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【关键词】电气智能化;住宅小区;应用;
新形势下,人们生活质量提高,对居住环境要求出现多元化内容,为了适应飞速发展的信息时代要求,近几年,很多城市在住宅小区家居方面,将智能大厦的概念和模式引进住宅小区, 通过综合配置住宅小区内的各个功能子系统,以综合布线为基础框架,以计算机网络为区内各种设备管理自动化,由此产生了智能化住宅小区这一全新的概念。它使人们居住条件和环境得到质的提高, 为小区住户提供安全、环保、高效、舒适、方便的生活空间,是新兴的高科技产物。
一、住宅小区电气智能化的概念
住宅智能化使家庭中的家电、安保防灾和各种通信(语音、数据、图像)设备通过互联网技术进行监视、控制和管理。其中,互联网技术是住宅智能化技术的核心。
中国智能住宅小区的发展与国外有所不同,是借助于智能建筑技术的引进和发展并借鉴国外家庭总线技术。1999年底,建设部信息产业中心颁布了《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》(试行稿),导则规定了智能化住宅小区建设中的目标和原则,并拟从2000年起,用5年左右的时间,组织实施全国智能化住宅小区系统示范工程,以此带动和促进我国智能化住宅小区建设。其总体目标是:通过采用现代信息传输技术、网络技术和信息集成技术,进行精密设计、优化集成、精心建设和工程示范,提高住宅高新技术的含量和居住环境水平,以适应21世纪现代居住生活的需要。这项导则的颁布有力地推进了智能化住宅小区在我国的普及和建设。这一举措使得我国的家庭网络技术研究得到了空前发展,为智能化小区发展提供了可靠的网络技术保障。
二、电气智能化在住宅小区建筑中的应用
电气智能化在小区建筑中的作用日益重要,它不但为小区的物业管理提供安全、高效的保障,还为物业提供着收益,同时也提高了物业的产品附加值。主要体现在以下几方面:
(一)小区的安全维护和智能化管理
1、安全防范系统
现代化住宅小区安全防范应当有人防、技防的结合,系统一般由闭路监控系统与周界报警组成。随着社区规模的扩大与数字系统的完善,现代化小区安防宜采用网络数字系统,一般由前端采集系统、传输系统、中心综合平台组成。监控系统前端一般设置于在单体建筑首层单元大厅、电梯轿厢、地下车库、园区等位置,周界报警设置于院落围墙。在临街商业相应位置设安防控制中心、宜与消防控制中心合用,实现统一调度。
2、门禁对讲系统
小区门禁对讲系统是小区安防的最后一道防线,起着关键作用。一般小区在户内设对讲分机,单元门设置对讲主机,并实现与门禁联动。随着城镇化推进,大型社区在城郊愈来愈多。规模大不易管控,地下储藏室成为窃贼的关注点。由于地下车库与单体建筑相通,应在地下进入单体建筑设门禁系统,与对讲主机联动,确保窃贼从车库进入单体建筑内。对讲系统还可实现信息、广告推送的功能,可为物业创造收益,户内报警装置与分机对接实现报警,因此系统必须与物业实现联网。有条件的小区可采用数字对讲系统,实现户户免费对讲,同时实现智能化家居系统的接入。
3、智能道闸系统
随着小区出入口车流的增加,智能车辆管理显得尤为重要。智能道闸不但可提高车行效率 ,还可以实现防盗功能。智能道闸系统由闸机控制系统、车牌识别系统或读卡系统组成。建议采用无卡进出,通过车牌识别系统实现高效、安全的精细化管控。
(二)小区绿色低碳的通信接入系统
随着运营商光进铜退,新建小区基本实现光纤到户FTTH。宽带、电话甚至有线电视等业务接入通过单芯光缆接入户内设家居弱电箱,弱电箱内须预留电源,以满足光纤接入设备供电。
(三)小区智能高效服务系统
1、远程抄表系统
传统人工抄表方式在大型小区中表现尤为突出的是人工成本上升,因此自动抄表系统显得非常必要。随着供热户表工程的推进,水、电、热均可实现远程抄表。 要求计量表具备通信接口,通过总线协议连接至井道内的采集装置,井道内须为装置预留电源及互联网通信线路,实现远程抄表。此外,热力计量表还须与户内温控装置互联,实现温度测量及调节控制。具备条件的小区抄表系统可接入物业管理平台,实现自动抄表计费。
2、智能家居系统
在中高端住宅小区或别墅中,智能家居系统更能提高物业产品的附加值。主要功能体现在窗帘控制、调光控制、开关插座控制、家电控制、环境监控等。智能家居设备应支持wifi通信,末端控制设备均通过无线网络接入至中央控制器,最终接入互联网实现与手机网络的通信。数字对讲系统可为智能家居进行扩展,增添更为丰富的内容。数字对讲具备的智能家居模块可与户内被控家居互联,实现访客呼叫转接至手机、电梯联动、调看监控视频等。
三、电气智能化在住宅小区设计中应注意的问题
小区智能化系统设计应当由专业顾问公司提供技术方案,设计时主要关注以下几方面:
(一)设备选型
随着互联网技术的发展,设备网络化程度愈来愈高,必须考虑系统的兼容性,可扩展性。智能化系统的设计对产品的依赖程度较高,对于规模较大的小区,智能化系统整体规划显得尤为重要,前期需对智能化各子系统厂家的方案、成熟案例进行分析考察,筛选成熟稳定的厂商作为平台设备的提供商。这样不但保护原有设备投资,后期的扩展或设备更新也不会拘泥于个别厂商。
(二)点位布局
小区智能化前端点位主要集中于安防系统,根据大型小区的开发经验,建设前期应有物业公司及景观公司的专业人员介入。单体建筑内的布点较为常规,但园区内布点需求须由物业管理人员确定,并且覆盖率应满足当地公安技防办要求。点位确定后应与小区景观施工图进行合图,以确保监控范围有效,不被树木遮挡。
(三)配电设计
智能化各子系统末端设备较为分散, 前端设备关系到信息的采集,在条件允许的情况下建议与后台设备均采用UPS集中供电。供电系统应采用放射性分区域供电,不宜采用PoE供电方式。配电系统UPS选型应结合小区市政电源的可靠性设计电池的后备时间,主机容量计算应在80%带载率,功率因数0.8,并考虑一定的扩容空间的情况下计算。
结束语:
综上所述,电气智能化在住宅小区内的应用更倾向于智能化管理网络的架构,同时也是未来住宅小区建筑的发展趋势。利用电气智能化,实现对住宅小区的智能管理,不仅提升了小区服务的品质,而且还保证了小区的安全。因此,作为实现高品质住宅小区的重要手段,电气智能化技术的应用将成为住宅小区建筑的未来发展趋势。
参考文献:
[1]陈智刚,王敏敏,张国强,智能住宅小区的电气规划与设计[J],科技传播,2011(18)
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申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 摘要:公共管廊 pipe rack是指大型装置管道修路敷设的主要设施,它由钢结构或钢筋混凝土结构的、横梁以及桁架所构成。可划分为单层或多层。随着经济的发展,尤其是各企业对产品安全性意识的不断提高,公共管廊的使用空间也越来越大,如何利用互联网远程数字视频监控智能化系统进行监控,从而保障安全,成为我们议论的重点
