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    建筑智能化系統中|門窗與幕墻怎么去配合?

    TIME:2022-05-02  click: 135 次

      一、建筑智能化系統的發展狀況

      在信息社會中,人們對于現代建筑的概念也在發生變化,傳統建筑提供的服務已遠遠不能滿足現代社會和工作環境等方面的要求。智能建筑(Intelligent Building),以下簡單稱IB出現,使得一幢幢高樓就變成了一個小社會,其內部有眾多小公司,各種商業的生活行為要求數以兆計的信息和控制指令進出整座大廈。IB把建筑物的結構、系統、服務和管理等基本要素以及它們之間內在聯系進行優化組合,從而提供一個投資合理、高效、舒適、便利的環境。1984年,美國康涅狄格州的哈特福市將一幢舊金融大廈進行了改造,建成了稱之為(City Place)的大廈,從此誕生了世界公認的第一座智能大廈,它是時代發展和國際競爭的產物。為了適應信息時代要求,各高科技公司紛紛建成或改造具有高科技裝備的高科技大廈(Hi-Tech.Buiding),如美國國家安全局和五角大樓等。據有關估測,美國的智能大廈將超萬幢,日本和泰國新建大廈中的60%為智能大廈,中國的第一座智能大廈被認為是北京的發展大廈。此后,相繼建成了一批智能大廈,如深圳的地王大廈、北京西客站等。智能建筑最近幾年在我國發展很快,許多公共設施、高層建筑,甚至住宅小區都要求智能化,智能建筑熱潮已經來臨。

      為了適應信息時代要求,各高科技公司紛紛建成或改造具有高科技裝備的高科技大廈當前智能涵蓋很多大的學科,歸納為六個:

      (1)計算機視覺(包括模式識別、圖像處理等問題);

      (2)自然語言理解與交流(包括語音識別、語音合成、自然對話);

      (3)認知與推理(包含各種物理和社會常識);

      (4)機器人學(包括機械、控制、設計、運動規劃、任務規劃等);

      (5)博弈與倫理(多代理人交互、對抗與合作,機器人與社會融合等);

      (6)機器學習(包括各種統計的建模、分析工具和計算的方法)。

      由于歷史發展的原因,人工智能自1980年代以來,被分化出以上幾大學科,相互獨立發展,而且這些學科基本拋棄了之前30年以邏輯推理與啟發式搜索為主的研究方法,取而代之的是概率統計(建模、學習)的方法。留在傳統人工智能領域(邏輯推理、搜索博弈、專家系統等)而沒有分流到以上分支學科的老一輩中,的確是有很多全局視野的,但多數已經過世或退休了。他們之中只有極少數人在80-90年代,以敏銳的眼光,過渡或者引領了概率統計與學習的方法,成為了學術領軍人物。而新生代(80年代以后)留在傳統人工智能學科的研究人員很少,他們又不是很了解那些被分化出去的學科中的具體問題。

      二、智能幕墻的原理以及應用

      我們把智能化分為四層,在具體看看在幕墻門窗中應用到幾層。以下是智能化建筑幕墻的層級 :

      (1)應用層

      建筑幕墻外圍護結構是建筑的內外交流的唯一通道。光、通風、冷熱交換等。

      日照調節:可以控制室內外的采光度,隨著自然日的進行以及自然月的進行,室內的采光度是不一樣的,隨著室內的擺設每個業主的需要也是不一樣的。如果透光玻璃的透光度可以隨意調節并且有情景模式,或者與智能ai接軌。就可以滿足業主的任意需求,并且可以隨時調節,當然這個技術已經實現了。

      通風控制:幕墻通風口有風扇或者其他設備,可以由智慧程序控制,節能減排,減少不必要開機浪費電力。

      構造控制:現在的幕墻結構隨著設計師的構思可以變化莫測,墻可以變形成為陽臺,陽臺可以變形成為窗墻等,匪夷所思變化莫測。

      美國智能建筑研究機構把智能建筑定義為:

