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【摘要】本文围绕着建筑智能化系统工程设计中存在的问题与对策,主要从方案设计可实现性与合理性、系统或设备选型以及施工图纸设计三个方面进行了具体的阐述,分析了在这几个方面存在的问题,并提出了相应对策。
【关键词】建筑智能化系统;工程设计;问题与对策
中图分类号:TB21文献标识码: A 文章编号:
引言
20 世纪 90 年代以来,智能建筑才在我国起步,但是发展却十分迅猛。由于建筑智能化是一项系统工程,而且技术更新周期愈来愈快,并且涉及多个学科和多个管理部门,相对于智能技术的发展相应的设计与管理等方面已远远落后。由于国家管理标准的相对滞后,全国各地方建设部门对智能建筑的标准也千差万别,因此大多数地区对其发展还是处于随意发展的状态。根据本人多年来专职从事这个行业的实践和体会,就智能建筑系统工程设计中存在的问题阐述自己的观点并提出相应的对策。同时,需要广大从业企业、从业人员及行业主管部门共同努力。
1 方案设计可实现性与合理性较差
例如系统功能不齐全,监控点、信息点配置不合理。常会碰到设计规范有明确要求但在实际设计工作中却被忽略和遗漏,如缺乏对电源和接地的设计要求或说明。另外方案论证和设计评审阶段把控不严或走過场。
1.1存在问题的原因分析
(1)设计工作管理不够规范和缺乏合格的专业人才,导致在设计阶段就难以发现和及时纠正设计质量问题。有的设计单位或系统设计者因不熟悉智能建筑设计方法与相关设备的技术,并且设计中又几乎没有可供完全参考的标准版本而不能完备地完成专业设计,尤其在系统集成方面更显其弱势,再加上未能负责地去理解和挖掘业主的实际需求,以及缺乏了解和掌握建筑物特点等因素,故造成方案设计瑕疵较多,未能最大限度满足业主实际需求。
(2)设计院的总体设计与系统集成商的深化设计之间设计深度存在不协调甚至脱节。相对土建、强电设计而言,部分设计院因专业编制或骨干人员不足而对建筑智能化方案设计不够重视或力不从心,加上又收不到专项设计费,只好将很多设计的技术问题遗留给系统集成商做深化设计时一并解决,设计院只负责盖章审核。这会给工程实施带来许多隐患,一是容易与其它系统(强电、水、暖)管线敷设产生冲突;二是因商业利润考虑多,导致系统数量配置过多,与实际情况不符,造成资源浪费。
(3)系统集成商的技术水平良莠不齐。有的系统集成商人才流失,技术断档;有的实际上仅仅是某一个子系统的集成商,甚至只是产品销售商,缺乏资源(硬软件配置)整合能力。对在设计院总体设计基础上依据具体系统产品特点进行审核和优化设计的能力严重不足,所设计的方案虽有新意但其中不确定性因素较多,成熟性不够。同时由于系统集成商缺少智能化建筑行业专业人才,缺乏对设计院设计意图深层次理解,无法对原设计比较粗或者不够先进的地方进行重新设计或加以更正,从而导致智能化系统设计质量明显偏低。
1.2改进对策
(1)加强设计工作规范化管理,建设方应从设计资质、设计业绩、服务质量等几个方面对设计单位提出要求,需多做一些了解和调研,以便进行有效判别。要选择技术实力强、服务信誉好的设计院或系统集成商。不能委托设计内容和深度不符合行业要求或没有智能建筑设计经验的设计单位。
(2)方案设计应采用先进、成熟、实用的主流技术,与建设方投入的资金相适应,不能脱离实际追求高标准。要仔细琢磨国内外类似系统的建设经验,认真做好设计前的工程调研,要对技术上的可行性、单项技术的侧重点、系统技术的合成性等方面进行针对性的构思,从而设计出最匹配业主需求的最佳方案。设计时要关注细节(因为设计场所的一些细节问题往往会影响到管线敷设、拓扑形式及设备的选型定位)以及与强电配合等问题。应充分考虑系统前端各个设备的位置分布情况、数量、距离等因素,选择合理的供电结构(集中式、分布式、串联式等)及供电线路规格、长度来满足设计要求。
