智能建筑的物理平臺

1、>> 工控行業(yè)資訊 >> 資訊詳細(xì) 智能建筑的物理平臺 2006-12-30   來源：中國自動化網(wǎng)   瀏覽：105 推薦朋友 打印本稿 字體：大  小 摘要：本文以與智能建筑最前期規(guī)劃緊密相關(guān)三大方面(弱電建筑環(huán)境、信號鏈路環(huán)境、系統(tǒng)集成環(huán)境)入手，分析智能建筑規(guī)劃時應(yīng)關(guān)注各個方面，如規(guī)劃參與人員、規(guī)劃內(nèi)容等，力求使客戶對智能建筑規(guī)劃有一個整體概念。同時，筆者認(rèn)為，客戶應(yīng)及早選擇弱電總包商參與建筑項目規(guī)劃，對智能建筑項目極為有利。  1概述

2、0;   智能建筑作為一個整體，使各種弱電系統(tǒng)有機(jī)、合理分布建筑體內(nèi)，發(fā)揮各自功能和作用；也就是說，建筑物內(nèi)應(yīng)按弱電智能化系統(tǒng)分布要求建立一個科學(xué)物理平臺。我們稱建筑體內(nèi)為保證弱電系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行綜合性平臺稱為智能建筑物理平臺，如圖1所示。    這個系統(tǒng)物理平臺包括三個重要組成部分：(1)建筑環(huán)境系統(tǒng)(BuildingEnvironmentSystem，BES)：建筑體提供弱電智能化系統(tǒng)安裝建筑物環(huán)境以及建筑設(shè)備受控體。如建筑體及弱電連接線路安裝橋架和管路、弱電系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房、受樓宇自控系統(tǒng)控制機(jī)電設(shè)備配電箱、弱電井道、弱電系

3、統(tǒng)供電系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)防雷接系統(tǒng)等等。(2)信號鏈路環(huán)境：弱電系統(tǒng)本身連接線路。如綜合布線系統(tǒng)(PDS)等；(3)系統(tǒng)集成環(huán)境：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(Computer Netware System，CNS)。三者間有著緊密聯(lián)系，前者為后者基礎(chǔ)。2建筑環(huán)境系統(tǒng)     建筑智能化系統(tǒng)設(shè)備和器材分布建筑物各個角落，以滿足各種不同功能需求。這些設(shè)備用特定傳輸介質(zhì)將其連接成一個完整系統(tǒng)。系統(tǒng)功能需求是客戶不同要求而設(shè)立，不同建筑物，不同管理思想對系統(tǒng)要求也各不相同。，對智能化系統(tǒng)要進(jìn)行規(guī)劃和詳細(xì)設(shè)計，以滿足環(huán)境多樣化和功能多樣化要求。其中最

4、重要第一步就是對建筑環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計。    建筑環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計原則是什么?1.符合國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范相應(yīng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；2符合客戶對智能化系統(tǒng)需求；3符合建筑物總體結(jié)構(gòu)要求，具有可操作性；4前瞻性和合理性。    建筑環(huán)境系統(tǒng)中大部分內(nèi)容建筑設(shè)計中應(yīng)體現(xiàn)出來，而國內(nèi)大部分建筑設(shè)計單位沒有充分考慮這方面內(nèi)容，以致于擴(kuò)初設(shè)計和施工圖設(shè)計階段忽視了此項內(nèi)容，造成弱電智能化系統(tǒng)部分建設(shè)內(nèi)容麻煩或遺憾。，弱電建筑環(huán)境系統(tǒng)僅是弱電承建商關(guān)心內(nèi)容，也應(yīng)引起建筑設(shè)計單位高度重視，也應(yīng)引起客戶高度重視，為建筑設(shè)計院及時提供需

