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中图分类号:TU855 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)08-0171-02
1. 智能建筑的功能体系
目前国内人们对智能建筑的概念还不是很清晰,什么是智能建筑,智能建筑能给人们的生活带来哪些方便,以及智能建筑的未来发展趋势。对智能建筑的简单的理解是,利用当今的电子技术将建筑内每套住户与物业管理等等联系起来,快捷高效的超值服务与管理为每一位住户提供安全舒适的家居环境。随着我国的经济的不但提升,建筑行业高速的发展,人们生活水平的不断提高。人们对生活质量的要求也不断的提高,智能化的建筑也悄无声息的进入了我们的生活。方便,快捷,舒适成为人们对建筑的要求。
上世纪八十年代末智能建筑走入我国的市场,早期的智能建筑出现在高级酒店和有特殊需要的工业建筑。当时由于我国的经济水平比较薄弱,科技不发达,主要是从国外引进技术和设备。当时普及程度并不高,但是这一项技术让我国很多建筑设计单位、电子产品生产供应商以及业内专家产生了很大的兴趣,在这种兴趣下,他们不但努力,勇于探索创新,而今智能建筑在我国并不是什么罕见的事情。然而与国外相比我国智能化建筑的发展就是小巫见大巫了。
我国智能楼宇的外观和设计不尽相同,但是智能楼宇的核心体系和大体结构以及运用的原理大体相同。利用在楼栋中综合布线来与各种终端设备的连接,然后利用计算机系统对整栋大楼实时监控,实现整个楼栋的高度智吗,能化。许多子系统的相互连接组成整体的整个智能系统,楼宇自动化系统、通信自动化系统和办公自动化系统是现在智能化系统的最基本的三个子系统有。联外还有专门机构来管理消防系统和保安系统,这个机构对系统的要求要比其它系统更加严格的管理。防火自动化系统和安全保卫自动化系统相比其他系统要更重要,这两个系统直接影响到住户的人生何财产安全。信息通信系统、办公自动化系统、系统集成中心、设备管理自动化系统、防火自动化系统和安全保卫自动化系统以及楼栋的综合布线组成当代楼宇的智能系统。
在我国的智能建筑正在高速发展,在经济发达地区智能建筑的发展趋势更快。智能建筑在质上发生了很大的飞跃从原来建筑物中很基本的弱电系统到现在的无线电系统,然而对智能建筑的管理缺乏专业人从而导致智能建筑在当前的建设和发展中出现了不少问题。
2.智能建筑的发展的关键技术
2.1智能建筑的发展有两方面的关键技术,分别为软件方面和硬件方面
软件方面技术的关键在于各方面对智能系统的控制,遇到紧急请苦熬的处理,因此我们要注意:
(1)高度重视系统的故障,定期要对系统进行维护检修,如果发现突发状况,应该及时的处理和维修。
(2)随着社会的发展,人们对现在建筑功能呢个的要求,因此我们需要不断开发升级智能建筑的功能让智能建筑的功能变得更为完善。
(3)在智能建筑中的系统管理员要对系统监进行维护,以及对系统时时监控,如发生可以情况,建筑内业主的东西要盗贼正在进行偷盗,要及时处理,保证户主的利益。
(4)我们要录用懂技术,能够运用技术的人才,这样才能完成系统监控,和系统开发这一块的工作。同时我们要做好人才培养工作,让更多懂技术的人才进入这个行业。
2.2智能系统硬的方面需注意的问题
(1)选择高质量,高标准的,高科技,最新的能够升级的设备,不要选用上市很久的,即将淘汰了的设备。
(2)在暗转设备时要合理的布置,不能让控制系统的,监控系统等的设备安置在很容易被破坏的位置。
(3)对消防控制系统的消防喷头的安置要呢个让其能够以最短的时间感应到火灾的发生,同时喷水灭火,对于安全系统,要在能够及时的报警解决安全问题。
3. 智能建筑在未来发展的趋势