(3)严格按流程办事,选择高素质的技术专家进行认真细致的方案论证和设计评审,促其进一步修改、补充、完善。时间可以缩短,但流程不能压缩。应按照以下内容进行论证或评审:技术方案是否完整,是否符合规范标准要求;主要性能指标是否满足需求;设备选型是否合理可行;系统及功能是否满足要求等。应特别注意在此过程中不是评功摆好,而是帮助设计者找出那些不满足设计输入的问题以及设计中的缺陷和隐患,去除多余的或不合理的地方,进而优化方案设计。对那些责任心不强、跨专业、敷衍了事的技术专家应坚决不用,以防论证或评审走过场。
2 系统或设备选型有缺陷
不能达到或满足国内有关消防和保安等方面的要求。如摄像机种类或镜头尺寸与环境不匹配,所选设备和材料不具备防火防爆等性能。部分配套产品集成化不良,设备(通信方式与硬件接口)之间“不匹配”,导致系统或设备之间不能协调动作(联动和控制),轻者无法正常驱动设备,重者引起设备毁坏。
2.1存在问题的原因分析
(1)缺乏较全面的专业知识和熟练的设计技能,无法做到精准设计。系统设计者由于对系统完整性和所采用的技术以及被控对象动态特性、设备工艺缺乏深入了解,从而导致所设计的系统控制方式不合理,设备之间的配套欠佳,未能实现一体化管理。当发生全局事件时,不能形成系统联动配合,因而达不到整体智能化的效果。
(2)缺乏统一的信息接口与协议,造成各厂家不同品牌的通信与控制协议、接口相异,不同系统或设备之间互联互控存在困难。这也是进行系统集成时存在这样或那样困难的重要原因。
(3)不同专业设计之间的脱节。因智能化系统涉及专业多,配套产品和相关技术繁杂且产品更新换代迅速,故对系统设计者素质要求很高。但现实却因专业分工过细和设计分工不合理,造成了不同专业间的技术人员缺乏必要的交流;同时又因为知识结构的欠缺,导致缺乏必要的交流基础,故使相互沟通融合变得更加困难。
2.2改进对策
(1)更新设计理念,从源头上遏制不合理、有缺陷的设计产生。采取从上而下的设计模式,即基于业主的管理模式、运行流程和人员来设计适合的智能化系统,按需选择设备。改变目前从下而上的设计模式,即只是根据现有产品的功能和性能来设计智能化系统,否则极易导致整个系统是由各个互不联系的、独立的套装系统堆砌而成,难以进行信息整合、资源共享。系统应具备自检、报警、在线编程和采取灯光、摄像等设施的联动功能。要重点关注和解决各子系统之间的互联性和互操作性,如楼宇自控与受控设备的互控,消防与安防之间的信息共享,安防各子系统间的自动报警联动等。
(2)开放、灵活和共享性是选择设备的标准。选型配置时首先要考虑可否联网、是否方便升级,应做到实用、先进、合理。如设置于高空地带或不能上人的吊顶内受控联动或执行机构,应选择能自动或电动复位设备,否则会造成调试、维修、检查困难与不便。避免使用短期过渡性技术的产品。
(3)遵循“设备和技术匹配”原则,做好设备间的配套与落实。设备和系统间的通信和控制协议要相互开放,并提供标准化的接口,这是实现系统良好集成的基础和前提。此类问题首先要在设计上查证并核实清楚,然后在设备订货要求中加以明确说明。一是对采用硬连接方式控制的设备,要核实其带负载能力和容量大小是否足够,同时还应注意与被控设备的电气隔离问题。二是对采用通信方式控制的系统要确认是否提供OPC、DDE接口或COM 组件。
3 施工图纸设计深度不够,可用性差
如主干回路上的线管、线槽中电缆和导线的密度、分隔敷设的要求常会被忽略,造成施工困难,产生过热、相互干扰等隐患。有的电缆沟只标注尺寸及走向,对支架及盖板不作任何规定。有的忽视设备对环境和运行条件的要求,造成设备安装使用困难或是给设备安全留下隐患,像没有安装位置或检修空间过小等。另外部分设计图纸没有及时反映出设计变更等最新情况。