关键词:公共管廊;互联网;远程数字视频;监控系统 Abstract: The public gallery of pipe rack is refers to the main road laying pipeline facilities large device, which is composed of steel or reinforced concrete structure, beam and truss. Can be divided into monolayer or multilayer. With the development of economy, especially the enterprise to product safety consciousness constantly improve, and also the public gallery of the use of space more big, how to use the Internet remote digital video monitoring intelligent monitoring system, so as to guarantee the security, it has become the focus of our discussion Key words: the public gallery; Internet; remote digital video monitoring system; 中图分类号:X924.3 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
一、项目概况
江苏大丰港石化园管廊建设项目坐落于大丰港石化产业园区,该园区规划面积20平方公里,重点发展以石油化工产品和仓储物流为主的重石化产业,是国家实施江苏沿海开发战略的布置。大丰港石化园公共管廊一期工程总长5.76公里(以下简称公共管廊),为满足园区相关企业各类化学品、成品油、燃料油及输气等工艺物料管道敷设、输运,提供安全、有效的空中走廊。 因公共管廊敷设压力管道流体介质属于甲类可燃液体和乙类可燃气体,介质毒性危害程度较大易燃易爆。因此在公共管廊全程拟向开发投资建设互联网远程数字视频监控智能化系统,系统以数字视频、音频和控制数据的压缩、传输、存储、检索和共享为核心,以服务器与客户端为模式。可以准确快捷地判断可疑事发点和排查事故隐患,迅速进行处置,消除及控制危险源,统一管理,可提高公共管廊运营效率。
二、 系统基本功能
1、 智能监控系统
(1)、视频报警功能 :通过探测器(智能视频分析各类功能探测器等)触发报警信息,主动将关联的报警视频传送至监控中心。
(2)、现场录像功能 :现场按要求记录实时录像,720P/1080P等格式标准存储。可以进行定时录像、报警录像等设置。
(3)、远程访问功能 :通过网络浏览器专用控制软件,远程查看现场监控、历史录像,并实现对现场设备远程测控。
(4)、巡视功能:实时监测设备状态信息,准备判断设备状态,确保系统稳定性及可靠性,自动报告设备故障,以便设备管理,维修保养及保障系统。
(5)、兼容不同网络通信功能,可以通过ADSL、LAN、3G/GSM等网络进行通信系统断网后自动恢复,全天候联网,达到快捷方便。
(6)、系统安全措施:系统组采用基于IPSec加密通信模式进行智能组网杜绝外网不安全信息干扰,用户端设备服务器设备均采Linux操作系统,具有先天的抗病毒特性和良好的稳定性,操作终端采用简单易用的Windows XP操作系统,因此终端采用XP操作系统安全可靠,易学易懂,以便操作训练。
(7)、备份及恢复:系统采用DVD刻录设备进行备份,备份分为完整备份和增量备份两种,可根据要求每天增量备份一次,每周或每月完整备份一次。
(8)、报警联动功能:设定联动的关联图像出现异常情况发生预警时,自动将关联的其它图像同时显示在监控屏幕墙上,直观快速的了解周边监控环境。
(9)、报警抓拍功能:对重要的区域自动抓拍照片的用于快速查看并检索对应视频,减少视频的回放检索时间。
2、智能视频分析系统
(1)、气体泄漏报警
系统自动通过气体探测器及监控画面智能分析,在管廊上管道如果发生气体泄漏故障时,系统可准确判定具体部位,进行报警信息,智能视频分析系统采集到气体泄漏画面由工作人员手动触发报警装置,运行灵活使用方便。(附见气体泄漏报警示意图)
(2)事前预警
为预防管廊设施遭到破坏或设施附近出现可疑人员的行为视频分析系统立刻会发出预警,联动声光报警系统并在监控电视墙上弹出相关监控画面向值班人员报警。
本系统还可接受设备设施自身配置的检测装置发出信号,当设备自检装置检测到设备异常现象如输送管道因液体发生泄漏导致管道自检设备发出低压报警信号,系统可调出相关监控视频与数据,联动各个设备向相关人员报警。
三、 实施方案分析
1、根据大丰港石化园公共管廊一期工程主管廊全长5.76公里,沿线管道上按每300米设置一路高清监控点位,共计20路高清监控。每路高清摄像头安装在6.3米钢结构管架上(具体定位现场调整),前端摄像机采用高清可调固定抢式200万像素一体化网络高速云台摄像20倍,1/2.8″CMOS和200万像素室外高清网络快球,20倍机芯,1/2.8″CMOS,共计20个。
2、 公共管廊周围实时图像可在通过局域网、广域网上组成多级监控中心系统,由监控服务器软件经过交换机将网络上所有视频编码器的管理与通讯、监控设备和报警设备分组及联动、大容量视音频数据库管理等,传至视频主控服务平台。(控制室)系统软件采用B/S(浏览器/服务器)结构设计,工作界面是通过WWW浏览器来实现,这样可简化了客户端电脑载荷,减轻了系统维护与升级的成本和工作量,可降低投资总成本。
3、 系统主要功能特点
1、系统通用性好,能在标准网络环境下自由接入,兼容原有视频监控和报警系统。液晶监控拼墙采用标准化、模块化设计,系统具有良好的扩展性。
2、系统为用户提供了灵活的监控画面选择,对云台、变焦的行控制,预置位和镜头的轮巡,以及实现图像抓拍、录像和录像回放、报警和报警联动功能。
3、网络图像传输,网络资源占用低,在低带宽条件下传输高画质、流畅图像。
关键词:校园智能照明系统楼宇控制
l引言
新校园的建设要适应网络时代的发展,应引入智能化的概念。在传统的楼宇自控系统中,一般只包括了综合布线、计算机网络、安防、消防、闭路电视监控等子系统。但近年来,随着经济的发展和科技的进步,人们对照明灯具节能和科学管理提出了更高的要求,使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要。而在大学新校区的建设热潮中,各大高校和他们的建设者也意识到了智能照明的重要性。相对商业楼宇而言,大学校园里的大功率动力和制冷设备比重较少,照明灯具则相对比重更多。使用照明控制系统,更能体现其在节能与管理方面的优势,提高学校的科学管理水平。笔者以广州大学城为参考,阐述自己的学校照明控制系统设计方案。
2智能照明控制系统的优越性
2.1达到良好的节能效果,延长灯具寿命
节能是照明控制系统的最大优势。传统的楼宇公共区域照明工作模式,只能是白天关灯,晚上开灯。而采用了智能照明控制系统后,我们可以根据不同场合、不同的人流量,进行时间段、工作模式的细分,把不必要的照明关掉,在需要时自动开启。同时,系统还能充分利用自然光,自动调节室内照度。控制系统实现了不同工作场合的多种照明工作模式,在保证必要照明的同时,有效减少了灯具的工作时间,节省了不必要的能源开支,也延长了灯具的寿命。
2.2改善工作环境,提高工作效率
良好的工作环境是提高工作效率的一个必要条件。合理地选用光源、灯具及性能优越的照明控制系统,都能提高照明质量。智能照明控制系统具有开关和调光两种控制方法,可以有效地控制各种照明场所的平均照度值,从而提高照度均匀性。同时,系统能根据不同的时间段,人们的不同需要,自动调节照度。
