建筑智能化系统的规则与实施南京国际展览中心弱电系统实践.doc

建筑智能化系统的规则与实施-南京国际展览中心弱电系统实践摘要：本文通过对南京国际展览中心弱电工程实施过程中的分析，阐述了弱电系统规划和工程管理实施的重要性，并对会展经济的社会经济效益进行了分析。 关键词：建筑智能化系统规则需求分析工程实施会展经济 1、引言南京国际展览中心（以下简称国展）坐落于南京市区的东北，东接紫金山，西邻玄武湖，依山傍水，风景秀丽。国展是江苏省以及南京市的省、市政府投资的重点工程，是一座按照当代国际展览功能建筑多功能的、现代化、高标准、综合性A类展览场馆，是南京市同时也是江苏省的一座标志性建筑。展览馆占地12.6万平方米。建筑面积近10万平方米；地上三层，地下一层。主要包括室内外展厅、多功能厅、智能会议室、洽谈室、商务用房、办公后勤用房、库房、设备用房、地下停车场等。南京国际展览中心弱电系统主要包括：1）结构化布线系统2）楼宇自控系统3）综合保安管理系统4）停车库管理系统5）计算机网络系统6）通信系统7）公共广播系统8）卫星及有线电视系统9）智能集成管理系统2、系统规则智能建筑在国内已有近十年的发展历史，大量应用于各类商业、办公大楼。近年来向着智能小区方向发展。信息时代，会展经济的出现给展览场馆的兴建和展览业的发展，带来了无限的商机；同时也提出了这类场馆建筑中的建筑智能化的课题。为了使新场馆在今后的运营服务、维护管理中真正做到既能适应现在，又能面向未来必须对展馆的建筑智能化建设，进行认真的规划与设计。建筑智能化是适应信息时代对建筑物功能、环境和现代化管理的要求，采用信息技术、计算机技术、现代控制技术等综合技术应用与集成的产物。因此需要对其实施的全过程，进行全面、有效的科学管理；而系统集成的规划设计是最重要的管理要素，它涉及到使用功能的满足程度、设计标准的定位，系统设计原则、设备配置标准、技术经济分析、系统运行环境及要求等各个方面。设计的质量直接关系到工程的技术质量及投资运营成本的高低。因此系统的规划设计是智能建筑化系统工程实施的第一关键所在。系统规划设计的质量还取决于设计院、业主、系统集成商之间的紧密配合。国展的弱电系统方案，通过调研，并进行反复认真的需求分析、技术经济指标分析和可行性论证，在设计院弱电设计的基础上由系统集成公司进行深化设计。其中业主方在需求分析定位和和各方相互协调配合中所做的工作，是非常必要的。在南京国际展览中心招标文件中对弱电系统设计强调指出：本工程的投标方案，应充分考虑国展中心近期需求和将来发展升级变更的需要，使之既能适应现在又能面向未来；提出系统近期的实施方案、中期的扩容方案和远期的发展规划，设计一步到位。工程评标根据设计方案的优化集成程度，设备选型配置的实用、先进、合理，以及工程概算各种取费的合理性，投标单位的业绩、能力等进行综合评定。对于近期实施方案还着重指出：甲方将特别重视系统设置的合理性、实际可*作性和可扩展性，目前应首先满足主要基本功能的实现。系统深化设计方案的修订原则是：在满足上述基本要求的基础上，整个弱电系统，应有突出的亮点。系统规划主要体现在以下几个方面。2.1总体目标南京国际展览中心的总体建设目标是旨在将其建成为面向21世纪的世界一流大型国际展览中心。国展中心的弱电系统除了应具有建筑智能化系统的广义上所能提供的自动化程度高、投资合理性强、高效、舒适温馨、方便快捷、安全的环境空间外，还应为展览中心展览业务的运营、维护和管理，提供现代化的管理设施和管理手段。弱电系统应达到甲级智能建筑水平。2.2设计原则国展中心的弱电系统的系统设计、配置、制订了以下原则：1）弱电系统设计要保证建成后的国展中心是一座能满足21世纪社会经济发展需要的国际型展览中心，能实现信息共享、资源共享和科学管理。2）系统设计应采用先进、成熟、实用的技术，进行系统的优化集成设计。从立足现在，展望未来的观点出发，提出系统近期的实施方案、中期的扩容方案和远期的发展规划。