3.1存在问题的原因分析
(1)设计与施工脱节。设计者对规范理解不够,缺乏管路、线路敷设工程常识。有的只是重点关注在智能化系统上而对建筑平台方面注意不够,导致对建筑结构的灵活性、适应性考慮欠佳,这就无法避免因专业设计不到位而产生补管、补槽、补开挖,造成被动和浪费。
(2)设计者不熟悉弱电工程图集及国标通用图集,也不按规定的深度进行工程参数必要的计算与标注,结果造成设计图纸本身出现原则错误而难以及时发现和纠正。
(3)技术管理中的设计图纸变更管理制度存在缺陷和不足。
3.2改进建议
(1)设计者应加深对规范的理解和把握,熟悉和掌握相关工程通用图集(这将有助于解决先设计后定设备的实际情况),缩短设计周期,提高设计水平。应严格执行对设计文件和施工图纸进行设计审查和会签流程。对施工图特别是管道平面设计图要进行综合会签(核对与审核),以确保各专业在设计区域里布置科学合理,减少或消灭图纸中的“错、漏、碰、缺”现象。
(2)坚持管线敷设标准,从设计上解决弱电线槽与管道在空间上的合理位置。如走道吊顶的线槽、管路要躲开走道中心线,以避免日后拆管和改管(因为弱电管路一般要让位于风管、消防管等其它专业的设备孔洞和设备基础)。选择靠近最外圈的附近布置,使现场专业打架的现象迎刃而解。应有足够的前瞻性,室内外弱电管道要留有适当余量,便于维修和线缆的增减。对电子大屏、大音箱等大体量设备应预留出足够大的空间及最佳位置的预埋件。
(3)完善设计图纸变更管理制度,规定其程序、职责和控制时效性。工程设计的更改是容许的,但不容许随意更改。对设计变更和补充等修改以及施工过程中新增加的点位变化,都要及时在原图纸上进行标注,以保持图纸的有效性和完整性。
参考文献
[1]王彤方.建筑智能化系统工程设计施工的现状与问题[J]. 科技风. 2010(07)
[2]卢庆新.建筑智能化系统工程设计施工的现状与问题[J]. 智能建筑与城市信息. 2007(10)
[3]万志鹏.论我国智能建筑存在的问题及对策[J]. 硅谷. 2011(04)
【关键词】建筑智能化系统;工程设计;问题与对策
中图分类号:TB21文献标识码: A 文章编号:
引言
20 世纪 90 年代以来,智能建筑才在我国起步,但是发展却十分迅猛。由于建筑智能化是一项系统工程,而且技术更新周期愈来愈快,并且涉及多个学科和多个管理部门,相对于智能技术的发展相应的设计与管理等方面已远远落后。由于国家管理标准的相对滞后,全国各地方建设部门对智能建筑的标准也千差万别,因此大多数地区对其发展还是处于随意发展的状态。根据本人多年来专职从事这个行业的实践和体会,就智能建筑系统工程设计中存在的问题阐述自己的观点并提出相应的对策。同时,需要广大从业企业、从业人员及行业主管部门共同努力。
1 方案设计可实现性与合理性较差
例如系统功能不齐全,监控点、信息点配置不合理。常会碰到设计规范有明确要求但在实际设计工作中却被忽略和遗漏,如缺乏对电源和接地的设计要求或说明。另外方案论证和设计评审阶段把控不严或走過场。
1.1存在问题的原因分析
(1)设计工作管理不够规范和缺乏合格的专业人才,导致在设计阶段就难以发现和及时纠正设计质量问题。有的设计单位或系统设计者因不熟悉智能建筑设计方法与相关设备的技术,并且设计中又几乎没有可供完全参考的标准版本而不能完备地完成专业设计,尤其在系统集成方面更显其弱势,再加上未能负责地去理解和挖掘业主的实际需求,以及缺乏了解和掌握建筑物特点等因素,故造成方案设计瑕疵较多,未能最大限度满足业主实际需求。