2.3实现多种的照明效果
多种照明控制方式,可以使同一建筑物具备多种艺术效果,为建筑增色不少。现代建筑物中,照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果,更应具备多种的控制方案,使建筑物更加生动,艺术性更强,给人丰富的视觉效果和美感。一栋建筑物中,室外景观照明、泛光照明可以预设为春夏秋冬四季变化,周末节假日场景,大型庆典场景;会客厅、会议室等可以预设会议、投影、会间休息等不同场景。在传统的人工控制方式下,难以实现如此多种多样的照明效果。
2.4提高管理水平
智能照明控制系统是以自动控制为主、人工控制为辅的系统。在一般的情况下,不需要有人的参与,照明系统自动实现开关和调光功能。既大大减少了管理人员的数量,也排除了由于人为因素而出现的不定时开关,影响学校的正常教学、生活秩序的情况出现。
2.5较好的投资收益效果
智能照明控制系统在节能和节省灯具使用的同时,有效节省了电费与管理费用的支出。根据一般的办公大楼运营的经验来看,节能效果能达到40%以上,一般的商场、酒店、地铁站等节能效果也能达到25%~30%;学校在这方面还没有得到具体的统计数据,但根据分析,效果还是令人满意的。
3校园照明控制系统的基本组成部分
3.1主控中心
系统使甩通用计算机作为主控中心,通过RLINK通讯装置与网络实现通讯。计算机上可直接实现编程,监控,故障报警等功能。局域网上的计算机也可以通过主控中心实现监控功能。
3.2RLINK通讯装置
主控中心与系统网络各单元的通讯枢纽,实现RS485/RS232信号转换,具备系统自诊断功能和自动故障报警功能。
3.3照明控制器
智能照明控制系统的核心部分,由控制模块电路、驱动模块电路、照明专用自锁继电器组成。每个照明控制器均可独立工作,也可以由计算机中心控制。主控中心停止工作或通讯中断不影响控制器的正常运行。控制器有多种规格,单个控制器最多可控制48个回路。一个系统内最多可连接500个控制器。
3.4可编程开关
智能的弱电开关,有1-8键等各种规格,开关本身使用24V安全电压,不会有漏电的危险,开关操作时也不会出现打火和拉弧,确保安全。可编程开关上的每一个按键所控制的回路均由计算机编程设定,单键可控制多个回路,可根据情况变化随意更改组合,使用起来灵活、方便。
3.5动态传感器
利用红外线或超声波的原理,自动识别房间内是否有人存在而给控制器发送信号,实现“人来灯亮,人走灯灭”的动态控制功能。
3.6照度传感器
核心部件是光电耦合器,通过感应外部自然光源的照度来调节室内照明的亮度,实现智能探测和智能调节的功能。
3.7电话通讯装置
电话控制所需的附加设备。用户直接拨打电话,根据提示音操作,控制照明开关。
4校园照明控制的特点
照明控制在楼宇自控、景观照明领域已经在国内外有许多工程实践。大学城的设计也参考了原来楼宇自控的设计原则和设计思路。设计的目标还是要突出照明控制系统智能化、科学管理和节省能源、节省运营费用的特点。合理细分控制回路,合理设置回路的控制方式和系统的运行方案。
智能照明控制系统图
照明控制系统可以与BA系统集成。提供与BA系统连接的接口协议和软件协议,集成到BA系统中,便于楼宇智能化的集中管理和子系统间的联动。照明控制系统也可以单独建立一个系统,使用专门的通讯装置和编程监控软件,以便设置更理想、更灵活的控制方案。一般的商业楼宇,系统集成是一个不错的选择。但对学校而言,把照明控制系统独立出来,一方面更便于整个校区各楼字照明控制的通讯和统一管理;另一方面,控制系统也可以把一些小功率用电设备(如电扇、通风口等)的控制纳入其中,简化设计。
5各类建筑物的具体设计方案
5.1教学楼
广州大学城各学校的教室,灯光照度设计标准为室内平均照度300lx,讲台点照度5001x,如此高的照度要求,如果没有合理控制方案,能源上将造成巨大的浪费。因此,智能照明控制系统,不但用于控制公共楼道的灯光,普通教室、阶梯教室、投影室的应用也具有相当的实际意义。对于学校而言,使用调光控制显然造价过高,难以接受,而且教学楼的灯具大多选择了日光灯,调光控制需要专用的调光镇流器,比较烦琐。因此,开关控制是主要的控制方式。
以350座位阶梯教室为例,每个教室安装一个照明控制器。教室内的灯具以区域和隔灯划分回路,既可以根据教室的上课人数开部分区域的灯光,也可以实现整个教室1/3、2/3、3/3的照度。教室窗边设置照度传感器,控制窗边灯光和电动窗帘,充分利用室外自然光。前后门口和讲台上都安装可编程开关,任何一个开关都可以控制室内的所有灯具。同时,控制器也对教室内的其它电器进行开关触电控制,并且与灯光联动。例如投影联动模式:事先设定一个情景模式,老师只需按一下按钮,投影仪自动打开,投影幕自动放下来,电动窗帘关上,讲台的灯光关闭,座位席上方的大部分灯光关闭,保留一些必要的照明,以方便学生作笔记。通过这一系列的控制手段达到了最佳的节能效果,同时也提高了教学管理的质量。
5.2图书馆
大学城某学校图书馆,共六层,每层均分为A、B、C三个大区。首层是计算机中心、书库,并有一个150座位报告厅;二至五层是图书阅览室,六层的A、B区是阅览室,c区是资料库。
大阅览室照明使用三管日光灯,阅览区平均照度3001x,藏书区照度200Ix。照明控制方式采用开关控制方式,根据区域和隔灯方式划分回路。每个阅览室设一个照明控制器,与照明配电箱一起安放在服务台旁,以便管理。门口安装可编程开关,开关控制的回路由编程确定,其中每个开关均设定其中一键控制整个阅览室灯具。书库和计算机中心考虑到书籍保护和计算机使用的要求,照度相对较低,控制方法与大阅览室相同。
报告厅使用了两种灯具,正常照明使用日光灯,投影和演示时使用筒灯,为人员进出提供方便。筒灯照明不计算正常照明的照度。日光灯和筒灯采用逻辑联动控制方式,会议演讲时使用正常照明,筒灯关闭。开启投影演示时,系统自动关闭所有日光灯,开启筒灯。照明控制箱和控制开关安装在报告厅的控制室,控制开关上的指示灯实时指示回路的状态。整个图书馆由大约20个控制器连成一个RS485控制网络,由一台主机控制。主机通过校园局域网与其它网络联系。
5.3体育馆
体育馆照明控制的主要目的不在于节能,而在于有效管理场馆内的所有灯具,配合多种比赛的需要,实现自动控制。比赛场馆灯具选用斜照型和深照型灯具,考虑到灯具的功率都较大(一般在500W至2000W左右),照明控制设计上采用一回路控制一个灯位的方式,一个控制回路的容量为4400W,确保了有足够的余量。控制回路一般采用开关控制方式,部分采用调光。控制回路的组合联动根据比赛项目、比赛场地大小和灯位的情况来设定。采用逻辑控制方式,通过编程设置篮球、排球等各种比赛模式,各种模式的开启和切换均由一键完成。同时,照明控制系统应该与音响控制系统和消防系统联动。当现场音乐响起。灯光马上会出现一些变化效果作为配合。如开球、进球得分都会由不同的场景。消防联动的作用是确保火警时应急照明启动,方便人员的疏散。
5.4行政中心
行政中心会议室采用智能场景开关为控制方案。该场景开关内已含有控制电路,可独立工作,无需照明控制器。一个开关可控制两个开关回路和一个调光回路,每回路最大功率2000W。一个会议室可用多个场景开关,开关之间可通讯。场景模式直接在开关面板上设定,无需计算机编程。通过使用场景开关,可方便的实现各种场景,提供多种场合(如开会、投影、中场休息等)所需的照度。这种把控制芯片集成到开关的控制方式对一些小型的室内环境(如会议室、家庭非常适合)。需要指出的是,这种开关在布线上与传开关有六线与其连接。可认为开关本身就是一个小功率用电器,市电和灯具均有N线与开关连接。
