某金融大厦智慧楼宇系统设计(4)(适合B方向)文献综述

 2021-11-07 10:11

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文献综述

随着电子设备和通讯技术的飞速发展,以及高度信息化社会到来,对建筑物内的信息规划和设计起了很大的推动作用,以致出现了一个新概念,即智能化楼宇。智能化楼宇通过对建筑的结构,系统,服务和管理等要素进行最后分析,设计提供一个安全,舒适,节能,高效,方便的工作环境:是传统建筑学与现在4C技术(计算机技术,控制技术,通信技术,图形显示技术)相结合的完美产物,已成为当今社会建筑业发展主流。

1.1选题的目的与意义:

随着人们生活水平的不断提高,通讯与信息技术的发展,人们对楼宇设计的要求也不断的向智能化过渡,正确设计智能楼宇的系统,是确保只能楼宇安全,可靠,舒适和有力与发展的前提。随着城市现代化建设的发展,建筑智能化,特别是公用建筑智能化涵盖越来越多的内容。现代化的商务大厦十一高度智能化为其只要功能目标的,而楼宇自动化是现代楼宇智能化的体现。楼宇设备监控系统是基于现代控制理论中的分布控制理论而设计的一个集散型控制系统,他通过中央计算机将分布在各监控现场的智能单元连接在一起,构成一个先进而完善的综合监控系统,对整个大厦的机电设备实现集中监测与控制,保证设备在最佳状态下运行,为大厦提供一个舒适,高效,安全,节能的环境。因此,不仅要求楼宇自动化控制系统具有可靠性,同时还具有开放性,灵活性,经济性。

1.2智慧楼宇概念与起源

智慧楼宇起源于最早由美国人提出的智能建筑概念。1984年1月,美国联合科技集团的UTBS公司在康涅狄格州哈伏特市建成了世界上第一座智能大厦,它是由一座旧金融大厦改建而成的都市大厦。在这座3层高,总建筑面积达10万多平方米的建筑里,客户不必自己添置设备,便可获得语言通讯、文字处理、电子邮件、市场行情信息、科学计算和情报资料检索等服务。   我国智能建筑起始与1986年,国家七五重点科技攻关项目-智能化办公大楼可行性研究,1991年通过鉴定。主要针对一些涉外酒店、高档公共建筑和特殊需要的工业建筑。主要技术国外引进,涉及机电设备控制、管理;计算机网络、火灾报警、有线电视等,系统相互独立。中国台湾的智能大楼起步较早,1989年竣工最多,1991年已建成约1300栋,其中有233栋具有较高智能化,以台北市智能大楼密度最高,台北101大厦是台湾乃至世界智能大楼的典范。中国香港智能建筑建得也较早,相继出现了汇丰银行大厦、立法会大厦、中银大厦等一批智能化程度较高的智能建筑。1989年,北京发展大厦的建成,标志着我国第一幢IB的问世。北京发展大厦涵盖BA/OA/CN(CA);但是不完善,三个系统没有实现统一控制。1993年建成的广州的广东国际大厦(总建筑面积:183600平方米63层)可称大陆首座智能化商务大楼,有较完善的3A系统。智能建筑的建设在90年代中后期形成高潮年代中后期形成高潮。

1.3智慧楼宇的主要特点:  

高度集成  从技术角度看,智慧楼宇与传统建筑最大的区别就是各智能化系统的高度集成,将建筑中分散的设备,子系统,功能,信息,通过计算机网络集成为一个相互关联的统一协调的系统,实现信息,资源,任务的重组和共享。智慧楼宇安全,舒适,便利,节能,节省人工费用的特点必须依赖集成化的建筑智能化系统才能得以实现。  (2)绿色节能  以现代化商厦为例,其空调与照明系统的能耗很大,约占大厦总能耗的70%。在满足使用者对环境要求的前提下,智慧楼宇应通过其"智能",尽可能利用自然光和大气冷量(或热量)来调节室内环境,以最大限度地减少能源消耗。按事先在日历上确定的程序,区分"工作"与"非工作"时间,对室内环境实施不同标准的自动控制,下班后自动降低室内照度与温湿度控制标准,已成为智慧楼宇的基本功能。利用空调与控制等行业的最新技术,最大限度地节省能源是智慧楼宇的主要特点之一,其经济性也是该类建筑得以迅速推广的重要原因。  (3)节省运行维护的人工费用  根据美国大楼协会统计,一座大厦的生命周期为60年,启用后60年内的维护及营运费用约为建造成本的3倍。再依据日本的统计,大厦的管理费,水电费,煤气费,机械设备及升降梯的维护费,占整个大厦营运费用支出的60%左右;且其费用还将以每年4%的速度增加。所以依赖智能化系统的智能化管理功能,可发挥其作用来降低机电设备的维护成本,同时由于系统的高度集成,系统的操作和管理也高度集中,人员安排更合理,使得人工成本降到最低。  (4)安全,舒适和便捷的环境  智慧楼宇首先确保人,财,物的高度安全以及具有对灾害和突发事件的快速反应能力。智慧楼宇提供室内适宜的温度,湿度和新风以及多媒体音像系统,装饰照明,公共环境背景音乐等,可大大提高人们的工作,学习和生活质量。智慧楼宇通过建筑内外四通八达的电话,电视,计算机局域网,因特网等现代通信手段和各种基于网络的业务办公自动化系统,为人们提供一个高效便捷的工作,学习和生活环境。智慧楼宇一体化集成管理的能力是其最重要的特点,是区别智慧楼宇与传统建筑的分水岭。同样一体化集成管理的能力大小,也反映了智慧楼宇的"智商"程度。

