智能建筑论文范文

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智能建筑论文

篇1

一.华东地区智能建筑的发展概况

华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场,是中国经济最发达地区之一,智能建筑市场(包括大厦及小区)启动早,市场大,今后将有更大的发展,是WTO以后国外企业必争之地,也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚,据不完全统计,迄今为止,上海已新建智能大厦四百多幢,智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”,新建浦东国际机场,上海大剧院,上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢,小区一百五十多个;南京中信大厦,总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。

浙江人杰地灵,是我国东南沿海技术和经济发达地区,也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼,在浙江省首次开通了楼宇自控系统,堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼,从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕;1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑,其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座,主要集中在杭、宁、温地区。

二、入世对中国智能建筑业的要求

我国已加入WTO,进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场,必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则,将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异,调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨,形势紧迫。

我国加入WTO后经济发展的国际化,必将对各种建筑,尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不仅对新建的办公楼,而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。

WTO对我国智能建筑要求具体表现在:

1.根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。

2.按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。

3.随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。

三.华东地区优势

1.学会健全,学术活动活跃。

以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家,在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织,成员有高校、设计院及企业技术人员几百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会(上海历届智能建筑大型展览会)、验收评估上海甲级智能化大厦(如上海久事复兴大厦等)起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授(正副会长)的贡献已载入中国智能建筑历史,功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长,在国内也有较大影响。

1996年,以南京建筑工程学院(现改为南京工业大学)建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会,在国内也是较早成立的智能建筑学术组织,成员有二百多人,每年举办学术年会,奉行“技术开放,市场开放”方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。

2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长,但青年一代学会领导骨干力量成长很快,成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面,做了大量的工作。

2.编写出台智能建筑标准。

1995年上海市出台智能建筑设计标准(DBJ08—47—95),它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成,是中国历史上第一个智能建筑标准,为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下,以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国(乃至世界上)第一个智能建筑设计标准(GB/T50314—2000)开创了中国智能建筑新纪元,填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。

1998年,在江苏省建委领导下,在温总关心指导下,江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准(DB32/181—1998),1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准:

(1)江苏省建筑智能化系统工程检测规程DB32/365—1999

(2)江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准DB32/366—1999

(3)江苏省建筑智能化系统工程评估标准DB32/T367—1999

构成了整套标准,促进了省内IB的发展;2001年中信实业银行南京分行大楼(28层4.2万平方米)通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。

3.撰写论文、编写著作,成果丰厚。

1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选,其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大,开创了全国建筑建筑论文的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作—《智能建筑设计技术》。目前正在修订将出第二版。上海举办了历届高水平智能建筑报告会,如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。

上海同济大学程大章教授等编写出版了《住宅小区智能化系统设计与工程施工》(同济大学出版社2001.6)以及《智能化大楼的建筑设备》(中国建工出版社1997.11)。

上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出《智能建筑物业管理》一书(电子工业出版社出版)。

浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作:《智能建筑—原理、规划和设计》(1999.2)以及《智能建筑实用技术》(2001年)。

4.华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场

目前上海正申办2010年上海国际世博会。预计2008年上海高层建筑将达2000幢,据国外某公司称,世界最先进的智能建筑新技术可去中国上海参观。江苏目前正兴建南京地铁工程(8个站,投入72亿),南京玄武湖隧道工程(3公里),由于江苏省申办成功2005年全国第十届运动会,日前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个,将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京市在河西新城开工投入120亿,打造十大标志性建筑。南京国际经贸广场,维多利亚国际商务中心,夏华国际广场、南京中大科技大厦、联强大厦、紫鑫中华广场、欧洲城、东成大厦、浙江国际贸易中心、东渡大厦等。南京市将兴建十大体育工程:全民健身中心、皮划艇激流回旋场地、马术赛场、中山门竞技中心、击剑比赛训练馆、龙江体育中心二期网球工程、南京中山国际公园、环湖体育带及南京足球训练基地。