5.5学校园区
除了各种建筑物以外,学校户外的景观照明也是整个校园照明控制系统的重要部分。景观照明的目的不光是夜间道路照明,也是美化学校环境,为各种节日和庆典活动增添色彩的需要。利用日志编程和特殊日设置的功能,可在一年内设置不同季节,不同月份,某个节日的照明效果。另外,由于一年四季有不同的日照时间,系统将具备自动识别功能。其识别功能通过传感器和软件两种手段实现。照度传感器可自动感应户外光线,为控制器提供开关信号。但为了避免一些外界因素的影响,如阴雨天气,或是传感器的探头被灰尘覆盖,不能正确识别光强度等,系统软件能根据当地的日出日落资料数据,自动调整开关时间。两种形式相结合,达到了最佳的节能效果。
6结束语
以上谈到的建筑和场景的照明控制系统,是各自独立的系统。如果通过校园局域网把各自的系统主机联系起来,就可以组成整个校园乃至整统开关有所不同,接线示意图如下:
如图,普通三键开关只有四线连接,而场景个大学城内的统一的控制系统。你只要是合法的管理员,就能在其中一台主机上监控整个系统。智能照明控制系统广泛应用在学校照明,大大提高了学校照明电力的管理水平,为校方节省了大量的电费支出,同时,也为学校师生提供了一个更舒适、明亮和高效的学习和工作环境。
参考文献
1朱明海<大学校园智能化系统设计>
关键词:电气技术;智能建筑;应用
中图分类号:TM76 文献标志码:A 文章编号:1671-8887(2016)02-0026-03
1引言
随着社会经济的发展,建筑行业的地位和作用日益凸显,建筑行业的发展不仅促进了经济的发展,还促进了城市化进程,而建筑技术则是建筑行业必不可少的技术,建筑技术的高低直接关系到建筑水平的高低。电气技术是建筑领域不可或缺的技术手段,其应用为建筑行业带来了全面的革新。本文就电气技术在智能建筑中的应用进行分析。智能建筑主要是指集光纤、电缆、电视、数字通信等多项技术为一体的高质量建筑。较一般建筑而言,智能建筑的品质、效率、功能等更为优化,能够满足人们生活和办公的各项需求,实现操作的简单化、便捷化、科技化和节能化。此外,设计师和使用者还能根据自身的不同需求,进行自动化的创新设计,让建筑更加的完美和智能。电气技术以电气工程技术为基础,涵盖了电工、电子、电控等,在智能建筑领域应用将更加广泛[1]。
2电气技术应用于智能建筑的作用
无论建筑技术发展到何种程度,建筑行业的发展都离不开电气技术的支持。在智能建筑中存在大量的电子设备,电子设备的正常运转离不开电源技术、布线技术等电气技术的支撑。因此,电气技术在智能建筑当中占有不可替代的重要位置。(1)弱电系统设备的运行需要以电气技术为依托。如果没有电气技术的支持,那么施工过程中就会产生大量的人力资源浪费,弱电系统之中的各个设备也会存在排斥干扰问题,使弱电系统瘫痪。将电气技术应用于智能建筑的弱电系统设计和安装中,有效地解决了弱电系统之间相互干扰的问题,实现了资源的优化配置,减少了人力资源的浪费[2]。(2)电气技术推动了智能建筑监控技术的发展。在智能建筑中,电气设计摒弃了传统的集中监控和集散监控的方式,开始向新的领域发展,通过现场总线系统模拟、以太控制网络开发、网络的集成控制以及各种新兴的计算机操作技术,在监控领域的应用中做出了突出贡献。(3)电气技术促进了智能建筑安防技术的发展。传统安防技术中的监控、巡查、报警等各个系统都是相互独立的,系统之间信息交流受到限制,无法实现对建筑的全面监控。在现代智能建筑中,将电气技术安防系统的各个子系统联结成为一个整体,从而子系统之间能够及时进行信息交流和切换,切实地提高了建筑的安全性。(4)电气技术为建筑中人们的生活和工作提供便利。智能建筑是一种非常人性化的建筑,它离不开通信、电话、电视、光纤、网络等技术的支撑,而这些技术的实现更有赖于电气技术的支撑,将电气技术应用于智能建筑中,实现了高速传输的功能,为人们的生活和工作提供了便利。
3电气技术在智能建筑中的应用
3.1电气技术在建筑综合体中的应用
综合体建筑是智能建筑的表现形式之一。随着城市化进程的加剧,建筑综合体在一、二线城市已经成为一种常态,综合建筑的复合功能非常明显,我国的北上广深等一线城市,出现了大片的中央商务区,即使重庆、西安、沈阳等二线城市,也涌现出了大量的商业中心。此外,大量高档住宅、工业园区开始高速发展,智能化的建筑才能满足人们休闲、娱乐和工作的需求。此外,在美国“911”事件之后,人们对建筑防爆、防恐性能的要求越来越高,这一切要求的实现都必须依托电气技术的支撑才能实现。因此,电气技术是智能建筑中不可或缺的重要配套技术。
3.2电气技术在智能建筑节能方面的应用
当前,我国建筑领域一直非常重视电气节能技术的研究,随着电气节能技术中的多项关键技术被不断攻克,它得到了突飞猛进的发展。在智能建筑当中,涉及到大量的电子设备,耗电量非常高,将电气节能技术应用于智能建筑中,不仅可以实现建筑的节能,还能起到环保的作用,为人们提供了健康、舒适、安全的工作和生活环境。
3.3电气技术在智能建筑内部的具体应用
(1)在变配电系统中的应用。变配电系统是智能建筑安全用电的重要保障,其主要作用为监控智能建筑当中的各个设备用电是否正常。一方面,变配电系统可以直接监控智能建筑中的各个电力开关设备,也可以通过配电柜对高、低压进行控制,进而实现对整个建筑内部电力监控;另一方面,变配电系统还具有监测电路电流、功率等参数的功能。在智能建筑当中,变配电系统的主要功能为监测电缆、变压器和发电机的运行状况。利用电力技术对电力系统进行控制时,需要监测的频率也非常高。在对电压进行监测的过程中,要及时准确记录相关设备的开关状态和运行参数,以便及时、准确、有效地预测系统发生故障的几率,进而有效地分析智能建筑当中电气的故障点。在智能建筑当中,变配电系统实现对电力开关的控制需要电气技术的支持,在出现停电故障之后,可以利用电气技术实现对各个开关进行自动化的顺序控制。此外,变配电系统还能够利用电气技术实现对应急发电设备进行实时的监测,以保证建筑内部电子设备的正常运转。(2)在照明系统中的应用。科学合理的照明系统不仅要求高的作业视觉效果和照明质量,还应当充分地利用自然光线,提高光能的利用效率,减少光能的损耗。在建筑中,要提高照明系统的光能效率,最有效的途径是在光能设计中引入电气节能技术,实现对自然光的充分利用,减少人工照明产生的电能损耗。在电气技能技术中常通过选用低能耗、高性能的电附件来实现技能照明的目的[3]。(3)在电梯系统中的应用。在高层建筑中,电梯系统是必不可少的重要组成部分,高层智能建筑对电梯的性能和自动化程度要求尤其高。电梯系统是智能建筑设备系统的一部分,它由中央计算机统一监控和管理,与系统中的其它设备协调运行,能促进整个系统的正常运转。但是在实际工作过程中,虽然有中央计算机的统一协调,电梯依然会存在按键失灵、突然坠落等问题。电梯再次正常运行有赖于电气技术的应用,需要在电梯机房内安装一根独立接地线以实现其功能性接地,避免安全事故的发生。(4)在安保系统中的应用。智能建筑安保系统主要由防盗报警系统、视频监控系统和出入口控制系统等部分组成。视频监控系统功能的实现主要依靠大量摄像头的应用,将摄像头安装在需要监控的位置,通过电缆、光纤等将摄像资料直接传输到智能建筑的监控中心,实现对整个建筑全面的、实时的监控。同时,还可以利用现代化的计算机技术对摄像头上传图像的延误和图像中的不明物体进行分析,排除不安全因素,提高建筑的安全性能。建筑中的报警系统利用红外线、传感器等,在第一时间内对监控区域内的异常情况做出警报,提醒工作人员进行处理。出入口控制系统则是利用电子锁功能实现对建筑中人群的控制,包括对建筑中人群工作区域和异常人员进行控制。上述防盗报警系统、视频监控系统和出入口控制系统的实现均离不开电力技术的支持,此外,智能建筑中的给排水系统、空调系统和消防系统等功能的实现,也离不开电气技术。
