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物联网技术在智能建筑有哪些应用?

物联网技术在智能建筑有哪些应用?

2022-07-14

作者:yunzhimeng

建筑是人们为满足社会生活需要,利用所掌握的物质技术手段,并运用一定的科学规律、风水理念和美学法则创造的人工环境。建筑主要有民用建筑、工业建筑和园林建筑等类型。其中:民用建筑又分为居住建筑和公共建筑两类,是满足人们居住、办公、饮食、娱乐、会议等各种活动要求的建筑物;工业建筑是指用于工业生产、制造、加工的多层或单层建筑物;园林建筑是建造在园林和城市绿化地段内,供人们游憩或观赏用的亭、榭、廊、阁、轩、楼、台、舫、厅堂等建筑物。

        不断发展的人类社会生活需求是建筑不断发展的根本动力,科学技术则是实现建筑功能与美观等两大基本目标的前提和手段。随着科技进步和经济发展,新技术和新材料的应用,智能建筑成为建筑行业最有发展潜力的主流发展方向。 

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        1 智能建筑的发展

        根据GB 50314-2015《智能建筑设计标准》:所谓智能建筑,是以建筑物为平台,基于对各类智能化信息的综合应用,集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体,具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力,形成以人、建筑、环境互为协调的整合体,为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。

        世界上公认的第一幢智能建筑是1984年1月美国康涅狄格州哈特福德市改造的城市广场(City Place)。该建筑实现了空调、供水、供配电、照明、防灾、防盗、电梯、通信和办公自动化设备等自动化综合管理,使用户感到舒适、方便和安全,当时在全世界引起了轰动。

        智能建筑作为当今高新技术与传统建筑技术的融合,已成为具有国际性的发展趋势和各国综合科技实力具体象征,正在全世界掀起一股愈演愈烈的热潮。

        1989年建成的北京发展大厦是中国大陆的第一幢智能建筑,1992年以后中国进入了智能建筑高速发展阶段。

        2000年10月,颁布了我国第一个智能建筑设计国家标准GB/T 50314-2000;

        2006年8月,在2000版标准的内容上作了技术提升和补充完善,并按照各类建筑物的功能予以分类,以达到全面、科学、合理,使之更有效地满足各类建筑智能化系统工程设计的要求;

        2015年3月,在2006版标准上:根据智能建筑工程设计的需要,增加了第3章——工程架构;对智能建筑的分类作了相应调整;对其他各章内容进行了适时的技术提升、补充完善和必要的修改。

        我国建筑智能化早在2013年就形成“绿色、生态、可持续”的发展理念,提出“绿色、安全、智能、高效”的发展主题。目前的发展趋势是:

建筑智能化的建筑材料和结构等外延在扩展;

智能建筑的应用领域和规模范围都在扩大;

建筑智能化与绿色生态建筑的结合;

从独立子系统到集成,从低集成度向高集成度系统发展;

从一般智能向智慧发展。

        2 物联网技术在智能建筑的应用

        早期,智能建筑通常采用自动控制技术解决。后来,随着通信与计算机技术,尤其是互联网技术的发展,类互联网技术在智能建筑上大规模应用,实现了物业管理、消防自动报警与控制、安防、电梯、供配电、供水、智能卡门禁、办公自动化、能耗监测等子系统的高度集成、和谐互动,为用户提供了舒适、方便和安全的建筑环境。但由于线路复杂,其业务功能及应用生态都依赖于中心化系统,导致智能建筑的可靠性差、组成复杂、造价昂贵,有时甚至阻碍了智慧建筑的发展。

        目前,物联网技术飞速发展。物联网是“物”的互联,它是通过传感和交互,来完成“物”与“物”间的相互感知和互联。传感有时也需要建立“物”与“物”之间的物理连接,而更多的是没有物理的连接,如红外传感、图像传感、无线传感等。物联网发展的最终趋势是让物理世界智能化,使人们的生活品质大大改善和提升。采用物联网架构的智能建筑,其总体结构有颠覆性的变化。而且用了物联网架构,智能建筑与数字城市进一步融合,自主创新和产业发展大好机遇。

        总体来说,物联网技术对智能建筑具有革命性的影响,主要体现在监控管理、智能安防、节能减排和智能家居等方面。

        (1)监控管理

将光纤光栅传感器固化在建筑材料中,可准确测量各种材料的参数和性能;

智能建筑的电力系统工作在高温高压状态,将智能传感器安装在电力系统的终端及接头部位等要害位置,对电力系统实时监测,可防止电流过大,电压温度过高,避免故障;

在高层和超高层智能建筑中,光纤光栅等智能传感器可用于对建筑物结构进行健康监测,监测结果通过物联网发送到系统终端;

应用无线通信,无须布线、施工和管理更为简单;

无线识别定位,可以在火灾发生时对处于灾害环境下的人员实施定位,还可以将智能建筑的监控数据及报警直接提供给管理人员或业主,提高管理效率。

(2)智能安防

基于物联网技术的智能安防系统与传统安防系统相比,其特点是有效、全面,处理速度快及准确率高;

人脸识别、车牌识别,以及其他视频联动技术,使出人口控制摆脱了卡的束缚与局限,物联网智能安防进化到更高、更智能的阶段;

基于物联网技术的防止入侵系统中,运用红外线感应器和智能化传感器对探测到的信号进行特征分析,以判断信号是否为非法入侵,避免了传统防入侵系统误报警的情况;

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在家庭中布防红外线感应器、玻璃碎裂传感器、门磁、感烟探测器及燃气泄漏传感器等,可有效保障家庭安全。

        (3)节能减排

        绿色、生态是智能建筑的发展目标。物联网时代的智能建筑可做到充分利用自然资源,降低能耗,节能减排。在智能建筑内部安装无线传感器,可对室内的温度、湿度、空气质量和照明情况实时监测,从而控制空调系统,并调节到最低能耗状态,还可自动配置照明系统,关闭不需要的灯光节约用电。

       (4)智能家居

        智能家居系统包括基于专用网络的智能家居安防系统、以节能减排和舒适生活为宗旨的家庭自动化系统和基于智能手机的智能家居系统。智能手机在专用网络中既可作为控制台,又可作为接入终端,作为控制台可对家电进行管理,比如:借助融合物联网网关,可以控制洗衣机、电饭煲等工作,切断家电电源,启动空调系统等;作为接人终端可接收水电气表数据远程传送,接收物业安保信息等。

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