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【摘要】傳統建筑設計方法子系統協調性有待完善，為此，提出基于系統集成理念的智能建筑設計方法。利用系統集成技術，實現智能建筑設備子系統的集中、高效、便捷的管理。從建筑設計角度考慮用途需求，結合各子系統功能進行集成匹配，提高建筑的服務質量。從空間、時效、易用等方面辨析各子系統安裝及使用過程對建筑的影響，形成有效降低子系統裝置、線路、設備帶來的不利作用的智能建筑設計方法。

【關鍵詞】智能建筑；系統集成；角度；不利作用；設計

1引言

智能建筑與傳統建筑相比，在借助新技術的基礎上，對建筑使用產生很多正面影響，包括子系統協調性增強、建筑內服務增多、建筑環境更加舒適、建筑安全性提升等。但是，在運用這些技術的同時，也會對智能建筑的設計、施工帶來不同程度的影響。

2基于系統集成理念的智能建筑

2.1基于系統集成理念確定智能建筑互連方式

智能建筑互連是將傳感器網絡、服務功能設備和相關機電設備及其系統連接至建筑智能管理系統，從而達成對建筑的自動化控制、管理和建筑內服務的技術方法。建筑智能管理系統是把建筑使用與硬件和應用互連的核心，從智能建筑的發展來看，主要有樓宇管理系統/樓宇自控系統（BMS/BAS系統）、智能建筑集成管理系統（IBMS系統）等。BMS系統主要實現火災自動報警與消防控制系統、安全管理系統等的集成連接、控制。采用各子系統組建自身的控制網絡連接上位管理主機和下層現場控制網的形式解決互連和互操作的問題（見圖1）。目前，建筑智能管理系統在上述系統的基礎上能夠進行更豐富的集成。該建筑智能管理系統主要分為四層，包括業務應用層、應用支撐層、數據資源層、基礎設施層。集成BIM輕量化、三維可視化、微服務、數據集成、物聯接入、全光網等技術實現子系統的獨立運行、分散監控以及各子系統與系統保持及時可靠地數據交換與指令溝通功能。主要的互聯方式是基于全光纖網絡綜合布線方式連接，主要可以分為硬件接入、應用接入。

2.2硬件接入

硬件接入主要有兩種方式，分為系統接入和設備接入。系統接入是類似IBMS系統中將子系統與局域網直接連接，局域網與建筑智能管理系統連接，子系統中的專業設備就連接到建筑智能管理系統中。設備接入主要是將設備直接接入到局域網中或通過網關接入局域網。

2.3應用接入

應用接入主要包括網頁應用、后臺應用、移動應用等應用系統。這些應用系統能夠更好地對各子系統進行管理，例如在智能照明、視頻監控、能源管理等方面的應用系統。應用接入主要通過統一的消息訂閱服務Api和對外開放的Api兩種方式。

3智能建筑系統對建筑的不利影響

3.1空間占用影響

智能建筑在原有建筑中增加智能化系統，主要的空間占用影響來自智能化系統的管線、設備。管線方面，智能系統管線設置橋架，光纖配線架、AHD箱等線路配套設施，當建筑體量增大、設備增多時，這些線路配套設施的尺寸也會增大。管線多設置在吊頂空間內，會對層高、吊頂下凈高產生空間占用影響。設備方面，智能照明、門禁管理、視頻監控、AP、交換機等設備的安裝、維護都會占用空間。

3.2后期使用影響

智能建筑服務系統中設計的服務邏輯及所使用的設備對后期的日常使用將有顯著的影響。在智能建筑中，用戶使用較頻繁的主要有門禁準入、智能照明、會務預約等系統，也是對后期使用影響較大的系統。

4智能設備及技術的時效特性

4.1產品更新快

近年來，新型智能設備、相關技術的更新換代速度很快，具有較強的時效性。同時，建筑的建設存在不可逆的特征，對智能設備及相關技術的設計匹配、工程招投標、施工安裝和運營維護都會產生影響。以全球安防領域的龍頭企業海康威視為例，自2009年，其產品就能覆蓋視頻監控系統的前后端，并開始投身做產品+系統的解決方案提供商；2013年，營收中網絡/數字攝像機開始占較大比重，解決對DVR產品的依賴問題；2014年，推出云儲存服務；2015年推出機器視覺等相關產品；2017年提出AICloud概念，運用云邊融合架構結合相關配套設備實現感知和前端數據處理；2018年，對業務架構變革重組，成立公共服務事業部、企事業事業部、中小企業事業群，對安防進行領域細分，打造更精準的產品、市場服務；2020年，對物聯感知業務進行拓展，主要在可見光、毫米波、遠紅外、X光、聲波領域的五條技術主線上打造更豐富的組合產品。從上述的發展事件中，可以看出在智能安防領域的發展更新速度，幾乎每1～2年就會有一次較大的理念更新，同時也帶來相關設備的較大迭代更新匹配。設備更新的主要因素主要是技術更新、應用場景更新、芯片更新等。技術更新由大數據、人工智能、物聯網、云計算等技術的更新落地促成，這將導致產品進行更新。應用場景更新指當新的應用場景出現，也會使設備廠商推出新的產品來滿足應用場景的需求。例如新冠疫情防控場景中，對紅外熱成像的設備需求量大，部分設備廠商可能根據場景需求變化更新設備產品。伴隨技術的不斷突破創新和應用場景的持續拓寬，智能設備處于高速迭代狀態。

