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品茗,设计的快乐

坚持不仅仅是一种习惯,更是一种人生准则。

 
 
 

日志

 
 
关于我

从事智能建筑系统方案、设计规划(包括方案创意、初步设计、深化施工图设计),已完成设计作品:廊坊(香港)嘉仕丽数码、北京奥体中心、内蒙古体育馆、内蒙古广播电视传媒信息大楼、内蒙古博源大酒店、内蒙古电子信息职业技术学院等. 资料共享:http://yunpan.cn/cfYFAHYabFBQ4 (提取码:41fa) 楼宇自控资料:http://yunpan.cn/cfYFHxd7jcMLR (提取码:dd78)

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智能建筑设计与BMS  

2012-10-07 15:37:03|  分类: 原创 |  标签: |举报 |字号 订阅

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智能建筑设计与BMS - 午夜天使 - 品茗,Mm设计间的快乐
 

      本文源自加里·米尔斯所写的《intelligent buildings design and building management systems》(智能系统设计与BMS),看后觉得他并未参与多少项目的设计以及并未触及“智能”建筑的灵魂以及现代智能家居的设计动向,故写出此文,一表自己对智能建筑设计的一些看法!
关键词:智能建筑、智能家居、EIB、KNX、BAS、智能建筑设计标准

智能建筑——什么是智能建筑

   智能建筑,在技术上横跨了多种技术领域,一个大型的智能建筑基本包括以下系统组成:系统集成中心(IBMS)、办公自动化系统(OAS)、通讯自动化系统(CAS)和楼宇控制系统(BAS)、消防自动化系统(FAS)以及安保自动化(SAS),即5A建筑。对于商业型5星级酒店的弱电系统细分为24个系统左右,智能学校类则20个左右,下图为常见的酒店弱电系统。
对于智能建筑的定义:以建筑物为平台,基于对各类智能化信息的综合应用,集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体,具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力,形成以人、建筑、环境互为协调的整合体,为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。(GB50314-2016)

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     对于智能建筑的系统的设计初步划分为以下大类:信息化设施、信息化应用、建筑设备管理、公共安全以及机房工程。其中BAS楼宇管理系统或者称为楼宇自动化系统,包含智能照明,而不是独立分开。其设计的宗旨为:监控或控制建筑内机械设备、空调、照明、给排水、防盗报警以及通风设备等,而其与CAS系统在近代随着网络的发展而融合,在这些概念和周边技术的潜力是巨大的,我们的生活都在变化,对于智能建筑的定义被不断的被颠覆,从3A到5A建筑,随着时代的发展智能建筑对我们的生活和工作环境的影响。设施的规划和设施管理的影响也可能是巨大的。
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      智能建筑与楼宇管理系统的起源于20世纪70年代的工业部门,主要用于控制自动化生产流程,优化工厂绩效。开发和模块化在20世纪80年代,楼控技术开始应用和使用在住宅、商业建筑以及建筑群。特别是2010年后随着科技的的发展在其通讯协议上基于IPV6的发展出现,在欧美出现了新的飞跃。智能建筑的基础是设备管理自动化,而智能建筑是根据传感技术、环境因素等,不在人为因素的干预下,采用最优化的方式,系统自动运行,其前提是保障使用者的最佳舒适性下,保证最佳的能源配比,虽然2015年国家《GB50314-2015智能 建筑设计标准》有所变化,但在整体上更一步加强了对智能建筑的定位,基于通讯一体化,而不是不同的类型总线技术的混合。
   对于设计师而言,尤其是在智能建筑一体化设计上,须整体布局。而不是单一系统的考虑,尤其是在通讯交换通讯接口以及系统的硬件配置上,须有几十家的单位配合,而不是仅仅一家,将建设单位的运营风险和售后风险降到最低。在系统设备的选用上,不仅仅其有先进的控制方式还的有可扩展的接口,保持统一管理模式,这样的系统才称为“智能的建筑的神经”。

