商业建筑弱电与智能化设施的设计与实施

【摘 要】由于商业建筑弱电与智能化的设计涉及到多个子系统， 如何确定大型商业建筑弱电与智能化设施的建设内容是业主及设计人员必须面临的问题，本文某通过对某大型商业建筑项目弱电与智能化的设计与实施为例，对弱电与智能化系统的设计及实施进行了分析及讨论。

【关键词】商业建筑；管理需求；弱电与智能化设施设计

【Abstract】As the design of commercial building intelligent system and ELV involves multiple subsystems，how to determine the large commercial building ELV and intelligent facilities construction content is the owners and designers must face the problem，in this paper，Based on a large commercial building project ELV and intelligent design and implementation as an example，for low voltage and the design of the intelligent system are analyzed and discussed.

【Key words】Commercial buildings；Demand management；The design of elv and intelligent facilities

0 引言

随着我国经济建设的快速发展，大型商业建筑项目的规模越来越大，实现的功能越来越多，管理要求越来越高。弱电与智能化设施作为商业建筑的有效管理工具，在商业建筑中的作用越来越重要。由于每一个商业建筑的用途、功能定位、运营方式、投资控制、盈利模式、运营及管理要求是不同的，所以每一个商业建筑弱电与智能化设施的建设内容及各个子系统的具体实施方案也是不同的。因此，如何利用现代的通信技术、控制技术、网络技术、计算机技术、多媒体技术等各种技术手段对大型商业建筑的弱电与智能化设施进行统筹规划及设计，帮助大型商业建筑管理者实现安全防范、设备管理及运营管理的管理目标是设计人员必须面临的巨大挑战。本文以某公司的大型商业建筑项目为例，对各个子系统的建设目的及设计内容进行了分析，希望对相关的设计及管理人员有所帮助。

1 项目概况

该项目位于某省会城市的市中心，周边为繁华的高档住宅区和购物中心。总建筑面积60714.4m2。（其中地上45350.4m2，地下15364.4m2），地上最高23层，地下3层，建筑总高度99.9m。该大厦采用高层双塔楼设计，西侧塔楼（A座）23层，东侧塔楼（B座）17层。双塔楼之间设置4层裙楼，裙楼东侧设置双塔楼入口门厅，裙楼西侧及南侧设置商业入口。

裙楼部分层高5米，拟用于商业、餐饮、会议、文化及健身娱乐等多种需求的生活空间；裙楼以上部分的建筑层高为4.2米的塔楼，在功能上定位为高端写字楼。该商业建筑的经营模式为只租不售；通过商业运营管理公司来进行商业地产运营策划、招商、运营、管理；未来的目标客户群为国内外知名大公司，主要从事技术研发、技术服务、电子商务或知名品牌等方面的业务。物业服务将由经验丰富且一流的知名品牌公司进行管理。

2 需求分析

作为一个高端商业地产项目，除了具有一流的建筑品质及高档装修外，还必须能够为未来的客户提供一个安全、舒适、便利的人性化建筑环境，还必须是一个绿色、低碳、环保的建筑。并通过必要的技术手段，提高建筑物的能源使用效率，降低后期的运营成本，为其商业运营获得最好的投资回报。因此，为了实现上述目标，在该项目设计之初，设计人员多次与业主及商业运营管理公司沟通与交流，并对该项目功能定位、运营方式、投资控制、建筑物生命周期鹊脑诵蟹延玫雀髦忠蛩亟行仔细分析，确定该项目弱电与智能化设施主要的建设内容为：

以传递信息为目的的通信及计算机网络系统。

对建筑本身及周围安全状态进行监测及控制的安全防范系统。

对建筑内建筑设备运行状态进行监控及管理的建筑设备管理系统。

对建筑内公共区域照明设备进行管理智能照明系统。

为建筑内的商户及顾客提供服务的运营管理系统。

3 弱电与智能化设施的设计与实施

3.1 通信及计算机网络系统设计

通信及计算机网络系统是弱电与智能化系统的基础和支撑，它为各项信息化应用系统的数据传输（包括语音、数据及图像等）提供了一个综合数据传输平台。因此，设计之初首先必须对商业建筑的通信与计算机网络系统进行顶层设计及规划。

