智能化建筑设计论文范文

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第1篇

关键词:智能建筑;网络设计

1绪论

智能建筑(IntelligentBuilding)简称IB,是信息时代和计算机应用科学的必然产物,是现代高科技与建筑完美结合。它一般被认为是利用系统集成方法,将计算机技术、通讯技术、信息技术和建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其建筑的优化组合,所获得的投资合理、适合信息社会要求并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。

2需求分析和设计标准

时下,智能建筑正向着集成化、智能化、协调化方向发展,实现智能化管理已成为重要标志。国外对智能大楼的研究早在80年代初就开始了,并在大厦出租率、投资回收率、经济效益等方面取得成功。在设计上考虑了以下几点:①实用性——即能支持各种数据通信、多媒体技术以及信息管理系统等,并且能适应现代和未来技术的发展,保证15~20年不落后;②灵活性——即任意信息点能够连接不同类型的设备,如微机、打印机、终端、服务器等;③开放性——即能支持任何厂家的任意网络产品,支持任意网络结构(总线型、星型、环型等);④模块化——结构化布线系统中除去固定于建筑物内的水平线缆外,其所有的接插件都是积木式的标准件,以方便使用管理和扩充;⑤扩展性——实施后的结构化布线系统是可扩充的,以便将来有更大的需求时,很容易将设备安装进去;⑥经济性——一次性投资,维护费用极低,使整体投资达到最佳。

3智能建筑中的弱电系统

智能建筑弱电技术的定义为智能建筑弱电系统是以建筑环境和系统集成为平台,主要通过综合布线系统作为传输网络基础通道,由各种弱电技术与建筑环境的各种设施有机结合和综合运用形成各个子系统,从而构成了符合智能建筑功能等方面要求的建筑环境。

智能建筑中的弱电主要有两类:一类是国家规定的安全电压等级及控制电压等低电压电能,有交流与直流之分,如24V直流控制电源,或应急照明灯备用电源。另一类是载有语音、图像、数据等信息的信息源,如电话、电视、计算机的信息。

智能建筑弱电技术基本涵义仍然是原来意义上的弱电技术,只不过随着现代弱电高新技术的迅速发展,智能建筑中的弱电技术应用越来越广泛。它是由现代计算机技术、现代通信技术、现代自动控制技术和现代图像显示技术、综合布线技术、系统集成技术等现代信息技术以及其他现代高新技术与建筑技术的有机结合构成的,弱电技术的应用程度决定了智能建筑的智能化程度。

在总体结构上,我们建议设置一个中央控制室,所有子系统的控制中心(包括消防控制中心)都集中到中控室,这样做既方便了管理又节省了不少人力、财力、物力。考虑到各种因素,中控室可以用玻璃墙隔成不同的区域,以放置各子系统的控制柜。

在各子系统配置上①安全防范系统:闭路电视监控系统:对大厦主要部位进行24小时实施监视。并作记录,以便发生事故后备查。②信息管理系统:停车场系统:智能收费和管理系统。楼宇控制系统:实现机电设备的监控从而节约能源、节省经费;实现所有智能系统的集中管理。③信息网络系统:以太网接入:为增值服务提供平台。有线及卫星系统:获得娱乐的主要手段。综合布线系统:建立通讯网络(即信息网络)基础通道。手机信号放大系统:处处无手机信号盲区。

网络拓扑结构设计(如图1)

综合布线系统结构(如图2)

综合布线系统应采用星型拓扑结构,该结构下的每个分支子系统都是相对独立的单元,对每个分支单元系统改动都不影响其他子系统。参考国际标准的规定,将建筑物综合布线系统分为六个子系统:①工作区子系统②配线(水平)子系统③干线(垂直)子系统④设备间子系统⑤管理子系统⑥建筑群子系统。(如图3)