5、求。讓弱電承建商及早與建筑設(shè)計院溝通，并參與建筑相關(guān)規(guī)劃不失為明智之舉。21弱電機(jī)房    弱電機(jī)房是智能建筑心臟，是建筑智能化系統(tǒng)監(jiān)視控制中心。幾乎每個智能化子系統(tǒng)都有各自控制中心。常見弱電機(jī)房有消防控制中心、公共廣播機(jī)房、樓宇自控機(jī)房、保安監(jiān)控中心、計算機(jī)中心、網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)房、不間斷電源機(jī)房、配線機(jī)房、衛(wèi)星電視接收機(jī)房等。    并每種系統(tǒng)都要求有單獨(dú)機(jī)房。許多弱電系統(tǒng)不同管理要求是可以合用。多個控制機(jī)房可以集中一起建立大樓智能化系統(tǒng)控制中心。    弱電機(jī)房布房基于以下原

6、則：1客戶對系統(tǒng)管理思路，充分考慮管理人員投入因素；2合理性原則，建筑面積達(dá)到最實用、經(jīng)濟(jì)效果；3符合相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求；4符合弱電系統(tǒng)平面布置要求；5有利于系統(tǒng)集成。    一般情況下，消防控制系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)可以集中設(shè)置消防控制中心機(jī)房，小型衛(wèi)星電視系統(tǒng)也可并入(需經(jīng)廣電部門同意)。與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有關(guān)機(jī)房可以集中一起，但需作相應(yīng)分隔，符合機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。程控交換機(jī)房應(yīng)單獨(dú)設(shè)置，較大衛(wèi)星電視系統(tǒng)機(jī)房也應(yīng)單獨(dú)設(shè)置。    建筑規(guī)劃和設(shè)計中，對機(jī)房規(guī)劃應(yīng)著重考慮：1機(jī)房位置合理性，

7、如層面、位置符合建筑設(shè)計規(guī)范，同時考慮智能化系統(tǒng)安裝、維護(hù)及系統(tǒng)升級便利性；2足夠面積以符合應(yīng)用需要，并考慮部分弱電設(shè)備承重。后期施工圖設(shè)計中應(yīng)著重考慮：1機(jī)房內(nèi)裝修符合規(guī)范要求；2機(jī)房照度符合規(guī)范要求；3機(jī)房消防要求； 4機(jī)房供電系統(tǒng)符合規(guī)范和應(yīng)用要求；5.機(jī)房防塵、防噪音要求；6機(jī)房接系統(tǒng)要求，包括防雷、靜電、直流、交流等；7機(jī)房弱電應(yīng)用要求及其它要求；8機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)和溫、濕度要求；9機(jī)房其它特殊要求。    從弱電環(huán)境角度考慮，機(jī)房應(yīng)按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計和施工。不同類型機(jī)房，國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范(等級要求)要求不同，客戶需求同，應(yīng)進(jìn)

8、行綜合考慮。    機(jī)房是各弱電系統(tǒng)中心，建筑平面設(shè)計中必須首先到體現(xiàn)，弱電系統(tǒng)設(shè)計和綜合管路設(shè)計都必須機(jī)房確定前提下進(jìn)行。22弱電豎井和弱電管理間    弱電豎井安排是弱電應(yīng)用環(huán)境系統(tǒng)一項重要內(nèi)容。傳統(tǒng)弱電井僅僅是弱電系統(tǒng)過線通道。安裝設(shè)備，也是少量墻裝設(shè)備，如電視信號放大器、DDC等。計算機(jī)系統(tǒng)智能建筑廣泛應(yīng)用，弱電井道已不再是傳統(tǒng)意義上線路過道，更重要是，為高效利用建筑平面及弱電系統(tǒng)安裝考慮，弱電井往往用作計算機(jī)二級網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)房。，兼作網(wǎng)絡(luò)管理間弱電豎井，建筑設(shè)計時應(yīng)考慮其建筑體內(nèi)合適位置、面積及內(nèi)部應(yīng)用環(huán)境