   对于整个智能建筑而言,我们把它比做一个人的话,建筑结构如同人的骨骼,动力系统如同血管和心脏,而智能化系统则是人的神经,CAS则是中枢神经,机房则是这个建筑的大脑。BAS、安防系统如眼睛、耳朵,保证建筑以及住在建筑中的人的安全。
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施耐德2016绿色楼宇
 对于常规的智能建筑设计在08年前均采用独立系统设计,以保证各个系统的独立运行,而在2008年的高档智能建筑均采用系统集成(软件),2012年过渡到硬件直接集成如右图示例,主要公司:施耐德、倍福以及霍尼韦尔。而对于整个系统而言,对于一个智能建筑/城市的定位,则如下图:
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BAS总线技术与通讯协议的快速变迁:
 
近代大多的楼宇自控系统采用ASHRAE提供的开放协议BACnet或者LON talk,而在底层采用485协议,个别企业如江森、霍尼采用私有协议,在2010年前物理连接大都采用双绞线链接,而在近年欧美大都采用光纤以及6类网络线进行链接或者采用无线技术如:zigbee、Z-Wave/Wifi或者EnOcean。但在智能照明领域以及楼宇自控领域,我国2007年推出的《建筑楼宇与家居控制系统》GB/T20965-2007的KNX系统,除满足前述标准外还满足CEN EN 13321/50090、ISO/IEC14543-3、ANSI/ASHRAE135成为第一个全球性住宅楼控控制标准,而近两年欧洲的EnOcean易能森通过IEEE802.11、IEEE80215.1以规范底层协议吸引众多厂家加入该联盟。
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网件整体解决方案
 
智能楼宇的理论基石 - 控制理论

     楼宇管理系统和智能建筑的本质是在控制的技术,这让所有的服务和设备提供服务的一体化,自动化和优化管理有关建筑物的环境。
可编程逻辑控制器(PLC)组成的控制技术在原有基础上的。有许多方法建筑服务的建筑物内可以控制的,大致可分为两种方法:
基于时间、逻辑 -提供空调或照明等服务,仅在需要时,与基于优化器参数——利用的代表性的因素,如空间温度或照度,在满足舒适性的条件下,如是否有人、环境条件,安全警报决定是否自动开启。
基于传感技术(CO2、温度、被动红外(PIR)和雷达感应控制等)——提供安防系统、BAS系统的触发以及二次优化服务。
4C技术,即电子计算机、通讯技术、控制技术以及人机交互技术。
 一般常用的系统控制方式:
 
空调系统: — 基于时间、模拟变量(温度、湿度、流量)的控制
基于时间的控制可用于打开和关闭加热系统(和/或水加热)在预先选定的时间(天,周,等)。
优化器参数:任何条件下,该控件确保建设达到所需的温度开始时占用的。
空调系统—优化器参数(温度)控制的例子
温度控制:防止结冰或结霜保护一般涉及到正在运行的供热系统水泵和锅炉,当外界温度达到设定值(14°C)。
在加热电路相对于外部温度补偿系统:控制流温度。这将给出一个在电路中流动的温度上升,当外界温度下降。
散热器恒温阀:这些意义空间的温度在一个房间里都配对流式散热器或油门相应的流量通过。
比例控制:涉及交换设备,自动打开和关闭来调节输出。
其他的方法可以包括恒温器,占用感应PIR(被动式红外线感应器),用户手动控制
全天候的监控系统:根据外界气候条件,控制设备的工作状态以及室内设备是否运行,以保证整个系统在高效的运行。而在近些年更多的夹杂着逻辑控制,如:当某个时段开启的(时间),在检测室内是否存在(红外、雷达检测存在)以及通过互联网WLAN等无线技术控制温度以及设备。

照明控制方法:

     不同的控制系统,基于时间、照度、人体感应占用的控制和优化,基于参数需要照明的照度或特定用途的水平。
控制区域:照明灯能通过手动、自动以及中控电脑三种方式都能打开,且设置优先权。并且根据室内照度给予自动调节。
时间控制:按照预设的时间表,开启和关闭自动在每个区域中到使用设备。
被动红外(PIR)和雷达感应控制:在所占据的地区,间歇性,占用感应器,可用于指示是否有人开灯或关闭。
其他照度控制、色温控制;

