智能型住宅

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簡介：本文主要簡介英國的兩例智能型建筑，一例為單體別墅的環(huán)保、節(jié)能、智能控制:另一例為"默特爾"智能公寓的智能化系統(tǒng)的特色和使用情況。

關(guān)鍵字：國外建筑智能建筑

住宅智能化是IT技術(shù)向傳統(tǒng)建筑產(chǎn)業(yè)滲透發(fā)展的必然結(jié)果。自1984年在美國誕生第一座智能大廈以來,智能建筑的發(fā)展在世界范圍內(nèi)一浪高過一浪,從各種特殊功用的高文件智能大樓,到近幾年已經(jīng)全面向建筑行業(yè)的最基本內(nèi)容一民居住宅發(fā)展,引起了住宅建筑本身智能型、舒適性的革命性變化,還帶動了家用電器的操作控制智能化,產(chǎn)生了信息家電產(chǎn)業(yè)。國外甚至出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)房屋,出現(xiàn)了與虛擬社區(qū)相對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)。國內(nèi)智能小區(qū)的建設(shè)也十分火爆,這其中的最基本單元就是智能住宅。

本文介紹2例已經(jīng)完成在英國的實際智能住宅,從中了解歐洲(英國)智能住宅的發(fā)展情況。

1智能型住宅

這是由一個叫做INTEGER組織于1998年9月建造完成的。INTEGER是一個非贏利組織,其作用是在歐洲促進(jìn)建筑實現(xiàn)智能化、環(huán)保化。這座以該組織名字命名的智能型住宅,座落在WATFORD市的INTEGER建筑研究開發(fā)中心。在這樣一個單體別墅建筑中,包括了許多特色:環(huán)保、節(jié)能、智能控制和低價格,把智能型家居住房的概念引入到21世紀(jì)。

1.1環(huán)保意識

·再生建材

INTEGER智能屋的建筑材料盡量采用自然和再生材料,如木材等,其它材料包括己經(jīng)和可以循環(huán)使用的,如墻體絕緣材料、地板材料、玻璃、鋼、鋁等。由于環(huán)保的原因,盡量減少水泥的使用。

·節(jié)水設(shè)施

一個分開的廢水處理系統(tǒng)將室內(nèi)浴池、洗手盆的水排泄到地下水箱內(nèi)。經(jīng)過生物處理,可以再用于沖洗衛(wèi)生設(shè)備等。衛(wèi)生間安有雙速水流控制,減少水的使用量。同時采用低水量開關(guān)和噴頭盡量減少水的使用量。

雨水由房頂上流到花園下面的一個大的貯水池里。水泵和增壓器產(chǎn)生壓強(qiáng)使這些水用于灌溉。灌溉的機(jī)器對濕度具有敏感性,只有感覺到植物需要水的時候,才為其灌溉。水循環(huán)系統(tǒng)的使用節(jié)約了30%的用水。雨水貯存及房檐流下來的水的管理及水循環(huán)系統(tǒng)減低了高峰水流量,大量降低了流向排水道的流量。

·節(jié)約能源

INTEGER智能屋在西南側(cè)建有一個只有幾扇窗子大暖房,東北面則安有接地百葉窗。暖房保護(hù)住宅的熱量不散發(fā),同時它還為外部花園與房間內(nèi)部及三層樓之間提供了自然聯(lián)系。該暖房的軸面同時還有降低噪音的作用,可以減少臨近高速公路交通產(chǎn)生的噪音對居住者的影響。接地百葉窗有一部分在地下,這就使在地下的臥室能夠冬暖夏涼,因為地表面在夏天可吸收多余的熱量,而在冬天,儲存在地表面上的熱量又可以被再次吸收。

該住宅通過地板層內(nèi)的低溫?zé)峤粨Q機(jī)提供室內(nèi)熱量,熱交換機(jī)的熱源是由2個地下50m鉆孔里的熱泵提供,熱泵從地下提取住宅所需要全部熱量的3/4。一般情況下,熱泵可使熱交換機(jī)的溫度從11℃提高到50℃。每個房間有單獨的溫度控制。大部分光源為低壓日光燈,可以被控制使用。高效熱能的結(jié)構(gòu)及對太陽能的利用大大降低了該建筑的熱源費用。通過使用地下熱泵做為熱源,獲得了70%以上的熱量要求。因而,熱源費用每年預(yù)計在￡40。采用鎢、鹵素低壓熒光燈和照明系統(tǒng)的控制最大程度的減少了費用。

·再生資源

太陽能熱管和控制器為住宅提供主要熱水資源,當(dāng)太陽能充足時它會根據(jù)需要自動關(guān)閉各自電加熱器。光壓盤與小風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能驅(qū)動被動通風(fēng)系統(tǒng)。

