□文/姚文華
智能建筑是指利用集成方法,將智能型計算機技術、通信技術、信息技術與建筑藝術有機結合,通過對設備的自動監(jiān)控,對信息資源的管理和對使用者的信息服務及其與建筑的優(yōu)化組合,獲得投資合理,適合信息社會需要,并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點的建筑物。智能建筑的興起,生動地反映了信息技術的發(fā)展是何等迅速,信息技術的應用是多么廣泛,并深刻反映了信息社會發(fā)展對智能建筑的需求。建筑發(fā)展到智能建筑,是一個質的飛躍,建筑的含義一下子拓寬了,建筑設計的任務加重了許多。一方面智能建筑設計的研究需要系統(tǒng)化,整體化的框架體系,智能建筑的設計需要智能化設計人員與建筑、暖通、電氣(強電)、給排水、結構等各工種設計人員的密切配合。建筑智能化設計是建筑技術與信息技術相結合的產(chǎn)物,它向人們提供了一個高效、舒適、便利、安全的工作、學習、生活環(huán)境。一系列高新技術的發(fā)展,正在改變?nèi)藗兊墓ぷ骱蜕钅J?,先進設備體系已經(jīng)進入人們的生活,迫使建筑環(huán)境與這種變化相匹配。建筑智能化設計與建筑師的關系是十分密切的,智能化系統(tǒng)進入建筑物,改變了傳統(tǒng)建筑設計的一些做法;另一方面智能建筑設計需要更多操作性、實踐性方面的指導。
1、自動調節(jié)功能。智能建筑對溫度、濕度、照度均加以自動調節(jié),甚至控制色彩、背景噪聲與味道,創(chuàng)造了安全、健康、舒適宜人的辦公環(huán)境,從而能大大提高工作效率。
2、節(jié)能。現(xiàn)在的房屋,其空調與照明系統(tǒng)的能耗很大,約占總能耗的70%,而智能建筑通過其“智慧”,盡可能地利用自然光和大氣冷量(或熱量)來調節(jié)室內(nèi)環(huán)境,以最大限度地降低能源消耗??砂词孪却_定的程序,區(qū)分“工作”與“非工作”時間,據(jù)國外常規(guī)計算,智能建筑可比常規(guī)建筑節(jié)能30%以上。
3、能滿足多種用戶對不同環(huán)境功能的要求。老式建筑是根據(jù)事先給定的功能要求,完成其建筑與結構設計。智能建筑要求其建筑結構設計除支持3A功能的實現(xiàn)外,必須是開放式、大跨度框架結構,允許用戶迅速而方便地改變建筑物的使用功能或重新規(guī)劃建筑平面。
4、在智能建筑中,用戶通過國際直撥電話、可視電話、電子郵件、聲音郵件、電視會議、信息檢索與統(tǒng)計分析等多種手段,可及時獲得全球性最新信息和資料。通過國際計算機通信網(wǎng)絡,可隨時與世界各地的企業(yè)或機構進行各種業(yè)務工作??涨暗母咚俣龋蟠笥欣跊Q策和競爭??傊?,電子計算機與智能建筑在當今商品經(jīng)濟與信息社會中給人們帶來了空前的效率和巨大的經(jīng)濟效益,使之充滿活力,方興未艾。
1、有關智能建筑設計規(guī)程、規(guī)范還不健全與完善。1992年我國第一部有關建筑智能化的規(guī)范《民用建筑電氣設計規(guī)范》JCJ/T16-92問世。它對建筑智能化三大部分BA、OA、CA有較完整、全面的規(guī)定和要求。1997年10月,我國建設行政主管部門建設部發(fā)布了我國智能建筑領域的第一個法規(guī)即建設部建設(1997)290號文《建筑智能化系統(tǒng)工程設計管理暫行規(guī)定》,它對智能建筑領域起到了巨大的推動和指導作用。智能建筑的設計在它的指導下,在不完善中摸索前進,到2000年7月《智能建筑設計標準》GB/T50314-2000出臺,宣告我國智能建筑設計初步邁進了規(guī)范化時代。2006年12月29日,建設部發(fā)布了批準《智能建筑設計標準》(GB/T50314-2006)為國家標準的公告,并自2007年7月1日起實施。筆者認為,這個標準仍然是不完備的,還有許多不完善之處,還有不少有待于進一步探討和細化的問題。
