智能大厦的系统规划

关键词： 智能建筑 系统规划 作用意义 前言 

几年来，我们在承接的智能大厦系统的过程中，往往会听到业主说：我要建的智能大厦五年（或十年）内先进，二十年不落后等，我要建一流的智能大厦等等。究竟在什么方面先进？什么方面不落后？就全靠去想象了；另外，在投标过程中，又经常遇到这种情况：往往一些招标书没有把系统目标要求写清楚，而很粗的具体地给出了控制的点数，布线点数等等，又感到这些要求和大楼的具体作用不相符；有的招标书又非常粗，要靠投标单位去发挥，有的标书只是独立地提出几个子系统，如布线、 计算 机 网络 、楼宇自控、保安、消防等，没有任何关系，只是一个个子系统的孤岛等等，这样招标往往会受投标商的误导和上级主管领导的干予，就不能真正发挥招标的作用，例如南京有座大楼，弱电系统投资两千多万元，其中花了一千多万元设计了一个电视监控报警系统（也不是一级风险单位），其它系统只是一个点缀，根本就不是一个智能大厦系统，如果业主能很好地进行系统规划和 分析 ，完全可以设计成一个具有一定规模智能大厦系统，为了避免上述种种现象的发生，在整个智能大厦系统工程的建设过程中，根据客观需求，为了作好一个个智能大厦系统工程，系统规划就显得非常必要了。 

 

1 、概述（系统规划在系统工程中所处的位置） 

 

 智能大厦是一项系统工程，而且是一个复杂的大系统，因此，它的建设就应该遵循系统工程的基本程序。钱学森同志提出： “ 系统工程是组织管理系统的规划、 研究 、设计、制造、试验和使用的 科学  方法 ，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法 ” 。根据智能大厦技术 目前  发展 的状况，我们利用系统工程的方法，用图 1 表示智能大厦系统工程系统建立的过程。本图概括了智能大厦系统工程建立的五大步骤，它包括：系统规划、系统设计、详细设计和产品选型、工程施工和运行维护管理。它把智能大厦这个研究的对象看作一个系统整体，智能大厦系统由若干分系统组成，对每个分系统都首先从实现整个系统技术协调的观点来考虑，对研究过程中分系统与分系统之间的矛盾或者分系统与子系统之间的矛盾都要从总体协调的需要来解决。同时，把系统作为它从属的更大系统（如，把智能大厦看作是 “ 信息高速公路 ” 这个更大系统的一个网络节点）的组成部分来研究，对它的所有技术要求都尽可能从实现这个更大系统技术协调的观点来考虑。这种实践体现了一种科学方法，它是组织管理 “ 系统 ” 的规划、设计、产品制造、工程施工和系统运行维护管理一种科学方法，也体现了系统工程研究过程的方法论。 总之，由于智能大厦技术的复杂性，发展性和外部条件的可变性，用直观的传统方法和单凭个人的经验来组织管理一个大规模复杂的智能大厦系统工程已经不行了，为了保证系统的整体性就需要用 现代 信息系统和系统工程的方法来统盘地考虑这一 问题 ，从而编制出系统研制全过程的模型，把智能大厦建设的全过程，严密地联结成一个整体全面地考虑和改善整个过程，以便实现综合最优化。现在已经有不少的文章和论著对智能大厦系统工程的设计，产品、工程、管理、过程有了许多论述，我这篇文章主要就智能大厦系统工程的系统规划有关问题谈一下自己的看法。 

 

2 、智能大厦系统工程系统规划的作用和意义 

 

 我们研究的对象是复杂的智能大厦系统，智能大厦系统工程特征之一是：在系统中存在着目标与技术、技术与产品、产品与价格、价格与系统规模等许多矛盾的因素和不确定的因素。因此，对於这样的大系统，如果不采取相应的措施就对其有关重大问题进行决策，其后果是很难想像的。实践证明，要最优的进行系统设计，对系统有关的重大问题进行正确的决策，其关键的一步首先要作好系统规划，很难设想，如果没有可行的系统规划要想作出切合实践的系统优化设计是不可想象的，所以说，系统规划在整个智能大厦建设过程中起着极其重要的作用。 

 

2.1 系统规划的概念和 内容  

 

