賈 冶 / 張 穎 (北京瑞拓電子技術(shù)發(fā)展有限公司,北京 100040)
中交二航局科研大樓是中交集團(tuán)第二航務(wù)工程局總部所在地,位于武漢市東西湖區(qū)鑫橋工業(yè)園區(qū)核心部位金銀湖畔。大樓由23層主樓和6層附樓組組成,主樓高89m,附樓高24m,信息中心機(jī)房位于10樓。地下室建筑面積4248m2,地上建筑面積30093m2。總投資額為人民幣1.6億元。
大樓的智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案由北京瑞拓電子技術(shù)發(fā)展有限公司根據(jù)甲方需求及其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)圖紙等完成,并獲2011年度全國(guó)優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)行業(yè)獎(jiǎng)——智能化建筑項(xiàng)目二等獎(jiǎng)。
作為現(xiàn)代建筑不可缺少的配套專(zhuān)業(yè),智能化系統(tǒng)工程受到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和時(shí)間等因素的制約,必須將建筑物的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)與使用需求有機(jī)地緊密結(jié)合起來(lái),綜合考慮其使用功能、管理和經(jīng)營(yíng)要求、工程投資能力等因素,分清主次,突出重點(diǎn),保證主要功能,選擇適用的各專(zhuān)業(yè)子系統(tǒng)、系統(tǒng)集成程度、標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)和經(jīng)濟(jì)規(guī)模。做到統(tǒng)籌兼顧,協(xié)調(diào)建設(shè),才是最適合二航局科研大樓需要的智能化系統(tǒng)。
二航局科研大樓的特點(diǎn)是:
1) 大型國(guó)有企業(yè)總部的辦公樓
2) 自建自用
大型國(guó)有企業(yè)總部的辦公樓應(yīng)該與公司本身的行業(yè)地位、公司形象相匹配,應(yīng)該突出集團(tuán)辦公的特色;而自建自用就要講求實(shí)用,考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)收益,涉及到后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)和可持續(xù)性方面的問(wèn)題要比商業(yè)寫(xiě)字樓考慮得多。
智能化系統(tǒng)是二航局科研大樓的神經(jīng)系統(tǒng),是整個(gè)建筑的“軟件”環(huán)境,該智能化系統(tǒng)按照5A級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),主要包括綜合布線(xiàn)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、有線(xiàn)電視系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)機(jī)房、程控交換機(jī)系統(tǒng)、緊急廣播及背景音樂(lè)系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、會(huì)議室及視頻會(huì)議系統(tǒng)、IBMS集成系統(tǒng),共11個(gè)子系統(tǒng)。
綜合布線(xiàn)系統(tǒng)本身具有很高的兼容性和高帶寬性,根據(jù)用戶(hù)高標(biāo)準(zhǔn),高帶寬及高性能的配置要求,本布線(xiàn)設(shè)計(jì)方案可靠地綜合了話(huà)音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體、樓宇控制、CCTV、CATV、門(mén)禁系統(tǒng)、安防系統(tǒng)及光通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等多種應(yīng)用系統(tǒng)。
語(yǔ)音及數(shù)據(jù)MDF在大樓10層信息中心機(jī)房,均采用24口LC雙工光纖配線(xiàn)架,機(jī)柜式安裝。所有光纖接頭均采用萬(wàn)兆多模LC尾纖熔接安裝方式,此管理系統(tǒng)具有美觀整潔、高密度、低衰耗及高性能等特點(diǎn)。
中交二航局新辦公樓數(shù)據(jù)網(wǎng)采用分層結(jié)構(gòu),由三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成,即骨干層(核心層)、匯聚層和接入層。核心層采用了匯聚環(huán)形千兆備份鏈路代替核心雙機(jī)熱備模式,當(dāng)核心交換機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng)備份鏈路,確保網(wǎng)絡(luò)高可靠性需求。
