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【關鍵詞】 集成 智能 監控 傳輸
智能建筑(Intelligent Building)簡稱IB,它是數字化信息時代中通信網絡技術與計算機科學技術發展的必然產物,是現代科學技術實體運用于建筑物的體現。建筑物智能化主要體現在運用系統集成的方法將各類傳輸技術、控制技術與建筑技術緊密融合起來,形成一個完整的綜合信息控制系統,同時通過對建筑物內的設備的運行情況進行自動控制,對各類信息進行及時的處理并對建筑物內的使用者提供所需的服務。
智能建筑這一概念最早起始于國外上世紀80年代,并成功運用于商業發展中,在技術的實際運用和經濟效益方面都取得了良好的效應。相對而言,我國的建筑智能化發展起步較晚,但根據《2013-2017年中國智能建筑行業發展前景與投資戰略規劃分析報告》顯示,近年來由于我國建筑業產值的持續增長,推動了建筑智能化行業的發展,智能建筑行業市場在2005年首次突破200億元之后,也以每年20%以上的增長態勢發展,2012年市場規模達到861億元。目前我國智能建筑行業仍處于快速發展期,隨著技術的不斷進步和市場領域的延伸,未來幾年智能建筑市場前景仍然巨大。
目前,建筑智能化正向各類設備高度集成化、智能化,設備與設備之間、子系統與子系統之間協調發展,最終實現綜合智能化管理要求的方向進行。根據智能建筑使用環境和場所,其作用主要分為工業服務和民用服務兩大類。工業服務主要體現在保證生產線、設備按既定的環境整定值穩定運作,按設計要求生產出質量合格、數量達標的產品,同時監控設備和環境狀態,對異常、緊急情況進行告警和調整,保護操作人員和設備的安全;民用服務則主要體現在為人們生活、辦公提供舒適的環境,滿足人們日常需求,同時也對人們活動場所環境進行監控,出現危險因數時及時發出報警信號,保證人身和財產安全。
因此現代建筑智能化的目標可以歸納為如下幾點:
1、建筑功能的自動調節和運行
建筑物的運行包含了空調、給排水與采暖、電氣、信息通信等多種功能系統。它們每一個又有著各自的特色,比如給排水:它又可以分為熱水、冷凍、冷卻水的供應;生活用水的供應;雨水、污水、中水排放;游泳池系統等,要實現建筑物內各類系統的自動調節是非常困難的,因此智能的概念就是讓系統按設定的要求自動做出最符合人類理想狀態的方案并進行實施,已減少人類的工作量。
2、建筑物的節能運作
利用建筑物自身狀態和周圍環境對建筑物內系統運行的能耗進行控制是其節能控制重要作用;并降低建筑物自身及各系統損耗,延長其可使用的周期,同時提高其安全性和可靠性,以此取得更好收益率和社會效益。
3、自踴通信
利用各種傳遞手段,如電信網絡、衛星電視、計算機互聯網絡等為建筑物提供現代化信息傳輸的設施,是現在信息時代人們工作、學習、生活的重要組成部分。
4、自動化安全保衛
綜合利用各類傳感器、控制器,運用數字或模擬信號對建筑物及其設備運行安全狀態進行監控,同時運用視頻監控技術、停車場控制技術、火災自動報警和消防聯動控制技術對使用建筑物的人及其財產進行安全保衛功能。
為了實現上述目標都離不開傳輸網絡的支持,而協議和接口方式互認互通是實現傳輸互通、彼此關聯的前提條件,最終達到建筑智能化的集成控制。然而傳輸網絡的結構形式是多樣化的,傳輸通信的手段也是不斷更新的,采用何種傳輸方式和傳輸結構形式更有利于服務于建筑智能化的發展和其目標的實現是現階段需要思考的問題。就目前傳輸技術設計而言主要應考慮的包括以下幾點:
1、實用性:支持各種數據的傳輸并保證傳輸質量,適應于各類信息系統,同時具有前瞻性,滿足一定時間類不落后
2、靈活性:接口兼容性強適應于各種設備的連接同時便于擴展。
3、開放性:協議標準化,適應各類網絡產品和各種形式的網絡結構
4、經濟性:總投資可控,后期運營和維護費用較低,投資收益率良好
然而就現階段而言,中國的智能建筑發展還是僅依托于通信運營商的基礎網絡搭建的一個信息、物質交流、交換的平臺,同時滿足人們信息交流、安全保障、環境監測和物業管理的需要[1]。以此網絡來開展各種類型的增值服務并以此取得相應收益。然而就中國特情而言,建筑智能化的進程不應只停留在“新建的高樓大廈”、也不應只限于與城市地區。建筑的智能化作為人們生活品質提高的一種方式應該是體現在每個人的基本生活中,所以中國特色的建筑智能化進程應該更多的關注在老舊建筑物、農村廣闊地區建筑物的改造覆蓋上。然而相對“城市地區與高樓大廈”,通信運營商在上述這兩種區域內的網絡覆蓋能力往往比較薄弱;因為利潤相對較低,投資回報周期過長等問題導致通信服務運營商不愿意在此范圍提供多樣信息服務方式,也直接導致了建筑智能化進程改造的滯后。
為了減少投資、提高能源利用率,充分發揮投資效益,智能建筑的傳輸網絡就應該與建筑物自身環境和外界環境相適應、相融合。如日照時間長地區利用光伏電能通信、偏遠地區運用無線通信技術、高壓電力傳輸通信技術等方式多樣化但平臺統一的傳輸網絡[2]。
實現上述傳輸網絡的搭建,需要值得注意的是避免不同介質組建的傳輸網絡各自為政,無法互通的問題。主要的解決方式應該從以下幾個方面進行研究:
1、各種網絡接口的研究將是實現多樣化智能傳輸的基礎,適合于無線和電力通信傳輸的接口可以帶來智能建筑中各類電器智能化的改革,減去獨立的傳輸布線系統也有利于大大建設投資和維護成本。各類子系統的獨立性進一步模糊,整體系統進一步趨于統一,系統集成也將更加容易。
2、接入網絡與現有通信運營商網絡的融合是多樣化傳輸網絡成功的關鍵。健康的網絡發展應該是可以平滑過渡、不斷繁衍發展的網絡結構,不應該是摧毀式的推倒重建。各類建筑智能化的發展也應該是在基于原有老舊網絡逐步升級理念中進行。
因此只有解決了傳輸網絡結構方式優化這一問題,才能更好的使傳輸網絡為建筑智能化發展提供良好的平臺;才能更好的解決建筑功能自動化運作、建筑物的節能運作、建筑自動化通信、建筑自動化安全保衛等問題[3]。
同時隨著傳輸技術和網絡理念的更新,使得智能建筑范圍也在不斷地發展與充實,從原來的單一或較簡單保護、告警、監控、調節為目的信息交換,向更全面信息技術、辦公自動化、現代通信技術、自動控制技術進行演化。尤其體現在民用普通住宅建筑中,大量應用了建筑智能化技術,集成了自動控制,信息交換,數字化功能住宅不斷涌現打破了“智能建筑”原有定義,成為“智能建筑”的另一重要組成部分,體現了一個國家經濟實力,標志著一個國家科學技術水平,成為人類社會住宅建設發展的必然趨勢。從住宅建筑智能化自身的特點來講,每個建筑物本身就是一個完整的智能系統,但對于整個城市而言,它們只是一個個功能齊全的“信息孤島”,無法形成整個城市完整的“生態系統”, 如何更大地發揮信息孤島的功能和作用,有機的聯系起來促進整個現代化、信息化和智能化的發展,“數字化城市”的概念由此而生。
現代化城市中,越來越多的住宅建設具備著“智能建筑”特點。從自身角度來講,它們有著獨具特色的綜合“信息系統”,但從整個城市來講,它們就是一個個功能齊全的“信息孤島”。
如何更大地l揮信息孤島的功能和作用,有機的聯系起來促進整個現代化、信息化和智能化的發展,“數字化城市”的概念由此而生。如果說“智能建筑”是一條小魚,那么“數字化城市”則是可以容納千萬小魚的大海,是可以形成完成“生態系統”的圈子。我們可以想象,將城市中了的各類不同使用功能的建筑如學校、醫院、超市等通過傳輸網絡連接成一個有機的整體,其中信息交換、傳輸、物質索取可以進行實時的監控和調節,那么智能建筑將有著多么巨大的發展空間。
由此我們可以了解到傳輸網絡技術的發展在智能建筑發展中角色極其重要,它不但是單個建筑物內的設備有機結合成一個整體,更讓整個社會各個方面信息集成在了一起,為數字化新時代的邁進奠定了基石。
智能建筑、數字化城市是未來發展的一個必然趨勢,然而目前我國通信運營商在此方面的戰略目標還是僅限于在通信網絡服務業務的發展來構建城市基礎網絡,要實現數字化智能時代,這也就要求作為已經擁有龐大基礎網絡的通信運營商乃至電力運營商們提升戰略目標,著手共建城市網絡平臺,實現建筑物內、建筑物間的傳輸交流,筑造出一個完整的城市智能生態系統。