3）系统软、硬件配置采用模块化、开放式结构，以适应系统灵活组网、扩展和系统能力提升的需要。系统配置应采用有长期动态寿命的产品，回避使用短期过渡性技术的产品。使系统既能满足当前的需要，也能适应科技的进步，随着时代的发展，其智能化程度不断提高。4）系统集成设计要将各个子系统有机的联系在一起，可以对不同厂商不同类型的产品进行集成，实现资源共享、信息共享，增强对突发事件的响应能力；提高设备利用率，降低能耗，节约能源；为OA、物业管理提供资源。5）系统设备配置在保证系统可靠性、先进性的同时，应本着经济、实用、合理的原则，使系统具有良好的性能价格比。6）各子系统既要独立完成各自功能，又要满足系统集成的需要，提高相关的接口协议。7）系统必须具有极高的安全性、可靠性和容错性。2.3项目投资分析弱电系统投资一般占建筑总投资的510。南京国际展览中心的弱电系统应如何定位，如何用好投资是系统规划中非常重要的问题。国展中心的弱电系统总体目标要达到甲级智能智能建筑水平，即便如此，也不等于所有子系统最高标准、最好设备的简单组合。从系统工程学的观点出发，各子系统的最优不一定导致整个系统的最优。不同类型的建筑，由于其功能需求和服务对象的不同，对各子系统的功能定位的区别，导致系统规模和设备配置不同。只有全面进行功能需求和投资分析，才能制订出合理的投资方案。在项目投资问题上主要存在以下几个方面的问题。1）系统先进性的长期保持与系统前期投资的矛盾。为了保证系统在相当长的一段时间能适应科技进步的发展与变更，必须考虑一定的超前性和扩容余地。由此，会带来系统前期投资的增加与实际应用的滞后之间的矛盾。对刺，我们在技术方案的选择上，充分考虑系统设置的可扩展性和灵活性。例如，结构化布线系统，它是通信与网络的基础，其设置特点多为隐蔽工程。因此，应充分考虑将来的扩展和变更。为适应高速数据和各种媒体信息的传输，应预留一定的光纤到桌面的信息点。可是，如果现在就按一定比例的吹光纤单微管在布线系统中，每根吹光纤管可吹入48芯光纤。由于光纤单微管成本与五类双绞管相当，因此大大降低了成本，但却不影响将来光纤到桌面的应用，可以保证今后相当长一段时间内系统的先进性。2）系统投资的重点分析A.系统投资重点之一是对于基础设施和隐蔽性工程要有足够的前瞻性，要保证较长时间内的系统扩容、变更、升级等可能性而预留相应预埋管线和接口。在国展的弱电系统中预留了出入口检票管理系统、触摸屏显示系统、室外安全监控、展厅重点防护预留接口、卫星通信基础设施的预留管线和接口。B.系统重点投资之二是弱电系统必须保证的亮点系统的亮点，我认为有两重意思，一是世纪应用的重点，二是高新技术的应用。它主要体现在以下两个方面：一方面是为展览业务经营服务的系统，例如多功能厅音视频系统、通信系统等。多功能厅音视频系统主要配置了音响、灯光、投影、同声传译等设备；投影共设三组，其中中厅的投影屏采用的是先进的45DLP高亮度、高清晰度、高色彩还原度组合式背投屏幕墙；音响采用国际名牌美国EV产品，同声传译采用PHILIPS产品，系统投资近500万元。单从投资角度来看，投资较大，但由于它是国展唯一的大型会场，也是南京市乃至江苏省最大的多功能厅，能举行两千多人的大型会议和一千多个餐位的大型宴会。开展以来，其使用频率是所有展览馆中最高的。其卓越的功能，先进的设备，使之成为众多大型会议的首选场所。明年首届华商大会决定在南京国际展览中心召开，它也起了很大的作用。通信系统、计算机网络系统，也是投资的重点。通信系统包括有线和无线通信。移动手机使用量的激增，对无线无盲区通信要求也就显得尤为迫切。在各类展览期间，人员的高度集中，信息交流需求的增加，造成手机通信的高话务量，而由于大型的全钢架结构、玻璃幕墙的反射，形成通信的盲区，这是通信设计中不可忽视的重要问题。要解决这个问题，不仅存在着技术方案的选择，更重要的是资金投入量大，需要好几百万的投资，经与各方密切配合，顺利解决了这一问题。有线电话系统，由于展览的开展时间短，根据调研，一般需求量较少。