隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)以及先進(jìn)技術(shù)的不斷涌現(xiàn),智能建筑和綠色建筑已呈快速發(fā)展之勢(shì),逐漸形成了一個(gè)繁榮的垂直市場(chǎng)。Ingersoll Rand安防技術(shù)公司亞太區(qū)系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)部地區(qū)經(jīng)理Terence Lee 認(rèn)為:“通常情況下,人們對(duì)綠色環(huán)保行動(dòng)以及環(huán)境惡化導(dǎo)致的威脅了解的更多。我們看到,最終用戶越來越愿意做出努力以保護(hù)環(huán)境。大家都在談?wù)摥h(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,對(duì)于很多當(dāng)代的組織來說,這已成為其核心價(jià)值所在。”
在智能和綠色建筑項(xiàng)目中,包含節(jié)能監(jiān)控和門禁產(chǎn)品在內(nèi)的可靠的物理安防系統(tǒng),是成功的建筑管理系統(tǒng)的重要組成部分。T.M. Bier & Associates董事長(zhǎng)Theodore Bier提到,在智能建筑中,建筑專業(yè)人士會(huì)將整個(gè)建筑成本中平均5%的預(yù)算劃歸安防系統(tǒng)?!跋鄬?duì)總建筑成本,目前(安防系統(tǒng))的平均支出仍然較低,”Elektrodata Sistem Integrasi集成安防系統(tǒng)解決方案部門經(jīng)理Vincentius Liong表示,“安防系統(tǒng)花費(fèi)平均占總建筑成本的百分之一到百分之二,甚至更少?!北M管如此,隨著商機(jī)的涌現(xiàn),在智能綠色建筑中擁有一套可靠的安防系統(tǒng)仍然非常重要。
強(qiáng)勁增長(zhǎng)
McGraw-Hill Construction最近發(fā)布的一份名為《綠色展望2011:綠色發(fā)展趨勢(shì)推動(dòng)行業(yè)增長(zhǎng)》的報(bào)告稱,盡管出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)衰退,2008至2010年美國(guó)綠色建筑市場(chǎng)價(jià)值仍然獲得了50%的增長(zhǎng)。這一上升幅度意味著綠色建筑市場(chǎng)從420億美元增長(zhǎng)到了710億美元,占2010年全部新建項(xiàng)目的25%。據(jù)預(yù)測(cè),2015年綠色建筑市場(chǎng)總額將達(dá)到1350億美元。Delta Controls項(xiàng)目經(jīng)理Ryan Hughson表示:“據(jù)我們的觀察,對(duì)智能和綠色建筑的需求分布在不同地區(qū),大部分來自北美和歐洲?!?/p>
Pike Research發(fā)表的《歐洲節(jié)能建筑》中稱,當(dāng)前,歐洲對(duì)所有的新建建筑都有綠色環(huán)保強(qiáng)制要求。大部分整修項(xiàng)目則應(yīng)在2020年之前達(dá)到接近零能耗的建筑標(biāo)準(zhǔn),而對(duì)于公用建筑,2018年則是最后期限。Pike Research研究發(fā)現(xiàn),歐洲最大的綠色建筑市場(chǎng)是德國(guó)和法國(guó)。事實(shí)上,歐洲其余國(guó)家,包括東歐和俄羅斯市場(chǎng)的總和,也僅與德國(guó)或法國(guó)相近。通過歐洲的長(zhǎng)期計(jì)劃,我們發(fā)現(xiàn),歐洲的綠色建筑正由孕育期走向增長(zhǎng)期。
在亞太地區(qū),由于全球氣候變暖,我們對(duì)于智能綠色建筑的了解也比過去多。Liong指出:“在印度尼西亞,大企業(yè)已經(jīng)開始帶動(dòng)智能綠色建筑的發(fā)展浪潮,并倡導(dǎo)高效、節(jié)能的可持續(xù)建筑,從而降低能源成本,優(yōu)化建筑效率,改善公司整體形象。目前還很難了解到市場(chǎng)規(guī)模的準(zhǔn)確數(shù)字,但我們估計(jì)在今后十年,市場(chǎng)規(guī)模將變得足夠大,以致于與其他產(chǎn)業(yè)相比將獲得20%到30%的年增長(zhǎng)率?!?/p>
在亞太地區(qū),Pike Research還發(fā)現(xiàn),隨著新建項(xiàng)目成本的上升,建筑的翻新將成為更加節(jié)能的方法。開發(fā)商和建筑所有者將傾向于投資翻新現(xiàn)存設(shè)施,將最新的技術(shù)成果融入其中,并加以運(yùn)用。
UTC消防及安防產(chǎn)品管理總監(jiān)Peter Boriskin說:“我們看到,在亞洲、中東和拉丁美洲的新興市場(chǎng)中,綠色建筑項(xiàng)目后勁更足。新建筑和既有建筑改造項(xiàng)目將為安防產(chǎn)業(yè)提供更多機(jī)會(huì)。對(duì)于建筑管理和安防管理系統(tǒng)來說,新的技術(shù)必將在未來降低二者的總擁有成本(TCO)?!?/p>