參 考 文 獻
[1] 朱學莉.智能建筑網絡通信系統[M].北京:中國電力出版社,2011(5)
【關鍵詞】:智能建筑 工程建設 管理
中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A文章編號:1003-8809(2010)-06-0026-02
1 智能建筑的背景與發展
我國智能建筑的建設起步較晚,但發展迅速。我國已建項目中,智能建筑工程在設備上的費用一般占總投資的4%~8%。從智能建筑物分布的行業來看,目前主要用于金融業、行政機構、商業、公共建筑、高級住宅、交通樞紐等。智能建筑的含義為:建筑設備自動化系統,即BAS;通信自動化系統,即CAS;比較完善的辦公自動化系統;即OAS,這就是我們通常所說3A建筑。智能建筑在建設過程中出現不少問題,例如相當數量的工程中的智能化設備因種種原因不能正常工作,導致投資浪費。對這類新型建筑,國家還沒有相應的審批、監管、檢測等管理手段。
2 智能建筑建設管理的幾點措施
從以上分析可見,任何一個階段或環節,都可能影響智能建筑的使用效果。為使智能建筑在我國健康有序地發展,針對上述問題要研究相應的對策,制訂切實可行的管理辦法和制度,使智能建筑納入法治和規范化的軌道。為此,筆者對智能建筑工程實施如何實施規范化管理進行探討。提出幾點有效措施。
2.1 政府規范和指導智能建筑的建設管理
政府要建立健全智能建筑的管理體系,完善設計單位、施工單位、系統集成商、工程監理單位(專業咨詢機構專業)資質審批制度,建立設計方案審批制度及工程驗收制度、備案制度。制定和完善智能建筑設計、施工、驗收及使用維護的國家規范、標準,使智能建筑的設計、施工、監理和工程驗收有據可查,并制訂相應的法規和管理辦法,使之有法可依,有章可循。對智能建筑的設計納入審批范疇,符合要求的設計方可施工;對智能建筑施工隊伍實行資質準入制;對智能建筑的智能化部分驗收后采取備案制。各級主管部門應對從事智能建筑施工的單位進行資質認定,明確規定相應資質等級應達到的各項標準和可以從事的工程類別,杜絕無資質等級者從事智能建筑的施工業務。對資質的認定要從嚴把關,認真考核。并對具備資質等級的單位加強監督管理,對于不能勝任等級要求或出現質盤事故者,要取消或降低其等級。
2.2對建筑智能化同工程建設實施專業監理和系統驗收
政府必須建立具有智能建筑市場的監理制度,為投資方在智能建筑技術中所涉及的問題提供決策建議,并協助投資方進行方案實施。智能化系統的監理和系統驗收,必須十分強調其專業性。可委托有資質的專業機構對智能化系統的設計方案進行測評,審查核對系統配置圖、接線圖、點數表等技術資料,確保工程合同中的設備清單、監控點表和施工圖三者一致,確保系統在硬件設備上的完整性,保證審核符合接口界面、聯動、信息通訊、接口技術參數的要求;嚴格進場產品的質量復核;施工過程中,嚴格控制施工質量,審核技術變更;在階段工程結束后進行驗收。對有資質的驗收單位還應進行資質年審。
2.3加強對國內外智能化產品的技術測試和評審由國家主管部門對已用或待用的國家及進口產品進行全面技術功能評測和等級考核,根據系統以及產品的技術水平和功能等級,發放不同等級的市場準入證,以防止市場誤導并保護使用單位的利益。
2.4啟用智能化項目管理公司,加強技術管理
由于業主缺乏相應的專業人才,對智能建筑技術、設備和系統等方面缺乏深入了解,所以非常有必要通過對智能建筑咨詢管理公司來進行工程項目管理。其主要任務是根據投資者的意向,對智能建筑的總體方案的投資可行性、風險性進行咨詢,對智能建筑工程實施過程中如何保證質量、進度、投資目標的實現,提供工程咨詢和工程管理服務。業主啟用智能化項目管理公司,便可以從工程項目的功能定位開始,到各子系統的技術定位,設備的性能選擇、設備及工程費用的控制,使項目的總體功能、總方案設計、各子系統的設計更加合理優化、節約投資;從設計開始,工程的每一子系統的配制都考慮到全系統的集成和信息互通,實行統一管理分步實施,使各子系統形成統一的整體,實現信息資源共享,避免了各子系統自成體系,出現系統打架或重復設置;從施工開始就采用系統工程的方法進行工程管理,充分考慮各系統間的交叉作業,協調配合,使工程施工安排科學合理,避免不必要的施工沖突,節約人力、物力,同時也保證了工程進度。
2.5加強協調,統一管理
智能建筑是個跨行業多層管理的項目,從立項、設計、施工、裝飾、物業管理,跨過的行業較多,各行業法規、標準相對獨立的,行業的相互溝通及管理的相互滲透及協調都對建筑智能化的發展有一定影響。筆者認為,成立全國統一的行業協會是相當必要的,這個協會應由與建筑管理緊密聯系的建設部發起,將一部分權力按國際貫例移交給協會,各省市的協會業務應由上級協會指導及領導。協會應該由法規制定單位、設計單位、系統開發單位、房地產及物業管理,媒體等多個行業的單位組成,行業協會是一個面向建筑智能化全行業的服務機構。智能建筑應由國務院建設行政主管部門統一管理,各省、自治區、直轄市建設行政主管部門和國務院有關專業部門負責本地區本部門建筑智能化和系統工程設計與施工具體工作,杜絕目前智能組成建筑行業沒有一個明確的主管部門管理的現象。
2.6提高智能建筑相關企業的素質
目前我們應該充分認識到智能化建筑的建設具有廣闊的市場前景,從連片的智能小區發展到智能城市可能是很快的景象。我們必須緊密跟蹤該領域的每一項技術突破,同時要不斷地創新,因此對工程技術人員的培養刻不容緩。有關主管部門可以組織專家講授、集體指導,注重理論與實際相結合,力爭在短時期內培養一批技術過硬的工程人員,組建出一支具有較高專業水準的智能建筑工程師隊伍,從整體上提高國內智能建筑的水平。同時,積極開發中國自己的智能化建筑系統集成產品,逐步改善國內智能建筑產品過分依賴進口國外昂貴產品的現狀,扶持相關企業盡快組織開發出中國技術的新產品來與之抗衡,使之轉化為生產力,使我國的智能化建設躍上一個新的臺階。
3 結束語
以目前的發展趨勢看,建筑智能化系統的工程費用占建筑總投資的比例越來越高,一般約占5%~15%左右,而且有逐年增加的趨勢。由于建筑智能化系統的建設是相互依存的,前一項基礎工作沒做好,必然會影響后繼網絡系統無法正常開通,從而最終會影響建設方的維護和管理,長期以來,智能建筑的系統質量一直不佳,其中的另一重要因素就是對智能建筑的某些子系統的檢測與驗收尚未建立在科學的基礎上。
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【關鍵詞】工程監理;智能建筑;質量;發展
文章編號:ISSN1006―656X(2015)01-0159-01
一、智能建筑發展中存在的問題
智能建筑是在現代可持續技術的背景下產生的,建筑智能化提高客戶工作效率,提升建筑適用性,降低使用成本,已經成為發展趨勢。同時,我國中國城鎮化建設的不斷推進,也給智能建筑的發展提供了沃土。因此,智能建筑監理在建設工程中已到了不容忽視的程度。
時下,智能建筑的工作存在以下幾個問題:
(一)設計質量低,監管不到位
由于目前的設計人員對智能建筑設計的方法以及智能化設備的選型還不是很熟練,在建筑竣工后也還是可能出現一些問題。其次,人員與培訓沒有深入到位,導致現場監管過程中無章可以參照,而且施工和建設方認識不足;加上行業跨度大、系統多、知識面廣的特點,智能化監理人員也很難把控各個系統的需求和要點。
(二)集成商具有不同的技術水平與職業道德
就算智能建筑設計很大程度上考慮了業主的需求,而深化的設計和具體的功能實施則是由功能系統集成商來完成,這導致了不同單位之間的聯系脫節和不協調。智能建筑設計的系統集成商具有怎樣的技術水平和職業道德水平,都會對建筑業以及相應的智能建筑造成很大的影響。
(三)重建設輕管理
很多的用戶對智能化建筑的管理意識還很淡薄不夠濃厚,在建筑管理方面,只注重眼前的利益,一味地降低智能化的專業技術人員人數和知識層次,導致無法真正享受到智能建筑帶給生活的便利和好處。
