上海建坤信息技术有限责任公司
摘要：近年来，我国经济得到了良好快速的发展，加快了我国城市化建设的脚步，建筑行业发展态势良好。城市化进程的加剧使得土地资源日益紧张，城市建设中越来越多的超高层建筑出现，随着建筑工程越来越高且越来越大的规模给建筑企业带来了极大的挑战。超高层建筑智能系统技术在一定程度上解决了建筑难题，但是如何更好的应用超高层建筑智能系统，需要建筑企业对此项技术进行认真研究并制定出相关解决办法。
关键词：建筑；超高层；智能化系统；研究
前言
城市化进程的快速推进以及日益稀缺的土地资源使得超高层建筑比比皆是，技术的突破与创新让超高层建筑更加的智能化与系统化。但是超高层建筑使用要求系统且复杂，综合性极强，人们对其建筑功能的要求也越来越大，当前的超高层建筑智能系统技术难以达到如此高的要求，现有的智能化系统整合难度大，缺乏良好的联动性，系统扩展能力不佳，严重阻碍了智能系统技术的发展。文章对超高层建筑系统中涉及到的技术手段进行分析，为其今后的设计发展提供参考。
1、实际案例
上海中心大厦一座超高层地标式摩天大楼，其设计高度超过附近的上海环球金融中心。其位于上海市浦东新区陆家嘴金融贸易区，东泰路、银城南路、花园石桥路交界处，即陆家嘴金融中心区Z3-2地块。地块东邻上海环球金融中心，北面为金茂大厦其项目总面积为433954m2，建筑主体为127层，总高为632m，结构高度为580m。地下设置机动车停车位，可停放2000辆。其主要结构包括地上127层、5层裙楼和5层地下室。
上海中心大厦作为一幢综合性超高层建筑，以办公为主，其他业态有会展、酒店、观光娱乐、商业等。大厦分为5大功能区建造，包括大众商业娱乐区域，低、中、高、办公区域，企业会馆区域，精品酒店区域和顶部功能体验空间。其中，“世界之巅”即是功能体验区，有城市展示观看台，娱乐，VIP小型酒吧、餐饮、观光会晤等功能。另外，在大厦裙房中还设有容纳1200人的多功能活动中心。
此外，2～8区，每区的底部每隔120°就有一个由双层幕墙组成的空中大堂，全楼共有21个这样的空中大堂，为人们提供了舒适惬意的办公和社交休闲空间以及日常生活所需的配套服务。
上海中心大厦位于地下二层的公共通道连接地铁2号线及在建中的14号线，并与金茂大厦、环球金融中心及国金中心相互连接，交通便利。
超高层建筑的避难设施除了防烟楼梯间及其前室外，还包括避难层、避难区、避难间和避难广场等，是火灾时人员逃避烟气和火焰威胁的安全场所，主要为老幼体弱病残等行动不便的人员提供暂时避难栖生之处，并为正常人员垂直疏散过程提供一个喘息的机会。
另外，疏散电梯和楼梯也按照相关建筑规范要求根据图纸来进行设计，保证人员的安全。
2、超高层建筑的建筑特征
建筑高度高、总建筑面积大且投资金额高是超高层建筑最主要的特征，但是随着技术手段的不断创新与突破，超高层建筑变得更加的复杂多变，并且综合功能性极强。如今的超高层建筑大多以综合性建筑群以及城市综合体的形式展现在大众的面前，超高层建筑占据了巨大的竖向交通空间，并且拥有与之相对应的竖向通道转换装置，在设置层与转换层内的管道多而密集，同时竖井数量巨多，布置数量多且密度大。在高层的功能设置方面，超高层建筑的塔楼中的部分楼层功能单一而且面积狭小，避难场所在楼层中的设置数量居多，并且拥有较高要求的消防与抗震要求。
以某个高层建筑地块为例，此建筑地块面积30万平方米，高度达到500米，地上建筑面积25万平方米，地下建筑面积5万平方米。地上建筑可以用于商业、办公、酒店、公寓以及豪华会所等，地下建筑主要两层用于车库，机房与酒店的后勤部门也可以设置在此。[1]地上建筑可以在东南西北四个方位分别设置进出口，可以将办公地点设置在首层，主体建筑的1~4层以及地下一层可以设置为配合主体建筑的商业区，5~6层设置为餐饮区，7~40层为办公区，将普通公寓设置在41~46层中，且将公寓服务区设置在第47层保障居民生活质量，48~56层为酒店区域，将57层设置为酒店服务区，57~77层为豪华会所，将78层设置为豪华会所的空中花园，79~80层为观光区。在主体建筑中设置了7个设备与有效避难场所。
除了综合体的高层建筑以外，某些单栋塔楼形式超高层建筑同样具备如此的多功能与综合性。
3、超高层建筑智能化系统特点
超高层建筑智能系统结构十分复杂且投入资金较大，要求智能化系统具有较高的灵敏度以及良好的防雷防磁防电特性，对于突发状况可以进行迅速的启动报警系统以及相应的防护措施，具有良好的安保系统是超高层建筑智能系统具有的特征。在超高层建筑工作中，竖井的设置以及管道线路的铺设工作会对智能化系统产生一定的影响，因此，设计师要注重管道线路的铺设密度，最大程度上节省空间。另一方面，机房的配置要求也更加严格，系统的控制工作也更加的复杂，需要较高的专业技能进项有关控制把握工作，智能化可靠性更高。
4、超高层建筑智能化系统设计特点
当前的超高层建筑项目工作中，各子系统不能按照国家标准进行有关构架工作的现象层出不穷，设计师在设计过程中并没有按照国标中的有关规定对子系统进行设计工作。在国标《智能建筑设计标准》中对智能化系统的设计要求做出了明确规定，同时也对系统的配置构架进行了有关规定，因此，设计师要严格按照相应规章制度在设计工作的前期做好比较工作，对建筑系统构架进行合理的分析，保障工程的质量。