工作区子系统(如图4)工作区子系统由终端设备连接到信息插座的连线(或软线)组成。它包括装配软线、连接件和连接所需的扩展软线,并在终端设备和输入/输出(I/O)之间搭接,相当于电话配线系统中连接话机的用户线及话机终端部分。在智能大厦综合布线系统中,工作区常用术语服务区(coveragearea)替代,通常服务区大于工作区。终端设备可以是电话、微机和数据终端,也可以是仪器仪表、传感器探测器。

水平布线子系统(如图5)水平区子系统应由工作区用的信息插座,楼层分配线设备至信息插座的水平电缆、楼层配线设备和跳线等组成。一般情况,水平电缆应采用4对双绞线电缆。在水平子系统有高速率应用的场合,应采用光缆,即光纤到桌面。水平子系统根据整个综合布线系统的要求,应在二级交接间、交接间或设备间的配线设备上进行连接,以构成电话、数据、电视系统和监视系统,并方便地进行管理。水平子系统的电缆长度应小于90米,信息插座应在内部做固定线连接。

管理间子系统(如图6)管理间子系统应由交接间的配线设备,输入/输出设备等组成,也可应用于设备间子系统中。其主要设备是配线架、跳线、交换机或集线器、理线器、机柜等。其主要功能是对本层楼所有的信息点实现配线管理及功能变换,以及连接本楼层的水平子系统和垂直干线子系统。

垂直干线子系统(如图7)垂直干线子系统应由设备间子系统、管理子系统和水平子系统的引入口设备之间的相互连接电缆组成。它连接通讯室、设备间和入口设备,包括主干电缆、中间交换和主交接、机械终端和用于主干到主干交换的接插线或插头。主干布线要采用星形拓扑结构,接地应符合EIA/TIA607规定的要求。垂直干线子系统应由设备间的配线设备和跳线以及设备间至各楼层分配线间的连接电缆组成。

设备间子系统(如图8)设备间子系统应由综合布线系统的建筑物进线设备、电话、数据、计算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成。设备间内的所有进线终端设备应采用色标区别各类用途的配线区。设备间子系统是布线系统最主要的管理区域,所有楼层的资料都由电缆或光纤电缆传送至此。通常,此系统安装在计算机系统、网络系统和程控机系统的主机房内。

建筑群子系统(如图9)建筑群子系统由二个以上建筑物的电话、数据、监视系统组成一个建筑群综合布线系统,其连接各建筑物之间的缆线和配线设备,组成建筑群子系统。建筑群子系统所需要的硬件主要包括:导线、电缆、光缆以及防止电缆上的脉冲进入建筑物的电气保护装置等。综合布线拓扑结构以及典型配置(综合布线拓扑结构)(如图10)

典型配置为每个工作区有二个或以上信息插座;每个工作区的配线电缆为2条4对对绞电缆;采用增值接式或插接交接硬件;每个工作区的干线电缆至少4对对绞线。

4综合布线以及测试技术

在综合布线系统工程实施过程中,由于线缆、铜缆、光缆和接插件以及相应配套的产品是我们和用户共同选定的,虽然这些线缆和接插件都满足IS011801、EIA/TIA568A、TSB-36、TSB-40、TSB-67等标准,产品均通过了UL认证,但因设计和实施过程中是将这些线缆和接插件有机地结合在一起的,其整个工程过程中加入了大量的人为因素,必将对整个缆线系统在诸如连接正确性,接续可靠性,短路,开路,信号衰减,近端串扰(NEXT),突发性干扰,计算机网络的连接可靠性,误码率及整体性能等方面产生很大的影响。因此,有必要在诸方面对整个布线系统进行全面测试,以向用户证明缆线系统的安装和网络系统安装是合格的。综合布线的质量至关重要,事实上,计算机网络工作时,设备是很少出故障的,所产生的错误有60%是安装问题,因此认真测试保证质量是确保网络安全运行的关键。

