用戶密集，內部話務量大且人員移動頻繁的智能大廈。
信息發(fā)布系統(tǒng)
信息發(fā)布系統(tǒng)包括：
交互型圖文信息查詢：
可在寫字樓首層大廳、商業(yè)中心各層大廳、停車場等處設置觸摸屏查詢系統(tǒng)，以實現(xiàn)物業(yè)管理信息查詢、商業(yè)廣告信息查詢、社會綜合信息查詢、停車和購物引導等服務
信息發(fā)布終端：
可在商業(yè)中心大廳設置大屏幕電視墻、外墻設戶外型LED大屏，主要出入口設置等離子顯示器；在停車場、自動扶梯處設置LED顯示屏，實現(xiàn)物業(yè)管理信息發(fā)布、商業(yè)廣告信息發(fā)布、股票和外匯信息顯示、電視新聞及文體娛樂節(jié)目播放等功能。
綜合信息發(fā)布系統(tǒng)原理圖
智能化系統(tǒng)技術支撐平臺
技術支撐系統(tǒng)
（1）數字GIS；
（2）視頻服務；
（3）智能卡系統(tǒng)；
（4）移動應用服務。
物業(yè)管理系統(tǒng)
1：業(yè)務受理、客服中心、經營管理等模塊與辦公自動化、企業(yè)門戶、信息發(fā)布等系統(tǒng)緊密集成。
2：財務管理模塊計費功能、設備管理模塊與BMS系統(tǒng)緊密集成
辦公自動化系統(tǒng)
OA系統(tǒng)，是信息化建設的核心系統(tǒng)，應在滿足現(xiàn)階段辦公模式的前提下，著眼未來發(fā)展的實際需要，改善辦公環(huán)境，大幅度提高集團信息資源共享、協(xié)同辦公與業(yè)務監(jiān)控的效率，將員工從繁瑣的手工辦公事務中解脫出來。
采用B/S三層體系架構，主體功能全部在瀏覽器中實現(xiàn)，業(yè)務處理部分采用中間件的方式完成 。
辦公自動化系統(tǒng)基本功能
辦公自動化系統(tǒng)功能模塊
辦公自動化系統(tǒng)系統(tǒng)特點
（1）體系架構先進：采用基于WEB的三層架構的解決方案，業(yè)務處理采用中間件的方式完成
（2）工作流自動化：工作流可按需定制；基于事件觸發(fā)的工作流自動生成；實現(xiàn)了公文表單的無代碼自定義技術
（3）辦公可視化：系統(tǒng)廣泛采用視頻技術，提供數字視頻交互功能
（4）與其他信息系統(tǒng)集成
（5）遠程辦公和移動辦公：系統(tǒng)采用B/S架構，可把移動短信等應用納入系統(tǒng)之下，擺脫時空束縛，延伸辦公功能
（6）極強的開放性
（7）以人為本
信息服務系統(tǒng)
信息采編發(fā)：該服務提供信息采集、編審、發(fā)布和管理的集成解決方案。
全能內容檢索和信息雷達:TRS全能檢索平臺，包括內容、站點、數據庫檢索和動態(tài)信息發(fā)布。
多媒體信息發(fā)布：由流媒體服務器、內容制作工作站、顯示終端、觸摸屏實現(xiàn)。
信息集成服務：集成內容協(xié)作和任務協(xié)作，實現(xiàn)跨部門、跨應用的信息交換和共享。
機房工程
機房工程包括：
1：機房凈化裝修工程
2：機房供配電及接地
3：機房空調及通風系統(tǒng)
4：機房安全防護
5：防雷保護
6：模擬屏與操作臺等。
智能化集成系統(tǒng)
以計算機網絡為基礎、軟件為核心，通過信息交換和共享，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，提高系統(tǒng)維護和管理的自動化水平、協(xié)調運行能力及詳細的管理功能，徹底實現(xiàn)功能集成、網絡集成和軟件界面集成，將智能化系統(tǒng)從面向應用的角度整合成一個基于web的綜合信息查詢管理系統(tǒng)，提升其整體感和運行效率。
一體化信息集成
一體化系統(tǒng)集成的目的不是為了把各子系統(tǒng)聯(lián)結起來而集成，更不是要在BMS和信息應用系統(tǒng)之上再次構建一個包羅萬象的綜合管理系統(tǒng)，而是要在較為明確的管理需求下，把那些與管理需求相關的子系統(tǒng)集成起來，實現(xiàn)信息和數據的共享，從而達到為業(yè)務管理而集成的目的。徹底實現(xiàn)和提升整個智能化系統(tǒng)對來自應用的全局事件的反應能力。
與控制系統(tǒng)相關的全局事件與業(yè)務管理需求相關的全局事件既與業(yè)務管理系統(tǒng)相關又與控制系統(tǒng)相關的全局事件 。
作者：謝芬華
轉自：暖通南社
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