探析現(xiàn)代智能建筑發(fā)展趨勢

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摘要:詳盡的解釋了智能建筑的定義、結(jié)構(gòu)、功能。展望未來,智能建筑將成為建筑革命的先聲,成為21世紀的重要產(chǎn)業(yè)部門,并帶動其它行業(yè)的發(fā)展,乃至成為一個國家科學(xué)技術(shù)與文化發(fā)展水平的重要標志。 

關(guān)鍵詞:智能建筑;信息化;社會背景;網(wǎng)絡(luò)  　　1 現(xiàn)代智能建筑概述  　　信息技術(shù)使人們的生產(chǎn)、生活等方式發(fā)生了巨大變化,作為人居住和活動場所的建筑物要適應(yīng)信息化帶來的變化,智能建筑的產(chǎn)生和發(fā)展是必然趨勢。智能大廈的內(nèi)涵有如下定義:(1)位于華盛頓特區(qū)的“智能大廈研究機構(gòu)”對IB的定義 :“智能大廈是人們通過對建筑物的四個基本要素—結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理及其內(nèi)在關(guān)聯(lián)的最優(yōu)化分析,提供一個投資合理、效率又高的舒適、溫馨、便利的環(huán)境。”(2)美國智能建學(xué)會(AIBI,American Intelligent Building Institute)定義“智能建筑”是將結(jié)構(gòu) 、系統(tǒng)、服務(wù)、運營及其相互聯(lián)系全面綜合,并達到最佳組合,所獲得的高效率、高功能與舒適性的大樓。(3)日本的建筑學(xué)界強調(diào)IB就是高功能大樓,是方便有效地利用現(xiàn)代信息與通信設(shè)備,并利用樓宇自動化技術(shù),具有高度綜合管理功能的大樓。(4)新加坡規(guī)定IB必須有三個條件:一是具有保安、消防與環(huán)境控制等先進的自動控制系統(tǒng),以及自動調(diào)節(jié)大廈的溫度、濕度、燈光等參數(shù)的各種設(shè)施,以創(chuàng)造舒適安全的環(huán)境;二是具有良好的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,使數(shù)據(jù)在大廈內(nèi)進行流通;三是提供足夠的對外通信設(shè)施與能力。(5)我們的認識:IB 是以建筑為平臺,利用系統(tǒng)集成方法,將智能型計算機、通信及信息技術(shù)與建筑藝術(shù)有機結(jié)合,通過對設(shè)備的自動監(jiān)控,對信息資源的管理和對使用者的信息服務(wù)及其與建筑的優(yōu)化組合,所獲得的投資合理,適合信息社會需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活更具人情化的建筑物。  　　2 智能建筑的構(gòu)成和功能  　　(1)樓宇自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)對智能大廈中的暖通、空調(diào)、電力、照明、給排水、消防、電梯、停車場、廢物處理等機電設(shè)備進行綜合協(xié)調(diào)、科學(xué)管理和維護保養(yǎng)。樓宇自動化系統(tǒng)通常包括以下三個子系統(tǒng):建筑物管理子系統(tǒng)、安全保衛(wèi)子系統(tǒng)、能源管理子系統(tǒng)。  　　(2)通信自動化系統(tǒng)。通信網(wǎng)絡(luò)是建筑物的“中樞神經(jīng)”。有各種通信設(shè)備、線路、計算機軟件組成。是傳送話音、數(shù)據(jù)和圖像的基本通信網(wǎng)絡(luò)。包括實現(xiàn)樓層間各種終端、微機、工作站之間通信的樓層局域網(wǎng)、溝通樓群或樓內(nèi)計算機與樓內(nèi)各個局域網(wǎng)間通信聯(lián)系的樓群或樓內(nèi)高速主干網(wǎng)以及公共信息資源網(wǎng)。  　　(3)辦公自動化系統(tǒng)。智能大廈中要處理行政、財務(wù)、商務(wù)、檔案、報表、文件等管理業(yè)務(wù)及安全保衛(wèi)業(yè)務(wù)。  　　(4)智能建筑的系統(tǒng)集成中心。它具有各個智能化系統(tǒng)信息總匯和各類信息綜合管理的功能:①匯集大廈內(nèi)外的各種信息,接口界面要標準化、規(guī)范化、以實現(xiàn)各職能系統(tǒng)之間的信息交換及通信協(xié)議。②對大廈各個職能化系統(tǒng)進行綜合管理;③對大廈內(nèi)各個網(wǎng)絡(luò)進行管理,必須具有很強的信息處理能力及數(shù)據(jù)通信能力。  　　(5)綜合布線系統(tǒng)。它為整個大廈的光電信息傳輸提供技術(shù)標準統(tǒng)一、傳輸介質(zhì)統(tǒng)一、布線結(jié)構(gòu)一致的通道,適應(yīng)多種信息的傳輸,管理配置靈活,維護方便。通常由工作區(qū)子系統(tǒng)、水平布線系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、設(shè)備子系統(tǒng)及大廈室外連接子系統(tǒng)六個部分組成,與傳統(tǒng)的布線系統(tǒng)比較,有著許多的優(yōu)越性,主要表現(xiàn)為它的兼容性、開放性、先進性和經(jīng)濟性。  　　3 智能建筑產(chǎn)生的背景  　　20世紀科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的巨大變化。