智能建筑的物理平台.doc

工控行业资讯 资讯详细 智能建筑的物理平台 2006-12-30来源：中国自动化网浏览：105 推荐朋友打印本稿字体：大小 摘要：本文以与智能建筑最前期规划紧密相关三大方面(弱电建筑环境、信号链路环境、系统集成环境)入手，分析智能建筑规划时应关注各个方面，如规划参与人员、规划内容等，力求使客户对智能建筑规划有一个整体概念。同时，笔者认为，客户应及早选择弱电总包商参与建筑项目规划，对智能建筑项目极为有利。1概述智能建筑作为一个整体，使各种弱电系统有机、合理分布建筑体内，发挥各自功能和作用；也就是说，建筑物内应按弱电智能化系统分布要求建立一个科学物理平台。我们称建筑体内为保证弱电系统建设和运行综合性平台称为智能建筑物理平台，如图1所示。这个系统物理平台包括三个重要组成部分：(1)建筑环境系统(BuildingEnvironmentSystem，BES)：建筑体提供弱电智能化系统安装建筑物环境以及建筑设备受控体。如建筑体及弱电连接线路安装桥架和管路、弱电系统设备机房、受楼宇自控系统控制机电设备配电箱、弱电井道、弱电系统供电系统、弱电系统防雷接系统等等。(2)信号链路环境：弱电系统本身连接线路。如综合布线系统(PDS)等；(3)系统集成环境：计算机网络系统(ComputerNetwareSystem，CNS)。三者间有着紧密联系，前者为后者基础。2建筑环境系统建筑智能化系统设备和器材分布建筑物各个角落，以满足各种不同功能需求。这些设备用特定传输介质将其连接成一个完整系统。系统功能需求是客户不同要求而设立，不同建筑物，不同管理思想对系统要求也各不相同。，对智能化系统要进行规划和详细设计，以满足环境多样化和功能多样化要求。其中最重要第一步就是对建筑环境系统规划和设计。建筑环境系统规划和设计原则是什么?1.符合国家相应标准和规范相应行业标准和规范；2符合客户对智能化系统需求；3符合建筑物总体结构要求，具有可操作性；4前瞻性和合理性。建筑环境系统中大部分内容建筑设计中应体现出来，而国内大部分建筑设计单位没有充分考虑这方面内容，以致于扩初设计和施工图设计阶段忽视了此项内容，造成弱电智能化系统部分建设内容麻烦或遗憾。，弱电建筑环境系统仅是弱电承建商关心内容，也应引起建筑设计单位高度重视，也应引起客户高度重视，为建筑设计院及时提供需求。让弱电承建商及早与建筑设计院沟通，并参与建筑相关规划不失为明智之举。21弱电机房弱电机房是智能建筑心脏，是建筑智能化系统监视控制中心。几乎每个智能化子系统都有各自控制中心。常见弱电机房有消防控制中心、公共广播机房、楼宇自控机房、保安监控中心、计算机中心、网络管理机房、不间断电源机房、配线机房、卫星电视接收机房等。并每种系统都要求有单独机房。许多弱电系统不同管理要求是可以合用。多个控制机房可以集中一起建立大楼智能化系统控制中心。弱电机房布房基于以下原则：1客户对系统管理思路，充分考虑管理人员投入因素；2合理性原则，建筑面积达到最实用、经济效果；3符合相关设计标准和规范要求；4符合弱电系统平面布置要求；5有利于系统集成。一般情况下，消防控制系统、公共广播系统、楼宇自控系统、保安监控系统可以集中设置消防控制中心机房，小型卫星电视系统也可并入(需经广电部门同意)。与计算机网络有关机房可以集中一起，但需作相应分隔，符合机房标准和规范要求。程控交换机房应单独设置，较大卫星电视系统机房也应单独设置。建筑规划和设计中，对机房规划应着重考虑：1机房位置合理性，如层面、位置符合建筑设计规范，同时考虑智能化系统安装、维护及系统升级便利性；2足够面积以符合应用需要，并考虑部分弱电设备承重。后期施工图设计中应着重考虑：1机房内装修符合规范要求；2机房照度符合规范要求；3机房消防要求；4机房供电系统符合规范和应用要求；5.机房防尘、防噪音要求；6机房接系统要求，包括防雷、静电、直流、交流等；7机房弱电应用要求及其它要求；8机房空调系统和温、湿度要求；9机房其它特殊要求。从弱电环境角度考虑，机房应按国家有关标准和规范要求进行设计和施工。不同类型机房，国家标准和规范(等级要求)要求不同，客户需求同，应进行综合考虑。机房是各弱电系统中心，建筑平面设计中必须首先到体现，弱电系统设计和综合管路设计都必须机房确定前提下进行。