4电气技术应用于智能建筑的注意事项
(1)以经济实用为原则。将电气技术应用于智能建筑中,在保障质量的基础上,必须重视建设成本。电气设计的方案要合理简化,采用的新技术需考虑成本,选用的相关电附件、电线等也要经济实用,以此来降低整个建筑工程的造价。但是不能盲目的削减投资,比如为过度追求电气技术应用的经济效益而选用不合格的产品[4]。(2)重视智能建筑的电气设计。智能建筑的功能要求多样化,内部的设施设备非常复杂,对于设计的要求非常高,不同设备之间的特性和功能也各不相同,因此在设计的过程中,必须实事求是、脚踏实地,不能盲目自大或片面的求全求新。如果电气设计不合理,不仅会增加建筑内部的用电隐患,还会造成施工和维护的困难,增加建筑的投资成本,导致资源浪费。一个合理电气设计方案,应当从建筑项目的实际需要出发,选用恰当的电力系统和设备以及灵活的电力技术,保障整个系统正常运转,减少后期管理难度。(3)重视电气技术应用各个环节的质量控制。在电气方案设计环节,要对设计图纸进行反复的审核和校对,确保设计方案准确无误,避免增加施工和管理的难度;在施工过程中,必须严格遵循电气施工规范,选用合格的设备和电工材料[5],并严格按照设计图纸进行施工;使用过程中要对电气设计进行维护和调节,使用者还可以根据自己的需求,对建筑内部现有的电气设计进行更改。
5结束语
当前,我国的电气技术已经将信息、电子、电测、电控等技术融为一体,形成了一条成熟的建筑电气技术产业链。将电气技术应用于智能建筑中,不仅可以促进智能建筑的发展,实现智能建筑的多样化功能,还能实现智能和环保的结合,不断推动着电气技术的新发展。
参考文献:
[1]杜中海.智能建筑及其电气保护[D].华南理工大学,2013.
[2]王晶.关于电气工程中弱电系统的维护与管理措施分析[J].科技风,2014(6):159.
[3]何叶.建筑电气照明节能技术的研究[D].长安大学,2014.
[4]郑梅阳.智能建筑电气节能设计研究[J].中国高新技术企业,2012(15):98-99.
中图分类号:F407 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)08-0030-03
1.综合布线系统概述
本大楼综合布线系统为一套完善可靠的支持语音、数据、多媒体传输的开放式的结构作为通讯自动化系统和办公自动化系统的支持平台,满足通信和办公自动化的需求。本系统能支持综合信息(语音、数据、多媒体)传输和连接,实现多种设备配线的兼容,支持所有的数据处理(计算机)的供应商的产品,支持各种计算机网络的高速和低速的数据通信,可以传输所有标准的模拟和数字的语音信号。完全能承担与外部的信息通信网络相连。
1.1大楼概况
本项目位于上海徐汇区,总建筑面积约3万m2,由南厂房、北厂房、综合楼、业务楼四栋单体建筑及公共区域组成一个综合性建材创意园区,实现展示区、大中型商铺、休闲、商务快餐、设计中心、及办公区域多种功能商业广场。
该项目结构化布线系统将能支持楼内的话音和数据系统,实现局域网和广域网资源共享,同时要考虑方案的经济性,使整个方案达到较高的性价比。根据建筑布置设计要求,数据主配线间和语音主配线间(中心机房)设在北厂房二楼,在每楼层弱电间设置小型配线间。
1.2系统设系计原则
按照该项目综合布线系统需求,本着一切从用户出发的原则,根据对本工程的深入理解,采用水平六类的配置方案,遵循下列原则:
⑴采用先进、成熟及实用的技术。
⑵系统应具有集中统一的管理能力,为公司的管理提供方便。
⑶系统具有开放性、可扩性、兼容性和灵活性。
⑷系统中具有安全性、可靠性、容错性。
⑸系统的设计和产品的选择应力求国际化、标准化、规范化。
⑹合理的性能价格比。
⑺保证科学严谨的施工过程。
2.综合布线系统
2.1系统方案设计
本工程综合布线系统由五个子系统组成,系统组成如图1所示。
2.1.1工作区子系统
工作区子系统的信息插座延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成,其示意图如图2所示。
工作区子系统的设计,主要包括信息点数、信息模块的类型,面板类型及信息插座至终端接头类型等组成。
综合布线系统信息点的类型分为语音点、铜缆数据点和光纤数据点三种类型。根据该项目布线系统需求分析,并结合国际布线标准的设计指南,考虑每个商铺不超过100m2设置一个数据点、一个语音点,超过100m2的增加一对点位,公共区域强电插座点附近考虑信息点。所有信息点都配备了六类的模块和面板。
为了保证通用性和可互换性,本设计全部采用了RJ45模块作为信息模块,当一条线路的临时故障,可以立即将其它线路调整过来,确保重要的线路能够立即恢运行复;为了保证计算机网络系统的正常运转,所有信息插口都是一个标准的RJ45信息插口,可以支持千兆计算机网络和千兆计算机网络的信息传输。
不同型号的计算机和终端可以通过RJ45标准跳线方便地连接到电脑信息插座上,电话线用的RJ11-6P插头可以直接插入RJ45插座内。如果某间房间内需要的电话数量超过所提供的语音信息点数,可以使用RJ45转2×RJ11转换器,将1个RJ45插座转换成2个RJ11插座,这样可以使语音点数的量加倍,最多时,可使用RJ45语音插座支持4台普通电话。
以上的模块将安装在各种面板上,在本项目中,所用的信息插座大多为为墙面型(使用86型底盒),一般安装在墙壁或办公隔断上。也可以根据实际情况,将它安装在家具屏风上或地面插座盒内。RJ45埋入式信息插座与其旁边电源插座应保持20cm的距离,信息插座和电源插座的低边沿线距地板水平面30cm。如图3所示。在面板的标签窗上,装有有机玻璃条,可以安装自己打印的面板纸,以确保造型美观。
2.1.2水平子系统
水平子系统亦称为配线子系统,是将干线子系统线路延伸到用户工作区,由工作区的信息插座、信息插座至楼层配线设备的配线电缆或光缆、楼层配电设备和跳线等组,系统图示意如图4所示。
水平系统的设计,主要包括水平线缆路由的选择、线缆走线方式、线缆类型的选择。
本工程水平线缆路由如图5所示,首先确定平面布置上的竖井位置和数量,水平线缆的路由是从竖井至信息出口,在走廊的吊顶上安装金属线槽,进入房间时,从线槽引出金属管以埋入方式由墙壁而下到各个信息点。
水平电缆由各楼层配线间至各个工作区之间的双绞线电缆构成,所有的水平电缆全部采用6类非屏蔽双绞线,这些双绞线可以用于所有的数据点和语音点。
为了提高双绞线的工程性能,水平双绞线采用了紧套型的外护套结构,即外护套紧密地附着在8芯双绞线外,它可在线缆开断后有效地保持线对之间的绞距,进而确保了双绞线的性能指标。由于双绞线在开断后必然会引起断口旁的双绞线从原有的绞距松开,造成绞距变化,因此采用紧套型水平双绞线能够非常好的保持双绞线原有的性能指标。
根据现行的布线要求和实施经验,本次采用的水平双绞线为阻燃型,它符合美国UL标准,可以达到在万一遇到火灾时火势不会蔓延的目标,使人员容易逃生、火势不易扩大。本次设计使用的双绞线均印有米标,因此在施工时很容易知道所剩线缆的数量,一方面可以避免做无用功,另一方面为最大限度减少用量。