 智能大厦的系统规划不同於一般工程的系统规划，它必需从智能大厦的需求目标出发，研究分析：技术设计、产品、信息、环境、政策等方面的可行性，制定出一个智能大厦智能化系统总体构想。 

 

 所谓系统规划就是这样一个有目标的有步骤的探索分析和制定智能化系统总体构想的整个过程和结果。 

 

 为了给决策者提供直接判断和决定系统方案所需的信息和资料，系统规划人员使用科学的工具和方法，对系统的目的、功能、环境、费用效益等进行充分的调查研究，分析和处理有关的资料和数据，作出几个规划模型，并对他们作出定性、定量比较，最后整理成完整、正确与可行的综合资料，作为决策者选择可行规划的主要依据。 

 

 在系统规划阶段，主要的任务是定义系统的概念，明确建立系统的必要性，在此基础上，明确系统的目的和确定系统的目标。同时提出智能大厦系统工程应具备的环境条件及估计系统所有的各种制约条件，最后制定出系统建设计划书，计划书除包含上述内容外，还有系统建成的期限，系统投资限额等内容。 

 

2.2 系统规划的基本特性 

 

 综观上述系统规划的概念，系统规划有四个基本特性：整体性、相关性、目的性、环境适应性。 

 

2.2.1  整体性：智能大厦是由四个基本要素，即建筑物的结构、系统、服务和管理四个基本要素，以及通过它们之间的内在关联进行最优组合（系统集成）来提供一个投资合理的、具有高效、舒适、方便环境的建筑物。构成系统的各要素显然都具有不同的要求，但它们是根据逻辑统一性的要求而构成的整体，智能大厦不是各要素简单地集合，否则它就不会具有整体的特定功能。因此，即使每个要素亦不都很完善，但它们也可以综合、统一为具有良好功能的系统。反之，即使每个要素都是很完善的，但作为整体不能集成为某种良好的功能，也就不能称之为完善的系统。 

 

2.2.2  相关性 :  系统内各要素之间是有机联系的，相互作用的，在四个要素之间具有相互依赖的特定关系。它们之间通过特定的系统集成关系，有机的结合在一起，就形成一个具有智能化特定功能的智能大厦系统工程。 

 

2.2.3  目的性 :  为了达到投资合理，具有高效、舒适、方便环境的建筑物，这样总的目的，系统应具有一定的目标。 

 

2.2.4  环境适应性 :  某一座智能大厦都是存在于 社会 某一时期的一定物质环境中，它必须能适应外部的环境变化，在研究智能大厦时，环境往往起着重要作用，必须予以重视。 2.3  系统规划的作用和意义 

 

 系统规划是整个智能大厦系统工程建设的兰图，它定义了系统的概念，系统包括的分系统、子系统以及这些系统的规模，系统集成的要求等，在此基础上它明确了系统设定的目的和确定了系统、分系统，子系统的目标，同时提出了制约条件，也提出了系统与分系统建设计划、时间进度和投资规模，在技术、 经济 、政策、环境上的可行性，以及投资回收的期限和建议等等。所以系统规划计划书是今后智能大厦系统工程设计、产品选型、招标的依据；是工程施工和系统验收的重要文件；是防止系统盲目建设随意扩展的约束性文件，因为有了系统规划书就能抵制产品推销商的误导。它指导也约束了整个智能大厦建设的全过程。它是系统优化设计的根据，合理使用资金的依据。所以系统规划书是建设智能大厦的关键文件之一。 

 

 房地产的开发商、业主要十分重视系统规划书的制定。智能大厦设计者、产品供应商、系统集成商、工程施工单位和物业管理公司都在不同阶段受规划书的约束和使用条件制约，这样才能把智能大厦系统工程的建设纳入计划范畴进行。 

 

2.4 系统规划书制定的流程 

 

  3. 系统规划的核心是系统目标的确定和 分析   

 

 3.1   系统目标的重要性  

 

  智能大厦是一项系统工程，智能大厦的建设目标是智能大厦系统工程建设的依据，它是系统工程活动的出发点，又是系统活动所指向的终点，因而智能大厦的目标也就贯穿于整个工程管理的活动之中，决定着智能大厦系统工程活动的方向和性质。  

 