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安保系统

      安防系统,基于现代科技的高速发展将通讯、视频以及优质传感器的发展,采用多重复合技术,带给建筑以安全。
基本的安防系统是基于:

开关控制:按照传感器的特性,根据开启和关闭触发报警。
感应控制:按照预设的值(触发值),开启和关闭自动在每个区域中到使用设备。
气体浓度监控(主要应用与厨房):按照传感器的特性,当室内气体浓度达到一定浓度时触发报警。
主、被动红外(PIR)和雷达感应控制:在所安装传感器的区域,间歇性,占用感应器,可用于指示是否有人自动开启或关闭,并是否触发报警或给予记录。
液体意外泄露控制:利用液体的导电性。
视频监控系统:检测室内外的可视物体,近些年则采用复合技术,将红外或者雷达技术,安装与摄像器材形成连锁控制。当然现代技术的不断发展探测技术由静电感应电缆等新技术的引用。
而近年随着网络技术的发展,IP监控视频摄像机赋予了更多的功能,将视频监控与其他报警设施结合,增加无线对讲、红外探测报警、面部识别、移动侦测、周界探测等功能。

消防系统———基于数字技术、压力以及PID传感器以及联动控制的照明系统

      消防系统,基于传感器的发展,基于传感器参数的设定以及触发条件。
系统区域:整个系统能通过手动、自动以及中控电脑三种方式都能打开,且设置优先权。并且根据触动条件给予自动调节如:风机、照明而且有是条件是不可逆的。因篇幅较大本文不在此详述,有兴趣请参见《高层建筑消防系统设计》,笔者未设计过消防系统。

供配电监控系统——基于电源通断监控以及切换电源类型,并给予上下级设备已保护已是过去。革命性的能源管理系统,提供业主对于能源的更多的使用途径,以更好地管理他们的能源使用。 通过集成的硬件和软件解决方案,同时监视代的太阳能风能等新能源系统 - 和所有的电力消耗。专有的智能电网标准的电气配电盘是的神经中枢的系统。采用集中式管理服务器或面板对于电源进行更加有效的管理。
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 即使是家庭用户也可以通过一个直观的,动态的用户界面,可从任何网络浏览器,iPad或iPhone的房主提供。实时能源数据,使业主提供即时明确自己的家园当前的能源使用和其在经济和环境方面的影响。重要的是,能源仪表板提供了历史数据和趋势数据,在房主可以很容易地理解。图千瓦小时(kWh)或美元的能源使用量按周,月,年。此外,房主可以看到总累计的净零社区的环境效益和避免化石燃料的碳或等效条款,如种植树木。

供配电监控系统是它的房主提供他们需要的能源信息,以便更好地了解,然后以更好地管理他们的家庭能源使用的能力。这种无与伦比的能力是在每一个新能源建筑实现的目标使能源独立的标准。如采用光照度全自动控制:按照照度传感器,根据自动追踪光线来源,以获得能源最大化。全天候的监控系统:以确保太阳能、风能系统的运行安全。对于采用人工沼气系统的则进行压力、温度控制。

 
 

楼宇管理系统和智能建筑的设计目标:以提供安全、舒适、便捷的办公、居住条件为前提,其次才是节约能源

      直到最近几年,能源管理才成为投资者和业主的投资选项。但是在我国因使用问题、所有权和成本效益等诸多问题迟迟不能解决,导致我国本土在产品以及技术进步上,不像欧美国家一样的快速发展。