匯聚層設(shè)備采取超前設(shè)計(jì)分步實(shí)施的原則,先以較小的投資來(lái)滿(mǎn)足目前網(wǎng)絡(luò)需求;如未來(lái)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到萬(wàn)兆,再增設(shè)具有萬(wàn)兆上聯(lián)的匯聚設(shè)備。
中交第二航務(wù)工程局科研大樓的CCTV監(jiān)控系統(tǒng)為一個(gè)完整、可靠、集成及易操作的系統(tǒng),該系統(tǒng)可作為一個(gè)有機(jī)的整體對(duì)整個(gè)大樓進(jìn)行監(jiān)控和管理。大樓集中設(shè)置了一個(gè)監(jiān)控機(jī)房,位于大樓1層,所有的視頻圖像統(tǒng)一傳輸?shù)奖O(jiān)控機(jī)房。電視墻由1臺(tái)60″等離子監(jiān)視器、12臺(tái)29″監(jiān)視器組成。前端攝像機(jī)畫(huà)面通過(guò)模擬矩陣主機(jī)輪流切換顯示在電視墻上,選用80入16出的大型矩陣。CCTV監(jiān)控系統(tǒng)能與防盜報(bào)警防范系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。
防盜報(bào)警系統(tǒng)在有人非法闖入已布防的區(qū)域時(shí)(或發(fā)生火警),其報(bào)警器會(huì)伴隨聲音和光線(xiàn)信號(hào)立刻報(bào)警,阻嚇?lè)欠ㄟM(jìn)入者和提醒當(dāng)班人員進(jìn)行處理,并聯(lián)動(dòng)CCTV監(jiān)控系統(tǒng)錄像或者采用自動(dòng)撥號(hào),可伴隨報(bào)警的同時(shí)撥通110。
防盜報(bào)警系統(tǒng)前端探頭有:紅外對(duì)射(用于大樓周界)、紅外微波雙鑒探測(cè)器和緊急報(bào)警按鈕。
中交第二航務(wù)工程局科研大樓的安全防范系統(tǒng)包括了門(mén)禁系統(tǒng)、消費(fèi)系統(tǒng)及停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng),我們將這三個(gè)子系統(tǒng)按照一卡通來(lái)設(shè)計(jì)。一卡通的設(shè)計(jì)滿(mǎn)足了員工的方便性,統(tǒng)一的管理平臺(tái),便于管理維護(hù)。
根據(jù)本項(xiàng)目特點(diǎn),還可以將無(wú)線(xiàn)巡更調(diào)度系統(tǒng)中的巡更信息卡納入到本一卡通中來(lái)。
設(shè)立在中控室的一卡通系統(tǒng)管理中心,也是本系統(tǒng)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中心,配備“一卡通”軟件,確保實(shí)現(xiàn)通用卡系統(tǒng)統(tǒng)一發(fā)行、監(jiān)控、結(jié)算、管理的目標(biāo)。
在1層值班室與各領(lǐng)導(dǎo)辦公室之間建立彩色可視訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng),共11個(gè)點(diǎn)。主機(jī)安裝于值班室內(nèi),分機(jī)放在各領(lǐng)導(dǎo)辦公桌上或墻上。值班室外配一臺(tái)槍式攝像機(jī),用于拍攝接待處的全景。
當(dāng)有外來(lái)訪(fǎng)客要求與某位領(lǐng)導(dǎo)見(jiàn)面時(shí),由值班人員呼叫該領(lǐng)導(dǎo)辦公室的可視分機(jī),領(lǐng)導(dǎo)可以方便地看到訪(fǎng)客是誰(shuí)、來(lái)了幾個(gè)人。了解樓下的情況后,領(lǐng)導(dǎo)可以很快地決定是否接見(jiàn)訪(fǎng)客。
在本大樓內(nèi)設(shè)置無(wú)線(xiàn)巡更調(diào)度系統(tǒng),使監(jiān)控機(jī)房的值班人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)保安的巡更情況,并與保安進(jìn)行話(huà)音通訊。
大樓的無(wú)線(xiàn)巡更調(diào)度系統(tǒng)由物業(yè)統(tǒng)一管理,管理中心設(shè)在1層監(jiān)控機(jī)房。系統(tǒng)由調(diào)度中心控制臺(tái)、5個(gè)巡更對(duì)講機(jī)、100個(gè)巡更信息鈕、10個(gè)巡更信息卡、巡更系統(tǒng)軟件和管理計(jì)算機(jī)組成。其中管理計(jì)算機(jī)與防盜報(bào)警系統(tǒng)共用,不再單獨(dú)設(shè)置。
在信息中心機(jī)房設(shè)計(jì)中,對(duì)機(jī)房各系統(tǒng)功能區(qū)進(jìn)行了劃分和隔離,UPS和精密空調(diào)機(jī)組集中置于機(jī)房西側(cè),以便降低機(jī)組運(yùn)行時(shí)噪聲和動(dòng)力輻射對(duì)機(jī)房其他設(shè)備的影響。同時(shí)也考慮了信息中心機(jī)房西側(cè)承重柱和大樓升降通道較近,承重結(jié)構(gòu)比較理想。東側(cè)劃分出一小塊區(qū)域作為人員的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備調(diào)試工作區(qū),使用防火玻璃隔斷,做到人機(jī)分離,最大程度減少機(jī)房進(jìn)出人員帶來(lái)的二次污染。