9、三個方面問題。    計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對各種數(shù)據(jù)通信線路都有一定要求，包括長度限制。智能建筑中，計算機(jī)系統(tǒng)水平線路往往采用銅質(zhì)雙絞線路(UTP)。UTP和網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬有密切關(guān)系統(tǒng)。國際高速局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和綜合布線標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，計算機(jī)工作站(分布于建筑物各個區(qū)域)到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(網(wǎng)絡(luò)管理間)端到端UTP線路長度不能超過100m(布線設(shè)計時應(yīng)考慮90m以內(nèi)，其余為網(wǎng)絡(luò)跳線長度)。考慮到管路豎直、彎度因素，建筑物最邊緣至弱電管理間中心軸距離應(yīng)不超過65m。，兼作網(wǎng)絡(luò)管理間弱電井位置建筑平面設(shè)計時位置相當(dāng)重要。尤其是占面積很大建筑物，弱電井?dāng)?shù)量會一個，就是出于這種考慮。&

10、#160;   越來越多建筑設(shè)計單位已經(jīng)意識到這一問題對弱電承建商來說是件喜事。他們不必再挖空心思去考慮網(wǎng)絡(luò)管理間平面改造問題。    網(wǎng)絡(luò)管理間還有另外一些重要因素應(yīng)建筑平面規(guī)劃時給予考慮。網(wǎng)絡(luò)管理間內(nèi)將安裝網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜，數(shù)量為一到二個，周圍需有安裝和維護(hù)空間，再加上其它墻裝弱電設(shè)備等，管理間面積就一定要求。網(wǎng)絡(luò)管理間面積一般6m210m2之間，最少不應(yīng)小于4m2。網(wǎng)絡(luò)機(jī)房電氣環(huán)境要求和空間環(huán)境要求也很重要，建筑設(shè)計時考慮溫度、濕度、通風(fēng)、照明、設(shè)備供電(弱電系統(tǒng)一般集中供電等)及接等各種因素。23弱電系統(tǒng)綜合管路 

11、   建筑智能化系統(tǒng)需建筑物內(nèi)部布置大量橋架和保護(hù)管，以保證弱電連接線路按一定要求聯(lián)通。弱電系統(tǒng)綜合管理包括墻體預(yù)留孔洞、弱電管路預(yù)埋、弱電橋架、線路保護(hù)管以及管路和橋架接等。，施工圖設(shè)計中，應(yīng)系統(tǒng)要求進(jìn)行綜合性管路設(shè)計?，F(xiàn)代化智能建筑中，線路和規(guī)模擴(kuò)大以及建筑體內(nèi)其它管路更加復(fù)雜等多方面原因，    弱電橋架設(shè)計和安裝已相當(dāng)廣泛。弱電橋架采用，可以大量減少預(yù)埋管路，方便建筑施工，可避免預(yù)埋盲目性造成損失，修改管線和維修都很方便。橋架規(guī)格設(shè)計是整個系統(tǒng)可能走線容量進(jìn)行確定。橋架走向是機(jī)房位置、弱電井位置和公共走廊走向確定，整

12、個建筑物橋架必須聯(lián)通并具有合理性。    為防止剪力墻體后期破壞，橋架規(guī)劃尤為重要。一般橋架走向盡量避開剪力墻和沉降縫，無法行走橋架區(qū)域必須預(yù)留孔洞，并作適當(dāng)處理，特別弱電井道處。預(yù)留孔洞尺寸橋架尺寸和規(guī)定余量安排。橋架布置和走向也相當(dāng)重要，必須考慮網(wǎng)絡(luò)線路長度、各種弱電線路合理分配以及它系統(tǒng)管路合理并存等因素。設(shè)計初期，弱電系統(tǒng)實際內(nèi)容無法確定，線路量只能估算。橋架截面積應(yīng)大于線路總截面積三倍以上，設(shè)計初期應(yīng)對橋架截面積作初步估算，并具有足夠余量。弱電線路易招鼠害，弱電橋架應(yīng)采用全管路密封形式，弱電豎井內(nèi)不應(yīng)采用梯式橋架。  

