网络时代下建筑发展趋势

2015-03-09张赟赟

建材与装饰 2015年48期

张赟赟

（贵州省建设计研究院贵州贵阳 550001）

引言

在信息技术快速发展的今天，物联网技术已经成为当前时代发展的潮流。随着现代信息技术的快速发展和不断融合，物联网时代真正到来。在物联网时代，智能建筑将获得更快的发展。物联网技术的应用将能够有效提升建筑物智能化水平，智能建筑的快速发展也能够促进物联网技术的进步，两者之间联系紧密，同时也能够相互促进。

1 智能建筑

智能建筑就是根据客户需要来对建筑物的管理、结构、外观、服务以及设备等进行高效组合从而最终满足客户需要。智能建筑的最终目的就是要能够使得建筑物成为一个健康、优雅、舒适的建筑体。自动控制技术、计算机技术、现代通讯技术、建筑技术是智能建筑技术的四大基础。提升智能化水平就必须要加强对这四种技术的研究。智能建筑理念当前已经被人们广泛认同，并应用得到了各个领域。照明系统、节能减排监控系统、安防消防系统集成就是智能建筑理念的典型体现。

智能建筑集成系统主要是根据国际的电信联盟五层架构来设计的，包括感知层、接入层、互联网层、管理层以及应用层，如图1所示。智能建筑系统应用一些无线网络通信方式来汇聚智能家居和公共设备的感知节点，如Wifi以及ZigBee等，汇聚节点可以通过发布Web互相进行信息共享、智能监控，并经过数据接入系统管理平台来实现远程控制。

图1 智能建筑的分层集成系统架构图

物联网技术带给了智能化领域一场翻天覆地的革命，颠覆了传统的思维方式。这场革命把人的思想融入到智能化体系中，把电子芯片放置于建筑、各类管网、空调设备等物体中，甚至是人类无法达到的区域，如楼层、墙体、夹板等建筑物内部隐藏的众多管线和阀门中，通过物联网实现了管理人员对小至一栋楼宇，大至一间学校，甚至整个社会的实时监控和管理，实施更为有效和统一的控制与管理。可以说，建筑业下一个重要的发展就是依靠智能建筑、智慧建筑的飞跃发展。

2 物联网技术在智能建筑中的应用

物联网是一种先进的专业的技术，这项技术本身获得了较快发展，在实际工作过程中这项技术也到了广泛应用。设备之间通过传感器联网，人们可以就更加真实地了解电子设备的使用信息。照明系统、空调冷暖系统、给排水系统、安防消防系统与电梯系统就是其中最为典型的智能设置，也是物联网应用的具体体现。在互联网技术快速发展的背景下，局域网的应用是值得注意的。局域网应用过程中经常采用总线型或者是环型树型拓扑结构。这些拓扑结构有助于人们资源间的共享。

智能建筑集成系统指以搭建建筑主体内的建筑智能化管理系统为目的，利用综合布线技术、楼宇自控技术、通信技术、网络互联技术、多媒体应用技术、安全防范技术等将相关设备、软件进行集成设计、安装调试、界面定制开发和应用支持。集成楼宇自控、监控系统、防盗报警、公共广播、有线电视、门禁系统等多个子系统。物联网技术在智能建筑中的应用主要体现在以下几个方面：

（1）温湿度采集器、空调墙空器以及人员位置的采集器是中央空调的调监控子系统的主要组成部分。温湿度采集器主要通过对区域的温度和湿度进行一定的收集，然后将收集到的数据信息发送给空调墙控器，进而，空调墙空器结合当前温度与之前预备设置的温度进行对比，另一方面，人员位置采集器通过向空调墙提供某篇区域的人员所在信息，让空调控制器通过一定的数据分析合适选择其控制模式，因此，这两方面的正常结合运用，使空调得以正常的运行。

（2）照明控子系统是通过将某片区域的光照检测信息传递给照明墙控器然后通过对该区域的安装的人员位置与光照度的采集，在周围环境光照度的基础上，经过该片区域内照明电器的组合控制照明电器开关对照明亮度进行一定的调节。