因此，采用了控制早期投入数量，视今后发展需要再扩容的方针，降低初期投入成本。计算机网络系统在现代化通信、管理中也占了很重要的地位，是很重要的、必须设置的系统。但是其产品更新换代快，针对这一特点，我们采取分布实施方案，控制早期投入数量，降低初期投入成本。另一方面的亮点，即除了与展览业务相关的系统外，其他系统主要是为了整个展馆运营管理服务的。众所周知大型建筑每天的运营成本是很高的，水、电、空调及各类机电设备的运转成本，能量消耗都是巨大的。如何向管理要效益，弱电系统是经营者的可靠支撑，因此与之紧密相关的软硬件系统是重点投资的方向之一。例如，楼宇自控系统。当初对于楼宇自控系统是否应设置，专家中意见也不完全一致。因为国内楼宇自控的开通率不尽如人意，投资金额也比较大，是否有建设的必要成为争议的重点。为此，我们邀请东大专家和筹建办专家一起反复研究，最后达成共识，认为选择楼宇自控系统不是为了赶时髦，而是为了今后的运行管理和节约能源。而且此类工程，国内也不乏成功的案例。他们的成功经验告诉我们，通常使用楼宇自控系统可节约能源2530左右。不仅如此，同时也为减少管理人员、管理环节，提高管理水平，为管理现代化提供了必备的条件。弱电系统集成的投入目的也在于向管理要效益。因为我们采用的IBM系统集成方式与OA、CNS等系统能很好的实现资源共享、信息共享。系统目前的主要功能是集中监控和全局事件的综合处理。它为提高设备利用率，减少管理人员、降低管理成本，信息和资源共享奠定了良好的基础。而系统集成的最终目的，是通过对系统运营状况的分析，对各子系统之间关系的分析，进而实现系统运营的流成管理，提高整体综合管理能力，提高运营质量，降低运营成本，完善优质服务，获得与用户满意程度相应配的最佳方案，为促进整体效益的增长创造必要的条件。展览信息管理系统建立的目的则在于：为展览中心的工作人员提供以计算机为核心、具有综合处理能力的现代化办公环境，使领导决策，部门业务处理、个人事物处理等建立在现代化信息技术之上。充分利用现代化信息技术，扩展展馆业务范畴。向会员用户、参展商和网上查询者提供信息发布、信息查询和各种信息增值服务。获得最佳的经济效益。充分利用现代信息技术进行企业形象宣传，提升企业在国内外知名度和信誉度，为展览中心业务提供帮助和创造条件。最大程度的实现系统之间的资源共享、信息共享。2.4需求分析与配置定位南京国际展览中心的弱电系统包括十几个子系统，下面着重介绍以下几个主要系统的需求分析与配置定位，其原则是根据投标文件中：甲方将特别注重系统设置的合理性、实际可*作性和可扩展性，目前应首先满足主要基本功能的实现。由于资金投入比较紧张，系统采用设计一步到位，设备配置分布实施的原则。1）结构化综合布线系统结构化综合布线是以东大设计院的基本布局为结构的。原设计主干采用光纤，水平采用超五类UTP现缆。基于国展面积大（长298M宽115M），为了解决水平距离90M问题，每层展厅设了4个竖井。信息点按4个展位一个点设置。4个展位为一个基本点的思路是很好的。一是调研一般参展商很少租用一个展位（33M2），因此没有必要每个展位都布点，另外在四个展位交叉点上布点，灵活性大，从信息插座到每个展位的布线都很短，而且对展厅地面整体形象影响也不大。同时考虑到可能进行通信、信息展览，信息需求量比较大、通信速率高的情况，选择了二层中、南两个展厅，按每个展位一个信息点容量设置，水平采用超五类布线。语音、数据点的比例先按1：1配置，但根据需要临时变更。根据分布实施的原则，4个展位预留一根吹光纤管，以满足今后光纤到桌面的需要。2）楼宇自控系统南京国际展览中心的楼宇自控系统设置的目的，除了提供舒适的展览办公环境，对设备进行自动化综合监控外，更主要的是为节约人力、节约能源，减少维护费用，为管理科学化、现代化服务。根据投资和设计原则，对暖通空调、冷热源、通讯、变配电、电梯及照明等监控对象进行了反复讨论。确定了，舒适度一般满足，重点在节能和管理投入的原则，逐步进行分析调整，取消了湿度控制和减少变配电前端检测内容等、加强了照明的下端控制和冷热源机组控制、空调机组控制等。