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面对现实 加快发展——河南省智能建筑发展概况及分析

  建筑智能化是科学技术和经济水平的综合体现,已成为一个国家、一个地区、一个城市现代化的重要标志。 1 河南省智能建筑发展现状   从90年代初智能建筑技术引入我国后,我省设计和科技学术界即开始进行方向性探讨。由于当时经济和信息网络发展水平的限制,建筑界设计人员对建筑智能化这一发展趋势认识不足,没有为建设方提供与社会发展相适应的新设计思想和新内容。建设方对建筑智能化没有认识也没有要求。因而这一时期建设的楼宇今天都面临着改造,主要原因是通信基础设施已落后于信息时代的发展需要。    90年代中期,随着计算机和信息网络技术的发展,计算机及网络技术的应用日益普遍。为实现办公自动化,为了与计算机信息互连,我省一些对信息时代有认识的先知者,在新建设商业服务楼、办公楼、科研楼、金融楼、航站楼等建筑物时,首先考虑综合布线建立相对应的计算机网络,实现数据交换和资源共享。同时,计算机技术的发展,使微处理机的功能不断加强,从而推动了楼宇控制系统的迅速发展。现在的楼宇控制系统中,不仅有保证楼内设备可靠运行、最大限度降低消耗和管理成本的电力供应管理系统、环境管理系统,有确保建筑内人身和安全、防御灾害的和突发事件的火灾自动报警及联系系统、防盗报警及安全监视系统,以及大楼管理服务系统等。而且,新的楼宇控制不断出现,例如门禁系统、停车场管理系统、多媒体音像系统等等。因为这众多的楼宇控制系统,不仅节能、安安、便利、高效,而且可创造优雅、舒适的环境,提高大楼的科技含量水平。这样建设方开始把楼宇控制系统纳入工程设计的要求。    1993年至今,我省已有几十栋建筑采用了建筑智能化技术。郑州数量最多,其次是洛阳,再次是新乡、安阳、信阳、商丘、平顶山等城市。从采用综合布线上升到建筑智能的高度,正是我省建筑业向智能建筑迈出的重要一步。从建筑智能化在我省的发展来看,洛阳最早的智能大厦是国际金融大厦,系统最全而且目前运行状况较好的是“中国农业银行洛阳分行”,1994年开始设计,1999年4月开始正式运行,但是由于设计比较早,系统没有集成;现在正在施工的“洛阳市公安局通讯指挥中心”系统也比较齐全,最终还要看施工完成后的情况。郑州比较成功的是“黄委会防范调度指挥中心大厦”,黄委会防范调度指挥中心大厦是黄河流域的防范指挥调节、防洪抢险、信息汇集和分析处理、会议、办公、学术交流等功能为一体的综合型智能大厦。从1999年5月开始运行至今近3年,除个别地方,如有污水池房间的离子探头浓度降低较多需更换外,上述各系统运行均正常,尤其是楼宇自控系统和布线系统的使用不仅节省了大量的人力,还产生了一定的效益。这是目前河南智能大厦比较成功的例子。    郑州裕达国贸大厦要求很高,建筑面积14.47万m2,由于投资不到位,使BAS系统没有安装成功。最近投入运行的如河南日报社的“报业大厦”、河医大“病房大楼”等建筑都属于试运行的调试用。    在智能住宅小区方面,很多地方都以智能化为炒点,国家建设部只在郑州批准了两个示范小区,都还没建设完成,只是局部开通,还没有形成整体智能化。在系统集成方面都是以独立子系统为主。    我省智能建筑的发展和其他有相同之处,是从综合布线的应用开始,尽管综合布线目前在我省的应用已日趋普及和成熟,但其应用仅限于解决通信问题,并没有起到系统集成的平台作用。智能化系统中除消防和保安系统应用的多之外,其他智能系统的应用才刚刚开始,而且这些系统在建筑中是独立设置的,即只是系统的组合而不是系统的集成。 