二、智能建筑監理的質量控制
由于種種原因,智能建筑工程設計、施工的現狀存在著很多問題。從已建成的工程項目看,能夠達到功能要求的、使建設方滿意的較少。智能建筑有著不同于其他分部工程的專業特點,因而監理人員工作的重點和處理問題的方法也有不同之處;同時,建設工程招投標監管網與政府采購網的智能化(信息化)項目采購方式有明顯的不同;針對現場遇到的一些問題,作為監理,在建設工程中除了具備傳統監理的要求外,智能建筑在監管質量控制方面應具備如下工作細節:
(一)施工準備階段的質量控制
深化設計方案審核應從設備可靠性、通用性、技術擴展性、設備投資和長期運營費用等方面綜合考慮。筆者經常發現,深化設計方案中系統設計的可靠性不足。比如:承建方在一單位保密機房深化設計方案中,網絡安全只安裝了單臺國外防火墻;由于涉及保密資料,政府采購規定的涉及保密網絡系統的均要采用兩道防火墻設置,以確保信息安全;一旦網絡系統被竊取信息,不但影響正常的業務,而且可能出現泄密現象。
(二)材料、設備質量嚴格把關
電子產品仿造、芯片不同,外觀一樣;或者是型號相差甚微,但功能相差很遠;還有外表、內核一樣沒有任何肉眼可以識別的產品。因此,如果對進場的材料設備發現疑點,應通過多種渠道驗證。如:型號尾帶e與未帶e的產品在表面上基本一致,但是經過網絡、電話供應商初步判定為"掉包"產品。型號的細微區別代表產品的參數完全不一致,驗證時可根據招投標書參數、型號一一對比;平時通過收集相關設備產品信息不斷積累經驗,建立設備產品真偽資料庫。對相關設備供應商的資質審核,可以借助互聯網的查詢系統進行驗證,讓互聯網走入監理人員的日常工作中。
(三)設備安裝環境的勘察
設備安裝環境的勘察應引起重視。例如機房建設中是否包含接地裝置,空調通風系統及消防系統是否具備,電源預留是否滿足使用要求,機房及設備之間的門洞大小是否符合機柜運輸,樓控系統協議接口是否個單位有提供或開放等,應在土建、空調、配電、給排水等未施工前了解清楚,避免后期返工。
(四)嚴把測試驗收質量關
智能建筑工程質量的可視性差,質量缺陷比較隱蔽。因此測試驗收時必須依靠儀器設備和測試軟件進行大量實時的測試。監理人員必須熟悉相關檢測儀器及必要的測試指令,規范操作過程。項目實踐中,通過審核方案中承建方自測依據、操作過程及預期結果是否符合規范及設計等方式,并進行有針對性的測試。同時為了保證了檢測數據的有效性,要求承建方當天完成測試后將所有檢測結果轉存電腦提交監理方,防止檢測數據被修改。
(五)培訓過程的質量控制
培訓過程的督查也是智能建筑工程監理的關鍵。系統交到使用人員手中,使用人員能否會用和用好,使用操作培訓是關鍵。所以要求承建方事先做好培訓教材及培訓計劃,經監理方審核后方予實施。明確方案編寫中的系統配置說明應根據現場實際的參數配置進行編寫,而不是采用廠家系統的通用參數;系統使用中易發生常見故障的應有應急處理的預案說明,并詳細列明處理步驟,以避免使用人員非法操作。通過以上措施,用戶反映培訓效果明顯。
三、智能建筑監理的發展前景
智能建筑的范圍已從辦公樓擴大到公寓、醫院、商場、體育館、機場、地鐵等;另外,智能建筑也由單體向區域規劃發展,像“數字市政”、“智能綜合體”、“智慧城市”等新概念。
(一) 智能建筑測算
智能建筑產業下游為建筑業及房地產業,發展與其景氣度息息相關。建筑智能化的市場需求目前主要由兩部分組成:一是新建建筑的智能化應用,二是既有建筑的智能化改造。近年來雖受房地產調控影響,但隨著城鎮化改革的發展,原有建筑的智能化改造、社會信息化的加快建設、智能建筑的需求增多、個性化的信息化項目也會隨之突顯,因此,智能建筑對建設工程監理需求將日益增多。
(二)智能建筑人才和技術力量
培養更多更專業的信息化人才是推進智能建筑邁向新臺階的基礎,核心技術的發展是人們向往信息化建設的有力保障,同時完善的監管制度和規范要求是確保工程質量的關鍵所在。
四、結語
本文通過對智能建筑監理在建設工程中就目前發展情況,以及智能建筑監理在建設工程技術開展中的監管能力、市場前景等各方面進行分析探討;在監理工程師對傳統建設工程監理的管理工作之上,同時在落實對設計方案、施工合同充分理解的基礎上,監理工程師要能充分理解建設單位潛在目標、了解并掌握信息技術更新產品功能,同時監理工程師要積極開展產品供應商優選和集成兼容工作,更大的發揮監理工程師的作用,保證建設工程項目能按照智能化設計文件及行業使用要求作為目標并順利實現。
參考文獻:
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[4] 柳純錄,等.信息系統監理師教程.北京:清華大學出版社,2005.
關鍵詞:樓宇自控 研究報告 在我國建筑業大力興建的環境下,建筑智能化市場迅速成長起來,而給人們帶來舒適工作及生活環境的樓宇自控系統的市場隨之越來越大。
通過樓宇自控系統(這里指通常所說的小BA系統或狹義BA系統),采用先進的計算機控制技術,以豐富靈活的控制、管理軟件和節能程序,使建筑物機電或建筑群內的設備有條不紊、綜合協調、科學地運行,從而達到有效地保證建筑物內有舒適的工作環境、實現節能、節省維護管理工作量和運行費用的目的。 在工程數據的積累中,樓宇自控系統工程造價數據可參考為:
住宅小區:約2元/m2;大型工建及商業建筑:約20~30元/m2。這里造價的最高與最低可有一倍之差。
1 樓宇自控市場期待規范化管理
調查數據表明:當前的樓宇自控市場有喜有憂,喜的是這個市場很大,國內外樓宇自控廠家紛紛爭搶這塊大蛋糕;而憂的是目前這個市場存在著一定的問題,缺乏統一的管理。
就中國的大環境而言,建筑智能化的市場前景非常樂觀。加上近兩年,業主對智能建筑的要求越來越高,這給樓宇自控廠家提供了一個很大的市場,各樓宇自控廠家競相使出法寶,以抓住有利商機。
尤其是2008年第29屆奧運會帶來更多的商機,有幾個樓宇自控廠家專門為此成立了相應的部門,如霍尼韋爾(天津)有限公司成立了場館設施項目部、西門子樓宇科技(中國)有限公司成立了奧林匹克項目部等,以期用完善的技術解決方案來服務北京奧運。
2003年廠家重要市場舉措:
施耐德電氣收購瑞典TAC公司
2003年6月12日,施耐德電氣宣布收購著名樓宇自控公司瑞典TAC公司。TAC是一家世界知名的樓宇自控公司,市場價值約110億歐元,并正在以每年6%的速度增長。TAC 在其產品中采用了包括LonWorks網絡等許多開放技術,這些技術與施耐德的”透明工廠”概念能夠完美地結合。收購TAC將為施耐德公司在樓宇自控領域奠定堅實的基礎。
霍尼韋爾抓住發展契機 亞太總部移師中國
2003年6月18日,霍尼韋爾公司宣布:即日起將亞太公司總部從新加坡移至中國上海,在上海張江高科園內建立新基地。
將公司總部移至上海是霍尼韋爾商業戰略的一個重要組成部分,它有助于抓住亞太地區的發展機會,尤其是在中國這樣的新興市場。在過去的幾年里,中國的投資不斷增加,基礎設施不斷完善,客戶群、供應商及專業人才都有迅速的增長。
江森自控與QAD戰略合作開發新一代準時制
2003年7月9日,江森自控有限公司與QAD公司(全球制造業協作商務解決方案的供應商)宣布:雙方已攜手建立合作伙伴關系,共同為QAD的旗艦產品MFG/PRO開發新一代準時制(Just-In-Time)順序交付模塊。通過建立合作關系,QAD公司可以得到匯聚了江森自控有限公司10余年的知識和專業經驗的準時制順序交付軟件模塊開發成果,同時還可獲得江森最好的專業知識和建議,從而可以進一步改進 QAD產品的設計并減少該項產品上市的準備時間。
市場競爭的結果勢必會引起一些問題,如競爭手段、技術水平、服務質量等方面,同時也會造成利潤的下滑。在這種情況下,就需要有機構來出面管理這個市場。在這方面,國家對行業的管理機制特別重要。建立行業協會、制定行業標準、規范行業市場,是產品成熟化的標志。如何定義智能建筑BA系統行業廠家,如何制定行業標準,關系到產品化的目標能否真正實現,也關系到BA市場能否走向規范。