13、60; 弱電功能比較確定管路設(shè)計中，應(yīng)盡可能采用預(yù)埋管。預(yù)埋暗管應(yīng)盡量避免穿越建筑物沉降、伸縮縫，必須穿越沉降或伸縮縫時，線管應(yīng)做相應(yīng)處理；弱電系統(tǒng)預(yù)埋管最好采用G20或G25管，弱電線路較粗、數(shù)量往往1根、較驕弱，空間余量盡量大；預(yù)埋管盡量短、平直，直角折彎不能超過兩個；鐵管內(nèi)必須穿好拉線鐵絲；易受重壓段和電磁干擾影響場所應(yīng)采用鋼管并有良好接；管內(nèi)穿線、管徑利用率一般為40；管內(nèi)穿放絞合導(dǎo)線時，管子截面利用率一般為2025，管內(nèi)穿放平行導(dǎo)線時，利用率一般為25-30。穿線管彎曲半徑，放線纜時不小于旨纜外徑10倍，穿人普通導(dǎo)線時不小于導(dǎo)線外徑6倍。穿管敷設(shè)主要用于建筑物內(nèi)水平線路，通

14、常用于距離不遠(yuǎn)，管線截面較小場合。    弱電橋架和弱電管線都必須相互安全接。    焊接方式或銅線絞接方式，保證可靠接。24弱電系統(tǒng)接系統(tǒng)。    建筑物共用接方法目前國內(nèi)外已經(jīng)達(dá)成共識。它可以節(jié)約大量投資，非?？茖W(xué)合理，切實可行和施工方便，同時可以到極佳效果。一般方法是“接體利用大樓基礎(chǔ)梁內(nèi)主筋，防雷接、保護(hù)接及各弱電設(shè)備接利用同一接體。其接電阻應(yīng)小于1?！?#160;   建筑物接系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)由建筑設(shè)計單位弱電系統(tǒng)要求進(jìn)行設(shè)計，為弱電系統(tǒng)應(yīng)用

15、部位提供相應(yīng)接端子，我們建議考慮以下六點(diǎn)：1防雷接系統(tǒng)；2工作接N；3保護(hù)接干線PK；4輔助等電位銅排；5直流接(包括邏輯及其他模擬量信號系統(tǒng)接； 6安全保護(hù)接。    弱電系統(tǒng)接基礎(chǔ)是智能大樓總接系統(tǒng)。弱電系統(tǒng)要求建筑物接系統(tǒng)中相關(guān)位置，如弱電機(jī)房、弱電管理間等位置按系統(tǒng)要求提供相關(guān)接端子。    大多數(shù)弱電系統(tǒng)采用聯(lián)合接方式是可行，但從實際應(yīng)用角度而言，應(yīng)注意兩方面問題：一是，計算機(jī)系統(tǒng)采用超大規(guī)模集成電路導(dǎo)致抗高頻干擾性差，極易受到其它系統(tǒng)干擾；二是計算機(jī)設(shè)備抗雷擊能力弱。，計算機(jī)系統(tǒng)直流應(yīng)采用單獨(dú)

16、接方式。25弱電系統(tǒng)供電    弱電系統(tǒng)供電往往電氣設(shè)計時被忽視。把此部分供電設(shè)計和安裝交托給弱電工程商是有害無益，符合電氣工程規(guī)范要求。弱電系統(tǒng)供電往往采用子系統(tǒng)韻供電，了解整個弱電系統(tǒng)供電要求電氣設(shè)計上很必要。    弱電系統(tǒng)設(shè)備正常運(yùn)行需要強(qiáng)電系統(tǒng)支持。弱電系統(tǒng)供電線路不能和照明、動力等線路共用，且多數(shù)弱電子系統(tǒng)有單獨(dú)供電要求。其目是保證設(shè)備供電安全性。如樓宇自控系統(tǒng)DDC也應(yīng)采用單獨(dú)回路集中供電，尤其是與消防聯(lián)動系統(tǒng)，應(yīng)保證緊急情況下能正常供電。    值一提是，弱電