1.2集成通訊

每個房間里安裝工聲音、數(shù)據(jù)、電視分線,至少一個房間有一個接口。客廳、辦公室里安裝了多個的接口,用于處理數(shù)據(jù)與娛樂。所有的電纜線終端都放在一個柜子里,這里可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?nèi)部連接。ISDN為該住宅提供了10個電話號碼,進(jìn)來的電話根據(jù)所撥的號碼和時間通過ISDN進(jìn)行轉(zhuǎn)接,ISDN同時具有INTERNET功能,可以在任何內(nèi)部網(wǎng)上的計算機(jī)快速進(jìn)入網(wǎng)上操作。

10BT數(shù)據(jù)網(wǎng)形成一個主服務(wù)器,在家庭的辦公室內(nèi)、廚房、及一個臥室里有工作站。筆記本電腦可以接到任何房間里的網(wǎng)絡(luò)上,從而提供了工作設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)被組織成為一個互聯(lián)網(wǎng),可以分享數(shù)據(jù)如文件、日記簿、電子郵件。通過互聯(lián)網(wǎng)還可以進(jìn)入住宅的管理系統(tǒng)。

在住宅的大廳里還提供了模擬、數(shù)字衛(wèi)星電視服務(wù),同時在前門、暖房、蓄水池處還有CCTV的接口。聯(lián)合的信號系統(tǒng)如衛(wèi)星轉(zhuǎn)播等可以在房間內(nèi)任何屏幕上使用,包括計算機(jī)屏幕。衛(wèi)星的紅外遙控系統(tǒng)只設(shè)在主要的房間內(nèi),兒童的房間里沒有這個系統(tǒng)。住宅音頻系統(tǒng)可以允許入住者選擇自己喜歡的音樂及廣播,浴室及兒童的房間內(nèi)沒有安裝這些系統(tǒng)。

1.3智能控制

INTEGER智能屋的控制系統(tǒng)采用分級方式提供集成控制,控制住宅的照明、熱水、安全、溫度、曖房的排風(fēng)等,所有的系統(tǒng)都能獨立控制。

另外還安裝有可以自動改變控制模式的安防系統(tǒng)。當(dāng)住宅模式改變以后,可以自動改變包括安防子系統(tǒng)在內(nèi)的每個子系統(tǒng)。這些模式可以反映出房間里是否有人,居住者是否在睡覺。這種模式的變化是根據(jù)時間、內(nèi)外溫度和內(nèi)部光線情況來進(jìn)行的。中央控制系統(tǒng)提供與各子系統(tǒng)之間的最高水平的控制和管理,但是這種管理和控制方式不是每天24小時都需要的,有些時候使用者可以按傳統(tǒng)的方式進(jìn)行熟悉的控制操作,這可以通過智能鑰匙來實現(xiàn)設(shè)置使用者的不同權(quán)利和設(shè)置不同的控制模式和區(qū)域。

2智能型公寓

建設(shè)在BARNSLEY市的名字叫做"默特爾"的智能公寓,本來是建于本世紀(jì)早些時候一棟舊房子,于1997年10月通過翻修改造為智能公寓。改造它的目的,是要展示一下現(xiàn)代技術(shù)是如何幫助行動最不便的殘障人員來自行料理日常生活。這棟房子既是一個臨時性的家,也是一個試驗性的適用于殘障人員的儀器。從外部來看,這座智能公寓酷似一座排狀普通鄉(xiāng)村別墅。

這一改造工程將大量的不同領(lǐng)域的技術(shù)集于一身,最值得注意的是一個基于"Lusta"總線的控制系統(tǒng),它是由Sienens公司制造的,和一個由"Possum控制器有限公司"生產(chǎn)的為殘疾人設(shè)計的紅外線控制器。

2.1"默特爾"智能化系統(tǒng)

門鎖將無線電信號傳到控制箱,由它來開起安全防護(hù)網(wǎng),打開大門并且關(guān)閉預(yù)警器,一旦進(jìn)到屋內(nèi),大門就會自動關(guān)上。在大門打開的同時,樓下的燈也會亮起來,使得在屋內(nèi)的活動更加方便。