      通過對建筑物的結構、系統、服務和管理四個基本要素,以及它們之間的內在聯系的最優組合來提供一個投資合理,又具有高效、舒適、便利的環境。

      新風控制:有的幕墻結構為雙層幕墻,外幕墻通過玻璃格柵等系統作為外進風口,室內有門窗作為內進風口。新風系統為智能化控制。還有高級系統窗加裝的新風過濾系統,可以根據室內的空氣含量而實時調整外窗的新風系統啟閉。

      發電功能:光伏發電,節能減排,符合綠色建筑要求。

      取暖加熱:通過幕墻內部的設備對水進行加熱。節能減排,滿足供暖所需,以及熱水需求。

      智慧燈光:企業活動時,整棟樓的幕墻就是外投影,可以變化不同的字符以及各種顏色效果,實現動畫等效果。以及幕墻led屏幕,都可以連接到終端控制平臺,甚至由手機遙控。

      智慧防火:建筑內部避難層防火窗啟閉,以及建筑外墻窗戶自動關閉,涉及到花灑等滅火裝置。以及如有建筑防火封堵是智能啟閉的,也可以做到聯動,并且自動報火警,提供火源位置,做出應對措施。

      智慧擋雨:根據水浸感應器的感應,可以隨時升起雨篷,為行人提供擋雨功能。不用的時候降下來,保證陽光以及空間。(很多大樓的擋雨平臺可能影響到防火通道不得不設置電動雨篷。)

      智能安防:如果幕墻以及外窗被破壞,有人非法闖入。系統會自動通知所有知情人,以及上報到相關機構,或報警。

      智能澆灌:幕墻有的時候和植物相關。比如玻璃幕墻花園,比綠植幕墻,幕墻中安裝相關的霧化噴淋裝置可以模擬風雨效果。根據相關感應裝置,以及植物不同,在不同區域實行不同的天氣模擬。

      (2)平臺層

      “機器人最先切入的行業是那些以閱歷、經歷、積累為主的行業,比如銷售、教育、醫療、IT、管理、金融、法律。”在2018年人工智能將可以取代這些行業里的大部分工作。其中包括建筑智能化, “綜合使用分析軟件、移動互聯網、移動應用、云服務,計算機將可以構建起一套效率遠高于人類的系統。”是人們簡單手勢操作、語音識別、面孔識別、智能聯動、交互方式等技術可以得到很多技術控制。云平臺是所有的核心,大數據可以集合建筑內外發生的所有事情,由ai人工智能進行分析,有重要且必須,重要不必須等層級分辨,自動進行大數據分揀,將有用的信息傳達到ai中樞,進行判斷。由人來進行監督。人們可以根據臉部識別,以及一個動作讓建筑幕墻進行相關變形,或者改變建筑玻璃的透光度等等命令。

      (3)傳輸層

      建筑幕墻內部電纜,以及信號傳輸是整個系統的心臟。通常為有線傳輸。然而建筑幕墻的復雜度提升,通過類似Wifi和紅外射頻和藍牙等技術的大量應用,形成建筑設備的網絡化,為未來建筑幕墻設備的接入提供了基礎而Wifi技術是基于IEEE標準組織802.11系列標準的無線以太網技術,它在以PC為主的網絡環境中占統治地位,也自然成為無線傳輸的首選。

      (5)感應器以及終端

      感應器是智能化的眼睛和耳朵,而終端就是手和腳。機器人已經進入千家萬戶,智能化端口和機器人對接,可以讓整個系統更加完善以及人性化。

      智能化建筑真正體現舒適方便的境界就是像使用電視機一樣。方便簡單、隨心所欲的智能控制,智能化程度高。比如出門時按一個出門設防按鍵,相關的安防、對講、信息、家電控制、家庭數字影音和電梯聯動等自動啟動相關的動作,而不需要一一操作。

      三、幕墻智能化行業態勢以及存在的問題:

      當前國際上流行的新世紀建筑三大原則:“開放與交流、舒適與自然、環保與節能”。建筑已經不僅僅滿足建筑美學和建筑功能的要求,更應該體現出“舒適與自然、環保與節能”的設計精髓。建筑幕墻正在成為高科技含量的智能產品。顯而易見智能化幕墻將是建筑幕墻未來的發展方向。

      根據有關資料介紹,我國已建成的智能建筑有70%以上運行不正常,上述比例是否正確沒有去分析過,但根據工作中接觸的情況看,至今見到的運行正常,真正達到智能建筑標準的確實為數不多,造成投資浪費現象驚人。

      智能建筑運行不正常,可分為以下幾種情況:

      最嚴重的是系統處于停運狀態,這種項目大都建于90年代初期,

      通過代理商訂貨、調試、驗收及培訓,工作不完善,后期服務無法保證,出現問題找不到原訂貨商,即使找到了費用也很高;另一種情況是系統仍在運行,但只達到自動控制全部投入運行,而實現經濟運行的效果不佳。造成大量智能建筑不能正常運行的原因是多方面的,有些是對智能建筑定義認識不正確,有些是設計上的原因,有些供貨商的原因,有些是施工單位的原因。

      針對不同情況,需要進行認真分析,總結經驗,不斷改進。

      我們可以這樣理解,智能建筑必須滿足兩個基本要求:

      第一,對于建筑管理者來說,智能建筑應當具有一套管理、控制、維護和通信設施,能夠在花費比較少的條件下,有效地進行環境控制、安全檢查、報警監視,能夠實時地與城市管理部門取得聯系。第二,對于建筑使用者來說,智能建筑應當創造一個有利于提高工作效率、有利于激發工作人員的創造性,并可以提供一個舒適和諧的生活環境。

      四、智能建筑幕墻、門窗的目標

      4.1 建筑幕墻及門窗功能運作自動化。

      大型建筑幕墻的運作包含有多種功能系統,如水、電、熱力、空調、通訊等等。如門窗遇到大風大雨,會自動關閉;遇到火警會及時報警自動噴淋并通知進行消防救援;遇到空氣環境未達到人們的舒適環境,會自動調節凈化換氣設備;自動進行園林灌溉系統,而這些對一座建筑幕墻來說要實現自動控制就十分復雜。所以智能的概念是替人來做出最佳方案并完成其運行。

      4.2 建筑物的節能運作。

      智能建筑的另一個使命是降低建筑物各類設備的能耗,延長其使用壽命,提高效率,減少管理人員,求取更高的經濟效率。

      4.3 通信自動化。利用電信網絡、衛星電視和計算機互聯網絡為大廈提供現代化的信息傳遞手段。

      4.4 辦公自動化。

      4.5 安全保衛自動化。

      通過各種攝像、各種感觸探測器進行信號采集、分析、處理,并經過機電一體化的設備進行控制保護。

      4.6 門窗、幕墻生產車間的機械手自動化。

      通過BIM設計中心的程序化管理,使材料的加工、制作及組裝按照自動化生產要求自動包裝入庫。

      其核心技術部分為:

      五、結束語

      概括的講,IB是由建筑、BA、CA、OA等四種系統所構成,將它們進行有機性的整合后,以便對辦公室的業務處理提供各種高度化的機能,從而達到經濟性、機能性、可靠性及安全性的目標。

      BA、CA和OA系統共同組成了大樓的頭腦與神經系統,而建筑系統為三系統的軀體,同時亦為大樓居住者的活動空間。智能建筑是人、信息和工作環境的智慧結合,是建立在建筑設計、行為科學、信息科學、環境科學、社會工程學、系統工程學、人類工程學等各類理論學科之上的交叉應用。智能建筑是當代科學技術發展的必然產物。

      作者:劉玉琦

      來源:2018《建筑門窗幕墻創新與發展》

      以上圖文來源中國幕墻網,侵權即刪



      ◆ 業 務 范 圍 ◆
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    設計資質
    建筑幕墻、建筑裝飾、消防設施、建筑智能化系統及照明工程設計專項乙級。
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    建筑裝修裝飾工程、建筑幕墻工程、
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