    根据奥地利的研究表明,如对现采用中央空调系统的公共建筑进行改造,能源节省高达30%。节约照明能源,可减低75%电路的负荷,占住宅和商业部门能源消费总量的5%。继续降低能源消耗的潜力,尤其是对于采用循环水采暖,制冷,热水的中央空调系统,可节约高达10%,占住宅和商业部门能源消费总量的7%。考虑到的这样事实,一个建筑物,却可以通过BES减少如此高的能源消耗,这个数字是令人印象深刻。(来源:EU2分析和市场调查的欧式建筑技术在中欧和东欧国家 - GOPA)

BMS系统和智能建筑 - 减少温室气体排放,以减少能源使用的依赖和关联。智能楼宇和楼宇管理系统技术直接有助于减少能源的使用,在商业,工业,机构和住宅部门,智能建筑和适合应用于楼宇管理系统是良好的环境。

    政府的举措也推动了世界各地的楼宇管理系统技术的开发和应用。例如,英国碳信托可以加强资本津贴(ECA)税项抵销高效节能系统,这可以节省30%左右的所有与能源相关的楼宇管理系统和智能建筑设备,以及相关的安装和设计成本。
当然上述数据的检测与我国本身的环境有所差异,在我国供暖收费依然采用平米收费另供暖采用神经病般间歇供暖或者拉闸限电的节能措施,在温度无法保证的情况下,对于能源的管理基本为零。在欧美等国无论其设计人员或者施工人员的素质是高于我国的,在智能楼宇的设计上,综合考虑问题远高于我国,在节能减排上,更是整体考量讲究“系统性”“整体性”,设计到武装到牙齿的过程是不过分。而我国在设计上智能系统的设计上,更多的由专业决定!暖通的设计是不懂楼控的设计,或者是外墙保温是由建筑师敲定的,暖通的依照结构设计,没有形成系统性和整体性。
 
智能建筑系统设计的基本架构的组织——你要干什么?
 
    基于以上基本介绍、依据我国智能建筑设计规范和相关系统规范,提出一个完整性的智能建筑架构,以综合布线系统做为系统的中枢神经,通过前段的传感器组成一个完整的系统网络还是采用分段网段处理构建不同的系统区域。对于系统的整体架构的信息、数据流量是否有清晰的认识。这些都是前期设计中,必须了解的,对于整个智能建筑弱电的建设成本相当重要!
   而在我国的设计书籍中,大多谈及的是综合布线的线缆总量的计算,以及每个单独系统的设计,如何单独选型等等,却鲜有一个系统性的设计提案,如我们采用整体的网络传输在这个系统内同时传输语音、数据、IP 网络监控、IPVO语音电话、BAS、CAS系统等多业务服务,或者内外网在一个系统内设计,我们怎么办,如何这在国内弱电设计图书中却很少提及。
智能系统的系统以及产品的更新换代速度是所有建筑专业中知识更新最快的,有些东西1年一个样,不像其他专业百年、10年才可能出现一次让人心动的作品。
许多人不解,为何我在以前的设计方案中,屡次提及设计地的气候条件以及雷击统计。一个系统的完整设计需多方面考虑,仅在强电设计提及的接地与智能建筑设备的接地在某些方面有本质的区别,我们称为功能性接地和保护性接地,尤其是在BAS系统中,这种要求是相当严格的。而我们对于当地情况的了解是出于整个BAS空调系统的控制设置合理的运行范围,以最大化的保障舒适性的情况下,做到节能减排!
 
如何构建完整的智能建筑系统——分组突破,一切以数据为准
 
构建BAS系统还是EMS——构建楼宇自控还是能源综合管理系统?
面对设计院以及招标文件的原始图纸——水、电、暖通空调设备图纸,按常理出牌还是如何去突破思维的枷锁?
构建一个系统现在对于任何一个总承包,前期的设计理念,有些是必须坚持的,从国内讲我们的总包在某种程度上,缺乏对整个弱电系统的完整性认识,其一是前期技术的发展没有到一个完整的程度,采用系统集成的方式构建,而在整体软件编程上更是缺少联动、逻辑的思维方式;其二是楼控专业的专业性,不是一个1~2年内的就可以完全掌握的,技术需要积累,更需要历练,而在近几年对于楼宇控制,已从单一的设备监控(BAS)转变为能源控制,如何使使用方得到更多的利益,购买设备已经从监控便于检修,变成方便的同时更能得到先进技术所带来的好处,如冷机群控以及依据系统整体的情况如外部气候、入住情况、以及区域人员情况,进行实时的控制。
基于楼宇自控系统的一体化设计显得特别重要(参见施耐德、霍尼韦尔SBC以及德国倍福),下图为施耐德公司的绿色建筑需求推荐表,各个系统的推荐值。
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系统需求表——明确功能以及概算
 
