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住宅园区智能化的探讨

2005-07-29 00:00    【  【打印】【我要纠错】

    摘要: 本文阐述和探讨了智能建筑的基本概念和问题,分析了住宅园区智能化的特点和要求,讨论了住宅园区智能化过程中的一些问题。

    关键词: 智能建筑 住宅 园区 智能化

    1 建筑的智能化

    随着现代计算机技术(Computer)、现代控制技术(Control)、现代通信技术(Communication)和现代管理技术(Conduct)所谓4C 等高科技技术在城市建筑中的突破性应用与发展,出现了“智能建筑”(IB)的概念。我国从93 年开始,智能建筑也得到了快速发展与广泛应用。智能建筑使建筑物在使用的功能和性能上发生了深刻变革,综合高科技性能的建筑物已成为现代化城市的重要标志之一。

    自从1984 年世界上第一座智能建筑City Place 智能大厦在美国康涅格犹州建成后,智能建筑工程实践主要是应用在办公楼和商用写字楼。智能化系统包含了办公自动化(OA)、通信自动化(CA)、楼宇自动化(BA),即所谓3A 智能化。有的建筑商为了宣传,标榜建筑物智能化达到7A、8A,实际上是将自动化系统细化的结果,如将BA 分成楼宇管理自动化、楼宇控制自动化、楼宇消防自动化、楼宇安全监控自动化,楼宇空调自动控制等。虽然,这些建立在建筑物综合布线系统上的自动化设备的集成,形成了建筑物在结构、系统、管理和服务以及它们之间关联的优化,提供了高效、便捷、舒适和安全的环境与条件,使业主和用户都获得较高的经济效益。但也使智能建筑刻上了硬化的标准,好象智能建筑只是多个自动化子系统的合成,其实自动化系统只是建筑智能化的手段,而不是目的。

    建筑的智能化最基本的是要具备:“对环境和使用功能变化的感知能力;将数据讯号传递到主控制设备的能力;综合分析数据信息的能力;作出决定和响应,并发出指令的能力”.这就要求各子系统在高度自动化的同时,还要求各自动化子系统的高度集成,不然就达不到智慧型的要求。一定要避免子系统自动化中的“植物化”现象,例如刷卡出入系统,如果在系统设计中只考虑防盗问题,不考虑防火问题,当火灾发生时,该系统就会成为逃生的障碍,所以,要提出智能化IC 识别系统。另外,各自动化子系统在集成时,如果达不到协调和响应的能力,那么,就会出现部分系统设置无效的局面,使设备闲置,浪费极大。所以,必须从系统控制理论的角度,分析研究子系统的必要性和集成中的作为。在建筑智能化问题中,还要考虑的是智能化投入的效益问题。例如,为了达到智能化的目的,要在建筑物中导入许多设备和传感器、控制器,这些设备都是要耗能耗电的。一般智能建筑比普通建筑

    耗能大,而楼宇自动化控制系统,在空调和照明等方面的节省电量大概是30% 左右。所以,只能源这一项,就会加大用户的使用费用,更不用说还有其他的设备费用和服务维护费用。当然是否有效益,还要看用户在建筑物智能化所提供的高效、便捷、舒适和安全的环境和条件下的工作效益。虽然一些统计结果表明,“用于智能建筑的附加投资低于基本投资的3%,而建筑物的价值可以提高15%.在美国,智能建筑的空房率通常低于1%”.但是,这一问题依然是导致一些智能大楼空房率比较高的关键,用户很难评估自动化设备会带来多大的效益。在台湾,“根据调查,智慧型大楼、尤其是等级较高者,其空房率达25%,约占四分之一,其中有些是刚盖好的,但这不是主要原因,大楼智慧化的效益还有待进一步评估”.我们常说,智能建筑导入设备不难、设计不难,使用和管理才难。虽然美国在智能大楼推广中,提出“租户共享”观点,由业主收取房租,由共享服务公司收取自动化服务费用。

    但这种方式在我国还难以实行,业主不投入,就很难建成智能建筑。如果考虑自动化设备、综合布线系统和控制总线的前瞻性、扩展性和协议的兼容性,真的是“二十年不落后”,那建设和维护的投入还得加大。

    因而,“智能建筑”不应只是一个诱惑人的口号,一个物业的卖点。应该根据本地经济发展的需求,作好设计方案的可行性研究和系统集成标准的研究,在自动化的基础上,突出智能化的特点,而不是追逐大量自动化设备的导入和自动化子系统的多少。一般城市中的办公大楼和商用写字楼,由于用户密度大、布线和系统集成容易,以及使用性质等原因,智能化产生的效益比较明显,所以,应用也比30较广泛,称为智能大楼或智能大厦。

    2 住宅园区的智能化

    住宅园区与办公楼和商用写字楼不同。住宅园区以居家生活为主,办公楼、写字楼是以办公为主。对自动化要求的层次、功能、技术性能等各不相同。在建筑上,办公楼、写字楼是建筑空间垂直分布,平面层大都为开放型空间,用灵活轻便的墙体隔断,大楼所属的外围平面区域小,这些特点都利于布线、监控和管理。住宅园区则是大面积区域内的公寓楼群和别墅群组合,建筑空间相对分散,户间隔断要求高,市政区域的面积大、内容多。另外,还要考虑住户在生活习惯、文化素质、年龄、对自动化的要求等差异,以及物业管理水平问题。这些因素都会降低住宅园区建筑智能化的高度自动化和系统高度集成的程度。因此,住宅区智能化投入的效益比较办公楼和写字楼投入效益更加不明朗。

