智能建筑弱電系統(tǒng)工程

弱電主要有兩類，一類是國家規(guī)定的安全電壓等級(jí)及控制電壓等低電壓電能，有交流與直流之分，交流36V以下，直流24V以下，如24V直流控制電源，或應(yīng)急照明燈備用電源。另一類是載有語音、圖像、數(shù)據(jù)等信息的信息源，如電話、電視、計(jì)算機(jī)的信息。人們習(xí)慣把弱電方面的技術(shù)稱之為弱電技術(shù)?？梢娭悄芙ㄖ蹼娂夹g(shù)基本涵義仍然是原來意義上的弱電技術(shù)。只不過隨著現(xiàn)代弱電高新技術(shù)的迅速發(fā)展，智能建筑中的弱電技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。如智能消防系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，樓宇自控，智能廣播等等。弱電技術(shù)的應(yīng)用程度決定了智能建筑的智能化程度。

弱電系統(tǒng)工程指第二類應(yīng)用。主要包括:1、電視信號(hào)工程，如電視監(jiān)控系統(tǒng)，有線電視。2、通信工程，如電話。3、智能消防工程。4、擴(kuò)聲與音響工程，如小區(qū)的中背景音樂廣播，建筑物中的背景音樂。5、綜合布線工程，主要用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，軟硬件功能的迅速強(qiáng)大，各種弱電系統(tǒng)工程和計(jì)算機(jī)技術(shù)的完美結(jié)合，使以往的各種分類不再像以前那么清晰。各類工程的相互融合，就是系統(tǒng)集成。

詳見詞條 弱電系統(tǒng)

先進(jìn)性：智能建筑是建筑技術(shù)與高科技技術(shù)聯(lián)姻的寵兒。其所采用的強(qiáng)電設(shè)備和弱電系統(tǒng)都應(yīng)該是最先進(jìn)的，代表著當(dāng)今國際和國內(nèi)最新的科技水平。

開放性：智能建筑是隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展而不斷完善的。因此，所采用的系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)該是模塊式的，隨需求的不斷更新和容量的不斷擴(kuò)大，可以增加更新模塊。

安全性：智能建筑的安全設(shè)施應(yīng)該是比較完善的。它包括防火系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、煤氣報(bào)警系統(tǒng)和其它各種安全防范系統(tǒng)和事故處理系統(tǒng)，使住戶具有較高的安全感。

舒適性：智能建筑能夠提供最舒適宜人的室內(nèi)環(huán)境。室內(nèi)的溫度、濕度可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，燈光的照度、亮度可以選最佳狀態(tài)，甚至各種電氣設(shè)備都可以自動(dòng)設(shè)定和遠(yuǎn)程控制。

經(jīng)濟(jì)性：智能建筑的各種設(shè)備，都在設(shè)計(jì)和建設(shè)中進(jìn)行了嚴(yán)密的考慮。一次投資，統(tǒng)一設(shè)計(jì)，資源共享，集中管理。尤其是充分考慮了各種節(jié)能措施，所以比一般建筑更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

效率性：智能建筑是一幢高效率的建筑物。它表現(xiàn)為整幢建筑運(yùn)行管理的自動(dòng)化。例如電力設(shè)備的有效性控制，空調(diào)系統(tǒng)的有效控制，設(shè)備狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)視，電梯運(yùn)行的統(tǒng)一管理。這些都擺脫了原來孤島式的單項(xiàng)傳統(tǒng)監(jiān)控手段，使之更集中、更統(tǒng)一、更有效。

悉地國際 機(jī)電業(yè)務(wù)總經(jīng)理 電氣總工程師 設(shè)計(jì)副總裁 李炳華

悉地國際 智誠機(jī)電設(shè)計(jì)顧問中心 設(shè)計(jì)總監(jiān) 劉文捷

今天，智能建筑已經(jīng)不再是一個(gè)概念，而變成了城市中的一道風(fēng)景，而智慧城市已經(jīng)成為未來城市發(fā)展的新方向。這一切說明，我國已經(jīng)進(jìn)入了智能建筑全面發(fā)展的時(shí)期。智能建筑，不僅能合理利用建筑資源，更能將建筑與周邊的環(huán)境融為一體，利用建筑本身的優(yōu)勢(shì)促進(jìn)自然生態(tài)的平衡，甚至利用高科技的設(shè)備實(shí)現(xiàn)能源的可循環(huán)利用，降低人類生活帶給自然環(huán)境的影響和破壞，提高人類生活的總體水平和全人類的生活質(zhì)量。

記者近期采訪到悉地國際機(jī)電業(yè)務(wù)總經(jīng)理、電氣總工程師李炳華先生與設(shè)計(jì)總監(jiān)劉文捷女士，他們?cè)敿?xì)分析了智能建筑在中國發(fā)展的情況以及未來的前景，并通過一些成功的項(xiàng)目生動(dòng)的闡述了智能建筑的新技術(shù)和新理念。

記者：作為智能建筑領(lǐng)域的專業(yè)人士，您覺得什么樣的建筑才是真正的智能建筑?