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施耐德武汉总部smartstruxuse一体化系统构架图
 
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控制点表:
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而对於设计院的图纸,为何多数工程商对其呲之以鼻,是其图纸在某方面连基本的设计深度都没有达到,仅以笔者参与的工程而言,在某甲级设计院出的图纸在某五星级饭店的设计中,居然连系统图、监控原理图、控制原理图都没有,而且这还不是少数。
设计需要升华和深化,其一是在于深化设计师的知识架构以及对系统的了解情况,其次是用心。而在大型的项目中,深化的时间明显不足或者存在暗箱操作以屡见不鲜,但做为设计师而言是十分疼苦的一件事,懂的你的人,大概死绝了吧! 
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 霍尼韦尔5000系统 
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霍尼韦尔艾顿系统构架图
 
智能建筑设计,我们看不见的制图规范差距:
 
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CAS系统——构建智能建筑的神经网络
      现在的智能技术的发展,用摩尔定律可能有些失效!我们把建筑比作一个人建筑结构是建筑的骨骼、而智能系统则是建筑的神经系统,装修则是皮肤,而其大脑则是分布的IDC机房、消防机房、监控机房等。而神经网络的构成现在却越来越网络化、无线通讯化,其一般由以下几个系统构成:
语音、数据、图像结构化综合布线系统、信息发布、卫星电视及有线电视接收系统、公共广播兼消防应急广播系统、会议系统、电话交换、网络信息系统、无线网络覆盖、IDC机房、卫星电视及有线系统前端机房。
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网络架构拓扑图
 
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 机房
  
PSS系统 ——安保技防系统智能建筑中的白血球
我本不想谈及这个系统,但面对日益畸形的市场和认识上的偏差,算是科普一下,整个安保系统由人防、物防以及技防(技术防护)组成,缺一不可!从来没见过任何一个领域,有如此多的如此荒谬的认识,安装了技术防范的设施即可抵御危险,我们从不欠缺技术或者教训,悲剧一再上演,而是在于认识上的偏差。
整个安保技防系统由以下系统构成:消防系统、视频监控系统、入侵报警系统、出入口管理系统、地下停车场(库)管理系统、巡检系统、一卡通系统、消防监控机房。
  
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搭建BMS管理平台
 
建筑管理系统和智能建筑 - 市场的发展趋势

     “细心的解释是必要的。在英国,采用的控制技术应用到新的建设和大型翻新工程部门是比较高的,估计在几年前的英国市场建设管理 控制系统新建和大修,各部门,建议市场采用(如1994年-英国能源RTD,ETSU -1994)来源UK1评价:
暖气控制70%以上。
热水系统控制90%。
空调控制了80%。
    然而,根据欧盟委员会的多达90%的所有现有建筑物不适用或无效对照,其中有许多需要彻底翻新的控制系统。此外,传统的控制系统停止自动化智能建筑的全部功能。一个重要的人的因素,即使是最佳的有效运作所需的控制系统正确地指定和安装。典型的设施和设备,通常是一个困难的建设占用(住宅)或经理(商业)正确操作。有效的结果,使用和正确的操作是至关重要的”。①非常赞同米尔斯的看法,我国的颁布《节能环保法案>多年,却不见实质性的推动,尤其是民用领域,采暖收费这一块,供暖单位的收费标准还是依据以往的规范,按面积而非温度或者流量作为计费标准。
而根据2012年最新的研究表明,集成的所有功能的BMS,潜在节约
房间加热控制:约14%至25%
暖气自动化:约7%至17%
遮阳窗控制:约9%至32%
照明控制:约25%至58%
空调控制:20%至45%左右