由于大型商业建筑的通信及计算机网络系统通常包括商用网络系统及内部网络两个部分。因此，商业建筑的通信及计算机网络布线设计时不仅要考虑为内部局域网的设备用房、光缆及电缆线路的容量，还必须考虑商用通信网络需要的设备用房及建筑内部光缆及电缆线路的容量。针对本项目，整个商业建筑是用来出租的，建筑内部的语音通讯系统是由运营商提供。因此，内部局域网的设计只需考虑内部各个管理系统业务数据的传输需求即可，由于视频业务的数据量最大，因此整个网络的设计是按照视频业务的要求来设计的。内部局域网采用二层设计，即接入层及核心层，网络结构为星型拓扑结构，支持TCP/IP通信协议及千兆以太网技术。可以通过VLAN技术，根据业务功能，建成多个逻辑网络实现功能隔离。

另外，设计考虑在地下室为运营商预留一个OLT接入设备间及从OLT接入设备间至相关楼层弱电间内光缆配线架的光缆敷设，楼层弱电间内光缆配线架至用户采用皮线光纤敷设至用户的弱电箱内。

3.2 安全防范系统设计

安全防范系统包括视频安防监控系统及出入口控制系统等组成。

3.2.1 视频安防监控系统

视频安防监控是安全防范和安全管理体系中的一个重要组成部分，是现代管理、监控的重要手段之一，是一种先进的、防范监控能力极强的综合系统。视频监控系统由网络高清彩色摄像机（720P）、云台、防护套、现场电源箱、视频承载网络、硬件解码器、液晶监视器、网络硬盘录像机、视频管理服务器以及电源设备等组成。通过前端摄像机及其辅助设备（镜头、云台等），把被监视场所的图像信号传送到监控中心，通过显示设备实时显示出来，使监控中心对被监控场所的情况一目了然。另外，通过视频信号存储设备将被监视场所的图像全部或部分地记录下来，为日后对某些事件的追溯提供了方便条件及重要依据。

根据该项目的具体情况，设计考虑在该大厦的、地下车库、电梯前室、电梯内等公共区域共设置147台不同形式的摄像机。除电梯内为模拟摄像机外（通过编码器上传），其它位置全部采用IP高清摄像机（720P）。所有摄像机的视频信号通过内部计算机网络传输至安防控制中心，经解码后上墙显示。在后端设置一台高性能的网络存储设备，通过视频流直写的方式，实现高清视频图像网络集中存储录像的功能，以满足突发事件事后追溯的要求。

3.2.2 出入口控制系统

为了控制无关人员随意进入商业建筑的写字楼办公区，保障区域内人员生产及生活的安全，设计专门为写字楼设置了一套出入口控制系统，所有人员通过刷卡才能进入写字楼。该系统由门禁服务器、门禁工作站、门禁控制器、读卡器、摆闸、电磁锁等组成。

出入口控制系统采用联网型出入口控制系统，分为两级网络控制。一级网络为前端读卡单元，包括读卡器、门磁、电锁、出门按钮，读卡单元的信号送至出入口控制器。二级网络则由出入口控制器将信息通过以太网传送到门禁服务器上，通过门禁工作站可对每张卡进行具体的设置，设置的内容包括有效的时间、地区，权限、密码等信息。另外，该系统在设计时还考虑与火灾自动报警系统进行连锁控制，火警时控制系统自动失效。

3.3 商业运营管理系统设计

商业运营管理系统由信息引导与系统及停车场管理系统组成。

3.3.1 信息引导与系统

在一层写字楼入口大厅设置1块大尺寸的全彩LED显示屏；实现信息、临时通告、紧急通告、欢迎致辞等高质量的视音频节目功能。在各主要出入口及各层电梯前式均设置32寸的液晶显示屏，用于播放通知公告。所有的显示屏的显示内容可通过媒体播放器及管理软件进行分区控制。

信息引导及系统由系统软件、服务器、网络、播放器、显示设备组成。系统采用C/S架构，服务器与多媒体播放器之间采用TCP/IP的通讯方式，所有制作完毕后的各种文字、图片及视频信息等节目通过计算机网络下载到媒体播放器进行播放。

3.3.2 停车场管理系统

该大厦地上及地下均设有停车场，共计371个停车位。停车场设有一个出口一个入口，出入口距市政道路的距离大约50米，行程较短。为了避免高峰时段进出车辆的拥堵，提高通行效率，加强收费管理，在该商业建筑综合体的出口设置停车场管理系统。为了提高通行效率，该采用了视频识别系统。通过视频识别车辆，将车辆的车牌作为进出唯一凭证，避免收费漏洞。