对综合布线测试技术而言,第一,验证测试。第二,链路或信道的认证测试。

对于光缆链路的关键物理参数:衰减:①衰减是光在光沿光纤传输过程中光功率的减少。②对光纤网络总衰减的计算:光纤损耗(LOSS)是指光纤输出端的功率Powerout与发射到光纤时的功率Powerin的比值。③损耗是同光纤的长度成正比的,所以总衰减不仅表明了光纤损耗本身,还反映了光纤的长度。④光缆损耗因子(α):为反映光纤衰减的特性,我们引进光缆损耗因子的概念。⑤对衰减进行测量:因为光纤连接到光源和光功率计时不可避免地会引入额外的损耗。所以在现场测试时就必须先进行对测试仪的测试参考点的设置(即归零的设置)。对于测试参考点有好几种的方法,主要是根据所测试的链路对象来选用的这些方法,在光缆布线系统中,由于光纤本身的长度通常不长,所以在测试方法上会更加注重连接器和测试跳线上。回波损耗:反射损耗又称为回波损耗,它是指在光纤连接处,后向反射光相对输入光的比率的分贝数,回波损耗愈大愈好,以减少反射光对光源和系统的影响。改进回波损耗的方法是,尽量选用将光纤端面加工成球面或斜球面是改进回波损耗的有效方法。插入损耗:插入损耗是指光纤中的光信号通过活动连接器之后,其输出光功率相对输入光功率的比率的分贝数。插入损耗愈小愈好。插入损耗的测量方法同衰减的测量方法相同。

5总结

第2篇

1.智能建筑概述

智能建筑是指通过采用计算机技术、智能技术等现代化技术，将建筑设备管理系统、信息化系统、公共安全系统等进行优化组合，为居住者提供一个便利、舒适、人性化的建筑环境。智能建筑以其最优化的电气组合设计，为使用者在节省开支、人身安全等方面提供了极大的便利。

2.智能建筑电气节能概述

智能建筑能否实现，取决于智能化电气能否实现高效节能。电气能耗作为建筑能耗的主要组成部分，将成为设计者重点改进的目标。因此，智能化电气行业着眼于优化并创新智能化建筑的节能方案。在进行优化节能方案的过程中，其中心设计环节是对建筑中的控制系统和供配电系统进行智能化的控制管理。

二、我国智能化建筑电气节能的发展现状

目前，我国在智能化建筑电气节能方面取得了很多突破行的进展。但是，由于我国智能化建筑的理论体系不够完善，实践操作经验不足，导致我国智能建筑的优势没有得到发挥，其推广范围也非常有限，使用者并未从中体会到智能化建筑带来的优越性。一直以来，建筑耗能一直是我国各种能源消耗的主要来源，而建筑耗能中的电气耗能有占了很大比例，因此，我国对智能化建筑电气节能的研究都是从能源消耗的角度出发的。如何实现对建筑各个系统的智能化和环保节能化就成了智能化建筑节能优化设计的关键性问题。

三、我国智能化建筑电气节能存在的问题

通过研究我国智能化建筑的发展现状，发现我国在智能化建筑电气节能方面存在许多不完善的因素，这些因素严重制约了智能化建筑行业的发展，具体问题有以下几个方面。

1.通风设计不合理。

智能建筑的通风与设计不合理将会使空调冷量超出标准。一些中央空调的使用，如果在建筑过程中出现不合理的设计，就会造成智能通风不畅、运行制度不合理等，从而导致空调耗冷量的增加。

2.照明光源的控制方式不合理。

照明耗电量是建筑耗电量中的重要因素，如果照明开关控制和节能系统控制设计存在缺陷，就会对建筑耗能产生很大的影响，进而给电气节能系统带来非常不良的影响。

3.智能化建筑电气节能系统缺乏全

面有效的协调。智能化建筑电气节能系统设计出现漏洞，就会导致节能系统的实际运行效率偏低。从而导致系统的节能效果不明显甚至没有效果，节能设施安装困难等。因此，合理有效的协调统筹是电气节能系统有效运行的关键。

4.缺乏全面的质量安全监督。

由于设计师对缺乏技术应用的实践经验，会造成建筑电气系统中节能技术缺乏实用性。再加上我国在此方面缺乏比较系统的研究，因此在优化方案的实施过程中缺乏其实际节能效果的发挥。