對(duì)解決方案的獨(dú)特需求
在智能建筑所使用的安防產(chǎn)品中,節(jié)能被放在了第一位。Crestron Electronics集成建筑技術(shù)總監(jiān)David Wilts表示:“定位于智能綠色建筑垂直市場(chǎng)的產(chǎn)品,其目標(biāo)是,大幅降低能耗成本的同時(shí),改善用戶體驗(yàn)。我們首選的方法是通過將以下各種系統(tǒng)的‘條件邏輯’相整合,以滿足用戶對(duì)一棟建筑的全部需求,包括:照明、遮陽(yáng)、暖通空調(diào)、音視頻、安防、調(diào)度及能耗監(jiān)控?!?/p>
對(duì)于智能建筑來說,將各種產(chǎn)品集成起來更容易。Hughson舉例說:“比如,可使用以太網(wǎng)的域級(jí)控制器使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)者能夠創(chuàng)建一個(gè)‘平面’的架構(gòu),不需再勞神整合多層通信。這樣不僅能使一個(gè)人在處理網(wǎng)絡(luò)時(shí)所需要的系統(tǒng)知識(shí)大為減少,并且在系統(tǒng)集成中遇到不熟悉領(lǐng)域的組件時(shí),也不用太過擔(dān)心。”
“出于相同的原因,我們已經(jīng)開發(fā)了無線控制器,”Hughson補(bǔ)充道,“我們擁有一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò),在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,我們能夠隨意轉(zhuǎn)換地點(diǎn),甚至在一些難以安裝設(shè)備的地點(diǎn)利用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)展。我們極力避免為迎合整個(gè)建筑設(shè)計(jì)而對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的限制?!鳖愃频?,使用以太網(wǎng)供電技術(shù),與傳統(tǒng)布線方式相比,減少了網(wǎng)絡(luò)布線數(shù)量、降低了成本、減少了停工時(shí)間,還提高了安裝工程的靈活性,Lee補(bǔ)充道。
Lyrtech銷售總監(jiān)Francis Létourneau表示:“常見的室內(nèi)運(yùn)動(dòng)傳感器是一種簡(jiǎn)單的二進(jìn)制開關(guān),能夠探測(cè)出是否存在運(yùn)動(dòng)。常見的運(yùn)動(dòng)傳感器無法告訴我們探測(cè)到的是哪一類物體,比如人還是植物,以及這個(gè)物體在探測(cè)區(qū)域停留的時(shí)間。同時(shí)也不能對(duì)探測(cè)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行跟蹤,以及分辨區(qū)域內(nèi)物體的數(shù)量,而這對(duì)于供暖空調(diào)控制系統(tǒng)是十分關(guān)鍵的?!?/p>
通過將視頻解析和運(yùn)動(dòng)探測(cè)技術(shù)相結(jié)合,可以構(gòu)成一種智能化的空間占用傳感器(IOS),用來精確感知單個(gè)房間內(nèi)目標(biāo)的數(shù)量和類型?!翱蓪⒁欢〝?shù)量的IOS接口集成到所使用的板載數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)中。由于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)及通用組件體積相對(duì)較小,從而使得在現(xiàn)有的此類解決方案中集成IOS的成本非常低。”
實(shí)際系統(tǒng)集成
在項(xiàng)目之初參與其中
IBM智能建筑副總裁Dave Bartlett介紹,過去物理安防只是在建筑項(xiàng)目主要設(shè)計(jì)完成之后作為補(bǔ)充加入進(jìn)來,但如今,隨著對(duì)安防的重視程度的提高,并且建筑也變得越來越復(fù)雜,所以安防設(shè)計(jì)得以在早期介入整個(gè)建筑的生命周期。Boriskin表示,安防設(shè)計(jì)在早期介入能夠幫助系統(tǒng)集成商在后期的實(shí)際安裝工作。[nextpage]
