建筑的本体智能化

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1、8建筑的本体智能化,1.智能建筑的层高与柱距 2.智能建筑的特殊功能需求及其建筑设计要求 3 .智能建筑标准层设计 4. 智能建筑的室内环境设计 5 .智能化住宅的建筑特点 6 .智能小区的环境特点 7 .建筑实现本体智能化中的其他问题,智能建筑本质是建筑技术与信息技术的集成，不能只停留在设备、系统、布线等自动化技术层面，而应考虑建筑本体的智能化、建筑与智能化的适应性等问题。建筑本体的智能化，在于它能够实现建筑内部空间和外在形象的转变，允许各种性质不同的变化，使建筑像生命一样新陈代谢，有很好的灵活性和适应性。,具体表现在: （1）建筑的交通、设备尽可能与结构系统分离，结构系统灵活易变，同时各系

2、统又有机地组合在一起，便于建筑维修、改建和扩建；室内外空间可以根据需要灵活划分，空间使用性质和设备安装可以适时变化； （2）智能建筑的智能化系统竣工后不封闭，其管线、接口都预留了充足的扩展空间，用户在任何时候都可以跟上信息时代的步伐。,8.1. 智能建筑的层高与柱距,8.1.1. 智能建筑的层高 智能建筑的空间设计，首先考虑的就是合理确定层高。合理的层高不仅可以避免不必要的材料浪费，减少先期投资，而且能够实现空间的有效利用、节省能源花费，甚至有助于调节办公人员心理、消除疲劳。 智能建筑的层高主要是由三方面组成：即使用功能所需净高空间尺寸、吊顶所需空间尺寸和地板及布线空间尺寸（图8.1）。,图8

3、.1 智能建筑层高的构成,8.1.1.1使用功能对净高的要求,1.办公室的净高 2.会议室的净高 3.大堂及门厅的净高 4.走廊的净高,不同的使用者对办公楼的净高要求不尽相同，即使同一智能建筑不同的区域净高尺寸也不会相同。净高过低会使人产生压抑感，不利于空气流通，室内人员非常容易疲劳。但净高过高不仅增加空调与照明能源的消耗，也难以满足声学的要求，不利噪音控制。此外，净高还与每人所占有的空气容积量及自然采光度有关。,办公室的净高,根据国内人体的平均身高状况及当前智能建筑内通常采用的空调和采光方式来看，办公室适宜的净高数值一般在2.43.0m之间，实际工程中多取2.6m（图8. 2）。2.6m是能

4、够满足100至500m2办公环境的最低净高。考虑到环境心理因素，办公室的楼面面积越大，净高也应该相应地有所提高，可适当从2.6m提高到2.8m或3m。,图8. 2 智能建筑内办公室的净高,会议室的净高,智能建筑中的会议室常设有投影仪、计算机、闭路电视、远程会议通讯系统等等设备。各种多媒体方式在会议过程中会被大量采用，因此国外也将其称为专用功能室的。会议室的人员通常较集中，密度要高于办公室，室内净高较办公室有所增加，一般应不低于2.6m。如设置投影仪等大型设备时，净高则根据设备尺寸确定。,大堂及门厅的净高,大堂与门厅是智能办公建筑中非常重要的部分，人流在这个出入口交汇集散，所有的来访者、会见者、

5、等候者及工作人员在这里都能够感受整幢建筑的档次与风格，形成强烈的第一印象，因此其空间通常要求较高。但过于奢华和商业的大堂及门厅设计将对大楼内的办公气氛造成不利影响。所以，具体的净高尺寸需要在设计中结合室内设计及所要创造的室内氛围和所处部位等因素一并考虑确定，一般宜在3.54m以上。,走廊的净高,走廊的主要作用是通行，因此对净高要求较低，通常不低于2.1m即可。在实际工程中，多将截面较大的干线、干管布设于走廊的吊顶内，以充分利用走廊空间。,8.1.1.2 吊顶的空间尺寸,1.梁高的控制 2.空调管的高度 3.其他吊顶设施的安放,梁高的控制,当前，智能大厦一般不采用普通建筑常用的梁板结构体系。在梁

