论智能建筑的建筑设计影响

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摘要：在现代社会中已经是一个高信息量的社会，人们的生活、工作及学习都离不开各种各样的信息。随着人类文明的不断进步，人们对生活及办公环境的舒适、方便及安全都有了更高的追求。而科学技术的进步，人类已掌握了电子控制技术，在这些基础上，为了适应人们的要求智能建筑应运而生。现代社会对智能的定义可以用公式进行简单的概括，即：（HI，AI，II）∈I I-智能，HI-人的智能，AI-人工智能，II-集成智能而人的智能、人工智能与集成智能的关系又可以概括为：IIHI＋AI（“”为“生成于”的意思）人们就是利用人的智能、人工智能及集成智能，运用多学科的知识来设计、建设、管理智能建筑的。根据智能建筑的性质，建筑设计一般应注意以下几方面。

关键词：智能建筑设计 影响

一、智能建筑对项目策划及建筑设计的影响

（1）首先，设计师要准确界定所建建筑智能化的标准，这一方面需要设计师根据建筑物功能需要、国内智能化水平的程度及建筑物的规模进行定位。从规模上看，一般来讲建筑物的建 筑面积达到2万m2以上用于智能建筑会更经济、实用。

（2）智能建筑的目标要尽量创造舒适的工作和生活环境。智能建筑内的温度、空气质量、光线、独立而又安全的工作和生活环境、计算机网络、符合人体工学的办公家具、休息空间及建筑物外的景致和适当的隔离等等方面，都应充分体现设计师独具匠心的构思。设计时尽量避免大进深的平面布局，进深控制在10m左右，保证办公区充足的阳光和室外景观。外墙可以布置成凹凸状，利用这样的平面做成所谓的corner office.在办公区要适当安排一些带有自然风味的工作人员休息的角落。设计时应避免做固定扇的外窗。

（3）采用合理的结构形式、柱网和层高。采用框架结构、框剪结构可以提供灵活多变的环境，一般9m的柱网对停车、空间分割及结构设计都比较适宜。由于智能建筑内部要求舒适的环境，所以所有管线均不能暴露，考虑 到中央空调的管道、综合布线的要求、空调排水的坡度及架空地面等方面，建筑物的层高应大于3.6m，只有这样才能保证办公区域的净空不小于2.6m，走廊里的净空不小于2.3m.

（4）智能建筑内还要求行之有效的布线，而建筑物内的设备会产生热量、噪音，设备的维修及各个办公区和生活空间的不同性质还要求合理的区域划分，智能设施还要能根据气候、季节、光照变化自动调节建筑内的各项控制指标，以达到居住的最佳处境。

（5）设计师在设计过程中还要考虑智能建筑内的变化、发展及新增项目的可能性

二、智能化建筑的设备机房设置

设备机房设置的数量、面积大小因各建筑物规模功能不同而不同。现以一幢2万平方米左右的高层办公建筑为例来说明。

1、消防控制室

一般需要设置火灾自动报警及联动控制系统的建筑物均有消防控制室。目前采用较多的是集中报警系统，在消防控制室内设置一台火灾自动报警控制器、联动控制装置、消防广播装置、消防电话装置、手动直接控制装置等，还有直流24V电源。消防控制室面积 15－20平方米左右，3 × 5或 4 × 5（宽×长）即可。这既考虑到消防设备的安放，保证消防值班人员有一个应有的工作场所，还要根据实际需要考虑到值班人员休息和设备维修的面积。

消防控制室是火灾扑救时的信息、指挥中心，其重要性是不言而喻的。一般消防控制室设置于建筑物底层，门向外开启，最好直通室外，门应为防火门，建议为外开双扇门，门宽1200mm－1500mm.

消防控制室周围不应布置电磁干扰较强及其它影响消防控制设备工作的设备用房。

建议消防控制室采用防静电活动地板，架空200mm.最好设吊顶。对于一个建筑群，则设置消防控制中心，其面积适当扩大。

2、BAS中央控制室

设置楼宇设备自控系统的建筑物要设置BAS中央控制室。BAS中央控制室的位置应尽至靠近控制负荷中心，主要指冷冻机房。注意远离变电所等电磁干扰源，并注意防潮、防震。BAS中央控制室面积一般为15平方米左右，并应适当考虑工作人员值班、维修及休息所需的面积。

BAS中央控制室采用防静电活动地板，架空200mm.当BAS中央控制室长度大于7m时，要设两个外开门的出口，门宽小于1m.建议采用防火门。

如果建筑物中所有智能子系统设备均集中设于一处，形成控制信息中心，则该中心面积为 40－120平方米不等。

3、计算机网络（中心）机房

在具有计算机网络的建筑物内设置计算机网络（中心）机房，内置网络交换机、网络互联设备、主配线架。机房一般设置于地上一、二、三层，尽可能靠近建筑物电缆引人区和网络接口。机房内应有足够保证设备运输方便，门应向外开启，建议采用防火门，采用防静电活动地板，架空200mm.其楼板荷载可按5.10～7.5KN／m2设计。

由于各建筑物计算机网络要与因特网相联，所以机防要靠近外墙面，及靠近接入网引人方向。

4、通信机房

一般建筑物均有电话系统。对于电话用户较多的建筑物要设置虚拟交换机，其机房20平方米左右。对于宾馆则设置程控交换机，其机房面积20平方米左右。当电话用户不多的建筑物单体可在底层设置电话交接间，其面积一般不小于10平方米。

通信机房、包括电话交接间一般设于具有外墙的房间，以利于进出线。通信机房门应向外开启，建议采用防火门。机房可与计算机网络中心机房设置在一起，其共同面积约40平方米。

三．智能遮阳百叶在智能建筑中的设计

3.1阳光自动跟踪和叶片翻转原理

依照建筑所在地的经纬度,可以利用软件对不同季节和不同时间的阳光仰角和方位角进行计算,并将结果直接储存到电机控制器内。电机控制器会自动计算出与之相对应的阳光角度,并自动以设定角度为步长将叶片翻转到合适角度来遮挡阳光的直射。

3.2设置阳光跟踪

(1)根据建筑的形体和朝向,在大楼的立面设定若干参考点,并对参考点进行四季日照分析;

(2)用LONWORKS软件根据大楼朝向和高度计算每个参考点在不同季节和不同时刻的阳光仰角和方位角;

(3)将计算结果储存在LONWORKS的电机控制器中,自动运行;

(4)随时翻转叶片的角度,在防止阳光直接射入室内的同时,尽可能张大角度,保持良好的视觉效果,让自然光反射到室内天花板。

3.3计算建筑物阴影对遮阳

在太阳的运行过程中,建筑物本身对邻楼投下阴影,而周边高大建筑物对本建筑物也可能有遮挡作用。在阴影投射到的窗户实际上并不需要遮阳,否则房间会变暗,因此需要叶片水平或收起。

(1)根据建筑平面图和立面图建立模型;

(2)利用刚才计算的各个参考点的仰角和方位角,根据大楼周围建筑的阴影及本身的形状和朝向来计算每一天及一年的阴影变化;

(3)这些数据一旦计算后被记录在LONWORKS百叶控制器内;

(4)在不同时刻百叶控制器自动根据存储的计算结果知道哪些参考点位于阴影下,而翻转叶片到水平位置,让更多的光线进入室内。

四、结束语

智能建筑有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾;有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展;有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。

参考文献:

1] 郑忱.房屋建筑学[M].北京:中央广播电视大学出版社, 1994.

2] 包世华、方鄂华，《高层建筑结构设计》，清华大学出版社，2003。

3]曹伟：《智能建筑及其发展》。