3）无线通信系统：国展中心的无线通信系统首先解决的是展馆内部的无线无盲区通信的问题。由于投资量大，开始准备采用无线中继的方式来解决这一问题，但经方案论证认为，该方案只能将现有信息予以放大，不能增加信息传输通道。因此，在用户集中量大时，还是容易造成信息通道的拥塞。后经与无线移动公司和连通公司协商，他们本着支持省市重点工程，同意分别安装8载频和2载频的微蜂窝系统。其后与南京移动通信公司进一步讨论，决定在国展安装一个12个载频蜂窝系统，也就是在国展内部安装一个大基站。它是阿尔卡特公司目前在室内安装的最大系统。采用阿尔卡特的宏蜂窝系统产品，需投资七百多万，联通采用的摩托罗拉微蜂窝系统，需投资五十多万。两家都负责免费为国展提供设备和传输系统，国展中心只投资安装室内分布系统。开展以来的通信情况表明，这一项措施是非常重要的。从通信流量记录显示，高峰话务量非常大。尤其是全国书市的第二天，话务量激坛至8万人次/天。因此在通信量高峰时，还一度造成通信堵塞和掉机现象。阿尔卡特公司无论如何也不敢相信，有如此高峰话量。因为在世界其它地方尚未出现过，目前正在商量进一步的技术改进措施。4）智能集成管理系统南京国展的管理系统采用IBMS方式集成，采用BMS还是IBMS方式进行集成，我们进行可行性调研论证。通过调研比较BMS集成与IBMS集成主要有以下区别：BMS集成：主要是基于各大厂商的BA系统。通过其开发的转换接口进行协议转换，将第三方的状态信息，报警信息送入BA系统中进行BMS集成，实现运行状态的集中监控与设备的联动控制。由于受到本身和第三方协议、接口不完全开放的限制，其可能集成的系统和产品是有限的。系统集成和信息资源共享的程度都比较低，综合管理能力差，系统扩容、升级较困难。首期投资成本较低，容易实现。但要实现系统综合智能管理，仍需进行IBMS集成。IBMS集成：采用开放式的设计思想，将BAS、FMS、CCTV、CPS等置于平等位置。从智能建筑的总体需求出发，进行系统功能和网络结构设计。选择合适的运行环境和*作软件，对系统应用进行二次开发。建立统一的*作界面，对系统实行集中控制和全局事件的统一处理。集成程度和资源共享程度高，综合管理能力强，容易实现系统的智能管理。首期投资成本较高，技术难度较大，对集成商要求高。根据调研，我们认为对于国展中心这样的国际性大型综合场馆，从发展和管理现代化的需求出发，应采用IBMS方式集成，而且也有成功的案例供选择。尽管初期投资成本较高，但后期升级、扩容方便，所需投资成本较低。因此，经研究和论证，选择了IBMS集成分式。3.工程组织与管理3.1工程实施方式国展中心的弱电系统采用总包方式。它们主要优点是选择具有工程经验的总包单位协助甲方实施全过程的工程管理，这样可以大量减少甲方现场指挥性的管理协调工作，而把主要人员和主要精力重点放在设计方案的优化、设备选型调研、分包单位选择、重要节点目标任务落实等工作上。国展中心的总包单位是采用招标方式进行选择的。但在招标以前，弱电项目组对所有欲参加的单位的资料进行了分类整理，把有弱电总包业绩的单位全部挑选出来，从中进行比较筛选，并制定出相应的弱电总包投标单位基本资格审查要求。通过逐一审查调研，最后选择了五家单位入围邀请投标。对于入围的五家单位，请其提供近年完成的、有代表性性的总包工程案例12项。我们对公司情况和工程案例，逐一进行了实地考察。招标中，有甲方和智能建筑业内著名专家等组成的评标委员会根据招评标原则，公开、公平、公正的进行招标。评标结果，获得总分第一、第二名者为弱电总包的中、备选单位各一名，进入商务谈判。尽管采用总包方式，但对于每一个总包的系统集成商而言，在所有的弱电系统中，都有其强项和弱项之分而且总包单位主要集中的是项目管理人材，具体的工程专业人材和施工力量未必强。因此，根据调研，我们与总包协商，将工程施工量大，而非其强项的工程分包给本地优秀的专业工程公司来承担，但仍由总包进行统一管理。