劉文捷：我個(gè)人覺得真正的智能建筑必須是同自然環(huán)境、使用功能和人緊密結(jié)合起來，并注入智能化元素的建筑。

李炳華：我覺得真正的智能建筑是符合《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50314的建筑，該標(biāo)準(zhǔn)告訴大家如何設(shè)計(jì)智能建筑。智能建筑也需要落地，通過施工、驗(yàn)收將其建成，否則就只能是概念。所以，智能建筑歸結(jié)起來就是是否滿足智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB50314)，滿足標(biāo)準(zhǔn)的才算是智能建筑。

記者：生態(tài)和智慧是未來城市發(fā)展的兩個(gè)重點(diǎn)課題，智能建筑憑借得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，可以大有作為。您如何看待中國目前智能建筑發(fā)展現(xiàn)狀以及未來前景?

李炳華：生態(tài)和智慧比智能建筑范圍大很多，智能建筑有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)考核，生態(tài)和智慧這兩種類型已經(jīng)超出了建筑的范圍，他們比建筑的范圍更大，有可能是一座小城鎮(zhèn)或者城市級(jí)的。由此可知，他們概念上有很大的區(qū)別，在生態(tài)城市或者智慧城市范疇里面，智能建筑的發(fā)展除了要滿足GB50314標(biāo)準(zhǔn)的要求之外，還要和智慧城市與生態(tài)城市相對(duì)接。

記者：簡單介紹一下您所設(shè)計(jì)過印象比較深刻的智能建筑?它都采用了什么先進(jìn)的智能設(shè)計(jì)手法?

李炳華：水立方是我們?cè)O(shè)計(jì)的智能建筑，它也是目前我們國家智能建筑中一個(gè)頂級(jí)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，他既滿足了奧運(yùn)比賽中的需求，同時(shí)又比別的建筑智能化程度更高。我舉兩個(gè)例子，一是水立方里面的計(jì)時(shí)記分系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員破紀(jì)錄、名次和成績，要求精準(zhǔn)度非常高，這套系統(tǒng)屬于水立方里面體育建筑所特有的系統(tǒng);另外還有場(chǎng)地?cái)U(kuò)聲系統(tǒng)，這是針對(duì)觀眾席的設(shè)計(jì)，要求清晰的聲音，所以在水立方設(shè)計(jì)的時(shí)候有語言清晰度指標(biāo)。我們做了模擬分析計(jì)算實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樵谶^去我們整個(gè)國家這方面比較欠缺，只是一味地注重外形，但是對(duì)里面的功能重視不夠。其實(shí)全球大部分的場(chǎng)館場(chǎng)地?cái)U(kuò)音系統(tǒng)都做得很差，包括世界杯的比賽場(chǎng)地，如德國某著名的體育場(chǎng)，但是水立方這發(fā)面就做得非常好。如果場(chǎng)地的語音都聽不清楚，那表示場(chǎng)館的設(shè)計(jì)方案有問題。所以，水立方屬于智能化水平最高的建筑之一，比普通的智能建筑有更多的提升。

劉文捷：還有水立方里面的大顯示屏，考慮了大屏幕的設(shè)置，包括觀眾的視距，都是按照當(dāng)時(shí)最新的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，有科學(xué)的依據(jù)和人的直觀感受，包括聽覺感受和視覺感受。另外，還有記時(shí)計(jì)分系統(tǒng)，以及相應(yīng)的比賽系統(tǒng)來保證運(yùn)動(dòng)員的感受。在水立方中，運(yùn)動(dòng)員一共打破了21項(xiàng)世界紀(jì)錄，這也是與背后的智能化技術(shù)的支持，還有觀眾和運(yùn)動(dòng)員的體驗(yàn)分不開的。

李炳華：水立方的大屏幕能讓95%以上的觀眾可視，所以屏幕中的字體大小，字間距都有要求的，通過一些分析計(jì)算出來的。

劉文捷：水立方的安全問題也是當(dāng)時(shí)很先進(jìn)的技術(shù)，采用了數(shù)字化安防技術(shù)，保證了整個(gè)場(chǎng)館的安全。還有場(chǎng)館中的機(jī)電設(shè)備控制，也是采用了每個(gè)點(diǎn)的精細(xì)化控制，以確保場(chǎng)館的舒適度。

記者：樓宇自控是智能建筑中很重要的部分，您覺得樓宇自控又有哪些發(fā)展趨勢(shì)呢?

