智能化技術在建筑中的作用探析
一、智能建筑的概念及發展趨勢
建筑智能化首先是在外國興起,是計算機技術在建筑中應用的體現,最為著名的代表便是比爾蓋茨的住宅。在我國智能建筑是在本世紀初開始起步的,故對于智能建筑的研究還不夠深入,與外國相比有著巨大的差距。主要原因如下:1)建筑智能化技術積累欠缺,成本高,部分技術依賴外國;2)盡管我國每年興建了大批建筑,但是智能建筑的占比非常低,尤其是智能住宅不高。
樓宇智能化是指:將自動控制、計算機技術、建筑技術以及通信技術等多種技術綜合利用,使得現代建筑較之傳統建筑具有更多的功能。比如,智能燈光、火災報警系統工程及監控自動化等。
建筑智能化工程又稱弱電系統工程,主要指通訊自動化(CA),樓宇自動化(BA),辦公自動化(OA),消防自動化(FA)和保安自動化(SA),簡稱5A。為了實現建筑智能化運用了大量的算法,比如:專家系統算法、模糊邏輯算法、遺傳算法、神經網絡算法等。
樓宇智能化的發展趨勢,結合筆者的經驗,總結如下:1)樓宇智能化已經發展成為一種產業,隨著智能建筑市場的擴大,尤其是近幾年發展速度很對,已經帶動了相關領域形成一種產業。比如,相關的計算機產業、相關的物聯網產業、消防自動化產業、會議系統產業,智能照明系統產業等。而且,盡管一些建筑不是智能樓宇,但是為了達到某種功能,也會使用智能樓宇的相關技術,隨著智能樓宇的不斷發展,相關的產業會進一步得到刺激發展。2)智能樓宇功能在不斷完善、深化。智能樓宇剛提出來時,其實功能稱之為自動化較為合適,隨著計算機技術、通信技術的發展,智能樓宇的功能逐漸豐富,開始由自動化想著智能化過渡,但是目前功能整合不夠深入。近幾年,人工智能、物聯網以及大數據技術在不斷發展,使得樓宇真正向著智能化發展,能夠滿足用戶更多的需求。可以說,起初智能樓宇更多的集中在智能管理方面,現在隨著相關技術的發展、集成,智能建筑開始向著人性服務等更高層次邁進,未來智能建筑在現有的自動化的基礎之上,更具有著自主決策功能,使得建筑更具人性化。建筑的安全性、舒適度等會有著極大的提升。3)智能樓宇會向著集成化、智能化發展。這是人們的對于建筑的期待和希冀,而且現在相關的技術正在飛速發展,等相關技術成熟以后,自然可以越來越多的應用到建筑行業,提高智能樓宇的集成度和智能度。
二、 樓宇智能技術在建筑中的體現
(一) 電氣自動化
樓宇智能化的基礎便是電氣自動化,因為各種智能化動作最終要依靠各類自動化設備實現,所以電氣自動化是樓宇智能化的基礎,也是核心。通過電氣設備的自動化可以對樓宇各個系統進行監控,保障樓宇各子系統運行正常,當出現問題可以及時修復,進而使得整個系統更加安全、可靠。比如,我們可以利用設備自動化實現空調系統的恒溫控制,根據環境實現樓道照明系統亮度精致等,進而可以實現智能化。集約化。電氣設備的自動化系統的結構體系包括管理層、自動化層以及現場層。
(二)安保系統
安保系統是智能樓宇的必備系統之一,是智能樓宇功能中最早成熟的功能。安保功能集成了計算機技術、通信技術、電子技術和電氣自動化技術,對于建筑安全有著重要的作用。
傳統建筑安保是由人工負責,人工負責存在諸多弊端,比如做不到全面覆蓋以及24 小時在線。而智能樓宇的安保可以做到24 小時無死角覆蓋,且歷史數據可以保存,當有需要的時候可以及時調出。智能樓宇建筑的安保系統一般有三個子系統構成:門禁系統、防盜系統以及電視系統。
門禁系統主要是對出入建筑的車輛。人員進行辨別,對于陌生車輛和陌生人員可以及時攔截,進而確保樓宇安全。門禁系統主要由計算機系統、識別系統、自動控制系統構成。比如,當某車輛要進入樓宇,識別系統會將采集到車牌信息傳送到計算機比對,當發現不是本單位的車,那么門便會自動打開,只有本單位且將信息錄入到系統中的車輛,才會自動放行。
防盜系統主要由系統控制器、信息采集器以及系統監控中心構成。信息采集裝置有多種類型的傳感器,比如紅外傳感器以實現信息的準確檢測,可以對樓宇整體也可以對關鍵部位進行監控,當出現異常情況會根據設定的指令自動報警。電視監控系統目前在建筑中有著較為廣泛的應用。對進入到樓宇的人、物進行信息采集、傳輸并記錄。
(三)消防系統
消防系統是智能樓宇重要分分系統,具有特別重要的地位。因為,現在的智能樓宇多為高層樓宇,對于消防有著極高的要求,因為一旦出現火災就容易釀成重大財產生命損失,所以智能樓宇的消防系統一定要可靠。消防系統也是綜合利用了多種技術,包括現代通信技術、現代電子技術以及電氣自動化技術等。其系統的組成主要包括:檢測部分、報警部分及自動控制部分。檢測部分主要是對樓宇各部位進行監控,常用的設備主要是基于紅外傳感器和煙霧傳感器等,當檢測到溫度過高或者出現煙霧會及時將信息傳遞到控制器,控制器會及時報警,并發出通報與疏散命令,在第一時間讓樓宇內的人員得到消息并撤離,消防人員在得到報警以后可以及時到現場處置,進而可以將火災損失降到最低限度。而且,火災信息會傳到計算機,最后計算機會控制相關設備,進行自動滅火,并且進行必要的隔離,這個的好處是可以將火災的面積降低到最小,且可以將火災消滅在萌芽狀態。消防系統自動化程度非常高,可以與通信系統、配電系統、廣播系統以及安保系統聯動。
(四)聲頻系統
智能樓宇的聲頻系統一般處于輔助系統的位置,消防系統、廣播電視系統及會議系統等均會利用到聲頻系統,所以聲頻系統也是重要的子系統。聲頻系統主要包括擴聲系統、公共廣播系統和會議聲頻系統。
三、總結
建筑智能化利用了多種技術,包含傳感器技術、計算機技術、現代電子技術、電氣技術,自動控制技術等多種技術。智能樓宇運用多種技術提高了安全性、舒適性以及便捷性,也更節能,是未來建筑的發展方向。