 

 1.4智能楼宇的发展与现状:

   随着我国经济发展的突飞猛进,社会GDP高速增长,智能建筑如雨后春笋般在全国各大、中城市广泛普及,广东地处沿海经济发达区域,人们对办公与居住的条件要求越来越高,促使智能大厦与智能小区飞速发展,尤其是处于珠三角一带的大中城市,楼宇智能化系统应用已相当普及,在广州和深圳市体现尤为突出。1993年建成的广东国际大厦为我国大陆首座智能化商务大厦,2003年3月建设部批准广州汇景新城定为国家7个康居示范工程智能化系统示范小区之一,国家相关部门于2005年2月17日印发《居住小区智能化系统建设要点与技术导则》,颁布各地小区、楼宇、建筑智能化系统配置要求、技术标准及行业准则。时至今日,智能小区现已日趋走向成熟与完善,其广阔的市场需求直接拉动了对从事建筑智能化系统管理、设备采购、系统运行与技术维护等工作岗位人才需求猛量上涨!  (1)楼宇自动化系统  楼宇自动化系统是将建筑物内的供配电、照明、给排水、暖通空调、保安、消防、运输、广播等设备通过信息通信网络组成分散控制、集中监视与管理的管控一体化系统,随时检测、显示其运行参数,监视、控制其运行状态,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备使其始终运行于最佳状态,从而保证系统运行的经济性和管理的科学化、智能化,并在建筑物内形成安全、舒适、健康的生活环境和高效节能的工作环境。健康的生活环境和高效节能的工作环境。  此系统包括环境控制系统和防灾与保安子系统。环境控制管理子系统又包括:暖通空调控制系统、给排水系统、运输设备控制系统、电气控制系统、资源循环利用系统、能源管理系统等。防灾与保安子系统包括:消防报警及联动控制、防盗报警系统、闭合电视监控系统、出入口控制系统、访客对讲系统电子巡更系统。  (2)通信自动化系统  通信自动化系统主要提供建筑内的一切语音和数据通信,这就是说既要保证建筑内语音,数据,图像的传输,又要与建筑外远程数据通信网相通,从而达到资源的共享。通信系统包括以程控交换机为核心,以多功能电话,传真,各类终端为主要设备的通信网内局域网,工作站,高速主干通信网等。它包括:语音通信,无线通信,数据通信和图形及图像通信。  (3)办公自动化系统  办公自动化系统是服务于具体办公业务的人机交互信息系统,它是利用先进的科学技术,不断使人的部分办公业务活动物化于人以外的各种设备中,并且由这些设备和办公人员构成服务于某种目标的人机信息处理系统。其目的是尽可能充分利用信息资源,完成各类电子数据处理,对各类信息进行有效管理,提高劳动效率和工作质量,同时能进行辅助决策。传统的办公系统和现代化的办公自动化的本质区别就是信息存储和传输的介质不同。传统的办公系统是使用模拟存储介质,所使用的各种设备之间没有自动地配合,难以实现高效率的信息处理和传输。现代化的办公自动化系统是利用计算机把多媒体技术和网络技术相结合,使信息用数字化的形式在系统中存储和传输。办公自动化技术的发展将使办公活动朝着数字化的方向发展,最终实现无纸化办公。  (4)综合布线系统  综合布线系统是建筑物内所有信息的传输通道,是智慧楼宇的信息高速公路。综合布线由线缆和相关的连接硬件设备组成,是智能建筑必备的基础设施。它采用积木式结构、模块化设计,通过统一规划、统一标准、统一建设实施来满足智能建筑信息传输高效、可靠、灵活性等要求。综合布线系统一般包括建筑群子系统、设备间子系统、垂直干线子系统、水平子系统、管理子系统和工作区子系统等六个部分。  (5)系统集成中心  系统集成中心是智慧楼宇的最高层控制中心,监控整个智慧楼宇的运转。系统集成中心具有通过系统集成技术,汇集各个自动化系统信息,进行各种信息综合管理的功能。它通过综合布线系统把各个自动化系统连接成为一体,同时在各子系统之间建立起一个标准的信息交换平台。系统集成中心把各个分离的设备、功能和信息等集成为一个相互关联的、统一的和协调的系统,使资源达到充分的共享,从而实现了集中、高效和方便的管理和控制。智慧楼宇在我国已成为建筑市场的大趋势,也是建筑业中新的经济增长点。各类建筑(楼、馆、场等)的智能化工程投资,约占工程总投资的5%-8%,有的已高达10%;居住小区的智能化系统建设投资平均在每平方米60元左右(占土建投资的5%-8%),如按全国每年竣工面积计算总投资为几十亿元。智慧楼宇这个新的经济增长点促成相关企业迅速增长。粗略估计,目前全国从事楼宇智能化的企业超过3000家,产品供应商近3000家。全国有152家设计院和127家系统集成商具有专项设计资质。  在深圳,智慧楼宇随着经济的持续稳健增长,其数量和水平正逐年提高,深圳居民对智慧楼宇的认可度也越来越高。目前,深圳的安防覆盖率居全国之首。深圳还是国家发改委选定的全国社区信息化建设试点城市,深圳信息化社区的技术装备程度走在全国前列。深圳智能建筑及相关行业的企业有数千家,一些国际上最新的技术、产品都能在深圳同步上市。智慧楼宇最初由单一系统向多系统拓展和延伸,逐步形成了完善的产品体系,其技术性能、产品质量以及开放性、兼容性、可靠性逐年提高。智慧楼宇工程应用由商业建筑(酒店)智能化向各种类型建筑拓展,并向相关行业延伸。系统的信号采集、传输、存储、显示由模拟、数模混合向全数字化发展。系统按需集成被广泛认可,从上往下系统集成是发展趋势,将有利用户提高管理水平,开展增值服务。经过多年的发展,初步奠定了智慧楼宇产业基础,智慧楼宇产品国产化仍有较大的发展空间巨大,行业企业应积极关注。  我国智慧楼宇的发展,最初是从传统酒店和写字楼开始,随着不同建筑类型主要功能和个性需求的不断增加,为智慧楼宇技术应用提供了广阔的发展空间,使智慧楼宇产业的服务越来越走向专业化、多元化和实用化。目前智慧楼宇的主要应用类型包括:  1)办公建筑:商务办公建筑、行政办公建筑、金融办公建筑等。  2)商业建筑:商场、宾馆等。  3)文化建筑:图书馆、博物馆、会展中心、档案馆等。  4)媒体建筑:剧(影)院、广播电视业务建筑等。  5)体育建筑:体育场、体育馆、游泳馆等。  6)综合性医院  7)学校建筑:普通全日制高等院校、高级中学和高等职业中学、初级中学和小学、托儿所和幼儿园等。  8)交通建筑:空港航站楼、铁路客运站、城市公共轨道交通站、社会停车(库)场等。  9)住宅建筑:住宅、别墅等。  10)通用工业建筑。