目前,國際上尚未有完整的關于樓宇自控的設計與施工的標準,其主要原因是世界上的建筑物設備工程因地域、傳統、能源、標準等差異,建筑設備的系統設計方案有很大的不同,因此針對建筑設備監控的BA系統其設計方法也會有較大的不同。
國際上一些供熱、制冷空調學會或協會等組織,分別在其制定的協議與標準中不同程度地包含了一些關于BA系統工程設計的規定。如用于樓宇自動控制網絡的數據通信協議BACcom,就是由美國冷暖空調工程師協會組織(ASHRAE)的標準項目委員會(SPC)135P于1995年6月制定的。 2002年1月30日,北京市質量技術監督局了《建筑及住宅小區智能化工程檢測驗收規范》(DB11/146-2002),從2002年2月 20日起實施。其中,第三部分”建筑設備監控系統”適用于建筑設備監控系統的檢測驗收,相應的改、擴建工程也可參照使用。
2002年,上海市建設與管理委員會責成同濟大學社區信息化與智能建筑研究中心組織中國上海測試中心、上海市智能建筑檢測中心、浦東科技局和上海市設備安裝公司起草上海市工程建設規范《建筑設備監控系統檢驗標準》,目前已完成報批稿。
2 樓宇自控系統的發展趨勢
2.1 我國建筑智能化市場初具規模
近年來,我國許多專家訪問了歐美與亞洲發達國家,并與這些國家的專業人士就智能建筑技術進行交流,得到的結論是發達國家并沒有象我們那樣對智能建筑的熱情,也不存在專業權威的智能建筑協會組織,對智能建筑的熱烈談論曾是多年前的歷史。現在發達國家的智能建筑系統大都是按照建筑物使用功能進行設置,盡管沒有刻意把智能化放在建設目標上,但是智能化系統的裝備技術是先進的,系統的設置是完備的,系統的工程設計是合理的,系統的運行狀態是良好的。
經過業界各方人士多年來的探索、推進,我國建筑智能化系統工程得到了迅速發展。目前,無論是智能建筑的理論、設計理念、建設法規、設計方法、施工技術、工程管理,還是建筑智能化行業管理及智能物業管理,都通過教訓與經驗的總結,日臻成熟完善。
就目前而言,我國智能建筑的建設理念與建設目標并不低于國外,某些理念高度甚至超過了一些發達國家。但是,在準確把握智能建筑的設計定位、高質量的工程實施與系統有效運行管理方面,還有一定的差距。
近年來,建設部與各地建設主管部門對智能建筑工程加強行業管理力度是很有必要的,但是政府無法也不可能解決所有的問題,大量的工程與技術問題、市場問題最好由相關的行業協會來牽頭解決。
2.2 樓宇自控系統的集成化
2.2.1 以樓宇自控系統為基礎的系統集成方式
系統集成主要通過建筑與建筑群綜合布線系統和計算機網絡技術,使構成智能建筑的各個主要子系統具有開放式結構、協議和接口都標準化和規范化。
系統集成的方式主要包括:
(1)智能建筑的系統集成可采用以BAS為中心,通過LonWorks或BACcom等技術實現和集成模式。
當前BAS的結構大多采用二級網絡形式,即上層為以太網,下層采用RS485、LonWorks等速率較低的標準工控總線方式,具備集成的有利條件。此外,以BAS為中心的集成模式還可通過開發與第三方系統的網絡接口(網關或網絡控制器),將各種系統數據集成到網絡主干上,這樣BAS網關就能將SAS、FAS等第三方系統的協議轉化為BAS級通信主干協議,從而實現了以BAS為中心的集成目的。
各樓宇自控系統廠家基本都依照以上的集成原理進行系統集成,有的樓宇自控系統廠家還專門開發了系統集成的管理軟件。
(2)智能建筑是以信息集成為核心,連接所有與之相關的對象,并根據需要綜合地相互作用,以實現整體的目標。可采用OPC技術和ODBC技術實現智能建筑的系統集成。
(3)新的集成技術是將信息集成建立在建筑物(群)內部網Intracom 的基礎上通過Web服務器和瀏覽器在整個網絡上的信息交換、綜合與共享,實現統一的人機界面和跨平臺的數據庫訪問。
(4)實時數據的集成和管理數據的集成。
智能建筑中包括多個子系統,涉及實時控制和分時管理兩個不同的信息處理領域。由于處理對象差異,各個子系統無論在硬件和軟件結構上都有著很大的不同。系統集成的實質是一種橫向集成,是把各個子系統通過物理集成、網絡集成、應用集成而連接成一個完整的大系統。
對于智能建筑來說,實時數據的集成是最為重要的,也是首先實現的要充分利用先進的產品和技術,實現對建筑物消防、安全防范、電梯控制、燈光控制、停車等諸多子系統實時數據的集成,并完成各子系統之間的聯動控制。
2.2.2 智能化對建筑物的影響
由于我國經濟發展的不同,各地區的智能建筑建設速度及水平也有相應的變化。上海作為我國的現代化大城市,城市智能建筑的建設發展很快,出現了街區智能建筑群的建設現象。上海同濟大學社區信息化與智能建筑研究中心曾對上海市淮海中路商業街區建筑群智能化系統深入的調查研究,對該地區智能化系統工程建設的現狀作了分析。
表1
表2
(2)智能化系統投資與大樓經營效益
弱電投資、智能化水平與出租率之間的關系,見表3。
表3
令 x —— 單位建筑面積的弱電系統投資(元/m2)
y —— 大樓設備所達到的智能化水平(%)
z —— 大樓出租率(%)
由表3中的相關關系可見,單位建筑面積弱電系統投資越大,其智能化水平越高,則其出租率也越高。
弱電投資、智能化水平與大樓租金之間的關系,見表4。
表4
令 x——單位建筑面積的弱電系統投資(元/m2)
y——大樓設備所達到的智能化水平(%)
z—— 大樓租金($/ m2.月)
各大樓的租金雖然取決于以下諸多方面:大樓的設計、建造標準;大樓建造的年代;物業管理的水平;建筑物所處的地段;大樓的裝修標準、風格;物業營銷策略,而且大樓租金與實際成交價之間有差異,但是單位建筑面積弱電系統的投資、大樓智能化程度,對大樓租金有著一定程度的影響。[節選摘自《智能建筑與城市信息》2003年第2期《商業街區智能建筑群的工程建設》]。
2.3 樓宇自控系統的數字化
2.3.1 數字化樓宇自控系統的概念
最近幾年,未來的樓宇被人們認為將會是充滿了各種各樣的智能設備。樓宇控制網絡中的傳感器、執行器、閥門等都是智能的。樓宇的基礎設施能無縫隙的將數據網和控制網連接起來,形成整體的樓宇網絡。
整體的樓宇網絡將成為未來樓宇控制的典范。整體的樓宇網絡概念已不再是一個對將來的期望,今天它正在發生中。提供智能設備、子系統和系統的廠家正在如指數般的成長。這種推動力主要來自于業主們,他們對樓宇物業集成度的要求越來越高,這也是合理的。因為在今天,樓宇自控子系統如門禁、閉路電視、電梯、空調暖通、保安和消防中的智能產品都已問世了。
雖然這許許多多的智能產品正在導致樓宇子系統的逐漸更新,但真正的整體的樓宇網絡系統仍然少見。生產廠商們一方面表示他們全面向開放性系統靠攏,但另一方面又限制互操作性產品的發展,因為他們必須面對一個標準網絡通信協議和真正的開放性結構所帶來的市場變化。大公司愿意維持現狀大多是因為利益上的考慮。許多大廠商在他們的底層設備中采用了LonWorks技術,是因為發現使用LonWorks平臺這一經濟有效的技術可以實現他們的封閉系統中的設備互通信息。
2.3.2 樓宇自控系統的遠程監控
基于因特網的樓宇設備遠程監控結構可以基于各種操作系統平臺。對于市場上的BA系統,如江森和霍尼韋爾等產品,其系統內置有專用的數據庫,并提供有接口,可以轉化為標準的數據庫,通過前面提到的方法,用戶可以從遠程通過調用數據庫來了解整個BA系統的情況。如果他想獲得BA系統的實時狀況和實時控制BA系統,可以直接通過瀏覽的方式監控BA系統。
現代的樓宇自動化系統應基于Intercom來實現信息交互、綜合與共享,實現統一的人機界面和跨平臺的數據庫訪問,真正做到局域和遠程信息的實時監控,數據資源的綜合共享,以及全局事件快速的處理和一體化的科學管理。一旦將傳統的BAS系統延伸到因特網上,建筑管理人員即便是在千里之外也可以完成他的職責。可以說因特網與智能建筑是分不開的,通過因特網,不僅可以完成監控職責,而且還有很多便利,比如樓宇設備廠家可以通過因特網持續了解自己設備的運轉情況,當設備運行在非正常狀態時,廠家可以立即采取措施避免事故發生,當然可以減少運行管理費用。可以說,基于因特網的BAS技術代表著樓宇自動化的發展方向。