22弱电竖井和弱电管理间弱电竖井安排是弱电应用环境系统一项重要内容。传统弱电井仅仅是弱电系统过线通道。安装设备，也是少量墙装设备，如电视信号放大器、DDC等。计算机系统智能建筑广泛应用，弱电井道已不再是传统意义上线路过道，更重要是，为高效利用建筑平面及弱电系统安装考虑，弱电井往往用作计算机二级网络管理机房。，兼作网络管理间弱电竖井，建筑设计时应考虑其建筑体内合适位置、面积及内部应用环境三个方面问题。计算机网络对各种数据通信线路都有一定要求，包括长度限制。智能建筑中，计算机系统水平线路往往采用铜质双绞线路(UTP)。UTP和网络传输带宽有密切关系统。国际高速局域网标准和综合布线标准和规范要求，计算机工作站(分布于建筑物各个区域)到网络交换机(网络管理间)端到端UTP线路长度不能超过100m(布线设计时应考虑90m以内，其余为网络跳线长度)。考虑到管路竖直、弯度因素，建筑物最边缘至弱电管理间中心轴距离应不超过65m。，兼作网络管理间弱电井位置建筑平面设计时位置相当重要。尤其是占面积很大建筑物，弱电井数量会一个，就是出于这种考虑。越来越多建筑设计单位已经意识到这一问题对弱电承建商来说是件喜事。他们不必再挖空心思去考虑网络管理间平面改造问题。网络管理间还有另外一些重要因素应建筑平面规划时给予考虑。网络管理间内将安装网络机柜，数量为一到二个，周围需有安装和维护空间，再加上其它墙装弱电设备等，管理间面积就一定要求。网络管理间面积一般6m210m2之间，最少不应小于4m2。网络机房电气环境要求和空间环境要求也很重要，建筑设计时考虑温度、湿度、通风、照明、设备供电(弱电系统一般集中供电等)及接等各种因素。23弱电系统综合管路建筑智能化系统需建筑物内部布置大量桥架和保护管，以保证弱电连接线路按一定要求联通。弱电系统综合管理包括墙体预留孔洞、弱电管路预埋、弱电桥架、线路保护管以及管路和桥架接等。，施工图设计中，应系统要求进行综合性管路设计。现代化智能建筑中，线路和规模扩大以及建筑体内其它管路更加复杂等多方面原因，弱电桥架设计和安装已相当广泛。弱电桥架采用，可以大量减少预埋管路，方便建筑施工，可避免预埋盲目性造成损失，修改管线和维修都很方便。桥架规格设计是整个系统可能走线容量进行确定。桥架走向是机房位置、弱电井位置和公共走廊走向确定，整个建筑物桥架必须联通并具有合理性。为防止剪力墙体后期破坏，桥架规划尤为重要。一般桥架走向尽量避开剪力墙和沉降缝，无法行走桥架区域必须预留孔洞，并作适当处理，特别弱电井道处。预留孔洞尺寸桥架尺寸和规定余量安排。桥架布置和走向也相当重要，必须考虑网络线路长度、各种弱电线路合理分配以及它系统管路合理并存等因素。设计初期，弱电系统实际内容无法确定，线路量只能估算。桥架截面积应大于线路总截面积三倍以上，设计初期应对桥架截面积作初步估算，并具有足够余量。弱电线路易招鼠害，弱电桥架应采用全管路密封形式，弱电竖井内不应采用梯式桥架。弱电功能比较确定管路设计中，应尽可能采用预埋管。预埋暗管应尽量避免穿越建筑物沉降、伸缩缝，必须穿越沉降或伸缩缝时，线管应做相应处理；弱电系统预埋管最好采用G20或G25管，弱电线路较粗、数量往往1根、较骄弱，空间余量尽量大；预埋管尽量短、平直，直角折弯不能超过两个；铁管内必须穿好拉线铁丝；易受重压段和电磁干扰影响场所应采用钢管并有良好接；管内穿线、管径利用率一般为40；管内穿放绞合导线时，管子截面利用率一般为2025，管内穿放平行导线时，利用率一般为25-30。穿线管弯曲半径，放线缆时不小于旨缆外径10倍，穿人普通导线时不小于导线外径6倍。穿管敷设主要用于建筑物内水平线路，通常用于距离不远，管线截面较小场合。弱电桥架和弱电管线都必须相互安全接。焊接方式或铜线绞接方式，保证可靠接。24弱电系统接系统。建筑物共用接方法目前国内外已经达成共识。它可以节约大量投资，非常科学合理，切实可行和施工方便，同时可以到极佳效果。一般方法是“接体利用大楼基础梁内主筋，防雷接、保护接及各弱电设备接利用同一接体。其接电阻应小于1。”