白領(lǐng)階層的增加,人們對辦公環(huán)境的好壞也愈加重視。依賴于大量享有高薪的辦公人員提供服務(wù)而運行的經(jīng)濟,無法承受辦公費用高漲而功率低的狀態(tài)。這一矛盾必然要由適用于信息化社會的手段來處理。智能建筑的產(chǎn)生為解決這一問題展開了廣闊前景,尤其是其通信及辦公自動化系統(tǒng),大大提高了辦公效率。20世紀80年代以后,由于高技術(shù)的沖擊,給一些發(fā)展中國家的經(jīng)濟帶來了活力,同時也面臨著基礎(chǔ)設(shè)施落后和獎金匱乏等問題,這就出現(xiàn)了一些原來由政府投資的交通、通信等項目,向民間和國外開放,出現(xiàn)了“建筑—經(jīng)營—轉(zhuǎn)讓”方式。1984年美日通信和電信業(yè)開始改革并全面開放、大幅度自由化。尤其是20世紀90年代冷戰(zhàn)結(jié)束,大批高技術(shù)軍工企業(yè)實現(xiàn)“軍轉(zhuǎn)民”,使得信息技術(shù)市場上出現(xiàn)如火如荼的競爭格局。所有這些都為信息社會的完善和智能建筑的出現(xiàn)創(chuàng)造了社會條件。 　　4 智能建筑的發(fā)展趨勢  　　在信息社會中,人們對于現(xiàn)代建筑的概念也在發(fā)生變化,傳統(tǒng)建筑提供的服務(wù)已遠遠不能滿足現(xiàn)代社會和工作環(huán)境等方面的要求。智能大廈的出現(xiàn),使得一幢幢樓變成一個小社會,其內(nèi)部有眾多的小公司,各種商業(yè)的活動行為要求數(shù)以兆計的信息和控制指令進出整座大廈。智能大廈把建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理等基本要素以及它們之間內(nèi)在聯(lián)系進行優(yōu)化組合,從而提供一個投資合理、高效、舒適、便利的環(huán)境。由于經(jīng)濟的發(fā)展和社會的信息化,“智能大廈”這一術(shù)語逐漸在建筑業(yè)流行起來,在國內(nèi)的樓宇建設(shè)中正流行一股“智能化”的熱潮。許多房地產(chǎn)商在廣告宣傳時,將其大名必冠以“智能化”或“5A甲級智能大廈”。但大廈的“智能化”并不僅僅是建設(shè)一個簡單的綜合布線系統(tǒng),更不是時髦的頭銜能隨便加在自己頭上。我們必須對智能大廈有一個全面、綜合、深入的認識,這對于設(shè)計者、使用者乃至發(fā)展商都是非常重要的。智能大廈發(fā)展史,是一個從監(jiān)控到管理的發(fā)展過程,也是樓宇設(shè)備監(jiān)控的演變史。早期的超高層大樓一般設(shè)備非常多,諸如空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、停車場系統(tǒng)等各種專業(yè)系統(tǒng)同時共存。操作和控制這些系統(tǒng),僅靠中央臨近室很難實現(xiàn)。20世紀80年代,微電腦技術(shù)的崛起再加上信號傳統(tǒng)技術(shù)的進步,基本上實現(xiàn)了所有設(shè)備都可以顯示于大樓內(nèi)的中央監(jiān)控室,并且較容易地進行操作和管理,從而提高了效率。1984年,美國康涅狄格州的哈特福市將一幢舊金融大廈進行了改造,建成了稱之為(City Place)的大廈,從此誕生了世界公認的第一座智能大廈。它是時代發(fā)展和國際競爭的產(chǎn)物;為了適應(yīng)信息時代的要求,各高科技公司,紛紛建成或改建具有高科技裝備的高科技 大樓(HI-Tech.Building),如美國國家安全局和五角大樓等;同時,高科技公司為了增強自身的應(yīng)變能力,也對辦公或研究環(huán)境進行了創(chuàng)新和改進。日本第一次引進智能大樓的概念。近十年來建成了野村證券大廈、安田大廈、KDD通信大廈、NEC總公司大樓 、ARK森大樓、本田青山大樓。日本是對IB進行全面的綜合研究并提出有關(guān)理論和進行實踐的最具代表性的國家之一。1995年底日本還成立了國家智能建筑專業(yè)委員會。據(jù)有關(guān)估測,美國的智能大廈將超萬幢,日本和泰國新建大廈中的60%為智能大廈。美國也宣稱1995年以后要大幅度增加智能大廈的比例。中國的第一座智能大廈被認為是北京的發(fā)展大廈。此后 ,相繼建成了一批準智能大廈如深圳的地王大廈、北京西客站等,上海證券大廈的智能建筑的全部弱電工程由美國一家工程公司承包?？傊?進入20世紀90年代以后,智能大廈蓬勃發(fā)展,步美、日之后塵,法國、瑞典,英國等歐洲國家以及香港、新加坡等地的智能大廈如雨后春筍般地出現(xiàn)。  　　未來的智能建筑發(fā)展將體現(xiàn)如下顯著特征:(1)多學(xué)科、多技術(shù)相互滲透。如虛擬現(xiàn)實、人工智能、生物電子工程、仿生學(xué)、生態(tài)學(xué)等新技術(shù),使智能建筑有新的功能。(2)多個系統(tǒng)的相互交叉融合。智能大廈的三個系統(tǒng)不久就可以結(jié)合一個系統(tǒng)。(3)智能大廈群體化;未來將發(fā)展智能化建筑群。進一步實現(xiàn)智能化城市和國家。(4)智能建筑是可持續(xù)發(fā)展的建筑、其內(nèi)涵:高功能建筑、綠色建筑、健康建筑、生態(tài)建筑。  　　智能建筑將成為建筑革命的先聲,成為21世紀的重要產(chǎn)業(yè)部門,并進而帶動其它行業(yè)的發(fā)展,乃至成為一個國家科學(xué)技術(shù)與文化發(fā)展水平的重要標志。