      下图是在欧洲实验楼的一项测试结果,显示了采用三个不同BMS系统的同一建筑的能效等级分为A,B和D相对于基础值C类,能源消费的差异,在办公室通过使用A类,可以节省30%的热能。


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建筑管理系统和智能建筑 - 建筑物的能源效益的系统平衡电光源,日光和空调系统获得最大的利益。
加强照明设计是多电布局。它必须考虑住户,季节和气候的日光变化,其影响建筑物的机械系统的需求和时间表。

照明系统

     增强建筑物的自然采光,是一种实现能源效益的设计。自然采光的“收获”会让人更快乐,更健康,更有效率。减少电源的消耗,可以节约很多能源。几乎所有的商业建筑是一个潜在的节能项目,其中照明系统可以设计为可以充分利用天然采光的建筑。最多可以节省75%的照明能源消耗。此外,通过减少电力照明和最大限度地减少太阳能热量的增加,控制照明,还可以降低建筑物的空调负荷。
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而在系统的设计上,现代建筑的设计更注重传感器的应用,大量的采用光照度、人体感应以及定时程序、逻辑控制自动控制照明系统的运行。

空调(设备)管理系统(HVAC)

     HVAC系统及监控,影响舒适性的关键因素,同时占楼宇能量消耗的比重较大。虽然在这一方面,科技发展较快,但在控制设计上,存在很大差异性,尤其是在温控探头在挑高空间的设计上或者在层间设计上,一直坚持着保守的理念,造成大量的能量消耗,同时再加上一个不知晓技术的业主单位。
为了提供一个舒适健康的室内环境,建筑空调系统:
提供一个可接受的水平,对温度、湿度的控制以及室内空气污染物的安全防范,从某种意义上说,通过空气流通,通风和轻微的温度变化,创建一个适宜的居住办公环境允许使用者控制和修改,以满足个人喜好。

    总体而言,通过优化的KNX的设计系统对于不同的设备应采用不同的系统,如在商业楼宇建筑:酒店类采用客控系统(KNX/C/IBUS)对于空调系统末端FCU/室内照明进行控制,不仅降低系统整体造价,而且更便于前台管理。而对于公共区域采用BAS进行整体控制,实现建筑的全寿命管理。在原则上,优化的能量消耗建筑是指——能源消耗时,它实际上是对室内外大中型设备进行自动控制。例如:空调系统风机达到温度自动启停,灯具照明人走灯灭(例如通过使用存在探测器);对于采光良好的照明是根据实际需要的能源量设计控制(例如,通过使用恒定的照明控制)等等。

