智慧城市的思想在智能樓宇中的應用研究

張婉

摘 要 隨著互聯網技術的快速發展，智慧城市在全國廣泛開展，為城市管理、民眾生活提供了巨大的便利，而且在潛移默化中改變著管理模式與生活方式。在智慧城市的建設概念下，樓宇的機電安裝不再是獨立的系統而是在互聯網思想指導下的智慧城市的有機結合。因此本文將以黃河樓的建設為例，研究如何將樓宇機電系統的設計與智慧城市施實相結合。

關鍵詞 智慧城市;智能樓宇;物聯網

1選題背景

隨著科學技術的全面發展和進步，信息技術取得了快速的發展，尤其是移動互聯技術愈加成熟，“互聯網+”被應用到多個領域中并產生了巨大的影響。智慧城市中利用物聯網、云計算等為基礎，還應用了其他諸如維基、社交網絡、Fab Lab等先進的技術或者工具，能夠實現全面化的感知和應用，能夠達到智能化融合、開放創新等特點，可以實現整個領域的全面化發展。智慧建筑是當前我國城市的重要組成結構部分，其是在現代社會中智慧城市思想的影響之下所建設進行的。從智慧城市的概念可以發現，智慧城市的建設給人類的日常生活產生了較大的影響，其主要是智能化電氣設施等，因此，智能建筑不僅是通過智能技術的單方面應用，而是以城市物聯網、云中心等為基礎所建設的智慧綜合體項目[1]。

2實例分析

2.1 黃河樓簡介

隨著智能樓宇的推廣應運，蘭州市將全力打造一棟集展覽、觀光、辦公于一體的綜合項目——黃河樓。作為建設華夏文明傳承創新的重點項目，設計參考了大量史料，結合了有關國際標準和較佳的方案，使建筑的設計達到中國和國際技術的融合，將歷史元素融合在建筑的美學里，在彰顯地域特色與厚重文化的同時，體現甘肅歷史與現代科技的完美集合。該建設項目，位于蘭州市七里河區馬灘，總建筑面積51685㎡（其中地上建筑面積39755㎡，地下建筑面積11930㎡）;建筑層數為地上16層，地下1層（其中裙房2層，塔樓14層）;建筑高度93.39米。考慮到蘭州的地質特點，建筑結構形式采用鋼筋混凝土框架結構+框架核心筒結構;又因為是仿古建筑，耐火等級采用一級。

（1）機電系統的介紹。①變配電系統。該工程屬于一級負荷用戶，由市政開閉所埋地引來兩路獨立10kV電源至本建筑負一層變電所高壓進線柜，這是單母線的運行方式。在工作的過程中主要是通過兩路高壓回路分別帶部分負荷，互相為備用;電源出現故障問題之后，可以從應急高壓備用電源直接給系統內的一、二級負荷提供電力供應。變電所內裝設2臺1250KVA，2臺800KVA干式變壓器，每臺變壓器負載率不大于85.4%。②綜合布線系統。綜合布線系統中應用了阻燃、低煙、低毒的電纜和光纜，其能夠實現語音、數據與圖像等多種形式的信息快速傳播。設計采用萬兆主干、六類線纜和光纖到桌面綜合布線系統解決方案。整個系統內包含多個分支系統，利用計算機網絡防火墻來保證系統運行的安全，同時無線上網設備在后期可靈活選擇廠家來進行系統調試和運行。③語音通信系統。該系統包括有線通信系統和移動通信覆蓋系統。有線通信系統設500門數字程控用戶電話交換機一臺，留有足夠冗余，具備直接撥出、撥入、自動計費等功能，具有標準的通信接口和開放的通信協議。數字程控用戶電話交換機設在一層網絡機房。移動通信覆蓋系統后期由各電信運營商負責設計，標準應滿足現有移動通信系統的用戶在場館內95%的位置及99%的時間內可以接入網絡的要求。④有線電視系統。有線電視信號源引自有線電視網或電視轉播機房，自辦節目接口引自智能化專網。用戶分配網絡采用集中分配式，干線選用光纜，具體規格由運營商后期提供，在封閉金屬線槽內敷設;支線電纜選用SYWV-75-5型雙重屏蔽電纜，穿SC20焊接鋼管在金屬線槽、吊頂或樓板內敷設。⑤公共廣播系統。公共廣播系統和應急廣播系統都應用一套系統設備，主要的作用就是給大廈內部公共區域或者工作區域內播放背景音樂以及語音廣播等。在消防控制室內設置火災應急廣播機柜，可以在建筑內發生嚴重的火災事故之后，能夠自動開啟警報系統，然后將其直接切換到應急廣播系統內。消防控制室工作人員可以在系統內操作進行分項功能的切換，能夠隨時掌握應急廣播的情況，并且通過該廣播指揮不同區域的人員撤離到安全區域。通過傳聲器進行廣播，自動對廣播內容進行錄音。⑥樓宇自動化控制系統。該系統主要是負責大廈內部的空調制冷系統、供熱系統、變配電系統、照明系統及電梯等消防聯動的效果。樓宇自動化系統在運行中需要通過計算機來對各子系統進行監測、控制與記錄，能夠實現各個系統的科學化管理，給大廈的使用者提供良好的工作環境，也能夠給物業管理提供便利。

（2）傳統設計的弊端。傳統的建筑設計方案，已經不能滿足現代建筑設計的要求，存在著很多問題有待解決。

①對內外部環境和使用功能的變化沒有感知能力;②不能傳遞、處理信號或信息;③沒有綜合分析、判斷的能力;④不能根據需要來做出動作響應，也不能給人們提供舒適、高效、安全的生活與工作環境，在發生災害后難以有效的應對。

總之，傳統樓宇功能單一，以有線通信技術為主，存在布線成本高、維護困難、數據的收集和分析沒有融入建筑的常規設計中，不能用系統的方法跟蹤樓宇內部環境及能源利用狀況。

（3）新思路設計的原則。①黃河樓項目作為蘭州市的地標性建筑分為一、二期建設，樓宇建筑智能化設計要整體考慮，一步到位。針對樓宇和周邊區域環境建設的規劃，各期建設必須互相兼容，共享一個管理平臺。②智能樓宇系統的硬件和軟件是先進的科學技術設備，不會在短時間的運行下發生故障問題或者因為功能不足而淘汰。同時，立足于用戶對大廈集辦公、觀光、展覽于一體的要求，各系統設計要具有實用性。③無論是系統設備、軟件還是網絡拓撲結構，都必須要達到開放性的要求，這樣可以實現網絡控制，達到資源共享的標準。因此，計算機必須要具備兼容性與開放性，并能夠設置多個接口，使得用戶可以根據實際需要來進行升級和拓展。④樓宇及周邊區域智能化系統在建設完成投入使用后，應保持操作方便的特點以滿足不同人群和物業管理的需要，同時要提升系統運行的可靠性和安全性。

3結束語

本文首先對智慧城市的概念做基本的介紹，其次分析以黃河樓為例的樓宇機電系統智慧化的設計方案，最后肯定了智慧化設計以后的意義與作用。

參考文獻

[1] 江憶.我國建筑能耗[J].建筑科技狀況與節能重點，2007，15（5）：26-29.