4.2對工程招投標的影響

在招投標時，按照當時應用廣泛的系統方案、相關技術、智能設備進行設計選用。但由于智能化設備的安裝、調試通常在工程施工的收尾階段，工程周期時間長，此時的技術及設備環境可能會與投標時出現差異，有些設備會出現迭代、停產的情況。這會導致之前的設計、預算、施工、調試方案無法落實。

5智能建筑建設的不可逆特征

建筑建設的不可逆特征體現在建筑施工完成后，出現工程缺陷時，需要花費較大代價去彌補。這種不可逆特征在智能建筑這種以功能、服務為主導的體系中體現得更明顯。主要體現在智能化系統方案、設備的安裝點位及尺寸、系統集成等方面。智能化系統方案的設計在智能建筑中是至關重要的，系統方案可能會直接影響智能建筑的功能服務質量。在智能建筑的發展過程中，對功能服務的需求也在不斷發生變化，從起初僅提供基礎的通信、機電設備的控制和管理、火災報警系統和安防系統的設置，發展到以樓宇設備自控系統、保安監控及防盜報警系統、智能卡系統、通信系統、廣播系統、會議系統等多個智能建筑子系統的互聯體系。目前，智能化系統方案集合更多更先進的技術、也集成更多的系統、提供更多更好的服務。但是，在建筑類型、服務需求的系統匹配上還未做到精細化的區分匹配；投資回報、服務拓展上還需制定更嚴謹的策略，減少投資浪費和服務的可拓展性，從而減弱不可逆特征和功能服務需求變化帶來的工程影響，便于建筑可持續使用。

6基于系統集成理念的智能建筑設計方法

綜上所述，基于系統集成理念的智能建筑在空間協調、設備、技術時效、建筑建設方面有著一定的特殊性。因此，針對這些特殊性提出智能建筑設計方法，主要包括空間占用融合、系統及設備的預估控制、應急風險的考慮。

6.1空間占用融合

智能化系統的管線、設備、機房是智能建筑中的必要組成。在設計中應對智能系統的管線、設備、機房等占用空間進行預先考慮，在合理的情況下做到融合。在管線方面，在項目中盡早介入，通過智能化系統的管線尺寸等信息在進行管線綜合時，對所有管線進行融合控制，減弱智能化系統對層高、吊頂內凈高的影響；在設備方面，例如，視頻監控、智能照明、AP等安裝在吊頂的設備在保證功能的情況下，控制設備對整個吊頂和整體空間效果的影響；門禁系統、會議系統等安裝在墻壁上的設備提前預留點位、線槽、內嵌空間等措施；凈水系統的設備體積較大，應提前規劃相應空間，避免凈水系統供水不通暢和過大的空間占用。在機房方面，對數字控制中心、視頻監控室、弱電機房進行集成，對一體化弱電機柜、前維護LED顯示屏及消防機柜等設施設備的統一規劃與運用，減少空間占用。

6.2系統及設備預估控制

在對系統設計時要綜合考慮實際的應用需求，根據項目體量及特性，提出合理的智能系統方案。把握智能設備及技術的時效特性，對產品的大致尺寸進行預估，預留足夠的空間和條件進行安裝和維護。對系統及設備的可拓展性進行考慮，預留一定量的有線接入接口、無線接入能力和設備安裝空間。減少設備更新換代和技術提升帶來的影響。

6.3應急風險考慮

在進行智能建筑設計時還應對建筑及智能化系統的應急能力進行考慮。近期來，應急事件頻發，主要包括河南等地持續遭遇惡劣天氣，鄭州等城市發生嚴重內澇，造成重大人員傷亡和財產損失；深圳賽格廣場大廈出現有感振動等。在此類事件中，對智能化系統的魯棒性及在事件中所發揮的作用有嚴格要求。應在進行智能建筑設計時結合智能建筑系統及設備制定相應的應急預案。借助系統的感知能力、信息發布能力、智能設備控制能力進行監測預警和決策，確保在應急場景下系統能夠幫助建筑內的人員順利疏散逃生。

7結語

本文從系統集成理念的智能建筑系統互連方式出發，結合工程設計、施工實踐經驗，分析智能建筑系統及設備對建筑的影響和智能建筑系統的相關特性，結合分析提出基于系統集成理念的智能建筑設計方法。

作者：易豫 單位：深圳市建筑設計研究總院有限公司