2.4 樓宇自控系統被控設備日趨智能化
2001年,根據BSRIA的估計,中國的商用中央空調市場總價值約在9億美元。而家用空調如果按產量來估算價值(考慮到價格戰的因素),估計在60~70億美元之間。兩者相加不到80億美元。而當年美國開利公司的全球銷售額就接近90億美元。 BA系統的價值與意義就在于降低初投資,節約運行費用和人工成本,更好地實現舒適性控制要求并協調各個系統,BA系統是集中空調系統不可或缺的組成部分。
3 智能建筑的節能與管理
智能建筑特別是BAS(樓宇自動化)與研究高層建筑節能有著極為密切的關系,檢測建筑物各項能耗的各類傳感器和儀表是BAS的組成部分之一,建立能量使用數據庫是研究節能的基礎,是BAS核心軟件的組成部分,集散控制系統是完成BAS各子系統控制功能的主要手段,更是實施節能的媒介。良好的管理可減小高層建筑能耗10%,通過優化設備的運行可節能10%,而這二者都可由BAS的軟件來實施。
智能建筑中BAS的核心是HVAC(供熱、通風、空氣調節)系統,此部分投資比重大,能源消耗大,占建筑總能源消耗的50%以上。因此HVAC系統智能化的程度不僅是實現環境控制效果也是取得直接經濟效益的關鍵。
智能建筑中實現節電節能,重在HVAC系統節電節能。國外BAS,系統節能率一般可達30%左右,也正是業主投資建筑智能化所期待的主要回報內容之一。然而目前國內在智能建筑中,真正能做到這一點并不多。其主要原因是市場管理和技術管理方面的問題。
技術管理方面的問題是HVAC自控設計與HVAC系統設計存在著脫節現象。在智能建筑中,HVAC及其自控系統的工程實施的步驟大體上是建筑設計院的暖通空調專業人員進行HVAC設計,并提出HVAC自控要求,由自控設備廠商進行控制部分的方案設計和施工設計,并安裝調試,然后移交給物業管理部門進行運行管理。這幾個環節包括了建筑設計院、設備安裝、自控廠商和業主等單位。工程實施本應形成密切配合,一環扣一環的運轉;然而,實踐表明,目前其中各個重要環節常常脫節,遺留后患,給BA系統的正常運行和節能效果帶來嚴重的問題。因此,應針對上述問題采取有力措施加以解決,使節能效果真正實現。
智能建筑中還有其它系統節電節能,如照明、電梯等應通過優化設計,采用先進的節電技術,以獲得良好的節電節能效果。照明系統能耗占商業建筑能耗的26%,照明系統的節能設計可以較大比例地減少高層建筑的能耗。
4 2003年樓宇自控系統市場調查數據
主要針對國內外樓宇自控系統品牌進行了調查。
(1)樓宇自控系統的滿意度。
性價比滿意度,見表5/圖1;
表5
圖1
銷售服務滿意度,見表6/圖2。
表6
圖2
(2) 樓宇自控管理軟件的滿意度,見表7/圖3。
表7
圖3
(3) 常用的控制器/傳感器品牌,見表8/圖4。
表8
圖4
(4) 常用的執行器品牌,見表9/圖5。
表9
圖5
(5)常用的變風量控制系統品牌,見表10/圖6。
表10
圖6
(6)常用控制系統品牌
常用的空調控制系統品牌,見表11/圖7;
表11
圖7
常用的新風機控制系統品牌,見表12/圖8;
表12
圖8
常用的變配電控制系統品牌,見表13/圖9;
表13
圖9
常用的給排水控制系統品牌,見表14/圖10。
表14
圖10
關鍵詞:智能建筑;工程管理;成本控制
智能建筑的概念,在上世紀末誕生于美國,第一幢智能大廈于1984年在美國哈特福德市建成。中國的智能建筑于90年代才起步,隨著經濟的快速發展,智能建筑的迅猛發展勢頭令世人矚目,其工程總投資目前占到國內建筑工程總投資的8%-10%。智能建筑是信息時代的必然產物,建筑物智能化程度隨科學技術的發展而逐步提高。智能建筑是以普通建筑為平臺,將通訊信息技術、辦公自動化等智能系統、計算機技術與建筑藝術有機融合,進行最優化設計、施工、管理與服務,智能建筑工程造價昂貴,工程結算超預算的情況時有發生,智能建筑工程項目成本控制困難是一個不爭的事實,隨著工程規模越來越大、技術更新越快、復雜程度越高,其成本控制風險就越大,如何通過成本管理來控制智能建筑工程的投資,需要每個從業者認真思考。
1 智能建筑工程成本控制面臨的問題
智能建筑工程包含眾多的智能系統,而智能化系統的設計方案、施工圖設計以及具體工程施工大部分由設備供應商和系統集成商來進行,或者依靠其協助設計來完成,這使得智能建筑的工程成本控制出現很多不可避免的問題。
1.建設單位對智能建筑工程項目決策存在誤區。很多建設單位缺乏相應的專業人才,不能明確智能建筑的要求,關于智能系統的定位和功能選擇不清楚,智能建筑項目未經過充分的調研,在論證階段進行項目決策時就求全貪大,盲目接受各種先進技術。這樣產生的結果就是建成的智能化系統不能充分發揮所具有的功能,系統的利用率低下。造成智能建筑流于形式,導致巨大的資金浪費,資金的使用效率受到嚴重影響,工程中智能系統的造價失去控制,成本也難以管理。
2.對智能系統的設計缺乏深度規劃,導致智能系統的投資成本不明確。在對整個工程項目的設計過程中,多數項目智能化工程設計都滯后于建筑的設計。在準備施工圖設計時,智能化系統設備的選擇尚未確定,再加上相關專業的智能建筑設計人員的不足,往往造成設計人員不能充分理解具體工程的要求,設計圖紙與建設單位功能需求不相符,大多數的方案工作留給系統集成商去完成,在智能系統二次深化設計時解決,往往造成前期設計方案不能滿足現場施工的要求,從而出現智能系統設計上的缺陷,施工過程中經常出現返工、浪費現象。
3.智能建筑工程中招投標的不合理,給工程成本結算帶來很大問題。由于智能建筑的系統型號的選擇和設備材料選擇的不確定因素,造成智能化系統的各種不同配置的方案、不同的品牌、不同的型號之間的設備材料采購單價有很大出入。這樣就往往造成低價中標的單位在具體施工過程中會隨著工程的進行,以設計不能滿足實際需要為由,提出對原有設計進行變更,使得建設單位在智能系統的投資上不斷加大。
4.由于智能建筑工程專業的預審人員不足,導致工程結算不能準確的反映工程的成本。預審人員對智能系統整體系統認識的不足和專業知識的限制,經常出現工程結算審核時出現很多矛盾和爭議。
2 加強智能建筑工程成本管理的措施
為了有效的控制智能建筑的工程成本,提高資金利用率,建設單位要充分培養與配備自己的專業人才,發揮其主導作用。還要加強對智能建筑工程全過程的跟蹤審核,落實到各個具體階段。針對上面闡述的具體問題,制定出符合實際的管理辦法和制度規章,使得對智能建筑工程的成本管理能夠有序有效進行。
1.項目決策過程中的成本控制。相關人員在項目決策進行階段就要參與其中,在項目開發建議書和項目可行性研究報告階段就要多方面的收集相關資料,做出詳細的需求性分析。同時依據智能建筑物的性質、功能和具體使用的情況提供準確的需求方案,給決策層提供參考,精確的進行投資與收益的分析。依據建筑物的具體使用情況配置相應的智能化子系統設備。這樣不僅能最大程度的發揮智能化系統的功能,而且可以充分的發揮資金的利用率,減少和降低項目的投資風險,在源頭控制智能建筑工程成本,為后面的工作打下良好的基礎。
2.項目設計過程中的成本控制。智能建筑設計對整個項目的功能、造價都起到關鍵的作用,設計方案的優化對工程成本的變化有著重大影響。決策層通過專業人員的具體需求分析,要求設計人員的設計在適應需求的前提下,最大程度的深化設計,依據智能建筑性質的定位來決定系統技術水平的定位、設備的性能選擇和設備種類的選擇,以及后面設備安裝時的工程費用。使智能建筑的功能定位、整體設計方案、各種子系統方案的設計更加合理,從而盡量減少圖紙修改、返工誤工現象,達到控制工程成本的目標。
3.項目招標過程中的成本控制。在制定招標文件時應明確建筑智能系統招標的范圍、設備型號、關鍵材料品牌及質量要求等。智能建筑是一個復雜的系統集合,不能僅以報價的高低作為選擇中標單位的依據。不同的施工設計方案,不同的設備材料選擇將導致評標人員從報價上無法鑒別投標方的實力。智能建筑的評標應該采取綜合評分法,在評審過程中除了要考慮技術方案,報價高低,還要考慮智能建筑的特殊性與復雜性。評標人員除了嚴格控制招標過程外,還要預留活口,避免在結算時造成重大成本偏差。