2 建设适合河南省现实的智能建筑   业主根据建筑物的专业范围的内容,来决定建设什么样的智能化建筑。根据我省的经济发展,各大银行电子化、证券电子化、财政、统计、税务各部门的广泛推荐使用计算机科研部门和设计部门使用计算机己十分普及;软件产业正在兴起航空、水运、铁路、公路运输的调度指挥中心已在实行计算机化;电网和电厂调度基本上实现了计算机管理;电子贸易的份额也越来越大,电子货币与信用卡购物已不再陌生;Internet网在经济发达的城市日渐普及;政府也在大力加速上网进程。    由于对外开放一些国家和经济发达地区在我省的商业派出机构越来越多,外商独资、合资企业越来越多。他们的业务需求对信息和通信依赖程度越来越高。    另一方面,由于现代高档建筑在我省已经得到长足发展,各类建筑设备的自动化、智能化体系,如电力供应与管理系统、照明控制与管理系统、暖通空调和给排水的控制与管理系统、火灾报警与消防控制系统、保安监视与控制系统、广播系统与卫星接收系统、停车场管理与监控系统等,以及物业管理已得到普遍的应用。时代对建筑环境的要求有:新鲜的空气、适宜的温度、适当的光线、既要有室外的景致又要相对的隔离、独立的和安全工作问,又要具有多媒体功能的计算机网络系统,同时符合人体工程学的家居环境。这些系统与要求使高档建筑向智能化建筑过渡有了良好的基础。    计算机技术与通信密切结合的产物,是由各自独立具有自主功能通过信息手段相互连接起来的计算机组成的复合系统。对信息和通信方面的要求,会发展成为潜在的对智能建筑的需求。    从目前情况看,我省电信业的电话网和移动通信网已经具有一定的规模,但以数据传输和自动信息处理为代表的非话业务方还处于很幼稚的状态。我省现有的大型建筑还没有一座实现了一体化集成管理,没有一座真正的甲级或乙级水平的智能大厦,都不具备一体化的建筑物管理系统(IBMS)。根据已建成运行和正在调试的建筑智能化系统来看,设计是按乙级标准,而从开通情况来看也只能有40%达到丙级的水平,其余的只能称作“类智能化建筑”。这些建筑大都有一个比较完善的,子系统和各自独立的BAS系统,有程控交换机与综合布线系统,还拥有卫星通讯、微波通讯、无线通讯等手段。它们都拥有数套计算机系统及终端来支撑其日常各自业务,其“3A”系统都是独立的,在这些系统之上没有建立一个由大型计算机控制的集中管理系统,而且控制中心也是分散的各子系统相对独立,有些部位还不合理。其楼宇、消防、保安等自动化系统相互独立,自成体系,互联性差,当发生全局性事件时,没有其他系统配合联动和集中解决事件的功能。可以说这些建筑是属于比较初级的智能建筑。    信息技术革命对生产力的推动,劳动生产率的提高,电子商务的扩展,可以改造我省滞后的零售业的陈旧的供货环节,来提高工业的效率,促使社会前进。但在社会信息化进程刚开始,还没有发育壮大及技术力量不足的限制了向高级形态的智能化建筑提供设备和维护管理。所以,我省现阶段在经济、技术力量不足的情况下,我们提倡这种适用的初级形态的智能建筑。 3 投资需进行分析的问题   智能建筑最主要的特征,就在于它的“智能化”,即是建筑物内具备一个通信链路,对整个建筑物的信息进行处理。信息处理以对象和处理方式来区分,基本上分为模拟信息源的实时监控和数值化信息的分时管理。这二类处理涵盖了一幢建筑物日常管理对人员、设备、环境等一系列相关信息的自动化控制和自动化管理。以实现信息、资源和任务的共享,达到多、快、好、省的经济指标,高效率的目标。 3.1 建筑智能化系统工程实施的基本要素    我们知道建筑智能化系统工程,存在着系统的设计、产品选型、工程实施、运行管理四个基本要素。如果,在认识上、技术上和管理上不了解建筑智能化系统工程的复杂性、相关性和系统集成的必要性,就会导致出现以下的问题。 