2.1.3干线子系统
干线子系统设备间的建筑物配线设备和跳线以及设备间至楼层交接间的干线电缆组成。干线电缆采用大对数铜缆及光缆。本工程中,用于语音通信的主干线线缆采用六类大对数UTP线缆,用于数据通信的主干线缆采用室内多模光纤。主干线缆的路由从建筑物设备至竖井,采用金属线槽水平敷设,进入竖井后,在金属线槽中垂直敷设。
2.1.4设备间子系统
设备子系统(主配线间)由设备间中的电缆、连接器和相关支撑硬件组成,它把公共系统设备的各种不同设备互连起来。该子系统将中继线交叉连接处和布线交叉处与公共系统设备(如PBX)连接起来。其示意图如图6所示。
语音及数据的主设备间子系统位于北厂房的二层弱电机房内,经过大对数电缆和光缆连接到各系统主机系统。主设备间管理设备全部采用进机房主机柜安装,机柜为19英寸标准,并配有网络设备专用配电电源及风扇,可将设备间网络设备一同放置其中。此种安装模式具有整齐美观、可靠性高、防尘、保密性好、安装规范、并具有一定的屏蔽作用等优点。
2.1.5管理子系统
管理子系统对设备间、交接间和工作区的配线设备、线缆、信息插座等设施按一定的模式进行识别和记录。本工程中综合布线电缆、光缆、配线设备、端接点、安装通道和安装空间均给出为惟一的标志。标志中包括名称、颜色、编号、字符串或其他组合。
由于用户区配线架采用了标准的布线结构,各种配线面板的数量均可根据实际需要任意添加,因此本设计方案具有非常好的可扩充性。
所有的信息点均通过一定的编号规则(该规则将根据布线标准、用户想法,并参考以往的经验构成)和颜色规则,以方便用户的使用。面板和配线架上的面板纸均可更换,因此可随着信息点性质的变化,随时调整面板纸上的标识。
3.控制中心
3.1供电电源系统
控制中心综合布线系统供电系统采用双路切换电源和UPS供电,保证整个综合布线系统稳定可靠供电。
3.1.1主要技术指标
具有市电故障告警、电池状态、旁路、超载、公共报警等无源结点。
3.1.2工作方式
完全在线工作方式,并联冗余工作方式。设备具有本地和远程监控功能,接口为RS232、RS485/RS422。
3.1.3UPS电源系统配置说明
在系统需求比较明确和进行细化设计后计算UPS的量容。
3.2防雷与接地系统
3.2.1防雷系统设计方案
设计前提是将该建筑作二级防雷建筑物看待。现代防雷技术是采用综合治理、层层设防、立体防御、系统保护的原则。一个有效的防雷系统,必须包括四部分:直击雷保护;暂态浪涌电压抑制;一点接地网络;磁屏蔽措施。四者缺一不可,而正确的连接和接地是其中最关键的因素。
3.2.2保护接地设计方案
在0级保护区即大楼外部作无源保护,主要有避雷针(网、线、带)和接地装置(接地线、地极)。保护原理:当雷云放电接近地面时,它使地面电场发生畸变。在避雷针(线)顶部,形成局间电场强度畸变,以影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向避雷针(线)放电,再通过接地引下线、接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物免受雷击。这是人们长期实践证明的有效的防直击雷的方法。然而,以往一般认为用避雷针架空得越高越好(一般只按45度角考虑),且使用被动放电式避雷针,其反应速度差,保护的范围小以及导通量小。根据现代化发展的要求,避雷针应选择提前放电主动式的防雷装置,并且应该从30度、45度、60度等不同角度考虑安装,以做到对各种雷击的防护,增大保护范围以及增加导通量。
3.3机房要求
3.3.1机房对土建方面的要求
地面负荷:主机房不小于450kb/m2。
主机房地面敷设防静电活动地板,活动地板高度250mm。活动地板应符合国标(计算机房用活动地板技术条件),活动地板下地面采用不起尘,不易积灰,易于清洁的材料(地表面水泥用高标号,地表面水泥打磨后上保护漆)。
主机房吊顶用不起灰材料,吊顶要进行防水处理,净空在2.6m左右。
所有装饰材料采用难燃材料或非燃材料。考虑到主机房的隔噪声问题,主机室与其它房间之间须连同活动地板下,吊顶上一起隔断。
主机房建议采用不锈钢或铝合金型材玻璃隔断。
墙面建议采用铝塑板,须有防静电的措施。
机房门尺寸应保证设备运输方便;建筑入口至机房应设不小于1.5m宽的主通道。
3.3.2机房对环境方面的要求
主机房夏季23±2℃,冬季20±2℃,相对湿度45%~65%,温度变化率≤5℃/h并不结露。电子阅览室温度15~30℃,相对湿度40%~70%,温度变化率≤10℃/h并不结露。
主机房内空气含尘浓度,静态条件下,每升空气中大于或等于0.5um尘粒数,应少于18000粒。
主机房内磁场干扰不应大于800A/m。在主机停机条件下,主机房内垂直及水平振动速度值,不大于500mm/s2。无线电干扰0.15-1000MHZ频率,场强不大于120dB(μV)。主机房内噪声,计算机系统停机时,应小于68dB。
3.3.3机房对电气方面的要求
用电负荷等级及供电要求按(供配电系统设计规范)执行。
供电质量按A级质量考虑。
主机房照明:离地0.8m处,照度要求为500lx,无眩光。照明用需双路切换电源,各室内设应急照明,照度为一般照度的1/10。设疏散照明及安全出口标志灯,照度大于0.5lx。
主机房设置接地铜排,接至大楼的主干接地铜排,接地电阻
UPS主机房放置UPS电源系统。
3.3.4给排水方面要求
与各室无关的给排水管道请勿穿过各室。如有给排水管道,应暗敷并请采取防漏密封措施。管道如有保温层的请用难燃或不燃材料。如有地漏,地漏下加水封装置,并有防止水封损坏的措施。
3.3.5其他要求
设立火灾自动报警系统,并应符合《火灾报警系统设计规范》,配置空气呼吸器或氧气呼吸器和灭火器。应有防鼠和防虫措施。
4.布线环境实施
4.1管理间电源配置
每个管理间内需配备220V电源插座,并进行简单装修,配备维护照明,鉴于管理间网络设备昂贵,且直接关系到整个网络的可靠性,建议管理间内电源由主机房采用独立回路统一供电,每层管理间负荷按400W核算。
4.2信息插座安装
建议信息座采用墙面暗装方式,由管理间经走廊吊顶内线槽引至办公区,沿墙内预埋管线引下,至相应信息座位置做接线盒,标准接线盒在距地30cm处,接线盒采用英制86系列标准,安装孔距60.3mm信息插座附近应配备220V电源插座,电源座与信息座之间安装距离不应小于20cm。
4.3管理间布置方案
对于管理间内跳线架的安装方式有两种方式供参考;若管理间内装修较好,封闭防尘完善可采用壁挂式安装方式,跳线架明装在墙壁上,该方式的优点是节省投资,但容易积尘,视觉效果差。建议采用柜装式跳线架,该方式将线架装于19英寸标准机柜内,每层的配线间建议用13英寸的标准机柜,网络设备及跳线架可装于同一机柜内,既可以良好的防尘又比明装式安全,视觉效果良好。
4.4布线系统管槽
尽管本系统所选器件具有良好的物理电气特性,为最大限度的提高系统可靠性建议采用金属管槽,线槽采用全封闭式镀锌金属槽,钢管采用成套的镀新薄壁金属管,可大大减少布线阻力,避免布线过程中损伤线缆。
5.结论
按照本项目系统先进性的需求,整个系统由工作区、水平子系统、垂直子系统、设备间子系统和管理子系统组成,使用的主要布线材料包括主干光纤、大对数电缆、非屏蔽双绞线、配线架、信息插座模块、面板、插座、尾纤、跳线等等。语音主干采用100对大对数电缆,数据主干采用室内6芯光缆(50/125微米)。
参考文献
[1]智能建筑设计标准,GB/50314-2000.