超高层建筑智能化系统设计工作不可以盲目扩大系统规模，虽然如今的超高层建筑规模在不断扩大，但是智能化系统不能盲目的不断扩大，控制规模不断扩大会导致维护与管理工作超出预设范围，影响建筑的正常使用。在实际工作中，设计师可以应用“拆分法”来解决工作中遇到的此类矛盾问题，由于超高层建筑基本上是分区分段分工程存在的，因此，设计师可以对不同的设计功能分区进行有效拆分工作，从而减小子系统的功能分区规模。这样可以达到每个子系统额不同部分按照不同的功能进行了有效的区分处理，使得各个系统之间既相互独立又紧密联系，多方面的满足了智能系统的集成要求，大大方便了整个系统的管理与维护工作，有效的提高了工作效率。[2]
在超高层智能化系统设计工作中，火灾报警系统是十分重要的一部分。国家对于高层的火灾报警系统与安保工作做了明确规定，要求除泳池、卫生间等水资源丰富的场所，其他地点必须设立火灾报警系统，且将报警系统归类于特级系统中来。消防报警系统的设计与控制方式要与超高层建筑本身协调统一，这也间接的表现出了超高层建筑智能系统工程以及系统规模划分的与有效控制的相关理念。另一方面，超高层智能系统设计过程中还要充分考虑到火灾防护工作，应用智能化系统对逃跑路线进行合理规划，线缆布置工作中的防火防灾设计，并且在最大程度上减少智能化系统本身释放出来的有效物质，从而提高智能化系统的安全可靠性。
5、超高层建筑智能系统技术应用
5.1基于大数据下的建筑信息模型技术运营维护管理系统
在超高层建筑工程中，电机设备数量庞大而且管线复杂，具有较大的管理与控制难度，通过应用基于大数据云平台下的建筑信息模型技术实现超高层建筑工作的可视化的沟通、管理以及优化工作。该系统以云服务作为框架基础，再通过大数据实现对日常设备的管理、人员的管理工作、工作日志的管理、能源分析管理以及运筹策划管理等多种管理工作进行优化处理，保障工作质量与效率。历史数据存储服务、建筑能耗的采集、建筑设备的日常管理与维护工作构成了BIM技术，它作为超高层智能系统的管理与控制中心，通过集成数据达到对超高层建筑施行智能管理控制技术。[3]
5.2物联网技术
物联网技术应用于建筑行业之中，极大的改变了当前的建筑智能化技术以及基本构架，突破了技术瓶颈，实现了建筑智能化系统的极大相融。物联网技术可以对于建筑内部的各种电器、电力设备以及给排水系统进行实时有效的监管控制，并根据运行情况对运行数据进行自主分析与记录，并向工作人员提供运行趋势数据，自动调整设备的运行状态，大大节省了人力资源并且提高了工作效率。
5.3无线网络技术
科技的不断进步使得无线网络广泛使用，将无线网路技术应用于超高层建筑之中可以有效地提高超高层建筑智能系统的工作，如今无线网络技术已经大量的应用于超高层建筑智能化系统之中。[4]在公众居民居住安全工作中，无线网络广泛应用于视频的监控工作以及入侵报警工作之中，来保障居民的人身与财产安全。随着科技的不断进步，无线网络逐渐应用于城市领域并在全国性的城市监控工作中发挥着重要的作用。
5.4智慧舒适家居系统技术
为了缓解居住环境的紧张，越来越多的超高层建筑应用于公寓等居民居住。智慧舒适家居系统将自动化控制系统与计算机网络系统等多种先进的技术手段融合在一起，服务于居民的生活。[5]通过将超高层建筑中的各种设备与家庭网络相连接，从而更加便捷的控制与管理家庭中的各种设备。通过智慧舒适家居系统不仅可以将多个家庭设备进行连接使远程控制更加的灵活，还可以让各个系统之间进行通信，根据不同的运行状态进行适当的调整，增强住宅设施与家庭事务的管理工作。另一方面，超高层建筑智能化系统还可以通过分布的各个探测器对居住环境进行全程的监控，保障居住安全。结合对不同场景的控制设置实现对所有设备的一键控制，实现对不同区域的不同设备进行同时控制，优化了居民的操作体验。[6]
6、结束语
科技的不断突破影响着人们的思想，使得人们对于生活质量与生活水平有了更高的要求，超高层建筑智能化系统的出现极大的优化了人们的居住体验。而智能化系统是超高层建筑智能化程度的体现，其智能化程度以及应用创新工作需要引起每一个工程设计师的重视，随着社会的不断进步，超高层建筑智能化系统是未来发展的趋势，因此，我们要不断地突破与更新建筑智能化的程度，不断地发展智能化系统，将超高层建筑智能化体统更加广泛的应用于建筑工程之中。
参考文献
[1]朱春.浅谈超高层建筑用能发展[J].绿色建筑,2013,(3).
[2]温博峰,刘培志;民用建筑智能化系统建设程序初探[J];林业科技情报;2013年01期
[3]陈富川;建筑智能化系统集成研究设计与实现[D];电子科技大学;2008年
[4]邵学雯.超高层建筑智能化系统技术研究[J].工业,2016(12).
[5]龚强.超高层建筑的人性化尺度研究[D].中南大学,2013.
[6]田建强,殷平,韩翌.超高层建筑智能化系统技术研究[J].现代建筑电气,2016,7(3):1-5.