关于智能建筑若干问题的思考
　　　　　　　　　　　
　　我国智能建筑的概念及其工程从20世纪80年代引入兴起，至20世纪90年代像雨后春笋矗立在经济较发达的地区，迄今正在全国各地蓬勃地发展，随之智能建筑的管理和市场运作日趋规范，国家标准与地方规范相继出台，并造就了一大批技术人员和有工程经验的承包商队伍茁壮成长。因此有必要对十几年来我国智能建筑的成长与发展进行适时的调研、总结、思考，为今后智能建筑的可持续发展提供可靠的依据。建议有关部门、相关单位和有识之士应该就智能建筑的管理、工程设计、产品研究与开发、工程实施、工程维护与管理等诸方面情况进行研讨、开发与思考，以进一步推动我国智能建筑工程的发展。本文仅对智能建筑的工程设计的几个问题提出一些思考抛砖引玉，以引起同行的关注与思考，共谋对策。　

一．　智能建筑弱电工程是系统工程的产物、多专业设计成果的结晶　
　　众所周知，智能建筑弱电工程不仅是计算机、通讯、控制、图像处理技术　所谓4C的结晶，而且还涉及建筑、空调、电气、给排水、装璜等专业设计和施工技术。在工程实施过程又要经历需求分析、设计、工程实施、质量控制等诸多环节和单位的通力合作与配合，才能达到设计要求，满足功能需求，确保系统开通和投入正常运行并取得预期的效果。　
　　　同时各专业的设计者和工程实施者必须一方了解对方需求和设计的基本技术、工艺等，尽可能为对方创造条件，发挥各自专业的技术优势才能取得最佳的设计方案。　
　　　目前的状况是作为一个建筑师或者主任工程师（项目设计师）对智能建筑设计理念不甚清楚，建筑、机电设计师对弱电工程的需求不明确，专业设计师之间技术与工艺沟通不够，如空调设计师对BAS系统、空调自控系统结构、功能以及其如何自控，为空调系统设计服务不甚清楚，而BAS设计师却对空调系统的工艺及设计要点一知半解。本来是空调设计师举手之劳可以为BAS创造更有利条件，使BAS设计具有特色或功能可以进一步发挥，然后都没有很好的沟通，而成为工程中的“遗憾”。　
　　　另外由于弱电工程与机电工程、建筑、装璜工程设计及设备的设计、设备、技术及施工界面不清楚，配合协调不够而导致弱电工程中某种新技术、新设计其功能不能得到充分发挥，智能化“逊色不少”。　
　　　鉴于目前智能化弱电工程的设计往往迟后于建筑、机电设计，因此一旦弱电工程承包商进入角色，而现实条件（建筑、机电设计）已不允许弱电工程设计师施展其才华。　
　　鉴于上述，作者认为：
　　　1.　根据工程实践和经验，在建筑环境等方面建议在有条件的设计单位能否　对某些通用的要求作一些设计导则为智能建筑弱电工程的设计和实施创造些必要条件，如高层建筑的层高、弱电竖井的位置、面积、电源、照明、环境温度新风等，防雷接地系统的弱电接地干线的设计、照明设计在考虑负荷均衡分配的同时中是否考虑分层、分区的控制。
　　　2.　弱电工程的设计目标和定位应在建筑工程的初步设计或扩初阶段予以明　确。按此确定各专业的设计要求、设计的接口界面以及与相关主要机电设备的设备接口界面（包括设备供应、技术界面）。　例如：对于出租型办公楼如要进行能量计算，那末在空调、给排水和电气设计中，应根据能量计费的要求和设计原则进行各系统的扩初和施工图设计，尤其在主要设备的配置、选型及管路系统设计给予充分考虑。　同时对各种主要机电设备如电梯、冷热源设备、空调末端设备、柴油发电机、高低设备等等与弱电工程的接口方式及其界面的必须加以确定。
　　　3.　作为智能建筑的建筑师或者项目设计师，必须对智能化弱电工程的需求　分析放于一定位置给予充分重视，应是工程设计的主要协调者，确认各专业设计师之间相互技术要求和设计界面，以充分发挥各专业的技术优势，以寻求最佳的设计方案。　
　　　4.　建议业主方邀请有经验的咨询公司、工程公司会同设计单位参与该工程　的需求分析和确定弱电工程的设计目标和定位工作，尤其是根据功能需求确认总体设计方案和各子系统的功能以及相互之间的接口界面。
　　　要改变上述情况，必须建立一支适应智能建筑的复合性人才或者从管理上、体制上采取必要措施，例如业主可以委托有经验的咨询公司、集成商与设计单位密切配合协调，从建筑物功能的需求出发，以系统工程的现点着手抓好从设计、招标、工程实施的各个环节，使其智能化弱电工程成为多专业、多方精心设计、多方协调配合的产物。