缴费采用人工收费与自助缴费的组合方式，在商业裙楼的一层设两台人工收费电脑、地下停车场的各个电梯前室设置自助缴费机一台，共6台。车辆离场时，先在商场或地下室完成车辆缴费，当车辆行驶离出口时，通过视频识别后就直接出场，不必停车刷卡缴费而造成的停车场进出口塞车现象，提高通行效率。

3.4 建筑设备管理系统设计

建筑设备管理系统的主要目的是通过对建筑物内各个建筑设备的进行优化控制，在为客户提供一个舒适、便利的人性化建筑环境，同时实现节约能源和降低运行成本目标。但是由于各个商业建筑的建筑设备配置、组成及能源消耗是不一样的，因此建筑设备管理系统的配置必须根据建筑设备的具体组成情况来设置。

在商业建筑的所有建筑设备中，暖通系统的能源消耗占到整个建筑物的消耗的60%左右，因此，必须采用建筑设备管理系统对暖通系统进行优化控制。特别该项目的商业裙楼部分采用了空调机组加新风系统的空气调节方式，如果不进行控制，必然会产生夏天过冷，冬天过热的情况，即降低了建筑空间的舒适度、还浪费了能源。根据该项目的制冷机组、空调机组及新风机组的配置情况，设计确定了下列控制内容：

1）冷水机组的设备顺序启停控制、冷水机组工作台数控制、故障转机、压差旁通调节阀控制、冷却塔风机启动/停止控制、冷冻机的优化运行控制等；

2）热水循环泵的运行状态、手/自动状态、故障报警及启停控制、热水循环泵的水流状态监测、板式换热器一、二次侧温度，一次侧阀门调节及阀位反馈；

3）空调机组、新风机组及公共区域风机盘管的开关状态、故障报警、手/自动状态及开关控制、回风温度监测、室外温度监测 、风机、过滤网压差监测、送风阀和回风阀开度调节等；

4）送/排烟风机的机运行状态、手/自动状态，故障报警、开关控制及平时根据时间制订时间控制程序进行间歇送排风；

5）生活给排水泵及潜水泵的开关状态、故障报警、高位水箱及集水井的液位监视。

本项目的楼宇自动控制系统要由1台管理服务器、1套平台管理软件、1个管理工作站、3个网络控制引擎、19个DDC数字控制器、69个扩展模块，多个前端传感器及执行机构等M成。

系统采用两层网络结构，管理层建立在以太网络上，控制层则采用总线技术，两个层面均可以自由拓朴。管理层以大厦内部的计算机网络为物理链路，通过标准TCP/IP通讯协议高速通讯，主要设备包括服务器、管理工作站、网络控制引擎等提供高速通讯，系统基于浏览器/服务器（Browser/Server）结构。

控制层采用开放的标准化现场总线BACNET /TP，将数字控制器、扩展模块、传感器等现场设备连接在一起。

3.5 智能照明控制系统设计

该项目公共区内照明灯具较多，且长期使用，为了能够节约用电，延长灯具寿命、减少电费支出，降低运营成本，在该项目的设计中考虑了智能照明控制系统。通过该系统实现在不同时间（白天、晚上、非运营期等），不同地点（地下车库、商业区公共走道、写字楼大厅及电梯前室）采用不同的控制模式，既减少了维护工作量，方便管理，同时又降低了运营成本。

智能照明系统由系统单元、输入单元、输出单元、传输系统、管理平台软件组成。该系统采用分布式总线结构，所有的元器件通过一条总线连接起来，每个元器件均可以独立工作又可以通过总控电脑监视及控制。

依据使用功能该将项目的照明控制分为四个区，分别是A座塔楼、B座塔楼、商业裙房及地下车库，总共控制的照明回路为291个，共设置4个电源供应器、4个支线耦合器、33个4路开关控制模块、16个12路开关控制模块、33个吸顶式移动探测器、1个时间及逻辑控制模块、1台中控电脑及组态软件、多个智能开关。

4 结束语

在信息技术得到广泛应用的今天，弱电与智能化设施不仅是高端商业建筑的重要标志之一，更是一种高效、科学的管理工具。弱电与智能化设施必须紧密结合建筑物的实际应用及管理需求来进行设计。只有这样才能帮助商业建筑的管理者提高管理水平及工作效率，降低运营成本，提升了商业建筑的品质，为商业建筑投资者获得最好的投资回报创造了条件。

【参考文献】

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