1.投资与需求不符:在设计时,不根据实际需求选择智能系统,面面俱到地接纳各种智能产品,盲目追求先进设备,不采取有重点的投资策略,提倡设计施工同步,造成不切实际,返工浪费严重。 2.系统工程集成商选择失误;业主搞不清国内外一些公司是系统集成商,还是工程承包商或设备供应商,盲目签约,造成施工质量差,施工安装调试界面不清,扯皮现象严重,只供应产品而无安装能力,也无集成能力,更无协调能力,就是独立子系统也无法集成,造成系统迟迟不能投入运行。甚至出现智能建筑产品“水货”,订货与标准不符合等严重现象,该使接口、系统无法开通。使智能大楼“智能”,出现“空置”瘫痪状态,流失智能投资费用。 3.管理方面应从建筑智能化系统工程的全过程出发,建立相应的管理体系。即从申报、审批、招标、计标、议标、施工、验收等设计施工到系统开通的管理体系。建立操作规程及管理办法。培养综合型、懂技术、懂操作的高水平管理人才。   以上三方面处理不当的结果是造成大量资金积压和浪费,流失智能投资费用,实际效益和效率甚低。要认识到建筑智能化系统工程的技术复杂性,要掌握在建筑、计算机、控制、通信与网络、系统工程等跨各类不同专业技术之间的相关性。帮助业主在建筑智能化系统工程中牢固掌握实施过程的四个基本环节,就会起到事半功倍的效果。 3.2 建筑智能化系统工程要求的整体性    建筑智能化系统工程的规划、设计、实施必须与功能需求做到统一。即需求与经济统一、需求与技术统一、需求与实际统一。这些需求的统一必须是以功能为前提,以高效、舒适、便利为目的。    社会的信息化进程产生了智能建筑,而不是智能建筑推动社会向信息化迈进。    我们应依据当前的政治、经济、文化教育、交通、社会信息化进程、国内外贸易及商业流通状况、旅游事业的发达情况,按城市和地区,面向有真正需求的与信息产业或与信息处理密切相关的产业(行业)去发展智能建筑。根据这个原则,需求可分类如下。 1.从地理位置分类主要是根据地区和城市的发展状况去定建筑智能化系统工程的需求。我省主要的中心城市是郑州、洛阳两城市,其他城市和地区可在国家经济发展整体过程中去突破,争取智能化系统工程的发展需求。 2.从行业需求分类:各行业的信息化程度,功能管理的复杂性,自身的经济条件和技术条件是产生对智能化系统工程需求的真正动力。   ○ 金融业;省级各银行、保险公司、证券交易大厦。   ○ 政府机构:省级财政局、税务局、统计局、省市政府办公大楼。   ○ 交通运输业:航空港、海关、铁路、公路调度指挥中心。   ○ 电力部门:电网调度指挥中心。   ○ 行业管理机构:行业总会,集团总公司办公大厦(总部)科研楼。   ○ 通信业:通信枢纽大厦。   ○ 房地产业:涉外及高档写字楼、别墅住宅及高档住宅。   ○ 防灾:大城市的各类防灾、救护指挥中心。   ○ 新闻、文化业:省级电台、报社、出版社、图书馆。   ○ 科研、教育部门:重点大学的科研楼、重点科技单位科研楼、大型设计院科研业务楼。   ○ 医疗:少数有省级实力的大型医院。 3.3 综合布线与智能化的关系    综合布线能在同一媒体内传输语音、数据、图像,在智能建筑中组成一套标准、灵活、开放的布线系统。其优点如下。   1.可靠的实用性布线系统能够充分适应现代和未来技术发展,实现话音、高速数据通信、高显像度图片传输,支持各种网络设备、通信协议和包括管理信息系统、商务处理活动、多媒体在内的广泛应用。   2.先进性:布线系统作为整个大楼的基础设施,采用先进的科学技术,保证系统具有一定的超前性,使其能够支持未来的网络技术和应用。   3.