5.辅助设施安装不到位。

在取暖通风系统和给排水系统安装设备时，如果没有选择合适的设备，或者是系统运行方式设计不合理，不仅达不到节能的效果，还会带来智能化建筑电气设计施工中的高耗能问题。根据以上问题，我们要设计出合理科学的优化方案，提高能源的利用效率，从而达到节能系统的高效运行。

四、我国智能化建筑电气节

能优化设计方案智能建筑电气节能优化设计的目的在于减少能耗，这需要从电气的多个方面进行考虑，包括建筑用电设备的特点、用电负荷容量和设备具体布置。要对这些问题进行仔细的分析，从而科学、合理地建设供配电节能设施，确保设备的正常运行。

1）.设计原则

智能化建筑电气节能设计需符合以下的原则：1.必须保证建筑物的正常使用，实现建筑物的基本功能，能为使用者提供完整全面的功能服务。2.在进行节能系统设计时，必须考虑节能系统的实际运行成本，要对节能方式和设备材料进行合理的选择，对其运行成本进行有效的控制。3.在进行系统设计时，要减少对不必要能源的损耗。当一些不必要的耗能量较多时，要对改因素进行优化，根据建筑物的实际情况选择合理的节能方式，以减少建筑物能源利用的损失。4.节能应该与保护环境相结合。在设计节能系统时，要提高能源的利用率，选择对环境有益的优化方案。在控制成本的前提下，实现能源的节约和环境的保护。优化方案的设计对通风、空调及供给水系统的电气节能优化要根据建筑物电力的需求情况，与风机设备的配置要求，选择经济合理的环保产品；在空调的选择方面，尽量选择节能环保、零排放的产品。目前广泛使用的水源热泵空调就是很好的选择，跟传统空调相比，其机组耗能有很大的优势；在设计供水系统时，要选择既能净化水质，又能节能环保的产品，这样才能达到节能的效果，无负压供水设备就是很好的选择。

2)对照明系统的优化设计

在设计照明系统时，灯具的选择很大程度上影响了电气节能系统的节能效果。采用智能照明灯具，可以节约电量的使用；声光控开关的灯具，也能有效减少资源的浪费。而建筑中的采光设计也非常重要，要加大对自然光的利用，加强此方面的设计，采用采光井来提高室内通光。

3)供电系统的优化设计

在进行供电系统的设计时，要充分考虑兼职用电设备的特点、用电设备的具体布局等多方面因素，从而保证供电系统的节能效果。具体可以从用电电压和供配电布线方面考虑。保证用电电压的稳定性和减少能源的损失，从而达到节能环保的目的。

4)充分考虑再生资源的利用

资源的循环利用也是设计节能系统的关键。目前广泛利用的再生资源包括太阳能和风能，在设计系统时，充分考虑这些再生资源，可以减少高耗能设备的使用，增加能源的利用率。墙体利用节能保温材料，室内装饰使用低耗能产品，都能在达到节能环保的同时，也使使用者享受到舒适的使用效果。

五、结语

第3篇

建筑智能化在不断发展完善，高新技术不断推出，智能控制水平越来越高。建筑智能化其实质是信息产业的综合应用和体现，其建设过程涉及多个专业领域，是综合的系统工程。在建筑智能化建设中，前期的设计过程，显得十分重要。

智能化系统作为建筑物的“电脑”，设计原则应当是具有设备的先进性，配置的合理性，安全的可靠性和费用的经济性。为了适应加入世界贸易组织（WTO）后呈现的影响，我们应该对以往认真总结回顾，尽可能地化解各种不利因素，规范建筑智能化系统工程的管理。笔者仅以微不足道的工作体会，针对建筑智能化设计过程中的不足之处，从管理角度谈些非常肤浅的认识和对策。