我国社会在高速发展下,随着科技的突飞猛进,随着各种高科技的电子产品的出行以及新型材料的出现以及运用,这给智能建筑的发展带来了很多优势,在今后智能建筑的发展形式将会越来越好。
建筑智能的化系统作为信息技术产物,在未来将会随着信息技术迅猛发展而发生深刻变化。随着我国的国际地位的提高,相应的技术水平和管理水平以及运用性能的提升,这样我国将会一步一步的和国际高科技接轨,必然会对建筑智能化系统的管理方式相应进行调整。这些优势将会促进建筑智能化系统的变革和发展,主要的变革和发展有: 建筑智能化系统的体系结构将会随着信息技术的进步而进步;建筑智能化系统发展的障碍将会随着管理制度的变革而消除;随着科技的发展,和技术的改造,人们对智能系统的新要求,智能系统要重新规划和调整对建筑智能化系统的功能、作用和服务方式。
将来智能建筑的发展速度随着智能建筑的技术基础和制度保障逐步完善一步步加快,来满足人们对新时代见着的要求。在欧洲有许多家科学研究机构和学术机构共同发表了题为“智能建筑在欧洲” 的实施概要咨询文件,他们以欧洲智能建筑组织的名义要求以智能建筑金字塔的图形来实施概要, 智能建筑的发展过程和发展方向得到来哦形象地描述了。从智能建筑的系统构成来看,集成化,多元化将会是智能建筑的发展趋势。
4.未来智能建筑的前景预测
为了人们能够体验高科技产品带来的好处,以及跟好的去享受生活,学习以及工作的乐趣,在未来来智能化系统将会运用到我国很多建筑上面,它将体现在各行各业。
4.1医院
存储信息和运处速度上远非人脑可比的电脑在诊断和处理能力有巨大的潜力,智能化医院利用计算机网络等系统给病人进行诊断治疗,如果遇到系统内没有的病情,远方的专家会利用系统网络进行远程会诊。医用网络里的数据库给患者器官移植带来了巨大的资源信息,同时在医学研究和医学教育等方面正在发挥巨大作用。据说目前有几家类似的医院,病人通过一系列的电脑检查,电脑系统就会判断出患者的病情。
4.2学校
目现在很多学校出现智能化学校的雏形开始了网络教学,主要用电化教学和多媒体教学的手段 。随着社会的发展,时代的进步,以及资源的的综合利用,在今后社会的发展中 ,智能系统在学校的运用将会成为教育建筑美好景观。虽然我国有很多学在网络教学实现得比较好,运用了很多高科技的设备,但我国的教育只限制在学校。国外有很多孩子在家就可以通过互联网来上课,这解决了许多偏远地区的孩子上学难的问题。这也是我国今后智能化教育的发展模式,让学生可以通过互联网来上课。
4.3智能化公寓
今后小区的住宅里的将会安装各种信息设备,构成新型智能化公寓,通过网络系统将住宅与用户的手机等移动通讯设备联系起来 。无论我们走到哪里,我们对自己的房子进行监控,这样保证自身的财产安全。并且沃恩还可以通过智能系统,对家里的设备进行控制,比如我们在准备回家还未到家时,我们可控制这些设备进行一些工作,如煮饭,开空调等等,这样我们一会到家里就可以享受到温馨。还有该系统可以为我们提供很多服务,点餐,防火防盗等等。今后的智能公寓就会朝着安全,方便,舒适,美观方向发展,为我们的生活提供更多的方便。
4.4办公楼
作为一名员工,你总是因为堵车以及其他的原因而错过了一些重要的会议,以及重要的业务;作为一位老板你总是担心你的员工偷懒,办不好事,或者办事不让你满意,在提拔员工时看不到该员工的亮点等等。今后随着智能建筑的发展智能系统的升级,你可以坐在车里就可以参加你的会议,老板可以通过调查体统的数据就可以知道哪位员工的表现出色。有时一些细小的工作就可以直接交给系统来运行处理。
5.结语
智能化的建筑将会在我们的生活中变得越来越常见,他会悄悄的走进我们的生活,而我们却生活在其中没有发现它的存在。以上只列举部分智能化的建筑及发展趋势,智能建筑在人们的生活之中将会越来越常见。
参考文献
[1]徐兴声.智能建筑建设中的模糊概念辨析工程设计CAD 及自动化,1997(5).