(2)设计院的总体设计与系统集成商的深化设计之间设计深度存在不协调甚至脱节。相对土建、强电设计而言,部分设计院因专业编制或骨干人员不足而对建筑智能化方案设计不够重视或力不从心,加上又收不到专项设计费,只好将很多设计的技术问题遗留给系统集成商做深化设计时一并解决,设计院只负责盖章审核。这会给工程实施带来许多隐患,一是容易与其它系统(强电、水、暖)管线敷设产生冲突;二是因商业利润考虑多,导致系统数量配置过多,与实际情况不符,造成资源浪费。
(3)系统集成商的技术水平良莠不齐。有的系统集成商人才流失,技术断档;有的实际上仅仅是某一个子系统的集成商,甚至只是产品销售商,缺乏资源(硬软件配置)整合能力。对在设计院总体设计基础上依据具体系统产品特点进行审核和优化设计的能力严重不足,所设计的方案虽有新意但其中不确定性因素较多,成熟性不够。同时由于系统集成商缺少智能化建筑行业专业人才,缺乏对设计院设计意图深层次理解,无法对原设计比较粗或者不够先进的地方进行重新设计或加以更正,从而导致智能化系统设计质量明显偏低。
1.2改进对策
(1)加强设计工作规范化管理,建设方应从设计资质、设计业绩、服务质量等几个方面对设计单位提出要求,需多做一些了解和调研,以便进行有效判别。要选择技术实力强、服务信誉好的设计院或系统集成商。不能委托设计内容和深度不符合行业要求或没有智能建筑设计经验的设计单位。
(2)方案设计应采用先进、成熟、实用的主流技术,与建设方投入的资金相适应,不能脱离实际追求高标准。要仔细琢磨国内外类似系统的建设经验,认真做好设计前的工程调研,要对技术上的可行性、单项技术的侧重点、系统技术的合成性等方面进行针对性的构思,从而设计出最匹配业主需求的最佳方案。设计时要关注细节(因为设计场所的一些细节问题往往会影响到管线敷设、拓扑形式及设备的选型定位)以及与强电配合等问题。应充分考虑系统前端各个设备的位置分布情况、数量、距离等因素,选择合理的供电结构(集中式、分布式、串联式等)及供电线路规格、长度来满足设计要求。
(3)严格按流程办事,选择高素质的技术专家进行认真细致的方案论证和设计评审,促其进一步修改、补充、完善。时间可以缩短,但流程不能压缩。应按照以下内容进行论证或评审:技术方案是否完整,是否符合规范标准要求;主要性能指标是否满足需求;设备选型是否合理可行;系统及功能是否满足要求等。应特别注意在此过程中不是评功摆好,而是帮助设计者找出那些不满足设计输入的问题以及设计中的缺陷和隐患,去除多余的或不合理的地方,进而优化方案设计。对那些责任心不强、跨专业、敷衍了事的技术专家应坚决不用,以防论证或评审走过场。
2 系统或设备选型有缺陷
不能达到或满足国内有关消防和保安等方面的要求。如摄像机种类或镜头尺寸与环境不匹配,所选设备和材料不具备防火防爆等性能。部分配套产品集成化不良,设备(通信方式与硬件接口)之间“不匹配”,导致系统或设备之间不能协调动作(联动和控制),轻者无法正常驱动设备,重者引起设备毁坏。
2.1存在问题的原因分析
(1)缺乏较全面的专业知识和熟练的设计技能,无法做到精准设计。系统设计者由于对系统完整性和所采用的技术以及被控对象动态特性、设备工艺缺乏深入了解,从而导致所设计的系统控制方式不合理,设备之间的配套欠佳,未能实现一体化管理。当发生全局事件时,不能形成系统联动配合,因而达不到整体智能化的效果。
(2)缺乏统一的信息接口与协议,造成各厂家不同品牌的通信与控制协议、接口相异,不同系统或设备之间互联互控存在困难。这也是进行系统集成时存在这样或那样困难的重要原因。
(3)不同专业设计之间的脱节。因智能化系统涉及专业多,配套产品和相关技术繁杂且产品更新换代迅速,故对系统设计者素质要求很高。但现实却因专业分工过细和设计分工不合理,造成了不同专业间的技术人员缺乏必要的交流;同时又因为知识结构的欠缺,导致缺乏必要的交流基础,故使相互沟通融合变得更加困难。
2.2改进对策
