建筑智能化设计浅析

建筑智能化设计浅析

安瑜

（江苏龙腾工程设计股份有限公司江苏宜兴214200）

摘要：以某项目建筑智能化设计为例，简要分析智能化设计的内容、设计要点，通过智能化设计，为人们提供安全、高效、便利和可持续发展功能环境的建筑。

关键词：电气；绿色建筑；智能化

随着现代科技的发展和建筑智能化的广泛应用，建设领域在进行一场高科技的革命。住宅、公共建筑均在向着信息化、智能化、数据化、智慧化、可持续发展的方向发展。绿色建筑智能化在为人们提供便捷、舒适生活和工作空间的同时，对节能环保、生态发展及技术创新也有着重要意义。本文结合实际工程对绿色建筑智能化设计进行简要分析。

一、建筑智能化的概念

GB/T50314-2015《智能建筑设计标准》术语中对智能建筑的定义为：以建筑物为平台，基于对各类智能化信息的综合应用，集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体，具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力，形成以人、建筑、环境互为协调的整合体，为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。该定义对比于GB/T50314-2006版，关键的变化有两点，一是技术集成，二是强调了可持续发展，也就是对生态设计提出了要求。

我公司江苏龙腾工程设计股份有限公司的理念为：提供基于大数据、虚拟现实等先进技术和先进理念的人居环境设计服务，在建筑产业现代化、数字装配、绿色生态产业方面处于领先地位，致力成为人居环境设计集成引领者。

“人居环境设计集成”“绿色生态”等观念正契合了此规范的精神。

本文以我公司设计的某项目为例，对智能化建筑设计进行简要分析。

二、某项目绿色建筑智能化设计介绍

2.1项目概况：

本项目为一住宅小区建筑，主要包括住宅、地下车库、商业、幼儿园、社区配套等项目。本项目智能化系统设计按照“总体规划、分步实施”的原则，规划设计统一运筹，管线工程一次完成，设备安装调试分步实施。

本项目按照绿色建筑三星标准设计，电气设计在充分考虑建筑运营业态的同时减少能耗，提高能源利用率，合理配置电气设备系统，方便管理人员的操作控制。

本项目设置的智能化系统包括：周界防越报警系统、视频安防监控系统、访客对讲系统、出入口控制系统（门禁系统）、电子巡查管理系统、汽车库（场）管理系统、信息导引及发布系统（LED大屏）、建筑设备管理系统、建筑设备专网、室外背景音乐系统等。

本项目智能化系统设备从使用对象上分为：面向住户的智能化系统设备和面向物业管理的智能化系统设备。两类智能化系统在设计上有所侧重。与住户相关的智能化系统强调其稳定性、易用性、品牌知名度以及外观精美度。物业管理相关的智能化系统主要考虑其功能先进性和可靠性。本设计着重考虑面向住户的智能化系统设备配置，具体包括设备功能、易用性、稳定性、外观的精美度、安装部位等。

2.2周界防越报警系统

周界防越报警系统主要为加强小区对周界的管理，防止非法人员通过翻越围墙进入小区内部，补助小区安防管理，降低小区保安的工作难度。主机提供电话接口，为与110系统联网提供可能。周界报警系统在小区外侧围墙配置高压脉冲电子围栏，自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，如有人入侵时，探测器报警，监控中心声光报警器报警，同时报警主机可通过联动接口与视频安防监控系统实现联动，控制中心的电子地图同时显示报警区段、报警点的图像，可及时调动保安人员进行巡查。具有布防和撤防、防破坏和系统联动功能。

2.3视频安防监控系统

小区视频安防监控系统采用基于TCP/IP系统的全数字视频安防监控系统。由摄像、传输、控制、显示和记录等部分组成，对小区监控范围内的重要部位（主要指小区内地上集中停车区域（＞10辆车）、小区内主要道路交叉口）进行实时监控，监控图像实时显示到监控中心屏幕墙上，同时通过存储设备对视频图像进行记录。