[2]失津津等.我国智能建筑的发展趋势及对策.工程设计CAD及自动化,1998(4).
[3]寿大云等.我国智能建筑的现状、问题及对策.建筑学报,1997(6)
[4]林贤光.智能建筑与建筑.工程设计CAD及自动化,1997 (1)
中国智能建筑行业经历了从无到有、从小到大,从依赖进口到自主研发乃至出口海外的发展历程。十年间,建筑更智能,城市更宜居。行业发生了翻天覆地的变化,实现了立足建筑、面向城市,立足国内、面向国际的跨越式发展.在信息时代之前的建筑中,灯的开关是手动的,水龙头需要人手去拧才能开,空调需要人通过拨盘去调整。随着数字化生存的到来,建筑物变得智能,甚至是更加智能。开始时,只是,灯光改为自动控制。随着自动化程度的提高,我们发现洗手间的水龙头是自动的,马桶是自动冲水的,不论外部环境的温度如何变化,建筑物内部的温度和湿度都可以自动保持在让人舒适的水平。而完成这一切的过程,都是自动化的,不需要人的干预。也许在不久的未来,你的房子会通过DNA识别你,当你接近自己的住所时,会自动为你打开房门。在传统的建筑系统中,建筑物内的温度,供水系统的压力,消防供水系统的压力,都是通过人工方式控制,而在智能建筑中,这一切,都不需要人的干预。操作人员只需要监视系统,处理异常情况。随着数字化方式的冲击发生了改变。在智能建筑中,我们不会再看到防盗门、防盗窗之类的东西。取而代之的则是全天候的监视系统,使得安全防范更加美观,同时也更加安全。除此之外,智能建筑相较于传统建筑更节能,以电梯为例,在智能大厦中,中央控制计算机可以控制大楼的全部电梯。通过数学的优化算法和对大厦电梯日常运行情况的统计分析,中央控制计算机可以优化电梯的停靠楼层,从而节约电梯运行所需要的能耗。美妙的是,这一切都是自动运行,不需要人工干预。
智能建筑还有一个显著的优势,那就是高效的系统维护作用,如供水管道系统出现管道破裂时,维修人员需要一定的时间才能找到破损的部分,从而关闭阀门。在智能大厦中,会在管道的不同位置安装一定数量的传感器,从而缩短了维修人员寻找泄露点的时间。而在未来的智能大厦中,由计算机控制的电磁阀门,可以接受来自水压传感器的数据,自动判断,从而关闭受损的管道。除了让大厦的日常运行更加自动化,更加高效率,在传统的建筑中,人们已经习惯在夜间进入某个房间时随手开灯。在智能大厦中,运动传感器会感测大厦的哪个房间中有人,并自动开启有人房间的照明。我们现在正在使用的普通声控楼梯灯,就是这一系统最原始的雏形。智能建筑除了使人们的生活感到更加舒适,便捷外,在消防应用中也起到了很大的作用。随着超高层建筑越来越多,消防车水炮的高度显然无法满足现代高层建筑的消防需要。因此,在高层建筑中,安装了自动喷淋系统。然而传统的喷淋系统,一旦启动,就会在全楼喷射,而智能大厦的喷淋系统可以根据安装在楼内的传感器传来的数据,决定对大厦的某一个部分进行喷淋,这样减小了用水量,同时减小了大厦的火灾损失。智能建筑通信能力对于现代办公也是极其重要的。智能建筑可以整合,卫星通信(包括电视广播和数据业务),光纤通信。公司之间的业务会谈,可以不再需要面对面的会谈,而是利用由智能建筑提供的通信能力,直接召开电视电话会议。传统的视频通话能力会让人觉得图像清晰度低,通话质量差。这是由于通信系统的带宽不足引起的。然而,智能建筑在设计之初,就是按光纤的思路来设计大厦的通信系统。这使得建筑的通信带宽完全可以满足通信的要求。同时,使得通信的质量大幅度的提高。以视频通话举例来说,智能建筑可以按照1∶1的比例,在屏幕上显示人像,同时观看者不会有任何画面模糊的感觉。采用卫星通信技术克服了光纤受地表影响的束缚。地震时,光纤因为埋在地下,容易受到断裂的影响,而卫星通信则不会,大幅度提高了通信系统的可靠性。