智能家居

住宅应用管理系统建设

    随着数字技术的广泛采用,将有一个深刻的变化,我们如何与他人沟通。即使如何,在我们的家园,我们店的商品和服务,收到的消息,管理我们的财务状况,了解世界,并开展业务,管理资源,寻找娱乐,并保持独立性和自主性,因为我们进入老年。这些活动越来越多地发生在家里。由于我们的银行,商店,大学,社区和城市变化的响应新技术的看法,所以家里的楼宇管理系统是一个非凡的新的重要性。由于它的存在今天的家庭不能满足这些需求或利用的社会和技术变革带来的新机遇。大多数人居住的空间很难针对他们的需求。
     大多数的家庭多一点的主要的电路,一根电话线,和1根电视电缆的接线。时代已经变了。越来越多家庭开始采用“智能家居”系统。但有些总线系统,我们称之为“垃圾”或者对用户不负责任!一个好的智能家居产品包括以下内容并可兼容升级,并以人为本的前提设计安全、舒适并减轻使用者的负担。而智能家居系统的定位,从个人使用者拓展到社区,我国先后在2000年、2003年制定了智能建筑设计标准、居住区智能化系统配置与技术要求,基于LAN/WAN系统的安全防范系统、物业管理系统、信息通讯化系统,从控制范围的级别来说是超过了现有的BAS系统的,但同时也增加一些相应的安防措施。如万科公司定义的智能社区五级安防:1、周界安防;2、闭路电视监控;3、出入门管理系统;4、电子巡更系统;5、室内安防系统。但是基于开发公司对于成本的因素以及认知度,我国社区配置的产品从质量到技术普遍不高,在周界上采用旧社会的红外对射以及在闭路监控上采用模拟的3线制冒充高科技,甚至在室内设备的安防设备上宣传做得呱呱叫,实际上就是一堆电子垃圾。在安装上更是让人跌破眼镜,抓一大堆民工,没有专业知识,甚至是没有图纸的情况下随意安装。红外直接安装在靠近热源或者直射的阳台,燃气报警分不清气体类别。开发商的工程部里的奇葩也是让你哭笑不得,就一简单的热电阀、温控阀设备,他说他拿两个阀门即可手控,温控技术从1943年诞生(丹佛斯)到今为止已经70余年,但今天在神奇的中国内地,我们还能遇到如此奇葩!这并不是个例。

安全系统(为防不肖之徒,以及作奸犯科之人,本部分对室内安防部分不给予细述);

      舒适智能家居系统,并不是前几年人们”EIB"、485等总线类系统对于灯光的简单控制,而是提供使用者一个完整的舒适和简单的家。将家庭的影院和娱乐,门禁系统、室内温湿度自动、安全、照明、空调、窗帘、家居、能源、家电等设备管理,通过电脑、手机和互联网网络监控、控制面板,并具备手动控制功能和停电保护功能。

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大堆的遥控器采用一个触摸屏或者一个控制面板即可代替
 
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     虽然目前一些采用集成技术构成的“智能家居系统”,能够通过红外线读写程序进行不同音视频设备间的切换,从而使家家居系统通过一个按钮和语音控制,但这些需经过预编程进行场景模式设置或使用闪存操作的修改。但这些已经是智能家居系统的过去,因为安装人员也可能是你家庭的盗窃者!今天在软件编程方面,已变得非常简单,用户可以自编各种自己喜欢的或者是认为值得防范的区域进行自编程。
     整个智能家居系统,在1999年开始制订的新标准KNX③,为了将控制数据传送到所有楼宇管理组件上,就要求有一个系统来处理某个设备的问题,这个系统保证所有的组件通过一个共同的语言进行通信:简而言之,一个如 KNX 总线那样独立于制造商和应用领域的系统。该标准是基于超过市场 20 年的经验,从已有的系统转变成 KNX: EIB, EHS and BatiBUS. 通过所有的总线设备连接到 KNX 介质上 ( 这些介质包括双绞线、射频、电力线或 IP/Ethernet), 它们可以进行信息交换。总线设备可以是传感器也可以是执行器,用于控制楼宇管理装置如: 照明 , 、遮光 / 百叶窗、保安系统、能源管理、 供暖、通风、空调系统、信号和监控系统、服务界面及楼宇控制系统、远程控制、计量、视频 / 音频控制、大型家电等。所有这些功能通过一个统一的系统就可以进行控制、监视和发送信号,不需要额外的控制中心。

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     您还认为他是5年、10年前的听到智能家居系统吗?KNX能用于住宅和楼宇控制中所有可能的功能/应用 ,包括照明、多种安全系统的关闭控制、加热、通风、空调、监控、报警、用水控制、能源管理、测量以及家居用具、音响及其他众多领域。


以下,两个“智能家居系统”——逗乐的智能家居的示例场景1

       通过按下一个按钮,当你接近一个钥匙环的远程控制您的车辆的车道上,可能会触发一个场景,如“我的家”。控制系统接收的钥匙环远程控制的命令,触发一个预编程序。例如,开始转向车道,车库,走廊,厨房的照明。然后,它解除武装的安全系统,打开车库门,解锁的室内车库入口门,调整加热到预设温度,并开启全屋音频系统播放您最喜爱的CD,而吸引你洗澡。该控制系统被编程,以满足特定的用户的要求,启动顺序的家用系统的自动操作,在响应于“的情况,或时间的基础上的一个按钮的命令。