    住宅园区的智能化,应该体现普及、适用、实用、低成本的特点,突出园区环境安全和物业管理温馨快捷的优质服务。根据具体情况,在住宅园区的智能化设计中,分普通型、先进型和领先型考虑智能化标准。2000 年国家建设部等部门发布的《住宅小区智能化技术标准(试行)》中,对智能园区的技术含量进行了大致规定。

    笔者认为,住宅园区的智能化概念主要体现在以下几个方面:
    ①物业管理办公智能化。包括员工管理系统、费用结算系统、信息查询系统、三表出户系统、巡更管理系统、会所服务系统等;
    ②园区自动化控制。包括入园识别、停车场管理、门禁控制、周界报警、家居安防、保安监控、紧急呼救、公共照明、绿化喷洒、园区消防、水网电网、办公室及会所的空调等自动化控制系统;
    ③园区和楼宇宽带网络系统。包括宽带光纤局域网线、主干网接入、网站建设(通信服务、网络社区、内容提供) 等。

    这些方面的功能实现和集成是通过园区物理平台(结构化综合布线)、园区技术平台(计算机网络)和园区操作平台(现场控制总线)来完成的。针对计算机、电话、设备终端、数据信号的连接传输而设计的综合布线系统,应采用拓扑结构模块设计,具有灵活、易于管理的特点。网络结构的变更、终端设备的更改和重新布置,通过系统管理,经简单配置就可以实现。对于现场信号的实时检测和控制应选择性能价格比相适宜的、开放性较好的现场总线。

    至于住宅户内活动的自动化智能化(智能化公寓、家居自动化),除宽带网入户和紧急呼叫系统外,家庭自动化控制系统现在还无法普及,户内家庭总线系统还没有条件统一考虑,但住宅园区的智能化扩展到家庭,是必然的趋势。

    3 住宅园区智能化过程中的问题

    ⑴智能化只停留在园区主题和概念的宣传上。住宅园区的智能化不能只停留在园区主题和概念的宣传上,而应该切实完成基本标准的若干智能型自动化子系统和提高系统的集成度。有些园区只建成了园区局域网、办公文件电子化、可视单元对讲系统、IC 卡识别系统等一些通讯网线和独立的出入系统,就宣传为智能小区,以此为小区的主题和卖点。有些园区则相反,开发商在导入自动化设备,以及在综合布线和现场总线配线系统上,搞高标准、高规格、高投入,突出领先性和前瞻性,企图“一劳永逸”,却不考虑使用和维护的费用,不考虑使用者和操控者的能力,致使在使用时因费用问题和操控问题,让部分设备和线路关闭闲置,浪费极大,使住宅园区智能化概念成为“硬件空壳”。

    ⑵ 在配线系统上容易进入产品宣传的误区。某些产品供应商和系统集成商,为了追求自身的经济效益,扩大建筑物综合布线的用途,把综合布线等同为“建筑神经系统”,从而等同为“智能建筑”。而大多数系统集成商,是由电脑、电信等方面的公司转化的,缺乏建筑和园区电气工程的认识和经验。在他们的引导下,业主往往过于追求高标准,要求将所有弱电系统的配线用同一套配线系统,并且以为有了建筑物综合布线系统,就可以解决现在和将来所有弱电系统的配线要求。而很多弱电系统终端设备的位置较固定,网络结构也简单,无法充分利用综合布线灵活而便于管理的特性,还可能要附加许多适配器,使信号因流程不合理而损耗,造成园区智能化建设的成本居高不下。所以,一定要认清建筑物综合布线系统的特点,了解产品性能的标准、产品的兼容性、产品换代速率、产品设计结构的适宜性和产品使用的经济性等问题。

    ⑶ 系统集成的问题。系统集成是一个在多层次的体系结构上展开的工作,对设备接口、子网和通信技术的选择不仅要考虑具体应用的服务器类型及要求的各不同,还应考虑每个层次上的通信联网模式和技术选用的不同。在系统集成中,产品的选择是多种多样的,技术标准和通信协议也不同,如LonWork、CEBUS、BatiBus、EIB、BACnet 等,虽然在理论上讲这些设备在统一的标准下实现互连对接是可能的,但从实施的角度看,则造成成本过高。所以,对于智能园区最好采用低成本、有限度的混合布线比较合理。

    园区现场总线的选择,对系统集成水平的高低、系统集成的成本和智能化系统功能的扩展性都是非常重要的因素。选择一种通用、简单、可靠、成本低、适合于智能园区的现场总线是很有必要的。笔者在实践中认识到,EW 现场总线就是一种适合智能园区自动控制系统集成的现场总线技术。另外,系统集成商的选择也要慎重,除了要考察系统集成商的技术实力和工程资质外,还应该考察和评估系统集成商的持久维护能力和远程维护能力。

    4 结束语

    总之,住宅园区的智能化是一个庞大而复杂的集成系统工程,应突出住宅园区的建筑特点、使用特点和用户需求,认真研究智能园区的功能实现,提高系统集成的水平和可靠度,降低智能化建设的成本,合理选择园区智能化综合布线系统,优化计算机网络技术方案,开发建立可靠的、开放的、低成本的现场总线。在实施中要协调好设计、产品供应、系统集成施工安装等过程,使用时注意组织好物业管理、产品保证、运营保养和维护等工作和责任协调,切实保证智能化系统的良好运作,实现园区智能化服务和效益。

延伸阅读:园区 智能化
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