(1)更新设计理念,从源头上遏制不合理、有缺陷的设计产生。采取从上而下的设计模式,即基于业主的管理模式、运行流程和人员来设计适合的智能化系统,按需选择设备。改变目前从下而上的设计模式,即只是根据现有产品的功能和性能来设计智能化系统,否则极易导致整个系统是由各个互不联系的、独立的套装系统堆砌而成,难以进行信息整合、资源共享。系统应具备自检、报警、在线编程和采取灯光、摄像等设施的联动功能。要重点关注和解决各子系统之间的互联性和互操作性,如楼宇自控与受控设备的互控,消防与安防之间的信息共享,安防各子系统间的自动报警联动等。
(2)开放、灵活和共享性是选择设备的标准。选型配置时首先要考虑可否联网、是否方便升级,应做到实用、先进、合理。如设置于高空地带或不能上人的吊顶内受控联动或执行机构,应选择能自动或电动复位设备,否则会造成调试、维修、检查困难与不便。避免使用短期过渡性技术的产品。
(3)遵循“设备和技术匹配”原则,做好设备间的配套与落实。设备和系统间的通信和控制协议要相互开放,并提供标准化的接口,这是实现系统良好集成的基础和前提。此类问题首先要在设计上查证并核实清楚,然后在设备订货要求中加以明确说明。一是对采用硬连接方式控制的设备,要核实其带负载能力和容量大小是否足够,同时还应注意与被控设备的电气隔离问题。二是对采用通信方式控制的系统要确认是否提供OPC、DDE接口或COM 组件。
3 施工图纸设计深度不够,可用性差
如主干回路上的线管、线槽中电缆和导线的密度、分隔敷设的要求常会被忽略,造成施工困难,产生过热、相互干扰等隐患。有的电缆沟只标注尺寸及走向,对支架及盖板不作任何规定。有的忽视设备对环境和运行条件的要求,造成设备安装使用困难或是给设备安全留下隐患,像没有安装位置或检修空间过小等。另外部分设计图纸没有及时反映出设计变更等最新情况。
3.1存在问题的原因分析
(1)设计与施工脱节。设计者对规范理解不够,缺乏管路、线路敷设工程常识。有的只是重点关注在智能化系统上而对建筑平台方面注意不够,导致对建筑结构的灵活性、适应性考慮欠佳,这就无法避免因专业设计不到位而产生补管、补槽、补开挖,造成被动和浪费。
(2)设计者不熟悉弱电工程图集及国标通用图集,也不按规定的深度进行工程参数必要的计算与标注,结果造成设计图纸本身出现原则错误而难以及时发现和纠正。
(3)技术管理中的设计图纸变更管理制度存在缺陷和不足。
3.2改进建议
(1)设计者应加深对规范的理解和把握,熟悉和掌握相关工程通用图集(这将有助于解决先设计后定设备的实际情况),缩短设计周期,提高设计水平。应严格执行对设计文件和施工图纸进行设计审查和会签流程。对施工图特别是管道平面设计图要进行综合会签(核对与审核),以确保各专业在设计区域里布置科学合理,减少或消灭图纸中的“错、漏、碰、缺”现象。
(2)坚持管线敷设标准,从设计上解决弱电线槽与管道在空间上的合理位置。如走道吊顶的线槽、管路要躲开走道中心线,以避免日后拆管和改管(因为弱电管路一般要让位于风管、消防管等其它专业的设备孔洞和设备基础)。选择靠近最外圈的附近布置,使现场专业打架的现象迎刃而解。应有足够的前瞻性,室内外弱电管道要留有适当余量,便于维修和线缆的增减。对电子大屏、大音箱等大体量设备应预留出足够大的空间及最佳位置的预埋件。
(3)完善设计图纸变更管理制度,规定其程序、职责和控制时效性。工程设计的更改是容许的,但不容许随意更改。对设计变更和补充等修改以及施工过程中新增加的点位变化,都要及时在原图纸上进行标注,以保持图纸的有效性和完整性。
参考文献
[1]王彤方.建筑智能化系统工程设计施工的现状与问题[J]. 科技风. 2010(07)
[2]卢庆新.建筑智能化系统工程设计施工的现状与问题[J]. 智能建筑与城市信息. 2007(10)
[3]万志鹏.论我国智能建筑存在的问题及对策[J]. 硅谷. 2011(04)