通过智能化集成系统管理平台，视频安防监控系统既能独立运行，也可与入侵报警系统、出入口控制系统、火灾自动报警系统、电梯控制等其他智能化子系统联动，实现统一管理。

要求实现与周界防越报警系统的联动，当发生入侵报警时，该防区（或附近）摄像机监控图像自动切换到主屏幕上，并对时间触发报警录像单独存储。

2.4访客对讲系统

小区内设置访客对讲系统，来访者可通过单元门口主机呼叫楼内住户，住户可以拿起话筒与访客通话，对来访人员身份加以确认，决定接受或拒绝来访；住户同意来访者进入后，遥控开启楼门电控锁，或者告诉管理人员允许来访者进入小区或住宅楼。

本工程在住宅户内设置家居安防系统，家居安防系统通过安保型的对讲分机实现。按照规范要求户内配置如下：

在每户客厅及主卧设置紧急求助按钮。

在一、二层及顶层每户阳台及窗口设置红外幕帘探测器。

厨房采用独立式可燃气体探测器，不纳入家居安防系统中。

本工程紧急求助按钮和红外幕帘探测器均采用有线方式传输。所有室内家居报警线路均引至室内对讲主机。报警线路和对讲线路分开敷设，不共用。

住户家中发生事件时，住户可呼叫小区的管理中心，向中心寻求支援。实现小区方便和快捷的管理。

2.5出入口控制系统（门禁系统）

出入口控制系统（门禁系统）是在小区主要出入口、小区单元出入口实现人员出入权限控制及出入信息记录。本项目门禁系统采用读卡器/读卡头嵌入访客对讲单元门口机的方式，实现对小区出入口的统一管理。

门禁管理系统由读卡器、门禁控制器、电控锁、开门按钮、门禁管理工作站、门禁管理系统软件等组成。门禁控制器通过TCP/IP设备专网组网，门禁管理工作站设置在小区监控中心内。

门禁系统采用非接触式IC智能卡（又称射频卡）一卡通功能，满足车库管理、出入口管理、未来社区消费等多种功能要求。

2.6电子巡查管理系统

电子巡查管理系统是在小区各区域内及重要部位制定保安人员巡更路线，并安装巡更点，实行离线巡更。保安人员需按指定的路线和时间到达巡更点并进行记录，记录信息传送到小区管理中心。管理人员可调阅打印各保安巡更人员的工作情况，加强保安人员的管理，从而实现人防和技防的结合。

电子巡查管理系统主要由巡更信息钮、巡更采集棒、数据采集器和巡更软件组成。

2.7汽车库（场）管理系统

汽车库（场）管理系统实现快速通行，自动放行固定车辆和人工输入临时车辆的车牌号，实时监测车辆出入口以及整个车场的情况，车辆的数据通过电脑存储在数据库中，可及时统计及计费管理。

汽车库（场）管理系统采用网络型，该系统主要由出入口控制器、车牌识别摄像机、道闸机、收费系统、地感线圈等组成。

当车辆经过时，触发埋设在固定位置的传感器，系统将处于工作状态，连接摄像头光快门的光电传感器被触发，设置在车辆前方、后方和侧面的相机同时拍摄下车辆图像，通视频卡输入计算机进行预处理，由检索模块进行牌照搜索与检测，定位并分割出包含牌照字符号码的矩形区域，再对牌照字符进行二值化并分割出单个字符，经归一化后输入字符识别系统进行识别、记时收费和管理等进行全方位管理，并存储至监控中心。

车牌设别摄像机采用强光抑制型摄像机，并需配备补光装置。摄像机推荐采用高清摄像机。

汽车库管理系统间通过TCP/IP网络与监控中心汽车库管理服务器联网，工作站和服务器间通过以太网互联并配置相应的管理软件，对车辆的进出时间、收费状况、车位状况、对遥控器的使用权限和时间、车辆进出车牌识别等进行管理并打印相关记录，进行集中监控管理。