圖1 綜合布線(xiàn)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖
圖2 CCTV監(jiān)控系統(tǒng)圖
機(jī)房較重設(shè)備主要集中在精密空調(diào)和UPS區(qū)域,主要設(shè)備單件重量都在400kg左右,整體重量近3t,而且需要為將來(lái)機(jī)房升級(jí)擴(kuò)展提供預(yù)留機(jī)位,這就需要大樓土建方提前考慮結(jié)構(gòu)承重的加固問(wèn)題。
本次設(shè)計(jì)中,空調(diào)室外機(jī)放置在機(jī)房西北角,盡量與室內(nèi)機(jī)縮短距離,減少管道過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)的熱量損失,提高空調(diào)機(jī)組工作效率。同時(shí)考慮到武漢地區(qū)夏季非常炎熱,設(shè)備間可以避免陽(yáng)光直曬設(shè)備。
根據(jù)招標(biāo)要求,設(shè)計(jì)中機(jī)房采用了獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng),設(shè)置于機(jī)房空調(diào)室外機(jī)房間。同時(shí)對(duì)新風(fēng)進(jìn)行過(guò)濾處理,降低機(jī)房空氣中污染物含量,保護(hù)電子設(shè)備。機(jī)房與走廊的隔墻上設(shè)置了自動(dòng)瀉壓閥,用于新風(fēng)排壓,也使機(jī)房熱(冷)量在大樓內(nèi)部循環(huán),減少熱量損失。
樓宇自控系統(tǒng)主要針對(duì)科研大樓內(nèi)的空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組、送排風(fēng)、給排水、照明、衛(wèi)生間排風(fēng)及電熱水器等共計(jì)927個(gè)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行集中監(jiān)控。同時(shí)通過(guò)接口網(wǎng)關(guān)集成中央空調(diào)冷、熱站監(jiān)控系統(tǒng)、供配電監(jiān)控系統(tǒng)、電梯監(jiān)控系統(tǒng)及VRV/VAV空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng),這樣使大樓機(jī)電設(shè)備的管理集成到一個(gè)平臺(tái),方便物業(yè)工程人員管理、維護(hù)。樓宇自控系統(tǒng)同時(shí)還提供開(kāi)放的接口納入到中央集成管理系統(tǒng),做到與大樓內(nèi)各智能化子系統(tǒng)進(jìn)行信息交換、資源共享。
系統(tǒng)共設(shè)計(jì)兩條C-BUS總線(xiàn),在考慮系統(tǒng)控制器配置時(shí),以就近控制的原則配置控制器,這樣便于安裝、調(diào)試和維護(hù)。除滿(mǎn)足本工程目前927個(gè)監(jiān)控點(diǎn)需要以外,對(duì)于DDC控制器及其擴(kuò)展模塊上的輸入輸出點(diǎn)數(shù)量,考慮了大約15%左右的備用量,作為將來(lái)可能的調(diào)整之用。
大樓首層大廳內(nèi)設(shè)120″的LED全彩色表貼電子屏幕,主要作用為對(duì)外發(fā)布信息及播放視頻圖像,并可按要求進(jìn)行畫(huà)面拼接處理,完成各種圖像、文字的疊加、組合。
會(huì)議系統(tǒng)為基于音視頻信號(hào)結(jié)合數(shù)字技術(shù),高度集成化集大屏幕顯示、音視頻、文稿幻燈實(shí)物展示、無(wú)線(xiàn)傳聲、音響輸出、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、中央集成控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程音頻傳輸系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)于一體的綜合系統(tǒng)。
圖3 機(jī)房鳥(niǎo)瞰圖
圖4 機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)圖
除傳統(tǒng)行政會(huì)議外,各類(lèi)用戶(hù)的分支機(jī)構(gòu)或部門(mén)中還經(jīng)常舉行與本部門(mén)工作性質(zhì)密切掛鉤的工作會(huì)議,如技術(shù)部、財(cái)務(wù)部、信息部等部門(mén)級(jí)別的會(huì)議。