二．　建筑智能化弱电工程的设计应体现功能需求和以人为本的设计特色。　
　　目前虽然有了智能建筑设计标准，但是对于某幢建筑物应该根据该幢建筑　的功能需求、建筑结构、设计目标和资金状况等进行综合考虑，而不是子系统的堆积或者各系统中的功能“集合”，更不是硬搬照套“设计标准”等甚至盲目追求“甲级”智能化等等。　
　　　作者认为对于不同类型和功能的建筑，其建筑智能化弱电工程的设计在各系统的构成、各子系统自身的功能设置、系统整合方式及设计目标定位，应该是万紫千红各具特色。　例如出租型的办公楼如何建立按租户实际能耗进行科学合理、精确又经济的计费系统，要达到上述目的，也并非弱电工程设计单方面能做到的，PDS的设计如何在用户需求及信息点配置不明确的情况下，在设计、施工方面如何体现灵活性、可扩性、维护性以取得最佳的投资效果，BAS设计如何针对宾馆、自用楼、出租楼、综合楼、医院等特殊建筑物不同的功能需求而具有特点，尤其在温湿度控制节能、舒适性方面又如何体现其不同的特点呢？　对于综合性大楼的安保系统的设计如何根据建筑物的特点和功能区域划分，防止不同功能区域之间的人流的非法闯入等等。　对于智能集成管理系统的设计应该从需求出发，结合各种类型的管理模式及工程实施的过程更应该结合工程的实际情况，体现以人为本的原则和按需集成其软件开发在系统的可扩性、可维护性方面更应各具特色。　