[2]建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范,GB/T50311-2000.
[3]建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范,GB/T50312-2000.
现代大学的综合发展的教学思路,使学校科目全面、设施更趋齐全,促使学校的发展需要更大的使用空间,市区内已无法满足现代大学的发展需要,更多的大学校址选择了城市郊区,对于原始的城郊环境,在倡导以生态保护为设计宗旨的今天,使得大学校园的景观规划需要一套较为科学的设计体系,本文结合湖北经济学院新校区环境设计的实际课题,初涉构成大学校园景观的设计领域。随着大学的教育方式从以教师授业为主转为以学生学习为主,我们研究构成新型高校校园景观的规划核心,即强调交融性:校园环境是为学校与社会之间、教师与学生之间、学校各学科之间提供合理的交流空间;强调学术性:校园环境是为校园塑造各种景点的象征性与文化氛围,体现校园的环境功能和景观特色;强调知识性:充分展现校园环境的智能化特色;以及应用高科技的环境技术,对自然资源进行合理的利用和改造;强调生态性:注重景观的生态适应性和自然维护,尽量保持现存地貌特征,将景观的自然元素和人工元素完美结合,创造符合校园教学功能的完善的生态体系。
景观设计首先注重的是对项目的场地进行系统分析。利用渗透性景观和道路系统划分场地空间,保持合理的功能分区和生态环境有效疏导发展过程中的扩张压力。用融合的网络体系组织空间,空间结构的建构,交流氛围的营造,是通过交通规划和环境景观规划来创造。湖北经济学院新校区位于武汉东湖新技术开发区汇夏藏龙岛科技园区,总规划用地面积2047亩,规划用地为低岗丘陵区,地势东南较低,西北较高,用地内分布着鱼塘和原生林带,具有较高的生态价值和良好的观赏性。合理地利用场地条件,充分展现大学校园景观特色成为湖北经济学院新校区景观设计的规划指导原则。
由于该校址位于科技园区,是以创新为生命和以人文本的高科技为主体,要体现其集科教、生活、娱乐、社区、交流为一体的功能综合性,体现其自然与人文有机结合的景观综合性,宜人的自然环境是不可或缺的,良好的生态不仅能够提供高质量的学习、工作、生活环境,还能够激发人们的创造灵感。其次,是对景观规划项目作科学的系统分析,景观规划设计包括十个相对独立而又相互联系的子系统,分别为:景观节点、构造系统、场地竖向设计系统、场地交通系统、景观硬质铺装系统、照明系统、公用设施系统和文化展示系统。本文将侧重于竖向设计系统、景观硬质铺装系统、微气候调节系统、照明系统和文化展示系统设计五个方面的校园景观设计系统性作探索和研究。
一、竖向系统设计
竖向设计系统是对项目场地的整理和研究,包括场地的高程设计、场地的土方平衡测算、自然雨水收集,水岸生态系统研究等内容。在满足原规划中主路及建筑标高情况下,尽量保持对原有景观及土壤较少的干扰,从环境、文化、经济的角度考虑,确定竖向设计方案,根据网格法验算,尽量减少土方回填量。水系从东到西贯穿了整个校区,各功能分区之间或以路或以水相隔,断面设计考虑将掘湖泥土堆积成山,在区域内消化土方量,并营造此起彼伏的自然景观,同时增加地面汇水面积,并营造校园优美的天际线及景观节奏。将水岸线优化调整,扩大汇水面积,尽可能利用雨水收集保持人工水环境的水量,减少自来水的补给。保护生态,节约投资。在降雨时节,地表径流通过优化调整的地面坡向分别汇入水域或收集至集水坑,通过粗沙石的渗滤与丰富的水生植物的过滤达到净化效果,集水坑底部连通水管,在小型水泵的帮助下,可将收集净化的地表水进行植物的灌溉或林带的防火。边坡设计仅限于低矮的挡土墙部位,利用草坡和天然毛石结合,给人以亲切感,尽量打破平直一般的格局而采用造型丰富的形式。二、硬质铺装系统设计硬质铺装是景观设计中一个主要组成部分,在设计校区硬质铺装的时候,尽量采用透水性构造以维护原生的水循环。硬质铺装系统主要分为4个级别,分别为标志性广场、重点交通节点、各区域楼前广场、建筑物间庭院。不同级别的硬质铺装其构造方式、投资分配、绿化布置、风景感受均有明确区分。主广场以混凝土块为主,配合花岗岩为主,点缀草皮,景观树种,补充土壤水分,降低夏季硬质铺装地面的热气蒸腾。庭院以深褐色耐火砖为主,草皮、树木相间,尺度亲切、宜人。
三、微气候调节系统
校园用地呈长方形,东面临湖,西、北两面临城市干道,利用丰富的水景及合理的绿化布置,创造出有利于微气候调节的生态系统。设计中西、北两方向及规划路的校园边界,密植以樟树为主的常绿阔叶林带,能有效隔绝公路噪音,并且能过滤灰尘;东面临河,种植垂柳、芙蓉、桂花、银杏等。冬季,西北边界密实的常绿阔叶林带能将寒冷的西北风吸收、减弱,南面的乔木树叶落尽,稀疏的枝条毫无遮蔽地将宝贵的阳光与暖气流引入校园;夏季,校园内地表的升温使热空气上升,吸引冷空气流向校园,南面高大的落叶乔木树大荫浓,可遮蔽炎热的阳光,来自南面的夏季主导风从树冠的底部直入校园,带来凉爽的气流,并将南边芳香植物的气息带到校园各地。中心水景的水雾状喷泉组,形成一片水雾幕,在夏季降低气温,在冬季可以增加空气负离子数量,达到提高空气温度的微气候调节作用。
四、照明系统设计
照明设计需满足行车、行人的运动、安全及景观需要。根据被照明范围不同的使用性质,所选用的照明器及照明方式是不同的。有高杆路灯,它的布置强调良好的视觉导向性,形成校园内的主要照明骨架;庭院灯,它是对景观及绿化的整体普通照明,为景观基础照明;壁灯,由于耗电量不大,可作夜间安全照明使用;脚灯,用于步行导向与提示,可作夜间安全照明;投光灯,耗电量较大,能产生令人激奋的视觉效果,使用于节假日或重大活动;潜水灯,用于水景照明。基于对照明的性质与能源消耗的考虑,整个照明采用3种分时照明方式:节日照明方式、常时照明方式和安全照明方式,不同的照明方式产生不同的照明效果,能最大限度的节约能源,减少投资。
五、文化展示系统设计
设置不同的人文景点、雕塑景点,营造校园的文化气息。在校园的核心部位,人流量较集中处设置主题雕塑,丰富校园的文化内涵。根据不同的景观特色,设置亭、园、岛、广场等不同的人文景点。校区的指示标牌经过精心设计,各个不同功能分区既统一又各有特色。集中体现校园的整体文化。
关键词:光电幕墙;技术;应用
中图分类号:B82文献标识码: A
引言