目前浙江在建的智能化大楼约有上百座,市场红火,其中有杭州凯悦大酒店、杭州国际金融大厦、杭州国税局大楼、浙江省高级人民法院、杭州日报大楼、杭州海关大楼、杭州第二长途电信枢纽大楼、浙江省人民大会堂、杭州滨江区行政中心、元华广场、湖州市中心医院、义乌中心医院、湖州市能源调度中心、湖州市行政中心、嘉兴市行政中心、东阳市行政中心、安吉县行政中心、永康市行政中心、温州晚报社大楼等。杭州地铁工程也已启动。浙江省智能建筑近两年后来居上,已兴建上百栋智能大厦,数百个智能小区,近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦等均以大量巨额资金投入,近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前茅。

5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商

在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家,其中上海市27家,杭州地区20家,南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程,取得了营建大中型智能工程的经验,有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。

四.做好工作、迎接WTO挑战

1.认清国际智能建筑发展趋势,推动智能建筑健康发展。

2l世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。从总的方向,国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术,探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。

当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等,都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。

但是,智能化技术只是手段,智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说,“可持续发展技术”才是2l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而,除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外,新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展,正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中,实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前,欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害,节能、节水,消除电磁污染,资源可持续利用,建筑人工生态环境等等:也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑,“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。

2.认清与国际先进技术的差距,努力向国际标准靠拢。

2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求,在时间空间中结合起来。

由于智能化建筑系统是多学科、多技术的系统集成整体,因而开放式可互操作性系统技术的规范化、标准化,就成为实现智能化建筑及其产品设备与系统的产业化技术水平的核心关键。目前国际楼宇业界公认认同较先进的开放式系统行业协议标准技术有两个:一个是美国Echelon公司的LonWorks技术的LonTa1k标准协议;另一个是美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的《楼宇自动控制网络数据通信协议(BACnet)》BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型”(OSI)的。因此两者在开放系统技术上是可以互相补充互为依存的,前者着重现场控制域,后者着眼于信息应用域。而且BACnet的协议层次里数据链路层和物理层的五种选择中就包含有LonTalk协议。况且两者技术都正在不断地完善发展,至于我国智能化建筑在开放式互操作性系统技术发展研究上严格讲尚未真正起步,差距颇大,亟待投入。南京工业大学智能建筑研究所正在开发国产化楼宇自控新系统。

3.努力搞好学(协)会工作

按照WTO的原则和规定,加快行业协会自身适应市场经济体制规则,调整优化行业的组织机构,成为增强行业自律的自治组织,协助政府建立一个有序和公平的竞争市场。建设部已批准即将成立中国勘察设计协会工程智能分会。这是我国加强管理智能建筑业的大事,华东地区作为地方学(协)会要在上级学(协)会的领导下努力做好贯彻执行工作,加强市场管理,防止低价恶性竞争,保证工程健康实施。有条件时争取成立地方行业协会。

5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商

在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家,其中上海市27家,杭州地区20家,南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程,取得了营建大中型智能工程的经验,有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。

四.做好工作、迎接WTO挑战

1.认清国际智能建筑发展趋势,推动智能建筑健康发展。

2l世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。从总的方向,国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术,探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。

当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等,都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。

但是,智能化技术只是手段,智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说,“可持续发展技术”才是2l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而,除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外,新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展,正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中,实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前,欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害,节能、节水,消除电磁污染,资源可持续利用,建筑人工生态环境等等:也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑,“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。

2.认清与国际先进技术的差距,努力向国际标准靠拢。

2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求,在时间空间中结合起来。

篇2

1.1空调设备节能控制分析供给空调系统的能量由热源和冷源系统产生,经水系统传递给风系统,再由风系统将能量传递给被调节的房间,以达到所要求的室内温度与湿度。能量传送过程中,水系统输送能源所耗的能量为泵的电能,风系统输送能源所耗的能量为风机的电能;冷热源系统工作所消耗的电能与泵和风机所消耗的电能之和即空调系统总耗能量。空调设备的节能控制主要就是对上述三部分能量消耗的有效控制。空调系统供给房间的冷量主要有7方面的热量消耗,包括照明散热量、人体散热量、透过外窗的日射得热量、人体/物料以及设备的湿负荷、渗透空气散热量、物料与设备散热量、通过围护结构传入室内的热量。其中,透过外窗的日射得热量、通过围护结构传入室内的热量以及渗透空气散热量的大小由室外温度决定;照明、人体、物料以及设备散热量共同组成了房间的热负荷,空调的制冷负荷就由这几部分决定。空调耗能系数(CEC)是分别从建筑物的节能性能以及设备的能源利用效率两方面来进行综合评价的,它是通过在全年假想负荷的前提下计算设备系统的全年能源消耗量,来评价设备能量利用效率的指标。根据CEC的计算公式以及相关研究表明,基准型空调系统的CEC大约在1.6左右,节能型空调系统的CEC大约在1.1左右。CEC的值可用于判断空调系统的节能性,根据这个值对节能措施适当调节,从而降低智能建筑的总体能耗。PAL是一个评价公共建筑护结构保温、遮阳等其他设施保温性能的指标,可以作为评价公共建筑中央空调系统的辅助指标。建筑物围护结构的保温性能直接决定了空调房间的冷、热负荷,若要节约空调系统的能耗,就必须改善围护结构的保温性能。