2、智能建筑綜合布線系統(tǒng)問題。首先是線路如何走的問題,線路的走向分水平和垂直兩個方向,水平方向的走線通常是利用地面和天花板。垂直方向的走線通常都布置在每層的設備小間中,相當于以往的弱電豎井,但智能建筑的設備小間由于要布置綜合布線跳線架和相關網(wǎng)絡設備,面積應比以往的豎小間面積大些,而且在設計時還應在每個層面上留一定的剩余空間,以備未來之需。綜合這些因素,每層設備小間面積應在8m2左右為宜。設備小間的線纜都是由主機房引出的,作為智能建筑神經(jīng)中樞的主機房,除了布置程控交換設備外,還要布置主配線架、光纖配線架等設備。因此,該空間的面積應比普通建筑中的電話機房大些,綜合考慮這些設備的尺寸,我認為主機房面積100~120m2為宜。對于網(wǎng)絡的拓撲結構,我建議采用星型連接,這種拓撲結構使得網(wǎng)絡的擴展以及節(jié)點的移動都非常容易。
3、屋頂?shù)脑O計問題。建筑物屋頂是直接平面敞開的接觸大自然的空間,智能建筑的屋頂會被布置上大量的設備,所以設計師在進行設計時,除要考慮屋頂美觀綠化以外,還可以布置吸取太陽能和風能以采集熱能、收集降水等等,充分吸收和利用自然界提供的一切能量和物質,同時也要設計防止自然力量侵襲的預防設施,還要考慮到設備運轉時產(chǎn)生的震動、噪音、電磁場等因素,電纜穿過屋面以后如何防止漏水,電線基座的防水、防風及防震的問題。
4、節(jié)能設計問題。智能建筑的節(jié)能設計應該從建筑設計之初就充分考慮,各專業(yè)密切合作,動用一切可能的手段達到節(jié)能的目的。智能建筑的節(jié)能若做不好,用來供應能量的花費就會增高,這會使得建筑的可持續(xù)發(fā)展性大打折扣;反之,節(jié)能設計做好了,智能建筑的運營成本就會降低,持續(xù)發(fā)展性也可以得到提高。
5、智能消防系統(tǒng)應成為智能建筑的重要組成部分。智能建筑是采用先進的電子信息技術對建筑設備進行自動監(jiān)控、對信息資源進行有效管理和對用戶提供信息服務的新型建筑。智能建筑管理系統(tǒng)由樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)、通信自動化系統(tǒng)(CAS)、辦公自動化系統(tǒng)(OAS)、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)(CNS)、綜合布線系統(tǒng)(SCS)等構成。其中,樓宇自動化系統(tǒng)主要包括機電設備自動化系統(tǒng)、消防自動化系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)等。消防自動化系統(tǒng)(FAS)是樓宇自動化系統(tǒng)的重要組成部分,是智能建筑中一個重要子系統(tǒng),為火警預報、火災撲救、保障人身和財產(chǎn)安全起到了不可替代的作用,尤其是智能住宅方面,則表現(xiàn)為網(wǎng)絡技術應用和控制方式的變化:建筑電氣接口標準化、設備控制智能化、系統(tǒng)功能集成化。可以預計,隨著計算機、自動控制、通信技術的不斷發(fā)展及關鍵技術的突破,消防自動化系統(tǒng)必將朝著集成化、智能化、協(xié)調化方向發(fā)展。
6、智能建筑設計應遵循科學合理的步驟。
智能建筑設計應從中國國情、甲方利益、設計和施工角度出發(fā),建議采取以下步驟:(1)甲方需求(性價比)和外部條件調研,確定智能化系統(tǒng)功能、實施步驟。由甲方牽頭,委托智能化專家委員會,甲方所能接受價格,配備智能化系統(tǒng)功能和實施步驟,以此為依據(jù),寫出標書。(2)由系統(tǒng)集成商拿出智能化設計方案,對智能化系統(tǒng)進行深化設計;由甲方組織,設計院和系統(tǒng)集成商協(xié)商;由設計院將智能系統(tǒng)設計到設計藍圖中去,設計院設計出智能化系統(tǒng);由設計院和系統(tǒng)集成商共同審核簽章,智能化設計方面責任由系統(tǒng)集成商承擔。(3)由甲方組織,系統(tǒng)集成商和監(jiān)理單位協(xié)商,培訓監(jiān)理單位,對智能化系統(tǒng)進行監(jiān)理。(4)由智能化專家委員會進行中期檢查,重點保證智能化工程科技含量落實和工程質量達標。
總之,我國的智能建筑充滿著希望,也面臨嚴峻挑戰(zhàn),需要不斷地學習,不斷地研究,共同探討智能建筑的發(fā)展道路。
[1]張瑞武.智能建筑(第一版).北京:清華大學出版社,1996.
[2]太原工業(yè)大學等.建筑給水排水工程.北京:中國建筑工業(yè)出版社,1991.