Bartlett提到,建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)需要視頻監(jiān)控以防財(cái)物被盜,同時(shí),具有高度敏感性的建筑也需要對(duì)建設(shè)者和維修工人進(jìn)行細(xì)致深入的身份背景驗(yàn)證及通行管理?!伴_發(fā)商和建筑管理團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)提前考慮電子監(jiān)控設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)、攝像設(shè)備安裝的有利位置、電纜管槽、電子線路的密閉與抗干擾及支托。這要求建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在繪制建筑圖紙時(shí)就考慮安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。安防系統(tǒng)的成功應(yīng)用,依賴于‘深度防護(hù)’的理念,因此,應(yīng)同時(shí)使用多層物理及邏輯安防措施和管理手段?!?/p>
成本與系統(tǒng)之間的通信
綠色建筑的智能化和節(jié)能要求在系統(tǒng)集成方面分別提出了各自的挑戰(zhàn)。“智能建筑的設(shè)計(jì)需要在開始階段就重視互用性,但僅僅擁有集成的概念是不夠的,”Hughson指出,“當(dāng)系統(tǒng)集成商進(jìn)駐現(xiàn)場(chǎng),并開始將數(shù)百種外設(shè)安裝起來以構(gòu)成這一系統(tǒng)時(shí),最終如何選擇可能歸結(jié)于這些組件在網(wǎng)絡(luò)中的表現(xiàn)。這些組件是否對(duì)帶寬和現(xiàn)場(chǎng)安防的需求敏感?它們是否具有足夠的靈活度以便與那些設(shè)計(jì)上比較挑剔的產(chǎn)品進(jìn)行各種整合?匹配安裝是否足夠簡(jiǎn)便,以減少調(diào)試時(shí)間?這些方面的考慮是系統(tǒng)實(shí)施的核心,必須仔細(xì)衡量,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在智能建筑中的順利安裝?!?/p>
Hughson還談到:“綠色建筑的成功需要來自工程技術(shù)的支撐。我們應(yīng)該開發(fā)必要的工具以保證現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員掌握相關(guān)的知識(shí)。系統(tǒng)反饋的信息應(yīng)易于理解并且足夠詳細(xì),這樣才有價(jià)值。我們需要實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù),因?yàn)闊o論建筑設(shè)計(jì)如何精妙先進(jìn),也得等到整個(gè)建筑完工后才能知道各個(gè)部分是否匹配。”
建筑的不同功能在建設(shè)階段中得已逐步實(shí)現(xiàn),以便在中央控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)不同技術(shù)的互聯(lián)。Bier說,過去,由于安防工作的狀態(tài),安防部門的人員與其他部門往往缺乏交流協(xié)調(diào)。為使建筑運(yùn)行順暢,不同系統(tǒng)之間必須能夠?qū)崿F(xiàn)有效的通信。
西門子建筑技術(shù)首席營(yíng)銷官Anand Mecheri表示:“智能建筑結(jié)合了建筑自動(dòng)化和安防及消防系統(tǒng)等,提升了用戶體驗(yàn)的同時(shí)最大程度降低了運(yùn)行費(fèi)用。在建筑中,集成電能計(jì)量與電能質(zhì)量系統(tǒng)能夠?qū)?shí)現(xiàn)這些目標(biāo)做出巨大幫助?!?/p>
“建筑自動(dòng)化、配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)及安防系統(tǒng)通常不會(huì)在同一時(shí)間訂貨。為開發(fā)商設(shè)計(jì)系統(tǒng)規(guī)劃的技術(shù)咨詢?nèi)藛T也未必一成不變。因此可能出現(xiàn)這樣的情況:各個(gè)系統(tǒng)由不同的人員進(jìn)行設(shè)計(jì),并且在不同的時(shí)間段招標(biāo),極有可能由不同的供應(yīng)商中標(biāo),而這些供應(yīng)商還未必能夠提出一種集成化的價(jià)值主張。因此,為了這些系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)智能化的環(huán)境,不同的系統(tǒng)之間需要進(jìn)行溝通?!盡echeri認(rèn)為。
Boriskin認(rèn)為,由于綠色建筑是一種跨越不同領(lǐng)域和企業(yè)專長(zhǎng)的項(xiàng)目,在這些項(xiàng)目的組織上,就會(huì)遇到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。他說道:“說服不同的團(tuán)隊(duì)協(xié)同工作并互相了解對(duì)方的業(yè)務(wù)是一件非常困難的事,但協(xié)同一致對(duì)于這類需要共同工作的業(yè)務(wù)來說卻又是至關(guān)重要。即使是由管理團(tuán)隊(duì)自頂向下推行更高效的工作方式,將這些人整合到一起仍然是一項(xiàng)挑戰(zhàn)?!?/p>