1.2给排水设备节能控制分析智能建筑给排水能耗主要来自设备用水损耗和用电损耗。用水损耗包括生活给水能耗与消防给水能耗。生活给水系统供给烹饪、洗涤、沐浴以及日常饮用水,消防给水系统供给消防栓以及自动喷水灭火给水系统用水。影响智能建筑用水损耗的因素有2点:(1)给水管网的渗漏损耗。给排水管网在建筑物内以暗埋方式进行铺设,给水压力、给水管材的质量、水管铺设方式及其受腐蚀程度等都是造成积水管破损的原因所在,渗水问题也是目前给排水系统的主要能耗所在,因此加强对上述几点因素的控制,是有效降低用水损耗的关键措施。(2)用水终端设备损耗。用水终端设备包括所有房间用水设备,如马桶、洗碗龙头、洗漱龙头等,这些终端设备的损坏往往也给整个给水系统带来大量的用水损耗,而影响用水终端设备的因素又包括设计、制造质量及受腐蚀程度等,因此加强对这几方面因素的控制也能有效降低用水损耗。用电损耗包括水泵用电损耗以及消防系统自动喷淋系统用电损耗。水泵运转损耗的影响因素有2个,即建筑物高度以及用水量。当建筑物高度超过30m时,要采用二次水泵供水,二次水泵本身已经增加了电能的消耗,且二次水泵与一次水泵的转接也免不了有电能的耗损。同时用水量越大,水泵电机消耗的电能就越多。自动喷淋系统用电损耗主要来自于长期供电的损耗,由于消防供水系统必须保持一直有水可供,所以喷淋系统必须长期保持备用状态,这里的电能损耗取决于喷淋系统的设计功率。

1.3照明设备节能控制分析随着建筑业的迅速发展,电力的需求量也在不断攀升,电力供应紧张的局面将在相当长的一段时期内一直存在,所以节能减排刻不容缓。智能建筑照明设备能耗包括大楼照明系统耗电与用电设备耗电。在大楼这种人员比较多的地方,我们设计的照明系统需要做到能源的合理利用,在有人的地方必须设计有足够的照明;在人员活动较少的区域可以采用间断性照明,比如现在比较流行的声控、温控、红外传感器控制等;在没有人的区域,严格熄灯灭光,以节约能源[3]。

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1前言

为了创造安全舒适便利的生活工作环境,实现设备监控和节能[1],智能建筑采用了大跨度框架式建筑结构,并以综合布线系统为联系纽带,配置建筑设备自动化系统、办公自动化系统、通信自动化系统。一般认为,火灾监控系统是智能建筑中设备自动化系统的一个子系统,是智能建筑防火安全体系的核心与消防系统集成的关键。据此,本文分析探讨当前火灾监控系统的基本结构和应用形式,结合智能建筑特点及其防火安全要求,说明火灾监控系统在智能建筑中的应用现状和发展趋势。

2火灾监控系统的基本结构与性能特点

国家标准《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-1998)规定,火灾监控系统一般由火灾探测器、输入输出模块、各类火灾报警控制器和消防联动控制设备等共同构成,其基本构成原理。

由于火灾信息探测与数据处理方式、火灾探测器与火灾报警控制器之间的配合等,决定着火灾监控系统的功能与结构形式,因此,火灾监控系统根据火灾探测器与控制器之间连接方式、火灾报警控制器中火灾信息处理方式和网络通信能力、系统设计所基于的技术特征等,可分为下列几种基本结构形式:

2.1多线制系统结构

多线制系统是基于工业生产过程点对点控制方式开发的传统型系统,其结构特点是火灾报警控制器采用直流信号巡检各个火灾探测器,火灾探测器和火灾报警控制器之间采用硬线对应连接关系,一般系统线制为an+b(n是探测器数;a=1,2;b=1,2,4)。随着微电子技术发展,先进的多线制系统采用数字编码技术,最少线制为n+1.多线制系统由于工程设计、施工布线和系统维护复杂,已逐步淘汰。

2.2总线制系统结构

总线制系统结构的核心是采用数字脉冲信号巡检和数据压缩传输,通过收发码电路和微处理机实现火灾探测器与火灾报警控制器的协议通信和整个系统的监测控制。总线制系统的结构特点是系统线制为an+b(n是探测器数;但a=0;b=2,3,4等),一般是二总线或三总线制,体现了智能建筑中系统集成、综合布线的技术特点;当火灾探测器与火灾报警控制器之间、各种功能模块与火灾报警控制器之间都采用总线连接时,称为全总线制系统,其工程布线灵活,可通过模块联动或硬线联动消防设备,系统抗干扰能力强,误报率低,总功耗小。

2.3集中智能系统结构

集中智能系统结构一般采用总线制和大容量通用火灾报警控制器,其特点是火灾探测器主要完成火灾参数的采集和传输,火灾报警控制器采用计算机技术实现火灾信号识别、数据集中处理储存、系统巡检、报警灵敏度调整、火灾判定和消防设备联动等功能,并配以区域显示器完成分区声光报警。显然,建立在总线制基础上的集中智能系统能满足智能建筑中系统集成的基本要求。但是,系统中火灾报警控制器要及时处理每个探测器送回的数据并完成一系列设定功能,当建筑规模庞大、探测器及消防设备较多时,单一主机可能出现系统应用软件复杂庞大、火灾探测器巡检周期过长、系统可靠性降低和使用维护不便等不足。

2.4分布智能系统结构

分布智能系统结构是在集中智能系统优势基础上形成的,它将火灾探测信息的基本处理、环境补偿、探头污染监测和故障判断等功能由火灾报警控制器返还给现场火灾探测器,免去控制器大量的信号处理负担,使之能从容实现火灾模式识别、系统巡检、设备监控、数据通信等功能,提高了系统巡检速度、稳定性和可靠性。显然,分布智能系统结构强调总线上有效数据传输,对火灾探测器设计提出了及时性和可靠性方面的更高要求,通常是采用专用集成电路设计(ASIC)技术来降低分布智能系统中高性能探测器成本,提高性能价格比。显然,分布智能系统结构符合智能建筑系统集成思想和综合布线的性能要求。

2.5网络通信系统结构

网络通信系统结构可在集中智能或分布智能系统基础上形成,特殊之处是将计算机数据通信技术应用于火灾报警控制器,使控制器之间能够通过Ethernet及TokenRing、TokenBus等通信协议,以及专用通信线或总线(RS232、422总线、485总线)交换数据信息,实现火灾监控系统层次功能设定、远程数据调用管理和网络通信服务等功能。显然,网络通信系统结构既可专用通信网络实现,也可基于开放式的现场总线技术实现,再配以分布智能数据处理方式,能适应高性能火灾监控系统的发展需要,为城市消防数据信息网络系统建设奠定基础并满足未来发展需要。

3火灾监控系统的设计应用要求

国家标准《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-1998)中规定,火灾监控系统有三种基本设计形式:区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。火灾监控系统应根据被保护对象的特点和要求,综合考虑建筑物的规模性质、火灾载荷、火灾危险性、疏散和扑救的难易程度、火灾事故的可能后果等因素,确定相应的系统设计形式并完成设备配套。围绕智能建筑,国家标准《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2000)强调系统集成及其实现,要求按照智能建筑甲、乙、丙三级设计标准合理配置火灾监控系统。因此,综合考虑智能建筑特点和防火安全要求,其火灾监控系统一般采用控制中心报警系统设计形式,并需具备下列性能要求[2]:

(1)具有模拟量或智能化火灾信息探测处理方式,实现数据连续采集和有效传输;

(2)具有总线制系统结构,便于实现系统集成思想和增强系统工程适应性

(3)具有及时可靠的火灾探测报警能力,系统误报率低、稳定性和兼容性强;

(4)具有火灾探测器环境补偿、灵敏度分时自动调整和基本火灾模式识别功能;

(5)具有数据共享、电源及设备监测、网络化数据通信和消防设备优化管理功能;

(6)具有良好的人机界面和服务于系统的综合管理软件。

必须指出,智能建筑一般用于高可靠性、高安全性、舒适性强、反映要求灵敏的对象,或是能源消耗高且有很大节约潜力的对象。所以,智能建筑并不强调是否具有最先进的火灾监控系统,而是强调在满足智能建筑提出的火灾信息探测处理、系统结构和火灾识别三项基本要求前提下,火灾监控系统能与智能建筑中各子系统有机地联系在一起并发挥作用。

4智能建筑中火灾监控系统的应用形式

根据智能建筑结构形式、保护等级、物业管理方式等的不同,火灾监控系统作为智能建筑消防系统及设备的集成中心。

4.1中控机系统形式

中控机系统应用形式如图2示,它由集中智能式火灾报警通用控制器、楼层显示器、类比式火灾探测器及模块连接的普通探测器构成,总线制,也可支状布线,系统基本容量500编码点左右并可扩展成系列。智能建筑要求这类系统中火灾探测器能够采集现场参数及特征,火灾报警控制器存储火灾特征数据并可对采集数据集中进行多级类比判断处理,能够可靠识别并判定火灾。中控机系统形式的典型产品有Simplex4100、NohmiR21Z等。此外,按分布智能系统结构也能构成图2系统形式。

4.2主子机系统形式

主子机系统应用形式如图3示,它是由集中火灾报警控制器加区域控制器,或是由通用火灾报警控制器加功能子机(完成楼层显示和区域管理功能,或仅完成区域管理功能),并配以类比式或分布智能式火灾探测器和模块连接的普通探测器构成,总线制,一般采用多机大容量,适于大型工程。在智能建筑中,主子机系统形式一般采用小容量标准化火灾报警控制器多网方案,火灾信息处理采用集中智能或分布智能方式,数据通信要求高,系统组态灵活,适应性强,典型产品有NittanNF-3E、Simplex2120、FCI7200等。

4.3节点机系统形式

节点机系统应用形式亦如图3所示,它可基于LonWorks技术实现并采用网络通信及总线制系统结构,特点是火灾探测器一般采用类比式或分布智能式数据处理,火灾探测器中可采用Neuron芯片取代原有的CPU;通用火灾报警控制器借助LonWorks技术的开放性而形成节点机,实现基本功能或基本配置相同,既可作上级管理主机(需扩展功能)也可作区域报警子机使用;通用控制器之间采用以太网(Ethernet)或专用传输网络(如effeff公司GEMAG网络,JohnsonControls公司METASYS网络等)实现数据通信。一般,节点机系统形式中通用火灾报警控制器之间采用支状或环状联接,可与楼层显示器配合分区;通用控制器基本容量多采用99报警地址+99模块地址的标准化设计方案,互联数量可达32~62台之间,消防设备或由消防中心联动控制台集中联动或是由分散设置的控制器和模块联动。节点机系统形式典型产品有Sentrol8000(2~31网)、MerovaM80(2~27网)、EdwardsEST3(2~64网)等。

5智能建筑中火灾监控系统应用现状与发展趋势

综合考虑火灾报警技术现状和智能建筑实际需要,当前智能建筑中火灾监控系统的结构与性能特点可归纳如下:

(1)火灾探测器采用点状超薄结构和总线制,具有火灾参数连续采集、类比或分布智能数据处理、环境自适应等能力,多参数复合探测和采用ASIC技术是当前技术热点;

(2)火灾报警控制器采用微处理机或工控机结构和标准化功能接口,具有火灾参数运算、火灾模式识别和数据信息网络通信能力,可基于微机开发技术或现场总线技术实现功能和容量合理配置,消防设备联动灵活可靠,当前技术热点是节点机形式配以视窗化专用应用软件;