4.項目施工過程中的成本控制。和普通建設項目一樣,建設單位要及時掌握智能建筑工程施工過程中的詳細信息,引起工程成本變化的設計必須由施工單位提出報價,經建設單位核定后才可實施,避免施工單位事后的漫天要價。施工過程中的隱蔽工程必須及時簽證備案,做好相關經濟、技術信息的處理,在工程結算時提供準確的信息。對于工程設計變更引起的費用的增加、工期的延誤要進行必要的索賠。這些手段對控制工程成本起著顯著作用。
5.項目結算過程中的成本控制。結算是建設單位控制工程成本的最后關口,除要求預審人員具有較高的智能建筑專業水平外還要有良好的職業素養,以嚴謹細致認真負責的態度把握好這最后關口。針對智能建筑工程中復雜的設備和施工的特點,仔細做好工程量的審核,需要時要會同施工、監理單位深入現場核實其準確性。其次要認真做好智能工程設備材料價格的審核,堅持原則,以相關職能部門的價格信息為依據,同時參考市場調研價格。
目前我國智能化建筑的市場前景十分廣闊,涉及智能工程成本的問題也日益增多。因此,建設單位必須緊跟智能領域的每一項技術革新,培養本單位具有較高水平的專業人員,加強對工程各個階段成本的管理,準確控制工程成本,以“低成本、高質量”完成施工任務,達到“低耗高效”的目的。
參考文獻
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關鍵詞:建筑電氣 設計施工 發展趨勢
一、 隨著科學技術的發展以及生活水平的提高,人們更多的注重起來居住環境的舒適度以及建筑的功能性,人們迫切的希望在一個相對舒適的環境下生活。所以目前建筑電氣面臨的一個重大問題就是怎樣滿足家居的需要,在使用的過程中既安全可靠、又能滿足特定階段發展的建筑供電系統,從而提供給居民一個舒適安全的生活空間。
二、建筑電氣技術的內涵
盡管建筑電氣技術的形成是建立在建筑業高速發展的基礎之上,然而現代電氣工程的鮮明特點與內涵又使其與眾不同,堅持著電氣工程應用道路的總方向,建筑電氣技術又融合了電工技術、電子技術、控制技術與信息技術并將其應用在電氣設備以及近年來發展迅速的智能建筑當中。在現代建筑電氣設備中,電工類、電子類、控制類或信息類設備已經不能完全囊括建筑電氣設備了。就建筑物的供電而言,微處理器設置在變電站高低壓開關柜中的智能斷路器里用來測控供電回路狀態,與此同時整個供電系統中的斷路器會對供電系統的運行狀況實施全時段監控、負荷調控與適度管理。所以建筑物的供電系統不僅僅是強電設備,反而是將電工、電子、控制與信息技術融合在一起的應用系統。斷路器可以發揮對供電系統運行狀態進行負荷調控的作用,而建筑物當中有70%的負荷是動力設備,并且這些動力設備大部分以電動機拖動,在這之中風機、水泵、電梯與冷凍機組等設備通常需要調節轉速從而獲得最優的工作狀態來完成節能的目標,所以,一般來說配電與動力控制中選用的變頻器大約占到電動機負荷的25%-35%。因為大部分建筑設備是由多臺設備組成一個完整的系統,其中每一臺設備的運行狀況在一定程度上對系統的工作產生影響,但是各臺設備的運行狀況又不是孤立的,要受系統中其他設備工作參數的影響。因此這些設備選用的變頻器不但要能實現反饋控制,還需要有通信接口提供變頻器全部的運行數據,受上級管理系統的監視與管理。所以,只有將電工、電子、控制與信息技術融合起來才能滿足建筑物對電氣設備的特定要求。
三、建筑電氣工程設計的新思考
1.強電系統同絡設計。強電系統的網絡設計系統:照明線路、動力線路;各種實用與生活輔助用電線路、各種實驗用電插座線路.消防系統中的照明.動力,控制線路。還要增加辦公、生產、生活現代化、自動化、智能化及生態化發展要求的用電弦線路。預期內及預期外,可能增加的電氣網絡系統線路。空調設備、飲食電氣廚具及取暖用電氣能源等等.在強電系統設計時,一次性都需納入設計之中,強電系統的網絡設計,要比往在線路以及要求上.增加了許多多新的內容,制約機制也更加復雜了,在設計的復雜性,難度和精確要求,越來越嚴越高。
2.弱電系統網絡設計。弱電系統網絡設計除常規的電話系統線路,直線廣播系統線路.直線電視系統線路火災自動報警及自動滅火系統線路外。要增加電子計算機終端系統線路,網絡終端系統線路,兩路電視射、放射系統線路,多媒體系統緞路,以及電化教育系統、直流子母釩系統線路等等。未來科技和杜會發展還會增加某些系統線路的要求,也是想象之中的事情.怎樣在弱電系統網絡設計之時,就有所預見預涮,有所考慮,有些項目的增設納入設計,也是必要的。
3.電氣接地保護裝置線路設計。其中包括:一是防雷接她裝置線路。現代建筑工程除防雷接地一般裝備要求外,還有些特殊要求。例如引線均壓環投閉合接地裝置,而這些都需要豎向敷設線路。二是屏蔽保護接地線路。就某些建筑物而言,有些特殊的房間需要對電場、磁場或電磁場屏蔽直接地線路。這些接地引下線路,要求通過建筑物的某部分,直到地面當止。但是伴隨計算機、多媒體及網站的迅速發展,建筑物中具有這些要求的房間,會越來越多。這在現代化建筑電氣工程設計過程,都是必須考慮和事先安排周到的
四、建筑電氣工程的科學施工
1.認真研究,全面考慮,科學配置電路。強電系統網絡,弱電系統同絡,接地保護裝置線路等,這些需要設置在建筑物墻壁內特定的有效空間內。各種電氣系統網絡線路的并行與交叉,都必須設計好科學、合理,排列順序規范,各種線路管位置配置方便得體。特別要注意的是,各種電氣系統網絡線路的配置,不僅要研究空間配置科學合理,更要注意各種電氣系統網絡線路之間的物理影響,各線路之問的相互感應,感應的強弱以及可能產生的電學現象。
2.電氣線路暗配管的選材與施工。傳統使用的電氣線路暗配管,多為不用規格的鋼管。從強電、弱電等系統網絡物理性能要求,并行、交叉重疊線路暗想套管。在選材上不僅是考慮暗配管的實用和堅固,還要考慮其物理和化學性能的適宜、科學。這就需要進行研究、實驗、論證后,再確定選材。
五、建筑電氣技術的發展趨勢
隨著科學技術的進步,高層建筑的建設向自動化、節能化、信息化和智能化方向發展。這些方面必然地對建筑電氣設計有許多新的要求,使建筑電氣的設計業務范圍不斷擴大,技術要求越來越先進,以微電子應用技術為代表的新技術已滲透到高層建筑的各個領域。中國加入WTO后,建筑市場逐漸成為對外完全開放的市場,如何應對建筑智能化的市場競爭,亟需使智能建筑產業走向集約化發展的道路。集約化可以為我們帶來巨大的經濟效益,并大大地提高工作效率。我國國民經濟的快速持續發展,綜合國力的增強,城市信息化建設的推進,為智能建筑的發展提供了有力的保障,我國的智能建筑的發展也將面臨著更廣闊的前景。
關鍵詞:建筑智能化監控系統 探討
中圖分類號:G267 文獻標識碼:A 文章編號:
一、建筑智能化的含義
建筑智能化是一個綜合的系統化工程,建筑、結構、水、采暖與通風、電氣等專業構成有機整體。猶如人的身體,只有各個器官協調作業,才能表現為健康狀態。建筑智能化的“智能”,也就是要建筑像人一樣,能“知冷知熱”,自動調節空氣、水、陽光照射等,創造既節能、健康、舒適又安全的環境。只有這樣才能提高人們的工作效率,減少“樓宇綜合癥”的發生。建筑智能化系統是建筑智能化中應用的電信息系統。對建筑智能化系統國內還有一個俗稱,即所謂的“弱電”系統,它是以從建筑設計中有別于傳統的電氣設計和照明設計而引申出來的。傳統的電氣設計和照明設計稱為“強電”設計,而把屬于建筑物智能化系統設計的內容稱為“弱電”設計。建筑智能化系統內容豐富、種類繁多,每個建筑智能化要把所有系統都包羅進去是不太可能的,因此設計時應根據建筑物的使用功能、建設總投資、管理要求等綜合考慮。確定與建筑物功能相適應的建筑智能化系統中各子系統的設計標準,應側重各子系統的有機結合,注重智能化系統集成,強調綜合性、統一性和各子系統的關聯性,利用計算機網絡技術,使傳統的智能化子系統互聯、互通、互操作,達到資源共享、功能得以提升和降低成本的目的。
二、建筑智能化的設計思路