  系统目标也是考核智能大厦系统的效率和成果的标准。由于目标是人们行动预期达到的结果，因而目标本身就含着效果的因素，系统目标制定的正确与否，以及是否能达到目标，意味着智能大厦智能化系统工程的成败与效率高低。智能大厦系统工程目标的确定和实现是智能化建设的重大决策。在观察任何智能大厦系统工程 问题 时，必须经常以系统目标为标准，不允许任何管理活动脱离智能大厦系统目标的现象出现。智能大厦的建设目标，它不仅是智能大厦的业主。也是智能大厦的设计者、承包商和施工单位都十分关心的问题。也就是说，围绕着智能大厦系统工程的目标，把他们紧紧的结合在一起，只有几方共同努力，团结协作，才能把智能大厦系统工程推向前进。下边试图从宏观结构谈智能大厦的目标树，业主可以根据目标树结合自己的智能大厦的用途和予期的投资强度，设计出自己建筑的智能化系统工程的具体目标来规划智能化建设，统一建设项目设计、施工的步骤，作到目标定性定量管理建设好智能大厦系统工程。  

 

 3.2    智能大厦的基本需求  

 

  智能大厦是将楼宇自动化管理系统（ BMS ）、通信 网络 系统（ CNS ）和办公自动化系统（ OAS ）三者通过总体规划的 方法 和策略。进行综合和分解。运用系统工程的观点，集成在建筑环境这个支持平台上，将建筑物的结构（建筑环境结构）、系统（智能化系统）、服务（住、用户需求服务）和管理（物业运行管理）四个基本要素进行优化组合。提供一个投资合理、具有高效、舒适、安全、方便环境的建筑物，它主要满足两项基本要求，六个目标，四项服务功能。  

 

 3.2 .1   两项基本要求  

 

 *   对管理者来说，智能大厦应当有一套便于管理、控制、运行、维护的通信设施，能以较低的费用及时与外界取得联系（例如消防队、 医院 、安全保卫机关、新闻单位以及各种信息库等）。  

 

 *   对使用者来说，智能大厦应当有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。  

 

 3.2.2   六个目标  

 

 *   能够提供高度共享的信息资源  

 

 *   确保提高工作效率和舒适的工作环境。  

 

 (1)   高效节能，节约管理费用，减少物业管理人员  

 

 (2)   适应管理工作的 发展 需要，具有可扩展性、可变性、能适应环境的变化的工作性质的多样化。  

 

 (3)   各种系统设备使用管理方便、安全可靠。  

 

 (4)   投资合理，达到短期投资长期受益的目的。  

 

 3.2.3   四项服务功能  

 

 (1)   安全性：包括防盗报警系统、出入口控制系统、闭路电视监视系统、保安巡视管理系统、电梯安全与运行控制系统、周边防卫系统、火灾报警系统、消防系统、应急照明系统、应急广播系统、应急呼叫系统等。  

 

 (2)   舒适性：包括空调通风系统、供热系统、给排水系统、电力供应系统、闭路电视系统、多媒体音响系统、智能卡系统、停车场管理与娱乐管理系统等。  

 

 (3)   便捷性：包括办公自动化系统、通信自动化系统、 计算 机网络系统、结构化综合布线系统、商业服务系统、饮食服务系统、酒店管理系统等。  

 

 (4)   可用性：包括共享设备、信息、系统和服务设施方便用户的使用。  

 

  原则上，上述四项服务功能可根据建筑物拥有者的需求，投资力度因素进行适当裁剪，构成一个实用、高效、先进的智能大厦。  

 

 3.3    智能大厦基本目标树和目标树说明  

 

  智能大厦系统工程的目标是一个层次型的树状结构，因为系统工程每个阶段都有它的具体目标，因为系统规划是系统工程的开始阶段，它的目标应该是系统的总目标，也就是树根和主干，其它阶段目标都源於它。  

 

  智能大厦系统工程目标树如图 3 示：  

 

 3.4   系统目标分析和确定  

 

  系统目标分析和确定作用在于为今后的分析工作打下良好的基础，为了系统模型的建立取得必要的信息，分析和确定智能大厦智能化系统的目的和目标，分析和定义系统需要的功能，进而以这些数据作出智能化系统概略模型，进行系统可行性分析，借以得到概要设计技术条件。  

 

  系统目标分析和确定详细步骤和 内容 如下：  

 

 3.4.1   系统需求定义，了解和掌握智能大厦智能化系统的需求定义，分析这些需求定义是否确切、完整、合理。  

 