Boriskin還指出,為了使建筑中的系統(tǒng)成為一個(gè)集成的整體,需要應(yīng)用高端的管理軟件,通過標(biāo)準(zhǔn)的方法將建筑自動(dòng)化系統(tǒng)和安防系統(tǒng)連接起來,使二者可以用相同的語言交換信息。他提到“理想的情況是,最終用戶能夠自己選擇一種所有系統(tǒng)都可以用來進(jìn)行通信的協(xié)議。一種克服通信障礙的有效方法就是采用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)、可擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML)或Web服務(wù)作為行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。這些協(xié)議體系都基于一套國(guó)際統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),從而更容易實(shí)現(xiàn)集成。但目前這種標(biāo)準(zhǔn)體系尚未建立?!?/p>
另外,由于建筑管理者及業(yè)主對(duì)于建筑自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)的特點(diǎn)和性能方面了解不足,也缺乏相關(guān)的培訓(xùn)和科技知識(shí)儲(chǔ)備,有可能導(dǎo)致在考慮預(yù)算時(shí)過于保守,從而影響所安裝的BAS系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。
“大部分人認(rèn)為,BAS的花費(fèi)應(yīng)該是整個(gè)建筑預(yù)算中最后考慮的那一部分,”Liong說道,“只要他們覺得有必要,就會(huì)隨隨便便削減BAS系統(tǒng)的預(yù)算,降低技術(shù)要求,而不考慮之后安裝的BAS系統(tǒng)的功能將會(huì)受到怎樣的損失?!?/p>
IP主構(gòu)架
建筑的子系統(tǒng)大多數(shù)都是模擬系統(tǒng)。即使最近創(chuàng)造世界最高紀(jì)錄的摩天大樓,如迪拜塔和臺(tái)北101大廈也是如此。不過,越來越多的智能建筑已開始采用基于IP的主要架構(gòu),便于未來技術(shù)的更新?lián)Q代,Bier表示。
實(shí)際上,在新近的智能綠色建筑項(xiàng)目中,我們已經(jīng)能看到模擬與基于IP的安防系統(tǒng)相結(jié)合的例子。Wilts認(rèn)為,理想的方法是將這兩種技術(shù)在IP主構(gòu)架的基礎(chǔ)上結(jié)合起來?!安捎肐P和IT網(wǎng)絡(luò)作為主架構(gòu),可以最大程度降低新建和改造建筑項(xiàng)目的工程量和安裝困難。例如,在對(duì)現(xiàn)有的建筑進(jìn)行改造時(shí),采用模擬視頻解決方案的話,重新布線將成為一項(xiàng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。反之,如果利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)點(diǎn),將模擬視頻輸入IP網(wǎng)絡(luò),則可以很方便地在現(xiàn)有建筑中重新架設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)?!?/p>
“傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)適用于小規(guī)模的場(chǎng)所,但是想把它們拓展到大規(guī)模建筑時(shí),就會(huì)受到其可擴(kuò)展性的制約,”Boriskin說道,“通過采用基于IP的技術(shù),安防及建筑管理系統(tǒng)所使用的協(xié)議之間就能更快更好地通信。使用IP解決方案,所使用的硬件設(shè)備數(shù)量減少,系統(tǒng)集成商就能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況確定系統(tǒng)合適的規(guī)模?!?/p>
Hughso指出,目前使用的網(wǎng)絡(luò)類型,例如多生成樹協(xié)議(MSTP),已經(jīng)應(yīng)用了15年以上。他說:“雖然這種網(wǎng)絡(luò)在未來短期內(nèi)還會(huì)繼續(xù)使用,但我們?nèi)孕杩紤]實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸方面越來與迫切的要求。如果從現(xiàn)在起就開始考慮今后五年內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的需求,那么IP網(wǎng)絡(luò)會(huì)擁有更長(zhǎng)的使用壽命?!?/p>