6、板结构体系中，梁高一般取跨度的112110，梁高将占去了吊顶的大部分空间。因此为降低梁高尺寸，考虑尽量采用无梁楼板、双向密肋等有利于减小梁板厚度的结构形式，从而减小吊顶高度。另外，还有采用组合楼板设计的，即把混凝土浇在折形钢板上。这样不但减小了结构高度，而且又便于安装吊顶内部的其他设施（图8.4）。,8. 4 组合楼板结构示意图,空调管的高度,空调管的截面尺寸根据单位换气量计算，在截面面积不变的情况下，可以适当采用增大宽度、减少高度的做法，宽高比一般为121.5。空调管不能穿梁，空调干管多置于走廊的吊顶内部；在非走廊的办公大空间内，一般采用局部降低吊顶的方法安装管线。,其他吊顶设施的安放,首先

7、在平面上确定梁与空调管的位置后，依次安排吊顶龙骨、灯具、出风口、进风口、烟感探测器、消防喷淋口等设施。但仅有平面设计是不够的，还需要有剖面设计以确定梁、空调管、灯具、电缆桥架、消防喷淋管的竖向位置，并优化组合它们之间的位置关系，从而取得吊顶的最小尺寸（图8. 5）。目前，按照国内外实际工程中的做法，随着建筑梁高的不同，智能建筑的吊顶高度一般多在1.1m1.6m之间。,图8. 5 吊顶剖面的剖面设计,8.1.1.3 布线方式对层高的影响,1.预埋管布线方式 2.架空双层地板布线方式 3.地坪线槽布线方式 4.单元式线槽布线方式 5.干线式布线方式 6.扁平电缆布线方式 7.网络地板布线方式 8.

8、顶棚布线方式,预埋管布线方式,预埋管布线将预埋管（镀锌钢管、硬质塑料管等）预埋在建筑物的主体结构梁、板、柱中，再将电线、电缆等穿于其中，最后利用外露的接线盒、插销盒等将线缆引至用户的工作点。预埋管的规格种类繁多，直径由15100mm不等，对结构影响不大。这种布线方式造价低、可靠性强、施工简单，但由于配线容量小、适应性差，将被逐步淘汰。,图8. 6 预埋管布线方式示意,架空双层地板布线方式,架空双层地板布线是在结构楼板的上面再架空铺设一层地板，利用二者之间的空间进行布线。这种方式早期多用于计算中心、CAD工作室等需要布置大量电缆的地方，同时考虑到空调回风空间，所以大多采用高架双层地板布线方式，两

9、层地板间的空间高达300350mm。但由于办公室对空调的要求远远低于计算机中心，室内地面多采用架空高度在60150mm之间、自带支座（也有支座与面板分离的）的架空地板。如日本的智能大厦多采用架空高度在75100mm之间的自带支座的地板。,图8. 7 架空双层地板线布线方式,架空双层地板布线方式布线灵活，配线容量大，施工方便，适应性强，对建筑结构没有影响。但初期投资较大，容易遭受鼠害。因此，此种布线方式更适用于线路变更频繁、办公自动化设备集中、配线复杂、承租者可自行配线的楼内。,地坪线槽布线方式,这种布线方式是将矩形金属线槽及其配件组合好后，预埋于楼板内或垫层内，并每隔一定距离从线槽附设的出线盒

10、或出线口中引出配线，通过插销等附件连接至用户，完成整个布线（图8.8）。国内近年应用较多。在这类布线方式中所使用的线槽规格一般常用的有四种，即：25型、75型、100型和125型.,图8. 8 地坪线槽布线方式示意,此种布线方式施工做法相对简单，造价较低，布线容易，可大量配线，稳定性强，对建筑层高要求较低。但适应性差，不利于配线的更改。因此，地坪线槽布线方式最适合应用于新建的办公自动化设备密度为中等的中、小规模的智能建筑内。,单元式线槽布线方式,随着高层建筑的发展，大量高层办公楼采用了钢结构形式，只要其楼板结构采用的是混凝土与压型钢板相组合的方式，则优先考虑选用此种布线方式（图8.11）。,图

11、8.11 单元式线槽布线方式图解,这种布线方式是将电缆或电线铺设在由压型钢板形成的梯形空间中，并用底板将其封闭。封闭的方式有上封式和下封式（实际使用中下封式采用较多）（图8.12）。,图8.12 组合楼板的上封与下封方式,采用此种布线方式的优点是可充分利用结构高度来布线，能够适当降低造价，对层高要求较低，强、弱电可分槽放置，减少相互之间的干扰。缺点是只能单方向布线，灵活性较差，通常需要与其他配线方式结合使用。常与其配合使用的布线方式有：扁平电缆布线方式、顶部用线槽配线方式（图8.13）,图8.13 单元式线槽布线方式常与顶部线槽配合使用,干线式布线方式,这种布线方式是在单元式布线的基础上发展而