考慮到中交二航局科研大樓主要用于辦公使用,業(yè)務(wù)龐大,對(duì)于弱電要求較高。在會(huì)議系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,力求設(shè)計(jì)檔次較高,選用產(chǎn)品基本為國(guó)內(nèi)或國(guó)際知名品牌;同時(shí)也考慮建設(shè)方的成本問(wèn)題,在滿(mǎn)足先進(jìn)性的前提下盡量節(jié)約造價(jià),用有限的資金創(chuàng)造最大的功效。在系統(tǒng)升級(jí)方面,由于大樓辦公的會(huì)議需求量大,考慮了足夠的冗余保證擴(kuò)容性。同時(shí)也考慮未來(lái)的客戶(hù)需求不一,系統(tǒng)需要足夠兼容性,因此主要選型產(chǎn)品的技術(shù)比較成熟,協(xié)議盡量采用國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)。
集成系統(tǒng)采用InteBASE2000 智能樓宇綜合管理系統(tǒng)將樓宇自控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、消防自動(dòng)化系統(tǒng)、門(mén)禁管理系統(tǒng)等集成到統(tǒng)一的管理平臺(tái)上,通過(guò)開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián)(ODBC)技術(shù)將系統(tǒng)集成SQL數(shù)據(jù)庫(kù)與辦公自動(dòng)化和物業(yè)管理數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián),提供綜合全面的信息與數(shù)據(jù)共享。
系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)理念是:以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),軟件為核心,根據(jù)智能化系統(tǒng)工程工作原理,通過(guò)信息交換和共享,結(jié)合智能建筑的工程建設(shè)的一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),將各個(gè)具有完整功能的獨(dú)立分系統(tǒng)組合成一個(gè)有機(jī)的整體。建立統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái),提高系統(tǒng)維護(hù)和管理的自動(dòng)化水平、協(xié)調(diào)運(yùn)行能力及詳細(xì)的管理功能。對(duì)各個(gè)智能化子系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理,滿(mǎn)足整個(gè)智能化系統(tǒng)預(yù)期的使用功能和管理要求,徹底實(shí)現(xiàn)功能集成、網(wǎng)絡(luò)集成和軟件界面集成,最大限度地獲取系統(tǒng)的綜合效益。
二航局科研大樓智能化項(xiàng)目的設(shè)計(jì)目標(biāo)是要建設(shè)一個(gè)“以人為本、易于管理、有可持續(xù)性、投資收益最大化”的智能化系統(tǒng),而在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中都體現(xiàn)了對(duì)這一目標(biāo)的追求。
智能化系統(tǒng)的建設(shè)首要目的應(yīng)該是為二航局的工作人員提供一個(gè)舒適、快捷、安全的辦公環(huán)境,保證工作人員的健康、安全,提高工作人員的工作效率和激發(fā)工作人員的創(chuàng)造力。
系統(tǒng)中的樓控設(shè)備,可以提供一個(gè)恒溫、空氣清新、風(fēng)速適度的辦公環(huán)境;為了能夠在工作人員就餐、會(huì)客、健身時(shí)有一個(gè)優(yōu)雅的環(huán)境,配置了可進(jìn)行個(gè)性化播放和音量調(diào)節(jié)的背景音樂(lè)系統(tǒng)。
大樓配備了先進(jìn)的通訊系統(tǒng),除傳統(tǒng)的綜合布線(xiàn)、程控交換機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、有線(xiàn)電視等通訊系統(tǒng)外,還設(shè)計(jì)了無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)等。在信息終端的設(shè)置上,充分考慮了不同崗位對(duì)信息終端數(shù)量需求的差異。在公共區(qū)域、會(huì)議室等位置都設(shè)置了相應(yīng)充足的信息終端,方便傳真機(jī)、打印機(jī)及電話(huà)的接入。
同時(shí)設(shè)計(jì)了一卡通系統(tǒng),每位員工通過(guò)一張卡就可以滿(mǎn)足吃飯、停車(chē)、進(jìn)出辦公區(qū)、健身等的需要。
對(duì)于企業(yè)總部辦公樓類(lèi)建筑,智能化系統(tǒng)的投資一般要占到整個(gè)建筑投資的8%!10%,二航局科研大樓智能化系統(tǒng)的投資也在千萬(wàn)元以上。追求投資效益最大化是另一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)。