17、系統(tǒng)，尤其是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會采用不問斷電流(UPS)集中供電，強(qiáng)電設(shè)計時應(yīng)給予考慮。，UPS集中設(shè)計供電應(yīng)考慮供電規(guī)模、冗余量、供電線路結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。計算機(jī)系統(tǒng)常常采用集中供電，且有不間斷供電要求。不間斷電源(UPS)機(jī)房供電進(jìn)線有容量要求，出線有集中供電要求。不采用UPS供電工作站，也要求有單獨(dú)回路供電要求，止和其它電路混用對系統(tǒng)帶來危害。    系統(tǒng)供電設(shè)計應(yīng)著重考慮易于忽視內(nèi)容：1弱電信息插座(電腦、電視等)附件市電供應(yīng)；2弱電井道內(nèi)供電設(shè)計；3機(jī)房內(nèi)設(shè)備供電要求。26受控機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)    弱電智能化系統(tǒng)中，

18、樓宇設(shè)備自控系統(tǒng) (BAS)是與機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)緊密相關(guān)系統(tǒng)。機(jī)電設(shè)備中暖通空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、公共照明系統(tǒng)及電梯系統(tǒng)受樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)監(jiān)視和控制。    樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)著重考慮機(jī)電系統(tǒng)擴(kuò)充設(shè)計，進(jìn)行認(rèn)真計算，并與建筑設(shè)計單位深入交流；同時，建筑設(shè)計單位系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)充分考慮樓宇自控系統(tǒng)需要，充分考慮空調(diào)系統(tǒng)通信接口、系統(tǒng)揚(yáng)程、電控箱(配電箱)內(nèi)BAS監(jiān)控接口等。    ，機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計和弱電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)緊密配合。3信號鏈路環(huán)境    信號鏈路環(huán)境指是

19、系統(tǒng)連接線路，特別是通信和網(wǎng)絡(luò)鏈路綜合布線系統(tǒng)。    綜合布線系統(tǒng)是建筑物內(nèi)和建筑群中綜合數(shù)據(jù)傳輸物理鏈路，是通信網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立基礎(chǔ)。特別值一提是，綜合布線系統(tǒng)實際應(yīng)用中僅僅是指通信和網(wǎng)絡(luò)鏈路，而非全部弱電系統(tǒng)物理鏈路，否則，設(shè)備投入代價太高。現(xiàn)代化智能建筑中，作為高速信息通信物理鏈路，通信技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展，奠定了結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)智能建筑中重要位。    大樓綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)具有信息流量大特點(diǎn)，大樓內(nèi)工作部門眾多，每個部門都有各自縱橫交錯綜合信息服務(wù)要求。電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)、銀行營業(yè)及內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)、電

20、子會議等高吞吐量網(wǎng)絡(luò)硬件發(fā)展和應(yīng)用。作為信息傳輸主要物理媒介結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)，必然滿足傳輸語音、數(shù)據(jù)、文本、圖文、圖形和視頻能力，要求網(wǎng)絡(luò)具有很高帶寬，以保證這種高速、高容量信息流同一媒介上傳輸。    綜合布線系統(tǒng)采用特別開放式模塊化結(jié)構(gòu)和靈活配線系統(tǒng)，使網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)可以多樣化，符合各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組網(wǎng)要求。    綜合布線系統(tǒng)最重要應(yīng)用是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)鏈路。國內(nèi)目前最流行綜合布線水平系統(tǒng)已由超5類系統(tǒng)轉(zhuǎn)入6類，帶寬從100MHz擴(kuò)大到1000MHz，安裝要求也有相應(yīng)提高；多模汪纖系統(tǒng)也成為網(wǎng)絡(luò)主干應(yīng)用主流。綜合布線設(shè)計中，先進(jìn)性和超前意識已為大眾所接受。弱電綜合管路主要設(shè)計依據(jù)是綜合布線系統(tǒng)設(shè)計和監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，當(dāng)然，其它弱電系統(tǒng)線路必須