未来智能建筑的前景预测:
1 医院
电脑在诊断和处理能力上有巨大的潜力,智能化医院利用计算机网络等系统给病人进行诊断治疗,如果遇到系统内没有的病情,远方的专家会利用系统网络进行远程会诊。医用网络里的数据库给患者器官移植带来了巨大的资源信息,同时在医学研究和医学教育等方面正在发挥巨大作用。
2 学校
现在很多学校出现智能化学校的雏形开始了网络教学,主要用电化教学和多媒体教学的手段。在我国今后智能化教育的发展模式中,通过开展互联网教学,可以使学生在家里通过互联网就能完成基础的课程。
3 智能化公寓
今后小区的住宅里的将会安装各种信息设备,构成新型智能化公寓,通过网络系统将住宅与用户的手机等移动通讯设备联系起来。无论我们走到哪里,我们对自己的房子进行监控,这样保证自身的财产安全。还可以通过智能系统,对家里的设备进行控制。今后的智能公寓朝着安全、方便、舒适、美观的方向发展,将会为我们的生活提供更多的方便。
4 办公楼
今后,随着智能建筑的发展智能系统的升级,人们可以坐在车里就可以参加自己的会议,老板可以通过调查体统的数据就可以知道哪位员工的表现出色。有时一些细小的工作就可以直接交给系统来运行处理。
关键词:智能建筑 信息化 社会背景 网络 智能化 人性化 舒适 信息服务 安全 服务
1.智能建筑的基础
信息技术使人们的生产、生活等方式发生了巨大变化,表现在:(1)电子商业的出现,包括网上信息服务、电子购物、电子银行和金融服务、网上攻读学位;(2)管理工作的变化;(3) 制造业和经济活动全球化。有了Internet,一个新设备可以在美国设计,中国印刷,俄罗斯制造。
作为人居住和活动场所的建筑物要适应信息化带来的变化,智能建筑的产生和发展是必然趋势。智能建筑是通过配置建筑物内的各个子系统,以综合布线为基础,以计算机网络为桥梁 ,全面实现对通信系统、建筑物内各种设备(空调、共热、给排水、变配电、照明、电梯、 消防、公共安全等)的综合管理。所有这些,从技术上也为智能建筑的产业起到技术上的支撑作用。
2.智能建筑的社会背景
20世纪科学技术的飞速发展,导致产业结构的深刻变化。据日本对各职业的分类,就业人口从事第三产业的职业人数,1955年时,为100万人,占就业总劳动人数的26%;1985年时,为 2800万人,占就业总劳动人数的47%.这表明一个从工业社会中脱胎而出的、新型的信息化时代的到来。信息资源成为社会生产的一种主要资源,成为人类生存和社会进步的重要因素。信息产业的产值成为国民生产总值的主要部分,因而它是一个国家产业,甚至是全球性产业,带有明显的独立和交融特性。
1957年,在美国从事技术、管理、职员等办公室工作的白领人员首次超过蓝领人员。1974年到1984年,美国办公室工作效率增加4%,而同期工业增加100%,农业增加200%.同时办公费 用却以15%速度递增。另一方面,白领阶层的增加,人们对办公环境的好坏也愈加重视。依 赖于大量享有高薪的办公人员提供服务而运行的经济,无法承受办公费用高涨而功率低的状态 .这一矛盾必然要由适用于信息化社会的手段来处理。智能建筑的产生为解决这一问题展开了广阔前景,尤其是其通信及办公自动化系统,大大提高了办公效率。
80年代以后,由于高技术的冲击,给一些发展中国家的经济带来了活力,同时也面临着基础设施落后和奖金匮乏等问题,这就出现了一些原来由政府投资的交通、通信等项目,向民间和国外开放,出现了“建筑—经营—转让”即所谓BOT方式。1984年美日通信和电信业开始 改革并全面开放、大幅度自由化。尤其是90年代冷战结束,大批高技术军工企业实现“军转民”,使得信息技术市场上出现如火如荼的竞争格局。所有这些都为信息社会的完善和智能建筑的出现创造了社会条件。
3.智能建筑的概念及其发展