智能家居的示例场景2

      在上午7:30和你保持清醒的声音在背景中播放您喜爱的CD,在你的卧室开关上的灯,“淡出”,让您在自己的时间醒来。被激活的楼下防盗报警系统。在厨房里的咖啡机做成饮料。地面的落地窗帘和百叶窗打开,在浴室里的毛巾加热器的温暖的毛巾。而你甚至都没有起身。


现代技术的发展已超过近十年的总和,尤其在智能建筑上,以综合布线技术作为智能建筑的神经系统,IDC机房为该建筑群的大脑。视频监控技术在小区形成安保人员的双眼,而在室内无线、有线监控设备作为业主的眼睛和手,去提供一个安全舒适的环境。
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     当然今天的智能建筑设计已经突破以往的任何时期,在设计前期就是一个系统性设计从建筑结构、能源管理(自发电、新能源),暖通设计、安全防范、监控系统、设备管理(暖通、照明、强弱电等)、信息管理等。设计内容是更加细化,可持续发展、生态设计等层出不群,而不是更加粗糙。与业主的沟通也越来越紧密。

欧美主要生产厂家:
Alarko-Carrier
Alerton Technologies
AMX, LLC
ASI Controls
Automated Logic Corporation
Azbil Corporation
Beckhoff Automation
ABB Group
Carrier Corporation
Cisco Systems
Citect
Computrols, Inc.
Crestron Electronics, Inc.
Dynalite Intelligent Light Pty Ltd
Delta Controls
Distech Controls
Echelon Corporation
Honeywell
Invensys
Iconics
ifm electronic
Invensys Building Systems
Johnson Controls Inc.
KMC Controls
Novar Controls
Panduit
Priva
Reliable Controls
Sauter
Schneider Electric
Senva Sensors
Siemens Building Technologies
Staefa Control System
StarDraw control
TAC (building automation)
Teletrol Systems Inc.
Trane Global Control Systems
Trend Control Systems Ltd.
WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG
Wonderware

行业标准:
ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers) is an international organization for people involved in heating, ventilation, air conditioning, or refrigeration (HVAC&R).
BACnet is a network communications protocol for building automation and control systems that has been adopted worldwide as ISO 16484-5:2003.
S-Bus
Chartered Institution of Building Services Engineers
Dynet
Energy Star is program created by the United States government to promote energy efficient consumer products.
EnOcean (batteryless, interoperable, wireless standard)
KNX, a system for Home and Building Controls
DALI, network-based systems that control lighting in buildings
LonTalk is a protocol created by Echelon Corporation for networking devices. The official ISO standard numbers for building automation worldwide are: ISO/IEC 14908-1, ISO/IEC 14908-2, ISO/IEC 14908-3, and ISO/IEC 14908-4.
Midac
OPC is an industry standard used widely in manufacturing, process control, and building automation. The open standard transfers, values, historical data, and alarms and events.
OpenTherm
OpenWebNet
VSCP
ZigBee is a short range, low-powered wireless communication standard targeted at Building Automation.

                                                                                                          
翟建元于2012年10月8日
于2014年9月更新
于2016年4月更新


注:
《intelligent buildings design and building management systems》,英国,加里·米尔斯;
②EIB-European Installation Bus的英文简称,即欧洲安装总线;
KNX是Konnex的缩写。1999年5月,欧洲三大总线协议EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex协会,提出了KNX协议。该协议以EIB为基础,兼顾了BatiBus和EHSA的物理层规范,并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等优点,提供了家庭、楼宇自动化的完整解决方案。
参阅以及引用资料:
KNN智能建筑控制系统I-Bus 设计手册
美国康奈尔大学楼宇设计制图规范

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