劉文捷：水立方的樓宇控制也是當(dāng)時(shí)比較先進(jìn)的樓宇控制技術(shù)，包括對(duì)暖通和機(jī)電設(shè)備舒適性的控制準(zhǔn)確度，觀眾席的溫度要求和場(chǎng)地要求是不一樣的，在一個(gè)空間里面，不同層次的高度上要有不同的溫度控制要求，這件事情是很難的，我們都是通過暖通專業(yè)，對(duì)座椅通風(fēng)進(jìn)行設(shè)計(jì)等，還得結(jié)合我們的控制才能達(dá)到溫度精準(zhǔn)的控制。如：場(chǎng)地需要26度，觀眾席需要22到24度，這樣一個(gè)溫度差控制問題，不僅需要通過精準(zhǔn)的樓宇技術(shù)控制，而且溫度測(cè)點(diǎn)的設(shè)置也都深入到物聯(lián)網(wǎng)，也就是所謂的傳感器，就像手腳一樣要把整個(gè)賽場(chǎng)，所有每個(gè)點(diǎn)的位置的溫度，都要感測(cè)出來，通過測(cè)點(diǎn)進(jìn)行取樣，保證最后的PID控制，還有空調(diào)在合適的位置送出的合適溫度，讓運(yùn)動(dòng)員和觀眾都感覺到舒適。而且場(chǎng)館外的ETFE膜也是需要自動(dòng)控制的，不但要自動(dòng)啟停，也要控制膜的充氣系統(tǒng)。

李炳華：其實(shí)用最簡單的一句話概況就是：保證比賽正常進(jìn)行所必須的控制，而且要求是很精準(zhǔn)的。剛才劉總也列舉了很多例子，我補(bǔ)充幾個(gè)，像水立方的泳池水溫問題，按照國際泳聯(lián)的規(guī)定水溫需要在26.5度，不能超過27度且低于25度，這樣的水溫控制的精準(zhǔn)度要求非常高，所以需要智能化的設(shè)備來控制，還有一些冰上運(yùn)動(dòng)的冰面，它的溫度和硬度都是需要樓宇自動(dòng)化來實(shí)現(xiàn)的。

記者：我國建筑智能化產(chǎn)品雖然取得了長足的進(jìn)步，但還存在一些不足。您覺得存在哪些主要問題?應(yīng)該如何解決?

劉文捷：我主要講講國內(nèi)的智能化產(chǎn)品，國內(nèi)產(chǎn)品的品牌與知名度還是有所欠缺，國外一些知名的品牌,如霍尼韋爾HONEYWELL、江森JOHNSONCONTROL等，而國內(nèi)樓控有待進(jìn)一步提升品牌知名度，這是產(chǎn)品需要的發(fā)展方向。國內(nèi)產(chǎn)品還提升制造精確度，現(xiàn)在提到的工業(yè)4.0，我們只要提升品質(zhì)，才能保證知名度的提升。

李炳華：因?yàn)楝F(xiàn)在從智能建筑來看，尤其智能控制這塊，能真正運(yùn)行好的案例并不多。行業(yè)中也做過一些，能有20-30%正常運(yùn)行就已經(jīng)很不錯(cuò)了，絕大部分的項(xiàng)目都是沒有達(dá)到預(yù)期的，比如：辦公室的空調(diào)控制，按照道理是通過自控系統(tǒng)來調(diào)節(jié)達(dá)到房間的設(shè)定溫度，大概是24度到25度，但是現(xiàn)在由于種種原因沒有達(dá)到預(yù)期。我們也分析了原因：一是因?yàn)橼s工期，工程的工期很短，最后都是很倉促的竣工投入使用，投入使用后，建設(shè)單位也就不再過問;二是因?yàn)楣ぷ鹘缑嫣?，里面的?qiáng)電、弱電、空調(diào)、自控各自有自己的界面，廠家之間的交圈沒有處理好。這兩個(gè)問題是造成自控沒有很好發(fā)揮作用的很重要的原因。