2、建筑智能化设计过程中存在的不足

2.1主观设计倾向在本文的参考文献（1）中，作者归纳出四种值得我们注意的主观设计倾向：

第一种是简单化。

例如：设计楼宇自动化系统保证恒湿，没有采用湿度调整设备；

第二种是概念化。

突出表现在综合布线设计上，水平线缆不问情由地一律采用超五类UTP（非屏蔽双绞线），甚至对所有的语音点都采用6类线缆也非常舍得；

第三种是形式化。

在设计中不分条件，只管堆砌技术形式，结果沦落成摆设。

第四种是理想化。

所谓理想化设计就是把运行状态静态化，忽视大环境条件和系统运行的动态特性。

2.2重广告轻标准

由于建筑智能化技术覆盖面广，涉及的行业多，所以在工程建设中需要遵循规范，便于业主、设计师、工程师、承包商、供应商，在各阶段用统一的语言交流和运作。

可是时常看到有些技术方案，在不同程度上轻视标准。例如，在设计依据中罗列了不少标准文件名，设计内容却不符合标准，或者依据的仍是旧标准。

许多方案设计者热衷于厂家的广告，很重视广告跟踪。给出的设计方案富有广告性，大量的篇幅是在为厂家做广告宣传，甚至就是厂家广告宣传的翻版。

2.3缺乏整体把握犹如设备“堆积”

本着“以人为本”的原则，建筑智能化的规划与设计应当是面向功能，为功能的实现而合理配置，并且尽量优化组合。然而有的设计者可能是设备集成商兼商，为了得到更多的经济利益，把“最好”、“最先进”的设备都“堆积”到设计中；或许有的设计者是只从局部考虑，而没有考虑到能否和被设计的的建筑、环境相配合的问题，缺乏从整体上把握“智能化”；有的设计者还以“备份”为由，加大设备数量，实际上所增设备却从来是备而无用。

3、设计过程中存在不足的原因

设计者都希望自己的设计，对建筑物日后的运作起到一定的智能化作用。之所以存在如上所述的不足，可能有多方面的原因。

3.1很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法

不同建筑物，基于用户档次，应用环境等因素，对设备配置以及运行的要求，皆有不同的需要。必须既要量体裁衣式设计，防止与现实脱节，又要照顾到日后的发展，有冗余地设计，做到恰到好处，切忌“高不成，低不就”。不要盲目追求与国际接轨，向亮点工程看齐，而一味的参考国外，参考高档工程。

设计人员因为很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法，或者由于业主往往期望在本系统、本地区等范围内成为亮点，提出过高的需求，而不能正确地进行设计，合理地配置。有时候，设计者对于供应商供货的要求，硬件方面的技术指标没有具体说明，或者重视述说了硬件方面的要求，而疏忽了对其软件方面的要求，致使设计时在总体思路上，或者对于系统日常运作细节的考虑，可能出现这样或那样的问题。

3.2没有及时跟进科技进步

建筑智能化技术是个有始无终的科技进步过程，随着信息产业的发展，随着应用的提高，不断有新技术加入，也会不断地有新的问题产生。设计人员由于工作的忙碌，没有及时跟进，在设计中仍然沿用着过去不知那年那月的培训。

3.3各子系统设计缺少协调

子系统的设计，通常是在建筑设计院主设计完成后开始的，往往留给各子系统的设计空间相当有限，进而给每个子系统对其他子系统的设计要求和建议带来不便，或者总体设计师没有注意在各子系统设计时对智能化系统的指导，设计上缺少协调。

4、把好设计关的对策

4.1启用建筑智能化顾问公司

如何在当前的技术、经济条件下进行优化，取得最大效果是智能化建筑设计的核心。应选择对建筑智能化技术有经验的建筑设计单位，负责施行以总体设计师为核心的、包含建筑师、各所需专业的一体化和优化设计。应在设计阶段的一开始就启用建筑智能化顾问公司，配合、协调以总体设计师为核心的主设计，协助用户做需求调研并形成报告；向用户介绍智能化系统各专业的设计方案；提供招标需要的技术文件；完善主设计的设计建议书，并且要说明各专业对其他专业的设计建议和特殊要求，形成专业设计之间的衔接。招标文件不应由参加投标的集成商、工程商提供，以利于公平竞争；招标文件不应设置“陷阱”。