業主、設計單位、施工方對于建筑智能化設計方案的要求往往存在一定的差異,項目的參與者也會因為各種主客觀因素的影響而形成自己的打算,這一情況無論是對智能化建筑的設計還是施工都會產生諸多的不利影響。例如,業主單位可能因自身專業水平不足而忽略掉設計方案中的優秀內容,或是因自身的某種特殊功能需要而否定一些合理化涉及;設計單位有時會因為過分追求設計的完美度而忽略造價、可行性方面的內容,對于設計指標提出過高的要求,不利于項目經濟性的保障;施工單位為了使自身利益最大化,有時不會選擇那些雖功能強勁但租金高昂的設備,進而對施工進度與質量造成影響。由此可見,想要確保建筑智能化施工的整體水平,就必須統一項目參與各方的思想,而要達到這一目標,則應遵循以下原則:設計方案的確定應根據業主單位的功能需求、承受能力、項目規模、客觀的環境因素等內容進行,使最終結果盡可能滿足三方面的差異性需求。智能化建筑的重要組成部分之一就是綜合布線系統,因此需要將建筑整體設計與管線規劃結合到一起進行考慮,使施工能夠高效、順利的進行。明確項目參與各方的責任,劃分各自的責任范圍,以便在出現問題時不會出現推諉扯皮的現象。設計方案還應兼顧靈活性內容,以便在投入使用后,能夠根據使用者的需求進行方便的補充與變更。
三、建筑設備監控系統的檢測
系統檢測:是指智能化系統安裝、調試完畢,經過規定的試運行時間后,竣工驗收前所進行的對系統功能、性能及可能存在的缺陷進行的全面檢驗和測試,評價結果將作為竣工驗收和智能化系統等級評估的依據。但是,智能建筑設計標準并不是僅僅涉及一個弱電專業,要由各專業相互配合,如建筑專業在做設計方案時,就應當考慮太陽光的利用與人工照明的關系以及熱輻射的作用等等。不能只考慮建筑外形,連結構的合理性都不考慮,把有限的資金都放在外形上,就不可能做成智能建筑。因此智能建筑是多學科、多技術系統的綜合體。《智能建筑設計標準》GB/T50314-2006里所說的建筑設備管理系統也就是在《智能建筑工程質量驗收規范》GB50339-2003里被稱為建筑設備監控系統和公共安全系統等綜合管理的系統。
雖然,從現實來看,建筑設備監控系統已經被廣泛的應用在辦公樓、賓館、體育場館等各類的公共建筑當中,可是,在我國目前的國民經濟發展中,住宅(小區)的建設占有相當大的比重。住宅(小區)智能化的發展有著廣闊的市場前景。與在公共建筑里不同的是,應依據住宅(小區)自身的特點與建筑設備監控系統的功能、技術結合起來,發揮該系統的作用。除小區內的公共部分與其他公共建筑里的建筑設備監控系統一樣,在住宅內部,家庭控制器是智能化系統的一個主要產品。它可以實現對住宅內表計(水表、電表、燃氣表、直飲水表、熱水、供熱等計量儀表和設備)的數據采集和遠傳,還包括了對常用家用電器的控制等功能。
四、建筑設備監控系統的功能
按照《智能建筑工程質量驗收規范》GB50339-2003里6.1.2所闡述的:建筑設備監控系統用于對建筑物內各類機電設備進行監測、控制及自動化管理,達到安全、可靠、節能和集中管理的目的。我們把它總結歸納一下,即:
1、實現自動監視與自動調節以適應室內環境的變化;各類機電設備的啟、停和運行進行連鎖操作,以確保機組的安全運行;各類機電設備的故障自動監測,以保證設備的安全和及時維修;實現優化控制以實現節能降耗;實現過程控制自動化以節約設備管理人員。
2、系統檢測的條件應具備:(1)系統安裝調試完畢后,已進行了規定時間的試運行;(2)已提供了相應的技術文件和工程實施及質量控制記錄。對于建筑設備監控系統來說,在智能建筑工程質量驗收規范(GB50339-2003)里有明確的規定。就是,系統的檢測在系統試運行連續投運時間不少于1個月后進行,并且應依據工程合同技術文件、施工圖設計文件、設計變更審核文件、設備及產品的技術文件進行。
3、建筑設備監控系統的檢測應以系統功能和性能檢測為主,同時對現場安裝質量、設備性能及工程實施過程中的質量記錄進行抽查或復核。
4、系統檢測的流程
(1)一般由工程建設單位,也可由工程承包方或使用單位向檢測機構申請辦理系統檢測委托手續。
(2)檢測單位在熟悉委托方所提供的各項工程資料,對工程的情況有了基本的了解,并已明確知道委托方的需求后,應及時的制定檢測方案。
(3)檢測單位按照已制定的檢測方案進行檢測工作。現場應詳細、準確的填寫原始記錄表。原始記錄表應字跡清晰、沒有筆誤,以便現場檢測人員簽字或者蓋章。
(4)在現場檢測和相關的實驗和檢驗完成后,應按照相關的委托手續中雙方約定的時效內及時的出具檢測報告。檢測報告除有檢測人員、復核人員和簽發人員的簽名外,還應有檢測機構加蓋檢測報告專用章或檢測機構公章。檢測報告應有明確的合格或者不合格的檢測結論。凡不合格項均應明確提出存在的問題,并提出相應的整改建議。現今,我國在智能建筑方面的國家標準、技術規范和行業法規還尚不規范、健全,譬如說現在改版后的《智能建筑設計標準》(GB/T50314-2006)已經改為按照各類建筑物的功能予以分類了,但是《智能建筑工程質量驗收規范》GB50339-2003至今還尚未改版,依舊按照各系統進行分類。這就造成現在的智能建筑設計與施工市場不夠規范和系統化。另一方面,必須從行政上和技術上對智能建筑的市場和質量進行有效的監督和管理。要做到這一點,首先應加強對系統集成商的資格審查,重點審查其規模和人才構成,考核其從業技術水平。對于建筑設計、施工單位,則應將智能建筑設計與施工納入質量監督體系,對設計階段、施工階段、系統運行管理階段均應實施監督。工程完成后還應按有關的質量評定標準和驗收規范進行檢測和驗收。
參考文獻
關鍵詞:智能建筑能源管理節能
中圖分類號: TS958 文獻標識碼: A
一、概述
目前,全國現有房屋建筑面積已達430億平方米。在建筑的建造和使用中,能源消耗高、利用效率低的問題十分突出。相關部門的調查數據表明,2009年建筑耗能占全社會耗能總量的比例由1978年的10%上升到30%左右。我國每年竣工建筑面積約為20億m,其中公共建筑約有4億m。2萬m以上的大型公共建筑面積占城鎮建筑面積的比例不到4%,但是能耗卻占到建筑能耗的20%以上,中國工程院的相關人士在對居民住宅、公共建筑的用電量進行比較之后發現,一些寫字樓、飯店等大型公共建筑的單位平方米年耗電量在100度~300度之間,是居民住宅的10~15倍。在公共建筑(特別是大型商場、高檔旅館酒店、高檔辦公樓等)的全年能耗中,大約50%~60%消耗于空調制冷與采暖系統,20%~30%用于照明。
在我國現有的建筑中,只有4%采取了能源效率措施,單位建筑面積采暖能耗為發達國家新建建筑的3倍以上。根據測算,如果不采取有力措施,到2020年中國建筑能耗是現在的3倍以上。在國家大力推行節約型社會之時,酒店、大型辦公樓、商場等能耗量較大的公共建筑開始意識到設備運行中能耗過高的問題。因此,做好大型公共建筑的節能管理工作,對實現國家建筑節能規劃目標具有重要意義。二
二、智能建筑能源管理系統的結構
智能建筑能源管理系統是基于自動化控制系統基礎上一套計算機智能化的管理軟件平臺。該系統通過對建筑物內各類能耗參數的收集、分析,運用科學算法發出合理的操控指令,通過樓宇控制系統實現其動作。
智能建筑能源管理系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具,為大型公共建筑的實時數據采集、開關狀態監測及遠程管理與控制提供了基礎平臺,它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監控系統。該系統主要采用分層分布式計算機網絡結構,一般分為三層:管理層、網絡通訊層和現場設備層 。
1)管理層
站控管理層針對能耗監測系統的管理人員,是人機交互的直接窗口,也是系統的最上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備,如工業級計算機、打印機、UPS 電源等組成。監測系統軟件具有良好的人機交互界面,對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理,并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況。