 3.4.2   系统目的和目标的分析和确定  

 

  （ 1 ）分析和明确建立系统的目的，进而确定系统的目标  

 

  在确定系统目标时，必须要有总体观点和长远观点，也就是说不仅要求系统在技术上是先进的，在 经济 上是合理的，而且要考虑到智能化系统与建筑兼容性，以及随着客观环境条件变更时的适应性。智能大厦智能化系统是多目标系统，要把目标分为主要目标和次要目标，并用目标树形式来表示之。  

 

  （ 2 ）在达到目标的前题下，分析围绕系统的环境等约束条件。如环境、资金、材料、信息、期限等对系统的制约，据此，提出相应的要求和措施。  

 

  （ 3 ）技术条件的分析与定义，分析和讨论为了达到目的与目标时，系统所必须具备的技术条件，在分析讨论的基础上对它们进行整理，归纳成文件并作出明确定义。  

 

  （ 4 ）系统功能的分析与定义，首先分析为满足系统技术条件所应具备的条件的各种功能建立系统功能结构图，定义系统的功能技术条件，其次，分析和简明规定这些功能的约束条件；最后，对在一定环境条件下所能达到的功能，必须用定量指标来表明其达到的程度。

 

 （ 5 ）根据概要设计分析成功的可能性，首先建立系统概要模型，在此基础上分析目的和目标成功的可能性。 

 

 （ 6 ）若不能取得可以成功的技术条件时，则采取下述措施之一进行调整。 

 

1 ）修改概要模型 

 

2 ）对功能要求进行分析 

 

3 ）对技术条件进行分析 

 

4 ）对目的，目标进行分析 

 

 以上简要地概括了我们在作智能大厦系统规划一般常规的目标分析与确定的步骤和内容，在具体实施时可以根据所建智能大厦的规模，所包括项目的内容和等级进行扩充或删节。 

 

4.  智能大厦系统规划方法论 

 

 智能大厦智能化系统规划方法论基本特点归纳分述如下： 

 

4.1  制定系统规划方法上整体化 

 

 智能大厦智能化系统包括了许多分系统和子系统，在进行系统规划时应把它们看作为一个有机整体，因此，在 研究 规划方法上要整体化。 

 

 基于智能大厦整体化的概念建立起一系列衡量系统效果的综合指标，如成本、寿命、效能 / 成本比、系统成本 / 效益费用比等。在实践中，某些技术措施从局部来看效果是好的，但从全局来看就不一定好，另外有些技术措施从局部来看不太理想，但从全局来看却有 应用 价值。因此，只有根据整个系统的总体目标来分析，才能作出 科学 的判断。 

 

 在设计智能大厦智能化系统时，诚然要尽量采用一些新技术、新产品，以提高系统的效能，但同时还必须考虑到，为此付出的代价（成本）。因而必须在满足所要求的技术性能范围内，通过效能 / 成本比这一指标来全面衡量。 

 

 另外在设计、规划智能大厦系统时，不但要考虑智能大厦建造的费用，而且还要考虑今后长期运行维护费用。以保证它的整体经济性。一般采用造价 / 维护费用比这个指标来衡量。 

 

 随着科学技术日益发达，技术更新淘汰快，如果一项智能大厦智能化系统工程周期长，当它进入鉴定时，某些技术已经陈旧落后，失去了它的使用价值，这时所化费的人力、物力和资金就失去了原有的意义。于是应该用时间价值这一综合性指标来衡量系统的效果。 

 

 总之，为了保证系统的整体性，就需要运用 现代 信息系统和系统工程的方法来统盘地考虑这个问题，把全部过程严密地联结成一个整体，全面地考虑和调整整个规划过程，以便实现综合最优化。 

 

4.2 技术应用的综合化 

 

 一般大规模的复杂系统几乎都是一个技术的综合体。智能大厦系统工程也不例外，它是 4C 技术与建筑技术巧妙的结合。所谓技术的综合运用，并不是将各种技术进行简单的堆砌，而是从系统的总目标出发，将各有关技术协调配合，综合运用。 

 

 人们常常可以看到，具有同样效能，同样规模智能大厦所采用的技术方案迥然不同，所花费的代价相差很大，这表明，研究各种技术的综合应用是一门很重要的学问。 

 