 

 1.5智慧楼宇发展趋势  智慧楼宇本身处于建筑行业之内,建筑的发展对智慧楼宇起到决定性和指导性的作用。现代建筑的发展趋势则主要包括了建筑智能化、绿色环保、健康特色三个方面。绿色环保  绿色环保的概念是为适应可持续发展这一当前人类所面临的课题而提出的。地球上的资源是有限的,而人类的消耗太大,人类不得不面对资源更加匮乏的境地。怎样节约资源,为后代留下足够的生存空间,应从以下两点考虑:一是建筑材料;二是造出来的房子自身消耗的能源要少。  现在,世界各国已经兴起一股绿色环保建筑的热潮。我国也已非常重视绿色建筑的开发与建设。绿色建筑能充分利用太阳能、地热等再生能源,安装太阳能热水系统、太阳能空调,收集雨水再利用,全方位采取节能降耗技术,综合能耗为普通建筑的四分之一,再生能源利用率占建筑使用能耗的20%,室内环境优质,再生建材资源利用率60%。智慧楼宇  智慧楼宇首先解决的是安全问题和设备管理问题。安全问题主要包括保安和消防。设备管理包括两个方面:一是用户对设备的要求;二是物业管理者对设备的要求。  智慧建筑从可能发生的危险源入手去构造安全环境,要将安全防范的技术及管理问题纳入设计标准,以最大限度地提高建筑安全度。国内不少地区已开始采用现代高科技,如多媒体安全防范及综合减灾物业管理系统,与社区及建筑物安全设计相结合,确保建筑物安全系统的自动化、智能化水平。健康特色  特色建筑针对现有的建筑原材料的放射性、污染性等健康和环境问题,遵循以人为本的设计理念,加强对建筑环境的监测还管控。在外观方面符合当地人文风貌,具有鲜明城市色彩和现代科技特征。 

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