建筑物接系统设计应由建筑设计单位弱电系统要求进行设计，为弱电系统应用部位提供相应接端子，我们建议考虑以下六点：1防雷接系统；2工作接N；3保护接干线PK；4辅助等电位铜排；5直流接(包括逻辑及其他模拟量信号系统接；6安全保护接。弱电系统接基础是智能大楼总接系统。弱电系统要求建筑物接系统中相关位置，如弱电机房、弱电管理间等位置按系统要求提供相关接端子。大多数弱电系统采用联合接方式是可行，但从实际应用角度而言，应注意两方面问题：一是，计算机系统采用超大规模集成电路导致抗高频干扰性差，极易受到其它系统干扰；二是计算机设备抗雷击能力弱。，计算机系统直流应采用单独接方式。25弱电系统供电弱电系统供电往往电气设计时被忽视。把此部分供电设计和安装交托给弱电工程商是有害无益，符合电气工程规范要求。弱电系统供电往往采用子系统韵供电，了解整个弱电系统供电要求电气设计上很必要。弱电系统设备正常运行需要强电系统支持。弱电系统供电线路不能和照明、动力等线路共用，且多数弱电子系统有单独供电要求。其目是保证设备供电安全性。如楼宇自控系统DDC也应采用单独回路集中供电，尤其是与消防联动系统，应保证紧急情况下能正常供电。值一提是，弱电系统，尤其是计算机网络系统会采用不问断电流(UPS)集中供电，强电设计时应给予考虑。，UPS集中设计供电应考虑供电规模、冗余量、供电线路结构等内容。计算机系统常常采用集中供电，且有不间断供电要求。不间断电源(UPS)机房供电进线有容量要求，出线有集中供电要求。不采用UPS供电工作站，也要求有单独回路供电要求，止和其它电路混用对系统带来危害。系统供电设计应着重考虑易于忽视内容：1弱电信息插座(电脑、电视等)附件市电供应；2弱电井道内供电设计；3机房内设备供电要求。26受控机电设备系统弱电智能化系统中，楼宇设备自控系统(BAS)是与机电设备系统紧密相关系统。机电设备中暖通空调系统、给排水系统、供配电系统、公共照明系统及电梯系统受楼宇设备自控系统监视和控制。楼宇设备自控系统设计时应着重考虑机电系统扩充设计，进行认真计算，并与建筑设计单位深入交流；同时，建筑设计单位系统设计时应充分考虑楼宇自控系统需要，充分考虑空调系统通信接口、系统扬程、电控箱(配电箱)内BAS监控接口等。，机电系统设计和弱电系统设计应紧密配合。3信号链路环境信号链路环境指是系统连接线路，特别是通信和网络链路综合布线系统。综合布线系统是建筑物内和建筑群中综合数据传输物理链路，是通信网络和计算机网络建立基础。特别值一提是，综合布线系统实际应用中仅仅是指通信和网络链路，而非全部弱电系统物理链路，否则，设备投入代价太高。现代化智能建筑中，作为高速信息通信物理链路，通信技术和计算机网络技术迅猛发展，奠定了结构化布线系统智能建筑中重要位。大楼综合数据通信网络具有信息流量大特点，大楼内工作部门众多，每个部门都有各自纵横交错综合信息服务要求。电子邮件、互联网、银行营业及内网和外网、电子会议等高吞吐量网络硬件发展和应用。作为信息传输主要物理媒介结构化布线系统，必然满足传输语音、数据、文本、图文、图形和视频能力，要求网络具有很高带宽，以保证这种高速、高容量信息流同一媒介上传输。综合布线系统采用特别开放式模块化结构和灵活配线系统，使网络组网可以多样化，符合各种网络结构组网要求。综合布线系统最重要应用是计算机网络链路。国内目前最流行综合布线水平系统已由超5类系统转入6类，带宽从100MHz扩大到1000MHz，安装要求也有相应提高；多模汪纤系统也成为网络主干应用主流。综合布线设计中，先进性和超前意识已为大众所接受。弱电综合管路主要设计依据是综合布线系统设计和监控系统设计，当然，其它弱电系统线路必须考虑内。除综合布线系统外，每个有线弱电系统都有相应连接线路，按一定标准和规范设计和安装。4系统集成环境系统集成环境就是计算机网络系统。建筑智能中，高速以太网络以其、先进性、开放性和易维护安装等特点，已成为系统建设主流。计算机网络是智能大厦进行数据通信基础设施，是智能大厦中办公自动化系统基础层，也是弱电系统集成环境。网络应用环境要求正是综合布线系统设计基础。弱电系统集成是开放式网络结构来实现，网络通信息要求各网络之间数据采用相同协议。弱电子系统设计中都有一个基本要求，具有开放性，即是指需要集成弱电系统可以计算机网络系统和集成软件达到不同系统之间