 综合运用各项技术的另一个重要方面是创造新型的技术综合体。例如，智能大厦集成系统是计算机控制和管理的当代先进的技术综合体，但这里并没有什么重大基础 理论 的突破，而只是综合运用，计算机技术、通信技术、自动控制技术、多媒体技术和管理科学的成果所获得的成就。对智能大厦的各组成部分之间的关系，越是揭示的清晰、深刻、准确就越能最佳的综合应用。 

 

 一个大规模的智能大厦系统往往不是单纯的技术系统，而是涉及到许多 社会 的、经济的因素，构成一个复杂的社会经济 - 技术系统，促使 自然 科学和社会科学建筑科学日益紧密地结合在一起，这是智能大厦发展的一个特点，所以在作规划时必须重视技术应用上的综合化。 

 

4.3  管理科学化 

 

 一个复杂的大规模的智能大厦系统工程，往往有两个并行的过程，一个是工程技术过程，一个是工程技术的控制过程。工程技术的控制过程包括：系统规划、组织、控制工程进度，对各种方案进行分析，比较和决策，评价技术方案的技术经济效果等，统称之管理。管理工作对促进科学技术的发展，提高效率和合理利用资源等有着十分重要意义。只有科学管理，才能充分发挥技术的效能。 由于一大规模的智能大厦系统工程，往往需要很多单位和各行各业人员参加，并使用多种技术，投入巨额资金，材料和设备，这就使得仅凭经验、直观的、生产方式的管理方法是根本不适应的，管理不善将会大大拖延工程周期，使工程质量得不到保证，甚至由于管理失误，而使工程任务受到重大损失。因此，管理科学化成为智能大厦系统工程极为重要的问题之一。 

 

 管理工作涉及到组织机构，物业管理体制到人员，设备和工作效率的分析，工作环境布局，工作步骤的组织，以及工作进程的计划、检查与控制等问题的研究。所以在作规划时，对智能大厦工程建设管理，使用运行管理都要有所考虑。 

 

 5. 加强智能大厦系统规划设计提高智能大厦建设的整体水平。 

 

 近几年我国一些单位投入了大量资金，修建了许多智能大厦，这些智能大厦工程对于我国智能大厦建设的 发展 起到积极推进的作用。但是在智能大厦建设中没有系统规划， 不知道他建的大厦智能化作到什么程度，怎么样的建筑才能算是智能大厦等等，所以这是经常遇到的 问题 。往往会受一些产品推销商的误导，有的说有综合布线系统就是智能大厦，就作综合布线系统，有的说有设备控制系统就是智能大厦，就上设备控制系统等等。造成了资金的浪费和功能的低下。我们有体会，我们给一个单位作了系统规划工作、利用有限的资金，保证智能大厦主要功能的实现。而另一些单位没有规划，一个一个系统独立的建设资金投入大，效果却不好。因此，在我国智能大厦系统工程建设过程中，迫切需要从智能大厦整体出发，全面规划，统筹安排，力争用有限的资金和先进技术，实现我国智能大厦产业形成和发展的 历史 任务。这方面国家建设部及工程勘察司、智能大厦推广中心作了许多指导性工作，推动了我国智能大厦的发展，还应该对建设业主的某项具体智能大厦系统规划，作指导性的要求，我认为这对开展智能大厦系统工程的 研究 和推广 应用 具有十分重要的现实意义。 

 

 结束语 

 

 几年来，由于工作需要，作了几个大厦的智能化系统的规划、设计工作，我们感到：业主有系统规划，或要我们首先给他们作规划的单位智能大厦系统功能实现都比较合理，并且可以进行系统优化设计为业主节约了一定的资金投入。另外，在承担没有规划的智能大厦建设中，感到有些分系统或子系统不是配置不合理，就是与整体不协调，资金投入也大，总感到只是为作工程而工程，而不是在建造 “ 智能大厦 ” 这个人们想象中的 艺术 品。所以本文从智能大厦系统工程过程完整性出发，简要叙述了系统规划的必要性，如有不对的地方请建筑业主、有关专家批评指正。 

 

  参考  文献  

 

1.  智能大厦系统工程 李林 主编 1998.1

 

2.  智能建筑设计技术 华东建筑设计研究院编著 1996.10

 

3.  系统工程导论 汪应洛 主编 1982