"Lusta"的總線系統(tǒng),使得控制遍布整棟房子的各種設(shè)備簡單易行。一條雙芯電纜把各種家電和電控設(shè)備連接到這個系統(tǒng)上。

使用由"Possum控制器有限公司"公司制造的,被稱為"伙伴"的專用紅外線或無線電控制器,就可以啟動房中的設(shè)備。這也可通過手動操作或是由一個信息輸入開關(guān)一一一種可以由手、腳、胳膊來控制的感應(yīng)開關(guān),或者是由語言、眨眼來控制的開關(guān),或是由吸氣和呼氣控制的氣動開關(guān)來控制。"伙伴"有一個被編入了232項可控制功能和可存儲100個電話號碼的程序。它也可以通過鍵盤和鼠標(biāo)輸入個人電腦。通過Possum系統(tǒng),可以遙控開啟電燈開關(guān)和加熱系統(tǒng):通過智能插座,可以遙控電視機(jī)、收音機(jī)、微波爐等任何電器設(shè)備開關(guān):在廚房,有一個感應(yīng)型電子爐具。它可以遙控,也可以接觸控制,盲人還可使用旋扭開關(guān)來控制。操作臺可以針對站立的或坐在輪椅當(dāng)中的人,通過遙控來升高和降低。水龍頭也可以常規(guī)地或使用感應(yīng)器來開關(guān)。

屋內(nèi)有滾梯和垂直升降的電梯來搭載輪椅上樓。這種梯子連接在Lusta總線上,可以通過Possum控制器或開關(guān)來控制。兩間臥室中的一間有一個電子控制的升降機(jī)。兩間臥室都有可視內(nèi)部通信系統(tǒng),使居住者能夠與正門的來訪者和樓下的人進(jìn)行聯(lián)系。針對失聰者,如果門鈴或電話鈴響了,就會有燈光閃爍。這一功能還可避免打擾其它住戶。房子中,所有的門都被連接到Lusta總線系統(tǒng)上,可以通過安裝在輪椅可及的高度的"Possum伙伴"控制器或大型的開關(guān)來打開。

2.2"默特爾"的智能化功能

"默特爾"將各種智能產(chǎn)品與其它一些特有的高科技產(chǎn)品設(shè)計組合起來,為殘疾人創(chuàng)建了一個方便的生活環(huán)境。例如,大的電燈開關(guān)和安裝在與輪椅等高的房門開關(guān)。

另一個例子見于浴室,其特點是使殘疾人可以在上面旋轉(zhuǎn)移動進(jìn)行洗浴的方便的地板式淋浴器,和為那些無法使用浴巾的殘疾人準(zhǔn)備的臂觸控制干體機(jī)和一個帶有嵌入式浴盆的衛(wèi)生間。兩個臂觸式開關(guān)控制著衛(wèi)生間,一個控制沖水,另一個控制洗漱和干體機(jī)。

由于將"標(biāo)準(zhǔn)的Lusta總線通信系統(tǒng)"和"Lusta總線控制器"組合起來,事實上,即便是行動最為不便的殘疾人,也可以控制任何房中的設(shè)備。

這棟大樓是一勞永逸的。使用基于總線的控制系統(tǒng),意味著只需安裝兩條雙線路電纜,一條在樓上,一條在樓下,這兩條線連接成一個系統(tǒng)。舉例說,任何將來可能會進(jìn)行的裝飾裝修,包括自動開啟的窗戶或窗幕。相比之下,一個普通的由電線連接的系統(tǒng)則需為每一項功能的控制系統(tǒng)安裝一個獨立的電纜網(wǎng)絡(luò)。由于只需安裝一條電纜,對于智能工程來說,改造一個已建成的建筑是最節(jié)約成本的一個方案。避免在刻意建造智能住宅上花錢,就意味著可以在智能產(chǎn)品上多投入。

樓下的敞開式布局,留給輪椅更大的活動空間。大門和房門被拓寬以方便進(jìn)出。所有的房門都可以通過被安裝在墻上的與輪椅等高的大開關(guān)或"Possum系統(tǒng)"的遙控器來控制開啟。

2.3"默特爾"使用情況

用于智能公寓的技術(shù)和設(shè)計使殘疾人獲得更大的自由度和降低他們對護(hù)理人員的依賴程度。已經(jīng)有幾名殘疾人在使用這種臨時性的家了。在使用期間,只有一個護(hù)理人員在場,以防出現(xiàn)緊急情況和一個隨叫隨到的機(jī)械師。

此項技術(shù)的應(yīng)用,顯示了使用總線技術(shù),可以輕松改造或更新殘疾人現(xiàn)住的家。改建和重新安裝電纜只需一次,這個系統(tǒng)就會實實在在的一勞永逸,無論將來會進(jìn)行何種必要的改變和更新。使殘障人員可自行支配生活,沖破過度依賴護(hù)理人員的束縛。這一技術(shù)的采用,可以提供給他們足夠的生活能力和維護(hù)他們做人的尊嚴(yán)。智能公寓展現(xiàn)了一個對殘疾人員和護(hù)理人員來說,都是解放的范例。對此項技術(shù)不需要巨額的支出。在智能公寓安裝Lusta總線系統(tǒng)的總金額約在￡5000英磅左右。一旦通信中樞安裝好,其它的功能和產(chǎn)品將會很容易加入這個平臺。