12、成的，除了利用压型钢板的梯形空间封闭后所形成的线槽外，还在另一方向在楼板上设置大型电缆沟来集中布线（图8.14）。电缆沟的截面尺寸由电气专业计算得出，在安排电缆沟的位置时应将其设计在既不影响正常使用，又利于检修的地方，一般可设于通道两侧。,图8.14 干线式布线方式示意,这种布线方法的优点是配线量大，布线施工较简单，在出线口安排合理的情况下，对配线的增、减变化的适应性较强。缺点是只能解决部分次干线的配线，支线的配线不够灵活，当电缆沟的截面较大时，对建筑的结构强度及层高有一定影响。所以，干线式布线方式适用于大直径电缆布线或大量电线、电缆集中布设的情况。,扁平电缆布线方式,这是一种较新的布线方式，

13、也可称地毯下布线方式。出现于美国，克服了前述几种布线方式占用空间大，施工耗时多的缺点。扁平电缆由扁带状的绝缘导线、上保护层和下保护层共同组成，通常只有2mm厚（图8.15）。分为电力用、通讯用和数据传输用三种电缆。施工时直接敷设于楼地面上，用胶带固定，最后盖上方块地毯（图8.16）。,图8.15 扁平电缆布线方式,图8.16 扁平电缆铺设示意,这种布线方式的优点是施工十分简便，配线的检修、增减也十分便利，适应性强，不影响结构强度，基本没有影响层高，施工强度低。适用于专业性较强、对智能化布线要求较高的办公室内，也可用于层高条件不受限的普通建筑的智能化改造。但这种电缆的单价高，所需的配件都必须专门

14、生产，不易配套，电缆易因摩擦而损坏。,网络地板布线方式,这是一种非常简洁的方式。网络地板是将结构与布线相结合的一种新型结构楼板（图8.17），它既是楼板，同时也参与布线。由于结构中已经考虑了网络布线的需要，所以对层高的要求较低，并且配线容量大，适应性强。但因其技术含量较高，施工方法较复杂，所以目前尚未普及，使用的也不多。,图8.17 网络地板布线方式示意,顶棚布线方式,这种布线方式就是将电线、电缆敷设于线槽中或电缆架上，通过吊顶内部走线，在适当的位置，沿墙柱向下引至用户。此种方式初期投资小，安装方便，配线容量大。但占用了吊顶内空间，与通风管、给排水管道并行，不但对通风管、给排水管道的检修或改建

15、造成困难，而且对电线、电缆的维护也不利，彼此之间有较大的干扰，是一个系统稳定性隐患；另外，吊顶内通风差、散热慢，电力电缆、电线都只能降容使用。如果出线位置不当，还会影响室内整体装修效果。所以，顶棚布线方式多用于智能化要求较低的办公楼或改建项目中。,综上所述，智能建筑净高的取值范围一般在2.4m至3.0m之间，吊顶高度通常在1.1m1.6m左右，而地面布线所占高度随布线方式的不同可以在0.020.35m之间取值。照此计算，层高的理论取值范围应在3.52m4.95m之间。但在实际工程中，由于考虑到造价、模数、施工、惯例、业主要求、规范等因素，层高的数值宜在较小范围浮动。参照国外标准，智能建筑的层高

16、尺寸宜控制在3.8m4.2m之间，在技术经济条件许可的情况下，尽量减小吊顶及结构高度，适当增加净高尺寸，以提高舒适性，留出扩展余地。,8.1.2智能建筑的柱网,1.自然采光对智能建筑柱网的要求 2.办公单元对智能建筑柱网的影响 3.环境心理因素对智能建筑柱网的影响 4.地下车库对智能建筑柱网的要求 5.智能建筑柱网的发展趋势,8.1.2.1自然采光对智能建筑柱网的要求,在对智能建筑的评价中，经济与环保是两个重要指标。当今全球能源紧张、生态环境日益恶劣，节约能源就等于减少开支、保护环境。据国际照明委员会统计，全世界照明用电约占总发电量的920。电气照明是智能建筑的主要能量消耗项目，在智能建筑内充分利用自然光，减少人工采光非常必要且有益健康。目前，新建智能建筑大多采取混合采光方式，追求以自然采光为主，人工采光为辅的光环境设计。,为了更多地采集自然光，可以采用加大开窗面积、提高窗的透光率、增加层高等方法。但当柱网的进深过大时，靠近内部的空间还是无法利用自然光，理论上最理想的采光进深也只有8.4m。因此，智能建筑的进深不宜过大。在实际工程中，由于受