4.2技术评审至关重要

工程前期做好对初步设计、详细设计的技术评审，对以后的建设过程至关重要，因

为很多事情在工程设计确定之后，要改变就比较复杂。与其在建设过程中要花数倍的精力来修正，倒不如在前期把好设计关，给施工以及竣工验收创造良好的开端，促进工程的良性运作。技术评审要审查设计是否满足技术要求，是工程管理的重要组成部分。技术评审不仅要考虑与设计有关的技术工作，而且还要考虑智能化系统工程的其它方面。技术评审意味着一种“关卡”，这种“关卡”用来确定进入下一阶段的准备就绪状态。

5、技术评审

国内外建筑业采用的工程发包模式有多种，其设计阶段都有初步设计和施工设计之分，有的将施工设计放在招投标之前进行，有的将施工设计放在招投标之后进行。

5.1基本的技术评审

初步设计评审：该评审是在初步设计完成后进行，评审合格表示可以进入招投标阶段，或进入施工设计。初步设计评审不应与评标合并进行，因为投标者有多家，如果不能安排充分的时间，搞突击，就会走马观花。初步设计评审要为每个子系统及其功能上的相关组合进行评审，要对初步设计方案在全系统级的优化进行评审，要研究系统的可靠性、可维性、可用性、安全性和可实施性等等，为进入施工设计尽量提供更多的建议和分析。

施工设计评审：审定施工设计是否符合初步设计和招标书的要求。如果符合，业主和中标施工承包商则可以签署合同，便可以由中标者开始各种所需要的准备工作，为采购和施工作好过渡；如果不符或由于招标后设备选型改变、采纳了优化建议等，中标施工承包商应对施工设计作出修正和深化设计，直至全部相符。

施工设计评审认可的施工设计是具体施工的依据，时间要恰当，评审之后不要过多的变动，对采购和施工准备有不利的影响；进行地过晚，则可能推迟施工进度，整个工程期将拖延。在具体施工之前，应进行施工交底。

5.2技术评审的过程及注意事项

5.2.1评审的准备

评审的准备工作，应由业主技术负责人组织，恰当挑选设计者、专家，以最少的成员组成一个精干的评审小组；评审组的成员应充分地掌握被评审的专业，能胜任被评审专业的评审，以便参审者之间不用在交换意见上花费过多的时间；业主在评审前应准备好议事日程安排、评审项目和成套资料，以免到了评审会上措手不及；成套资料不能过多，如果超过了被评审的范围，不仅导致不必要的资料费用，而且有限的评审时间，也会导致评审质量的损失。

5.2.2评审的进行

应当保证评审组充分地审查所有的项目，并提供协调过的评论和指导；应当鼓励所有参审者采取坦率、公正和客观的态度，参审者之间应当通力协作；通过对问题正当地提出疑问，来找出设计的缺陷。

5.2.3评审的结束

应公布技术评审备忘录，备忘录应确认技术评审的记录汇编及更改项目，认可技术评审已完成。备忘录应包括会议中提出的重要评论、结论、决策和建议的概述及理由。

5.2.4评审的注意事项

要从“关卡”出发确定评审方针、议事日程、参加人员等各种评审活动；

应由总设计师负责制定技术评审计划概要和评审进度，并由业主认可；

应当给子系统设计者提供参加评审的机会，便于对各子系统进行正确的评审；

要有施工保障方面的职能部门（例如，基建处、供应处）参与评审；

物业管理部门，也应参加系统的设计审核，看看是否符合使用需要；

只要有可能，在技术评审中应当采用计算机辅助分析方法；不能企图采用简易方法完成优良的技术评审，充足的时间、合适的评审范围、高素质的参审人员，对评审工作的成功起重大作用。并且，最好要指定每个项目的负责人。