2.8信息导引及发布系统（LED大屏）

本项目信息导引及发布系统采用网络型系统，整个应用系统由管理中心主机、网络平台、多媒体控制器（播放器）及显示终端构成。

系统基于TCP/IP网络构架，多媒体控制器（播放器）具有网络接口接入小区建筑设备信息管理网络，管理主机通过网络远程实现信息以及设备控制与管理。

在小区的主要出入口处设立面积约1.5M×2.0M（暂定，具体尺寸中标后根据业主要求结合景观调整），双基色的LED电子屏一块（详弱电管综图，共2块），主要用于用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等，控制主机放在智能化控制中心内。

2.9建筑设备管理系统

本项目，主要对给排水系统、电梯系统进行监测与控制。给排水系统和电梯系统通过直接数字控制器（DDC）接入系统。

2.10建筑设备专网

本系统网络布线采用综合布线系统，支持语音、数据及多媒体通信的需求。系统主配线架设置在监控中心内。分配线架设置在现场。综合布线系统的水平部分采用超5类UTP布线系统（低烟无卤），数据主干采用4芯单模光纤，保证数据的传输速率；配线架采用超5类模块式配线架和光纤配线架。

计算机网络系统按照千兆以太网设备配置，采用星形拓扑结构形式。网络系统采用二层结构形式，即核心层-接入层。在安防监控中心内设置一台核心层交换机，在每栋适当位置设置接入层交换机。核心层交换机通过千兆链路下联到各接入层交换机，提供百兆接入服务。

2.11室外背景音乐系统

本项目室外设置公共广播及背景音乐系统，公共广播含有服务性广播和业务性广播二个功能：服务性广播，主要用于公共区域的广播和背景音乐、小区介绍，以及可能需要定时播放的内容等。业务性广播为：小区通知、找人等寻呼用途。

系统能够通过最高优先级别话筒，可分区或全区随时播报紧急通知。

三、智能化建筑中的节能设计

该项目按照绿色建筑三星标准设计，在电气智能化的设计中，充分体现可持续发展的理念，实现建筑全寿命期内的资源节约和环境保护，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。

3．1本建筑公共建筑内设置能耗监测系统，在低压进线第一级频道处按照分项计量要求（照明插座、空调、动力及特殊电力）分回路配电，在进线第一级配电处对建筑物进行总的分项计量。

照明、电梯和空调是该项目内商业、社区等公共建筑的主要耗电设备，需要重点监视能耗。在分项计量的基础上，进行分区计量，按照楼层、办公区域、商铺区域等分区，计量内容包括电能、制冷/制热量灯指标，系统可计算能量转换效率，自动生成负荷曲线、日/周/月/季/年电能报表等。

3.2所有设备专业计量测量数据进入建筑能耗管理系统，与城市数据中心互传备份。

商业、社区、幼儿园建筑内的用水、用电、用气等设备均设置计量装置，对能耗量进行实时测量，计量装置的输出数据经集装置将数据上传给数据中转站，数据中转站再将实时数据进行统一的处理，然后经过internet将其上传到城市数据中心，对数据进行存储、分析，并将不符合相关标准用量的能耗数据进行分析实行节能降耗处理。

四、智能化系统集成

智能化系统集成主要实现各系统的内部集成和联动。各系统能在各自独立工作的基础上实现信息共享，相互的联动，并能在统一的物业管理平台上实现管理。

建筑智能化系统集成的关键点在于于解决不同子系统之间的互联和互操作性问题，系统集成需采用统一的通信协议，解决不同设备之间以及系统间的通信问题。

五、结束语

绿色建筑是建筑行业发展的重点和热点，智能化建筑是实现绿色建在所要求的节能环保的关键。在建筑电气设计中，充分将新技术、新材料、新工艺应用于智能化设计，使建筑具有环保、节能、信息化、自动化、网络化、集成化等特点，满足人们对舒适、便捷、节能、高效、环保等方面的要求。

参考文献：

[1]《智能建筑设计标准》GB/T50314-2015

[2]《安全防范工程技术规范》GB50348-2004

[3]《入侵报警系统工程设计规范》GB50394-2007

[4]《出入口控制系统工程设计规范》GB50396-2007

[5]《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007

[6]《江苏省绿色建筑设计标准》DGJ32/J173-2014