随着科学的进步,建材行业的科研人员在研制环保节能型建材的同时,开始思考更为先进的能源生产型建材;为此,在确定建筑材料发展方向的同时,建材科研人员必须考虑:他们所研制的建材能否在满足建筑材料使用功能的同时,还能生产出维持建筑物运转时所需要的能源,此类建筑材料才是建材市场的发展方向,本文为光电幕墙技术原理、技术及应用作简要介绍。
一、光电幕墙的概念
光电幕墙是一种隔音、发电、装饰及安全的新型建筑幕墙,光电幕墙集合了幕墙技术与太阳能光电技术,在建筑行业是一种新型的功能性建筑幕墙,这种新型的功能性建筑幕墙技术,在建筑工程施工中可以发挥巨大的节能环保作用,建筑工程光电幕墙技术采用光电池技术,将对人体有害的太阳光转化为可以利用的电能,光电幕墙的核心技术是太阳能光电池技术,这种技术在发电的过程中不消耗能源、节能环保、无噪声、无污染、不产生对人体及环境有害的气体,这种光电幕墙技术在最大程度上体现了目前工业产品环保、节能的发展趋势,充分体现了建筑智能化的特点。光电幕墙系统包括太阳能光伏电池、逆变器、蓄电池组、太阳能控制器、负载等。
光电幕墙系统工作过程是:光电幕墙在太阳照射下,由光电板产生直流电,通过多极集电,即在太阳能控制器的控制下将光电幕墙产生的直流电通过蓄电池组储存起来,使用时,蓄电池组输出的直流经过逆变、变压等过程,转化成建筑物可供使用的交流电,送入供电网络或直接驱动负载。
二、光电幕墙的原理
光电幕墙的产生是在二十世纪初期, 由于世界经济的发展, 在一些国家出现能源危机, 因此光电幕墙开始研发。光电幕墙的技术原理主要是将太阳能转化成电能; 安装原理与普通幕墙类似, 主要的区别是光电幕墙通过对幕墙横料及竖料的技术处理, 保证了光电幕墙铝合金框架与光电系统可靠的分离,使得光电幕墙结构具有可靠的电绝缘性。
三、光电幕墙系统的技术
(一)总体设置原则
1.光电幕墙技术根据建筑物所处的周边环境、建筑外形、气候条件、使用功能、财务投资状况等因素,进行综合光电幕墙技术经济分析,确定光电幕墙技术在建筑物种的使用面积、安装方位和基本形式,并根据建筑物的电气设计方案,确定光电幕墙系统的供电负载以及物理和电工性能要求。
2.光电幕墙技术的结构设计要满足有关建筑幕墙的国家相关规定,满足建筑装饰性和抗震、抗风、平面内变形等建筑物安全要求,光电幕墙技术符合建筑设计的水密性、气密性、隔声、耐撞击、保温等技术标准,并且要确保光电幕墙技术用电过程中的安全,避免建筑光电幕墙发生安全事故。
3.光电幕墙技术的建筑设计阶段还要考虑光伏列阵对建筑物本身物理性能的影响,特别是建筑物的热环境。
4.光电幕墙技术因为要实现太阳能的最高效利用,所以在光电幕墙产品的安装设置中要遵循建筑物朝阳的原则。一般来说,光电幕墙要安装在建筑物中受阳光照射时间长的那些部位,如墙楣、女儿墙或屋顶等;通常光电幕墙应面南,或在东南和西南之间,在建筑物一定地理条件下也可面东和面西。
(二)幕墙支承结构
光电幕墙的结构设计内容主要包括幕墙节点设计、幕墙结构类型的选取、光电幕墙系统连线方式等。光电幕墙可以采用单元式、构件式等结构形式,可以是点式幕墙、明框幕墙、隐框幕墙等。但光电幕墙的结构设计要满足有关建筑幕墙的相关规定,满足建筑装饰性和抗震、抗风、平面内变形等建筑物的设计要求,符合建筑设计的水密性、气密性、隔声、保温、耐撞击等技术要求,同时要保证建筑物用电安全,是建筑物用电具有可靠的电绝缘性,能有效保护建筑工程中所集成的电池及导线等元器件,即使建筑物光电幕墙在雨雪等恶劣天气情况下,光电幕墙系统都不能出现短路、漏电等问题,光电幕墙系统更不能在可触摸部位出现危险的高电压。在建筑光电幕墙系统设计时应充分利用幕墙骨料内部的空腔,将光电幕墙系统中的电线隐藏起来,实现简洁的墙面效果。光电幕墙的结构设计还要考虑到便于使用过程中的维护和维修需要,设置光电幕墙系统必要的清洗和维护设施。
(三)光电板
将多个太阳能电池由一根导线有效的连接在一起,最终形成一个完整的光电板,光电板的规格要符合实际建筑物光电幕墙施工中的规划方案,光电模板作为光电幕墙的建筑材料使用,光电板必须具备建筑材料的使用要求:保温隔热、防水防潮、坚固耐用、适当的强度和刚度等性能等,如果光电幕墙光电板用于门、窗户、天窗等地方,就必须满足透光的要求,除了要有原有材料的使用性能及发电又可采光的要求,还要考虑材料在使用过程中的安全性能、外观和施工简便等因素。
(四)连接电路
电池之间的连线方式取决于建筑物光电幕墙系统设计对光电板输出电压的要求,采用并联或者串联连接的连接上市。光电幕墙系统设计过程中尽量考虑将电缆线安装在幕墙横、竖料的不可见内腔,同时要考虑便于光电幕墙系统拆卸维修,光电幕墙系统电路布线快捷、稳固。在雨、雪等恶劣天气情况下,光电幕墙系统不会出现漏电、短路等问题的发生。
(五)蓄电池组
光电幕墙系统在选择含有蓄电池的光伏发电系统时,统要综合考量选取最为合适的电池类型及型号。在光电幕墙系统中,对于蓄电池组的选择要有一定的规定,尽可能的选用使用期限长,自身消耗电能较低,充电较快以及放电能力较强的蓄电池,这样在光电幕墙系统中就能够达到降低维修的次数,降低光电幕墙工程成本的效果,现在光电幕墙系统较为合适的蓄电池种类一般包括铅酸蓄电池以及镉镍蓄电池。
四、光电幕墙的应用
早在100多年前,人们就发明了光电模板,利用光电浸入电解液的锌电板产生电,到了1954年,美国光电模板研究人员使用硅元素取得巨大成就,首先光电模板被用在宇宙航行上,在节能环保的现阶段,人们节能、环保、健康的意识不断的增强,科技发展进步光电模板已经广泛的应用到了建筑行业,光电幕墙得到了快速的发展。
随着我国人们节能环保意识的不断增强,我国各个行业正在逐渐接受这种光电幕墙技术。为了满足光电幕墙技术国内市场需求,已经有多家企业通过与海外企业进行合作、合资、引进、生产这种光电幕墙产品。在光电幕墙技术研发具有自主知识产权的光电幕墙产品方而,国内光电幕墙技术业界紧紧追踪国际先进技术,于2002年开发出具有自主知识产权的光电幕墙产品,光电幕墙技术并成功应用在位于深圳高新技术产业园区的方大集团科技中心大厦工程中,其采用的光电幕墙有效面积为93.8m2,设计峰值发电功率10.3kW,建筑标高97m,是我国第一幢光电幕墙建筑。
结束语
光电幕墙发展到如今,其技术已日趋成熟,制约其大规模应用的原因之一是其一次性投资过高,但是我们相信,随着生产应用规模的加大、科技水平的进一步发展,这一问题会得到逐步解决。代表着幕墙未来发展趋势,环保、节能的光电幕墙会有广阔的发展前景。
参考文献:
[1]陈力,李少敏.太阳能建筑一体化中光电幕墙技术的应用研究[J].电子技术与软件工程,2013,14:101.