灵活性布线系统对其服务的设备有一定的独立性,能满足多种应用的需求,每个信息点可以联接不同的设备,如数据终端、模拟或数字式电话机、程控电话和分机、个人计算机、工作站、打印机、多媒体计算机和主机等。布线系统可以连接成星型、环型、总线型等多种不同的逻辑结构。   4.模拟化:布线系统中除去固定于建筑物内的水平线束外,其余所有的设备是可任意插拔的标准组件,以方便使用、管理和扩充。   5.扩充性:布线系统是可扩充的,以便在系统需要发展时,可以有充分的余地将设备扩充进去。   6.标准化布线系统采用和支持各种相关技术和国家标准及工业标准、国际标准,这样可以使得作为基础设施的布线系统不仅能支持现在的各种应用,还能适应未来的技术发展。    在建筑物内采用了综合布线“不等于”实现了智能化。    采用了综合布线系统“不等于”不要其他布线系统。把那些固定不变的,传输不到Mbit的系统(如保安摄像机、BA系统的监测文件、火灾控制器等,又如把CCD型摄像机纳入综合布线系统后,清晰度严重衰减,得不偿失)纳入综合布线会造成很大浪费。    信息插座越多,“不等于”智能化水平越高。    综合布线的选用与否是要从功能上的需求出发。但综合布线是智能建筑的基础,是高速信息双向传输的神经系统。目前国外100%采用综合布线系统,原因是它是实现高技术系统集成的必要的物理介质。 3.4 建筑智能化系统工程集成    建筑智能化的实质是系统集成,是功能集成化、技术集成化、子系统集成与融合和软件集成的产物,其目的是实现建筑内信息、资源和任务的共享及综合管理的需要,是智能化建筑与传统建筑根本的区别。系统集成度已成为智能建筑的智能化程度和管理水平的评审标准。    系统集成是综合布线和计算机网络技术把智能建筑的各主要子系统,从各个分离的设备、功能和信息集成一个相互关联、协调、统一的系统。根据这个概念可将智能建筑管理系统分为如下三级。   甲级:智能建筑物管理系统IBMS一体化集成系统。   乙级:楼宇管理自动化系统IBMS系统集成(准集成系统)。   丙级:楼宇监控弱电系统、独立子系统(可集成系统)。    现在讲集成一提就是把OA、CA、BA一体化集成,否则就不叫智能化建筑。实际上集成应根据不同的需求分层次集成。BA系统的各子系统也可按BMS方式进行集成。    应以最大限度满足用户的需求,其中包括众多功能的需求,投资与投资回报率方面的经济需求,以及物业管理经济方面的要求。考虑集世界各公司与厂家的产品或系统之长,优选最适宜本工程的产品,通过开放的系统与标准通信协议,将各子系统或设备有机地综合在一起,以最小的投资全面满足用户的需求及长期运行的经济性。在确保系统功能与可靠性的基础上,充分考虑新技术的发展,要提供足够的适应性、灵活性和可扩展性。    集成对投资的影响很大,方法能上能下、方式上都有差别,等级选定得和需求联系起来。如上海博物馆是准集成就满足了功能需求,目前是国内领先水平,国际先进水平。    在技术处理方面,采用集中控制方式耗资大,可靠性差,如采用集散式就可集中监视、集中管理、分散控制,价格低,90年代大都应用此法。集散型存在着系统封闭,互操作性差,设备利用率低,更新扩容困难等缺点。采用分散式是目前最新发展,主要是进行监视其下层智能接点独立运转,并能方便地实现点到点通信,大大提高了可靠性、可扩展性及降低造价。为此,分散型(开放型)是当前重要的发展的热点。    总之,系统集成的最终目标和最高层次是系统应用需求功能的真正实现,是在等效和互补的原则上各组成要素的融合与提升,通过连接可以提高可靠性和协调性。

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