劉文捷：這和實(shí)施非常有關(guān)系，如果產(chǎn)品很好，設(shè)計(jì)也沒有問題，但是可能實(shí)施起來會(huì)因?yàn)橹芷诤徒蝗Φ膯栴}，造成實(shí)施度差，所以后期使用不是很理想。還有物業(yè)人員的水平也有一定的因素，也許前期樓宇自控被采用了，但是由于物業(yè)運(yùn)營管理人員的水平與素質(zhì)沒有達(dá)到一定高度，對(duì)這套系統(tǒng)的操作或多或少有很多問題。

記者：作為建筑設(shè)計(jì)師或者電氣工程師，在推動(dòng)智能建筑在中國發(fā)展，承擔(dān)了怎樣的角色?在工作中應(yīng)該如何推進(jìn)智能建筑的發(fā)展?

劉文捷：智能建筑想要在中國發(fā)展得更好，需要前期的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，以及建筑使用和功能上的合理，與人和自然的整體融入，這些都是在設(shè)計(jì)階段要考慮的因素。我們?cè)O(shè)計(jì)師起到了前期的規(guī)劃設(shè)計(jì)的作用，而且包括產(chǎn)品上的應(yīng)用，設(shè)計(jì)師引領(lǐng)產(chǎn)品的一些研發(fā)方向，建筑設(shè)計(jì)師和電氣工程師也起到了相應(yīng)的作用。我們?cè)诠ぷ髦械拿總€(gè)設(shè)計(jì)都離不開智能建筑的設(shè)計(jì)，我們要保證采用新技術(shù)、新工藝、新科技的東西，這都是設(shè)計(jì)師的責(zé)任。

記者：我國現(xiàn)行政策大力提倡節(jié)能減排，從智能建筑角度設(shè)計(jì)而言，您認(rèn)為有哪些途徑可以實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能減排?

李炳華：國家一直在推動(dòng)節(jié)能減排工作，讓智能建筑能發(fā)揮出它應(yīng)有的作用，既滿足舒適度同時(shí)又可以節(jié)能。在新編的民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范(修訂版)中有相關(guān)的條款，我們只要按照條款進(jìn)行實(shí)施，就能滿足節(jié)能減排的要求。我舉個(gè)例子，辦公室以節(jié)能為目的控制燈與風(fēng)機(jī)盤管等設(shè)備，如果辦公室沒有人，燈就不應(yīng)該亮，也不需要調(diào)節(jié)溫度，這是屬于從控制角度講。如果有人來了，窗戶的自然光又不足的時(shí)候，辦公室的燈都需要打開，如果自然光很充足的，盡管辦公室有人，也不需要開燈。另外，窗簾的位置要調(diào)節(jié)相應(yīng)的角度，避免太陽光引起的眩光，既保證視覺的舒適，又保證環(huán)境里面照明的水平，同時(shí)又降低了能耗。

我們對(duì)辦公室的能耗做過分析，以辦公室為例，通常是用傳統(tǒng)的機(jī)械式翹板開關(guān)來控制，節(jié)能最高的可達(dá)70%-80%左右，但是單純靠自覺性來節(jié)能非常片面，通過技術(shù)角度來實(shí)現(xiàn)節(jié)能技術(shù)最有必要。

記者：您從事智能建筑研究多年，有很多的理論成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能談?wù)剰臉I(yè)這么多年，您最大的感受是什么嗎?

劉文捷：智能建筑在中國的發(fā)展非常快，而且國內(nèi)的智能建筑與國際也是同步的，我們的建筑標(biāo)準(zhǔn)也在不停的修訂，包括從智能建筑的2000版到2006版再到2015版，建筑綜合布線標(biāo)準(zhǔn)也與國際接軌，還有安防標(biāo)準(zhǔn)也在修訂，另外，我們的智能建筑設(shè)計(jì)也是向互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展，并與最新、最流行的時(shí)髦技術(shù)--物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)+相結(jié)合。

李炳華：我對(duì)智能建筑發(fā)展有四種感受：

第一、應(yīng)用面非常廣泛，在工業(yè)建筑、民用建筑等領(lǐng)域都有比較廣泛的應(yīng)用，而且現(xiàn)在已經(jīng)逐步推廣到住宅的智能家居上。