(3)系统整体设计采用总线制和多设备监控方案,多种系统结构形式并存,系统具有多种数据通信方式,系统管理、人员培训、救灾预案制作等软件化,当前技术热点是系统数据通信标准化和设备监控管理规范化,实现智能建筑火灾监控系统的开放式结构。

不难看出,智能建筑火灾监控系统技术发展涉及三个方面。在火灾探测器技术方面,以二总线制超薄结构、分布智能和专用集成电路(ASIC)技术为基础,实现探测器环境自适应、多参数探测处理、高可靠性和低误报率。在控制器技术方面,以通用控制器实现集中智能或分布智能技术方案为核心,火灾信息处理采用阈值、趋势、滤波、相关分析和人工神经网络等多种探测算法组合[3],实现火灾模式识别和数据通信联网。在系统整体技术方面,以现场总线技术为基础实现系统的开放性,重视数据监测分析、工程适应性设计、火灾智能判断、设备优化控制和系统网络化数据通信,形成专用火警计算机系统及视窗化人机交互界面和应用软件。

特别强调的是,火灾报警控制器实现开放性设计和数据通信标准化是火灾监控系统与智能建筑数据共享和有机联系的基础。智能建筑火警信息数据共享可改变火灾监控系统自成封闭体系现状,促进相应技术和产品发展,实现火灾监控系统与建筑设备自动化系统等的系统集成。

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1.2各子系统间接口的问题智能建筑机电设备系统中的受控设备与控制器间的关系是互控关系,然而由于各承包商间的相互推脱、技术上的不成熟、系统要求上的模糊、技术规则上的不一致导致两者间应有的互控关系不能有效的实现。

2解决常见问题的措施

2.1强化设计审查为了确保工程质量,监理人员应遵照弱电设计要求、相关规定对设计进行严格审查,将审查出的问题及时提供给建设单位,以便其及时改进。工程施工前,专业电气的技术人员要提前熟悉设计图纸,且要积极与土建工程技术人员沟通,一起核对出土建设计方案和电气设计方案中的交叉工程,且依据各自的施工进度定出交叉施工的计划。对线路保护、支吊架的预埋、基础型钢的预埋等工作,为了避免出现差错和遗漏的情况,要制定出具体的配合交叉施工计划,对配合时间进行明确,在配合施工前,要讲预埋件的制作工作做好,进行必要的防腐工作,将施工前的材料准备工作和技术准备工作做好。

2.2强化资质审查遴选承包商时,要严格审查其的资质及经营范围,一旦发现其有借用、挂靠资质等问题,要坚决排除。资质审查时,不仅要对承包单位的资质进行审查,还要对弱电工程的负责人进行资质审查,对于那些重点项目还要对该承包单位、该工程的负责人曾经做过的项目进行实地考查,以便确切掌握该承包单位的技术能力、质保体系及服务体系。同时要明确要求只有具有系统集成经验的承包单位才能承包系统集成工程。

2.3控制好设备和材料的报验关对于材料、设备、软件以及各类系统结构需要做到以下几个方面的工作:(1)对检验记录进行检测。要按照现行的产品性能标准、功能标准、外观标准、包装标准等进行现场检测工作,对于不具备检测条件的材料、设备和产品,要求供货单位或者工厂检测单位根据相关的规定要求提供检测报告。软件产品需要工艺上提供软件登记文化或相关检测报告。(2)对材料的合格证进行检查。合格证必须有生产日期、型号规格、产品名称、生产厂家、检验员签字,材质证明要明确、详细,将产地标明。(3)软件产品、硬件设备、系统接口的生产商、承包商和供应商家,要按照规定将产品的使用规范、设计要求、通信协议、维护保养、接口规范等文件进行规定,确保施工质量达到规定要求。

2.4强化施工组织设计智能建筑工程中的弱电工程应有详细的施工组织设计,且要在方案中对弱电部分的材料、质量及进度提出具体的要求。对于一些大型工程,要由施工组织单位进行设计安排,做好技术交底工作。交底工作要在施工前做好,所有的班组成员都要进行签字。要建立具体的技术交底制度,向用电人员、专业电工讲述清楚安全用电技术和施工组织设计的主要意图和注意事项。在交底资料上要进行签字,标明交底日期。

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