對(duì)于一個(gè)自建自用的智能化系統(tǒng),投資=建設(shè)成本+運(yùn)營(yíng)管理成本,對(duì)于二航局科研大樓來(lái)說(shuō),其使用壽命很長(zhǎng),其運(yùn)營(yíng)管理成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于建設(shè)成本,所以投資收益要從建筑全生命周期的角度來(lái)衡量,既要最大限度提高當(dāng)期投資收益,又要最大限度降低后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)、升級(jí)擴(kuò)展成本,做到短期投資長(zhǎng)期受益、兩者協(xié)調(diào)統(tǒng)一才能保證投資收益最大化。
為了最大程度提高當(dāng)期收益,就要保證在投資范圍內(nèi),合理規(guī)劃智能化各子系統(tǒng)的功能和投資比例,以應(yīng)用為根本,力求實(shí)用,不追求某個(gè)系統(tǒng)的“高大全”,而是追求整個(gè)智能化系統(tǒng)的協(xié)調(diào)建設(shè)和最優(yōu)化,最大程度的滿(mǎn)足業(yè)主的使用要求。
二航局科研大樓為總部辦公型建筑,通訊系統(tǒng)和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)作為建設(shè)重點(diǎn),在投資中要給與充分保證。樓宇自控系統(tǒng)涉及到后期降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本,所以也是需要重點(diǎn)保證的系統(tǒng),其他系統(tǒng)則根據(jù)投資情況決定系統(tǒng)的檔次和規(guī)模。
大樓建成之后的管理費(fèi)用有四大項(xiàng):能耗費(fèi)、管理人員費(fèi)、設(shè)備維修保養(yǎng)費(fèi)及通信費(fèi)用。前三項(xiàng)主要靠采用樓宇自控系統(tǒng)控制,其他通信費(fèi)用主要靠采用視頻會(huì)議、多運(yùn)營(yíng)商接入等方法控制。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮了系統(tǒng)將來(lái)的擴(kuò)容,所以在控制器的容量、系統(tǒng)平臺(tái)軟件的選擇、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)、管槽的選擇等方面都進(jìn)行了完善的設(shè)計(jì),保證整個(gè)弱電系統(tǒng)在5~8年內(nèi)不需要做大的改動(dòng)就能滿(mǎn)足管理和使用的需求。
一個(gè)好的智能化系統(tǒng)=好的設(shè)計(jì)+好的施工+好的管理維護(hù)。目前很多智能化系統(tǒng)運(yùn)行情況不好的一個(gè)重要原因就是前期設(shè)計(jì)不合理,造成后期維護(hù)管理上的困難。所以在方案設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮到了這一點(diǎn),將易于管理貫徹到了設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié),為物業(yè)人員、機(jī)房管理人員提供一個(gè)穩(wěn)定可靠,易于管理、維護(hù)、擴(kuò)容、升級(jí)的先進(jìn)科學(xué)的綜合管理系統(tǒng)。設(shè)計(jì)中做到了以下幾點(diǎn):
1)物理布局
2)選擇標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品
3)選擇模塊化的產(chǎn)品
4)集成化、可視化
5)簡(jiǎn)化物理鏈路
6)能夠滿(mǎn)足個(gè)性化的需求服務(wù)
1)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),既要滿(mǎn)足現(xiàn)在的要求,又能滿(mǎn)足將來(lái)的發(fā)展,能在技術(shù)升級(jí)換代后平穩(wěn)過(guò)渡、升級(jí)。
2)一次設(shè)計(jì),分布實(shí)施。我們把整個(gè)智能化系統(tǒng)按照一個(gè)整體來(lái)設(shè)計(jì)。由于技術(shù)、使用和投資等多方面原因目前尚不具備建設(shè)條件的,在設(shè)計(jì)時(shí)也要充分考慮將來(lái)的接口問(wèn)題、兼容問(wèn)題、管路預(yù)埋預(yù)留問(wèn)題以及廠商的售后服務(wù)等各方面的因素。
3)考慮到公司的發(fā)展的需要,包括人員的增加和業(yè)務(wù)發(fā)展的需要,預(yù)留了包括無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)等在內(nèi)的管線(xiàn),便于將來(lái)設(shè)備的增加。
總體來(lái)講,二航局科研樓是武漢地區(qū)近年來(lái)比較典型的智能化系統(tǒng)完善、運(yùn)行效益明顯,且具備大集成管理模式的企業(yè)總部大樓。在竣工運(yùn)行這段時(shí)間,智能化系統(tǒng)狀態(tài)良好,未出現(xiàn)系統(tǒng)故障,且非常符合企業(yè)運(yùn)營(yíng)和管理模式,為二航局總部辦公效率起到了非常明顯的提升作用。E