第二、應(yīng)用的深度越來越深，而且形成了細(xì)化的一些領(lǐng)域和市場(chǎng)，比如智能家居、酒店客房管理系統(tǒng)等，智能建筑某一個(gè)領(lǐng)域得到了細(xì)化和深化，智能家居市場(chǎng)通過這幾年的發(fā)展，盡管標(biāo)準(zhǔn)不是很健全，但是已經(jīng)在這個(gè)行業(yè)里面形成了一定的影響，所以用技術(shù)推動(dòng)市場(chǎng)，市場(chǎng)反過來對(duì)技術(shù)又有促進(jìn)作用。

第三、對(duì)于智能建筑來講，它的某些系統(tǒng)有待提升，需要新的技術(shù)來改進(jìn)這一問題，比如：樓宇自控很多沒有達(dá)到預(yù)期，這個(gè)問題也亟待解決，否則花錢沒有達(dá)到預(yù)期，會(huì)影響到這個(gè)行業(yè)的發(fā)展，所以現(xiàn)在從《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》修訂版本里面，就推薦采用智能一體化的技術(shù)手段，這個(gè)手段就是要減少不同產(chǎn)品和不同系統(tǒng)交集界面，進(jìn)一步促進(jìn)樓宇控制系統(tǒng)的落地與實(shí)施。

第四、智能建筑是實(shí)實(shí)在在的建筑形式，它有標(biāo)準(zhǔn)來考核和衡量，還可以設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和評(píng)價(jià)，但是我們也要理性對(duì)待，不能以智慧城市概念來炒作。雖然智慧城市還沒很好的落地，但是可以借鑒智能建筑的一些經(jīng)驗(yàn)，并沿著智能建筑這條發(fā)展的路徑來推動(dòng)智慧城市的發(fā)展，智能建筑如果沒有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)體系和標(biāo)準(zhǔn)，那就很難判定為智慧城市。

記者：您怎么看待智能建筑產(chǎn)品發(fā)展情況?您比較關(guān)注哪些新的產(chǎn)品和技術(shù)?

劉文捷：國內(nèi)在智能產(chǎn)品的發(fā)展上可以堪稱“百花齊放”，尤其以沿海、深圳和北京的廠家為主，因?yàn)橹悄芑到y(tǒng)有20-30個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)發(fā)展的產(chǎn)品就會(huì)有很多的廠家，他們的數(shù)量非常龐大，發(fā)展也非常迅速。雖然產(chǎn)品數(shù)量眾多，但是品牌知名不夠，在未來我們要集中發(fā)展國內(nèi)的品牌知名度，更要將相應(yīng)的品牌集中起來發(fā)展，這樣對(duì)智能建筑產(chǎn)品的發(fā)展應(yīng)該更有利。

我們?cè)O(shè)計(jì)師比較關(guān)注的可能就是品牌知名度和度，另外還比較關(guān)注智能新技術(shù)，我們希望在設(shè)計(jì)中采用一些前沿的相對(duì)可靠的技術(shù)，如：在樓宇自控中，我會(huì)關(guān)注傳輸方式較好，同時(shí)符合統(tǒng)一的國際協(xié)議，并能與其他產(chǎn)品無縫鏈接，可替換度更好的自控產(chǎn)品。在安防中，現(xiàn)在都是數(shù)字化安防和IP式的攝像技術(shù)，那么我可能會(huì)更關(guān)注這方面的技術(shù)，還有未來模擬的視頻監(jiān)控，我會(huì)關(guān)注這塊更新的技術(shù)。

李炳華：劉總是從子系統(tǒng)的角度談了智能建筑產(chǎn)品的發(fā)展，我從系統(tǒng)的角度再來談一下，我比較關(guān)注的兩類產(chǎn)品和技術(shù)：一類是智能一體化的技術(shù)，它解決傳統(tǒng)的控制實(shí)施度和可用度;二類是細(xì)分領(lǐng)域，智能產(chǎn)品只有做精、做細(xì)，才能有更好的發(fā)展和提升。目前，細(xì)分的智能家居、智能照明控制系統(tǒng)、酒店客房管理系統(tǒng)、體育建筑專用設(shè)施系統(tǒng)等都是針對(duì)某個(gè)領(lǐng)域的特殊需求，開發(fā)出相應(yīng)的產(chǎn)品。以后我們可能會(huì)培育出更多這種新品牌和新市場(chǎng)，組合相關(guān)的新技術(shù)開發(fā)相應(yīng)的產(chǎn)品。