三．　智能建筑设计及其工程实施　
　　智能建筑弱电工程的设计实际上是4C技术的应用研究，在工程实施中体　现，既有新技术研究应用的一面又有应用技术开发的一面。　
　　　1.　对于BAS的设计主要目标是创造一个舒适的环境条件和节能，那么对　于一个舒适性空调自控系统、温湿的最佳控制和精度又如何考虑，除了对特殊场合和使用条件或者说工艺明确规定的情况下，目前还没有对各种类型的建筑BAS温湿度控制在定量上提出明确的控制要求，还是较难对此提出具体的要求，以及温湿度控制范围和精度与节能的关系。　目前BAS的室内温度控制是按人工温度设定进行调节，那么是否应按外界的环境的温湿度来自动调节，以提高舒适感和节能呢？
　　　BAS的节能效果众所周知，但是究竟节能多少呢？据悉较多是引用国外资料，那么我们国内情况又如何呢？如何在工程实例中进行实测分析，提供有力的数据呢？这些均是值得研究。
　　　2.　应重视智能建筑的控制理论的研究　众所周知，目前智能建筑的控制技术尤其对BAS而言较多将工业控制技术　在民用建筑中应用，从对象多样性、实时性、抗干扰性、控制精度等方面在工业控制技术较对BAS具有更复杂的一面。　
　　　作者认为，BAS的控制对象较明确，工艺要求相对稳定，在实时性、控制精度方面要求较低，环境条件相对于工业控制较好，但如何达到最佳控制要求和节能有许多理论问题值得研究。
　　　A.　如何建立被控制对象的数字模型是BAS设计的关键，除了BAS的系　统结构外，对控制对象的动态特性的建立十分关键，从目前BAS控制对象分析来看主要是冷水机组、热泵机组、直燃机组、锅炉等相对比较明确，而且其本身又具备以微处理器为核心的单元控制器。因此如何根据系统和产品的特点来建立数字模型以及通过模拟及其他测试手段来确认这个数字模型是BAS控制理论应该引起关注的问题，同时智能控制理论随着4C技术不断发展，模糊逻辑控制、神经网络和专家控制理论的出现，如何针对BAS的系统中的多变量，大惯性的特点提出与建立正确的数字模型乃是国内自控专家应该引起关注的问题。
　　　B.　由于BAS的开发是一项应用技术研究，因此必须要建立一个研究开发　实验的基地，这个基地应该具备系统模拟和测试的条件，同时必须与相关空调实验室或基地密切配合，据悉上海同济大学已建立了国内第一个智能建筑实验室，这是一个良好的开端，希望有识之士应该充分利用并逐步扩大其规模，使之成为推动智能建筑发展的科研基地　
　　　3.　智能建筑设计与工程实施
　　　众所周知，要使一个建筑成为名符其实的智能建筑设计是龙头，它是该建　筑物功能需求的体现，然后工程实施是设计成果的体现，设计作品成败的关键。因此如何将这二者融合在一起，是当前智能建筑行业应该引起关注的问题。
　　　A.　目前智能建筑弱电工程的设计一般情况是设计单位完成初步设计。技　术设计和施工设计，通常均有工程承包商或产品供应商来完成，同时较多是由他们实现设计、施工安装、调试开通一条龙服务，因此作为设计单位没有对工程承包商或供应商的设计质量和工程实施进行内在本质的制约。作为施工监理单位由于众多原因，一般仅在工程外观的施工质量进行监督、把关，作为业主方往往是无从着手对他们进行控制，故必须要有工程实施过程的真正监理，尤其是对技术设计、施工设计的审核和工程内在质量的监督，另外目前尚未国家建筑智能化施工与验收规范或标准，尽管某些省市已经颁布相应地方标准，实际实施的效果以及在管理上又是如何配套以确保这一规范的实施也是值得研究的问题。
　　　B.　加强智能建筑的质量控制　鉴于目前状况，建议：
　　　a.　设计单位应该对工程承包商或供应商提交的技术和施工图设计进行实质　性的审核，而不仅是“盖章”，尤其是各系统与机电设计之间的接口界面，包括设备材料供应界面、技术接口界面、设计界面和施工界面，尤其在技术接口界面和设计界面方面更应该严格把关。
　　　b.　在工程实施过程中业主方应该物色熟悉智能建筑弱电工程设计的监理单　位或者有经验的咨询公司、工程公司作为监理单位，对工程承包商进行全过程的监理。尤其对于大型项目更应该这样做才能确保工程的质量和系统的正常开通。　
　　　c.　尽快在各地现有“智能建筑的施工与验收规范”的基础上进行调研，编　制一个国家标准的“智能建筑施工与验收规范”，从工程规范与标准上综合性对智能建筑工程实施的质量控制。
　　　4.　开展对智能建筑弱电工程的调研。　智能建筑自90年代在国内象雨后春笋般在兴起，建成了不少规模大小不一　的智能建筑，而且运行了一段时间，那么该建筑的原始设计和实际效果是否一致、设计是否合理、功能需求是否合适、规范、标准执行得如何等、工程实施过程中成功和经验教训是什么、系统总体设计、产品选型等，只有通过调研，才能总结经验、少走弯路、开拓未来，尤其对于国内其他地区，在以后智能建筑的设计、实施具有更多指导意义，建议有关部门应该适时进行调研总结、以利于推进国内智能建筑行业的发展。


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　作　者：王　元　恺
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   摘　自　城　市 建　筑　智　能　系　统

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