实践证明总包与分包结合的方式，对于各项工程方案的优化设计，大量与土建安装配合工作，工程的施工管理以及工程质量的保证、工程进度的迅速推进都是有利的。3.2施工管理为了便于对在整个工程施工过程中的工程实施规范管理，在总分包方的合同中都做相应的工程施工管理要求。主要目的在于分清职责、严格管理。施工管理内容主要包括以下几个方面：1）对于总、分包方的深化设计方案，必须与甲方和设计院反复进行需求分析和可行性论证，经确认后，方可进行施工图设计；施工图设计完成后必须交设计院审核批准后才能实施。2）根据招标文件和总包合同，总包单位应负责编制整体的施工组织方案、总的施工进度计划、设备材料现场计划、主要节点目标任务计划及承诺；并督促各分包单位根据甲方的工程精度安排和弱电总施工进度计划，实现节点目标任务计划及承诺。3）施工前总、分包方都应进行施工图技术分析并对施工队伍进行技术交底，做好施工前的准备。在施工过程中总包方应接受甲方和监理监督，负责整个工程质量和进度的控制，协调弱电与相关专业之间的相互配合。解决现场施工困难，保证文明施工并做好文档管理和工程质量检验。4）施工过程中各分包方应严格执行总包方指示和规范管理、严格遵守施工规范，进行文明安全施工，按期保质保量完成工程任务，并做好文档管理和工程自检，经总包方审核验收后交甲方和监理审核。3.3施工配合1）与土建、装潢的配合弱电工程的施工和土建、装潢、强电等专业紧密相关的，也是互相配合，互相制约的。在弱电和土建的配合过程中要特别注意与土建的早期预埋配合，要特别关注在混凝土灌注之前，预埋线槽、线管、孔洞等的预留、预埋工作；在与装潢配合中，主要注意装潢后检修口的开启工作以及管槽、管孔、出线端口和过渡盒的及时清理与检查，防止被土建或装潢将其堵塞或埋没其中。在与装潢的配合中还要注意相互的成品保护，避免管线、接口、模块等的毁损，同时也要对装潢成品进行保护，防止野蛮施工，造成破坏，以至给相互的配合设置了障碍。2）与强电的配合弱电的所有子系统与强电的联系是非常紧密的。弱电各子系统，应在设计中明确提出对强电的相关要求，在施工中应注意满足相应的技术规范对强、弱电隔离的要求和弱电接地的要求。3.4工程进度由于国展中心的建设周期短，而土建由于各种原因相对有所滞后，因此无法保证弱电有一个合理的施工周期。然而，2000年9月8日的国际服装节，以及以后的十余个展览都已预定，因此工程无法顺延。这一点，在弱电工程尚未开始时就已成定局。因此，在尚未签订总包合同之前就需要制订出确保开展必须完成的节点目标及相应的实施规划。1）节点目标的确定：由于开展与施工周期的矛盾十分突出，我们首先将开展所必须的有线、无线通信系统、结构化布线系统、多功能厅音视频系统、广播音响系统、室内外大屏显示系统等，予以列出，并且分别对各系统的工程量和开展使用的情况进行了分析。根据使用范围不同，分别对各子系统提出了不同的实现目标。这样既保证了不影响开展，也保证施工所必须的最少工期，不至于因为抢工期而使工程质量受到影响。2）弱电工程队伍尽早进场，配合土建预埋和管槽安装为了确保工程进度，弱电管槽的预埋安装于2000年2月份就开始。由于各工种同时施工，争工作面，抢时间；同时，弱电系统桥架、线管安装量大，因此线管、桥架的安装缺乏系统性。在抢工作面的时候，有的工序之间发生冲突，原安装管线甚至多次被拆除。为了争取弱电线管敷设和设备安装时间，弱电各分包单位与总包单位一起，与2000年5月就进场配合桥架、管线安装。每星期都召开工程例会，汇总各子系统管槽安装进度和现场情况，以利工程进展；其目的在于使桥架、管线尽快安装到位，为弱电系统的施工争取时间。3）保证质量、确保进度由于采取了上述措施，国展中心的弱电工程争取到了相对合理的分批完成时间，在关键时刻总、分包单位调足兵马，全力以赴，在规定的时间内保质保量地完成了工程计划进度。4.社会的经济效益分析近十年来信息的浪潮席卷全球，信息与信息技术正在对人们的思想、工作、学习和生活方式起着革命