（3）为实现对处于正常运行状态中电梯进行一定的数据监测与信息控制，电梯控子系统采用电梯数据采集器以此来知晓电梯在运行过程中的消耗。通过对电梯控子系统的智能优化，从而更好的实现节约能源，降低耗能的最终计划。

（4）电能表数据的采集是一个较为复杂的过程，在实际生活中，为更加方便的解决电表数据的采集和传送，使用为电表加入无线通信模块或者是连接无线数据采集器的方式进行远程电表数据的采集工作，并且逐步建立一个电力抄表的系统，如图2所示。

图2 基于物联网的建筑能耗检测系统

（5）根据实际生活的需要，对建筑能耗系统的测控中，数据采集节点占绝大部分，数据采集节点有被人们称之为系统中的终端节点。终端节点的作用在于在检测环境温度，电量的数据过程中可以一段时间内周期性的采集所需要的检测数据。另一方面，由于电梯的启动与暂停工作的频繁，因此，可以采用中断方式采集数据，而且终端节点在很大程度上处于一种未工作的状态，从而可以采用电池进行对其的供电。

3 智能建筑在物联网时代的发展

物联网技术同智能建筑是相互联系，相互促进的。物联网技术在智能建筑中的应用是时代发展的必然结果。反过来说智能建筑在物联网时代将会得到较快发展。作为一种理念，智能建筑已经被越来越多地人接受，智能建筑所包含的绿色环保、人工智能等理念使得不同用途的建筑物都开始提升自身的智能化水平。物联网时代，智能建筑获得较快发展主要表现在以下几点：

（1）智能建筑的范围将会不断扩大。当前智能建筑的理念已经扩展到到了住宅楼房、学校以及办公商业等领域。智能建筑、智能小区以及智能城市等逐渐发展起来。智能建筑的前景越来越广阔。

（2）智能建筑同绿色节能建筑有机结合在了一起。智能建筑同绿色节能是有密切联系的。智能建筑同绿色节能建筑的理念相结合将有助于降低建筑能耗，能够有效解决环境问题：

①利用物联网技术对能源以及排放的系统设备进行一定改善与约束是跟据我国能源及排放多方位的整理分析得出的。因此，对建筑各个方面的节能控制成了首要的任务。在建筑的通风与空调节能的分项工程中，对水管、风管的保温层的温差进行一定的自动检测并经过一定的数据分析，另外对房间里每个地方的空调用电进行计算与统计并安装自控装置。

②在对空调的采暖系统的冷热源这一分项的节能工作中，进行一定的科学实验。在公共建筑的空调节能过程中，以实验区为例。在实验区的区域内采用四管制空调系统用，冷源为冰蓄冷系统，热源为市政蒸汽。一方面采用全空气空系统，空调系统冷热源采用屋顶式空调机组；另一方面，在教育展示中心设置地源热泵，使建筑物内其余的空调区域运用变冷媒流量多联几种中央空调系统，最后利用技术动态的检测记录，进行分布调控。

③在进行对电能检测与控制节能的工程分项中：a.对每个电源的分路进行检测、计量；根据的电路所需容量选择合适的智能电表。b.对于开关容量超过100A，应配置相应的电流互感器，运用带CT接线进行软计量检测，最后，智能电表和智能数据根据网关可采用“总线式”挂换方式。

④在可再生能源分项工程、雨水利用分项工程以及污水处理的分项工程中：a.对太阳能热水系统的智能检测和供回水动态监控，同时也对太阳能光伏发变电监测进行智能的记录与监控。b.在雨水利用分项过程中，对集水池，管道和泵，以及喷灌系统进行记录控制，使雨水在一定程度上能够被最大化的利用。c.对污水排放的窖井，调节池和反应池以及污水提升管道，进行一定的动态检测，包括，潜污泵、流量计、管道混合器、pH计泵、加药设备以及计量泵。使污水得以被更好的重新利用或者合理的进行排放。

（3）智能建筑外延的发展。随着智能建筑数量的不断增多，建筑结构，建筑材料也将会向着智能化的方向发展。以上三点都体现了在物联网时代智能建筑的快速发展。