監控主機:用于數據采集、處理和數據轉發。為系統內或外部提供數據接口,進行系統管理、維護和分析工作。
打印機:系統召喚打印或自動打印圖形、報表等。
模擬屏:系統通過通訊方式與智能模擬屏進行數據交換,形象顯示整個系統運行狀況。
UPS:保證計算機監測系統的正常供電,在整個系統發生供電問題時,保證站控管理層設備的正常運行。
2)網絡通訊層
通訊層主要是由通訊管理機、以太網設備及總線網絡組成。該層是數據信息交換的橋梁,負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時,轉達上位機對現場設備的各種控制命令。
通訊管理機:是系統數據處理和智能通訊管理中心。它具備了數據采集與處理、通訊控制器、前置機等功能。
以太網設備:包括工業級以太網交換機。
通訊介質:系統主要采用屏蔽雙絞線、光纖以及無線通訊等。
3)現場設備層
現場設備層是數據采集終端,主要由智能儀表組成,采用具有高可靠性、帶有現場總線連接的分布式I/O控制器構成數據采集終端,向數據中心上傳存儲的建筑能耗數據。測量儀表擔負著最基層的數據采集任務,其監測的能耗數據必須完整、準確并實時傳送至數據中心。
三、智能建筑能源管理系統建設
智能建筑能源管理系統建立,具體包含以下幾個方面內容。
1、能源規劃(Energy Planning)
根據建筑具體情況,全面規劃智能建筑的能源使用,建立建筑能源使用模型。包括建筑物綜合節能解決方案,各系統集成,太陽能、地源熱泵等新能源與可再生資源的利用模型。
按照世界能源委員1979年提出的“節能”定義:采取技術上可行、經濟上合理、環境和社會可接受的一切措施,來提高能源資源的利用效率。即盡可能地減少能源消耗量,生產出與原來同樣數量、同樣質量的產品;或者是以原來同樣數量的能源消耗量,生產出比原來數量更多或數量相等質量更好的產品。以此延伸開來,建筑物的節能可以定義為:在基本不影響建筑物功能和舒適性的前提下,盡量減少能耗。所以,判斷一個建筑物節能與否,節能多少需要有個參照物,通過和參照物比較才能得出結論。對于改造的建筑,通常可以用同一氣候條件下的歷史能耗數據作為參照。而新建建筑則相對比較復雜,日前在實際工程中常見下列幾種方式:
類比法:以類型、規模、功能相仿的建筑的能耗作為參照。主要適用于連鎖酒店、連鎖超市、連鎖商場等建筑條件相仿,管理模式相同的同一集團或管理公司旗下的建筑物。
測試法:在建筑物正常運行后,分別在各氣候條件下測試采取能耗管理措施和未采取措施的日能耗數量。通常可以在夏、冬兩季各選擇數天,采取隔日測試法,即第一天,測試采取能源管理措施日能耗量;第二天,關閉能源管理軟件測試日能耗量;以此類推。這種方式缺陷是測試的時間跨度偏長。
計算法:通過為建筑建立模型,設定參數,模擬計算出該建筑物的能耗。這種方式優點很明顯,通過模型能對建筑物的各設備能耗全面計算,為能耗管理提供方向性指導。但采用不同的軟件計算出的能耗值有差距,目前對計算出的能耗值的準確性和權威性均存在爭議,計算結果能否作為節能合同內的節能率計算依據是主要的分歧點。
2、能耗監測(Energy consumption Monitoring )
監測建筑物內的能耗使用,具體到各系統分項監測,環境參數與設備運行參數,對機電設備進行動態管理。數據可通過建筑設備管理系統(BAS系統)采集。
數據的采集和存儲是整個系統的基礎
數據內容主要包括:實時監測建筑分類 、分項能耗情況,及時報告能源及設備運行狀況,包含建筑物環境參數、設備運行狀態參數、各設備能耗數據等。獲取的參數越多、運行的周期越長,越容易得到準確的結論。但若參數過多,又會造成建設成本的大量增加,因此可根據各建筑物的具體情況把數據分為:系統運行所必須的基礎數據和輔助數據(可選數據),在管理效果和建設成本間取得平衡。
3、能耗分析(Analysis of Energy consumption )
根據能耗監測數據,進行能耗分析。沒有大量的數據就無法進行有效的分析,沒有有效的分析就無法得到正確的能源管理措施。對智能建筑中各系統,各設備用能情況進行綜合分析,與模型數據,歷史數據進行綜合比較,為節能運行提供科學依據。通過對建筑的能耗數據統計、分析,結合模型建筑物能耗對比,確定建筑物能耗對比,確定建筑物的能耗狀況和設備能耗效率,從而提供建筑物能源管理優化措施。能耗數據分析模塊是能耗管理軟件的精髓所在,目前市場上各家軟件的算法不盡相同,其效果還需市場驗證。然而,以模糊語言變量及模糊邏輯推理為基礎的計算機智能控制技術的發展將極大推動能源管理水平。
對建筑能耗數據進行歷史能耗分析、能耗比例分析、能耗分布、能耗排名等各項能耗分析,并通過圖表進行展示,幫助用戶直觀了解能耗變化情況,把握重點能耗;
系統具有能耗標桿庫,將用戶能耗情況與標桿值進行對比,實現能耗對標,幫助用戶了解與同行業能耗水平之間的差距;
系統可通過對用能費用預算完成率、用能結構、管理節能情況、安全情況及設備情況等各項評價指標的分析,對用能情況進行評估打分,有助于提升用能效率,降低用能成本;
能源管理報表:用表格和圖片的形式體現建筑物的能源使用情況、設備能耗、設備運行效率、能耗歷史曲線等,以適應不同人群的需求。系統一般應能提供WEB服務,獲得授權許可的遠程用戶能通過瀏覽器了解建筑物的能源使用狀況
4、節能控制(Energy saving control )
根據能耗監測與能耗分析,通過樓宇智能化控制各系統設備,達到經濟運行,合理運行,降低能耗。建筑物的節能措施主要通過建筑設備管理系統(BAS系統)來執行。能源管理平臺和BAS系統的完美結合,是能源控制和管理措施實現的保障。目前,能源管理和BAS還分屬不同智能化系統,兩系統的相互融合應該是智能化系統發展的方向。
節能控制采取的主要方法:
1)時序控制法:根據大樓工作作息時間按時啟停控制設備,如風機、照明等。
2)運行模式控制:根據不同的時間段,不同的工作模式設置設備運行數量與工作模式。如:夜間工作模式、節假日工作模式等。
2)溫度―時間延滯法:根據大樓內溫度保持的延滯時間,提前關閉空調主機或鍋爐達到節能之目的。
3)調節供水溫度:根據室內外實際溫度調節空調系統的供水溫度,設定合適的供水溫度減少系統主機的過度運行,實現節能。
4)經濟運行法:在室外溫度達到13℃時,可直接將室外新風作為回風;在室外溫度達到24℃時,可直接將室外新風送入室內。在這樣的情況下,系統可節約對送回風系統進行處理的能源。
5)設備等壽命運行:對樓內冷熱源主機、泵機、風機等設備進行等時間交替運行,延長設備的運行壽命,節省維護費用。
5、節能改造(Energy sources reconstruct)
系統能夠記錄每一次節能改造的過程及成果,使原來無法說清楚的能源管理,變得可量化、可比較、可評價。
四、智能建筑能源管理系統建設展望
針對能源需求日趨緊張的情況,中國政府高度重視節能與環保,積極推進節能減排、發展綠色產業和綠色經濟,建設部科技司司長賴明曾大致估算了建筑節能這個市場的市場值,“建筑節能勢在必行,建筑節能市場容量很大,據測算,有5000億元的空間。”有專家表示,“在建筑節能方面,國家推出了一系列政策,統計表明,我國節能減排市場每年至少有3000億~5000億元的市場需求,2020年我國用于節能建筑項目的投資至少是1.5萬億,建筑能源管理系統的市場前景是很廣闊的。
對此,認為建設智能建筑能源管理系統將有如下幾個方面特點
1. 全面的能源解決方案,可以節約20%-30%的能源成本控制;從建筑設計階段-建筑使用-建筑節能改造,進行全面的能源管理,包含建筑結構,建筑設備,建筑使用管理等全方面的能源控制,真正做到智能建筑全生命周期的節能降耗控制;
2. 快速安裝調試、便捷管理。操作界面更加靈活,便于人機交互。靈活科學的安裝控制方案可減少30%-50%的安裝和重新配置時間;
3. 在整個樓宇生命周期內可以靈活改造,建立能效控制中心,持續監控能源使用效率;