在信息社会中,人们对于现代建筑的概念也在发生变化,传统建筑提供的服务已远远不能满足现代社会和工作环境等方面的要求。智能大厦(Intelligent Building,以下简单称IB)的出现,使得一幢幢楼就变成一个小社会,其内部有众多的小公司,各种商业的生活行为要求数以兆计的信息和控制指令进出整座大厦。IB把建筑物的结构、系统、服务和管理等基本要 素以及它们之间内在联系进行优化组合,从而提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境 .由于经济的发展和社会的信息化,“智能大厦”这一术语逐渐在建筑业流行起来,在国内的楼宇建设中正流行一股“智能化”的热潮。许多房地产商在广告宣传时,将其大名必冠以“ 智能化”或“5A甲级智能大厦”。但大厦的“智能化”并不仅仅是建设一个简单的综合布线系统,更不是时髦的头衔能随便加在自己头上。我们必须对智能大厦有一个全面、综合、深入的认识,这对于设计者、使用者乃至发展商都是非常重要的。
3.1 智能大厦的沿革。IB的发展史,是一个从监控到管理的发展过程,也是楼宇设备监控的演变史。早期的超高层大楼一般设备非常多,诸如空调系统、给排水系统、变配电系统、保安系统、消防系统、停车场系统等各种专业系统同时共存。操作和控制这些系统,仅靠中央临近室很难实现。80年代,微电脑技术的崛起再加上信号传统技术的进步,基本上实现了所有设备都可以显示于大楼内的中央监控室,并且较容易地进行操作和管理,从而提高了效率 . 1984年,美国康涅狄格州的哈特福市将一幢旧金融大厦进行了改造,建成了称之为(City Pl ace)的大厦(如图1),从此诞生了世界公认的第一座智能大厦。它是时展和国际竞争的产物;为了适应信息时代的要求,各高科技公司,纷纷建成或改建具有高科技装备的高科技 大楼(HI-Tech.Building),如美国国家安全局和五角大楼等;同时,高科技公司为了增强自身的九应变能力,也对办公或研究环境进行了创新和改进。日本第一次引进智能大楼的概念 在1984年的夏天,近十年来建成了野村证券大厦、安田大厦、KDD通信大厦、NEC总公司大楼 、ARK森大楼、本田青山大楼。日本是对IB进行全面的综合研究并提出有关理论和进行实践的最具代表性的国家之一。1995年底日本还成立了国家智能建筑专业委员会。据有关估测 ,美国的智能大厦将超万幢,日本和泰国新建大厦中的60%为智能大厦。美国也宣称1995年 以后要大幅度增加智能大厦的比例。中国的第一座智能大厦被认为是北京的发展大厦。此后 ,相继建成了一批准智能大厦如深圳的地王大厦、北京西客站等,上海证券大厦其智能建筑的全部弱电工程由美国一家工程公司承包。
转贴于
总之,进入90年代以后,智能大厦蓬勃发展,步美、日之后尘,法国、瑞典,英国等欧洲国家以及香港、新加坡等地的智能大厦如雨后春笋般地出现。
3.2 智能大厦的内涵与体系结构。(1)位于华盛顿特区的“智能大厦研究机构”对IB的定义 :“智能大厦是人们通过对建筑物的四个基本要素—结构、系统、服务和管理及其内在关联的最优化分析,提供一个投资合理、效率又高的舒适、温馨、便利的环境。”(2)美国智能建学会(AIBI,American Intelligent Building Institute)定义“智能建筑”是将结构 、系统、服务、运营及其相互联系全面综合,并达到最佳组合,所获得的高效率、高功能与舒适性的大楼。(3)日本的建筑学界强调IB就是高功能大楼,是方便有效地利用现代信息与通信设备,并利用楼宇自动化技术,具有高度综合管理功能的大楼。(4)新加坡规定IB必须有三个条件:一是具有保安、消防与环境控制等先进的自动控制系统,以及自动调节大厦的温度、湿度、灯光等参数的各种设施,以创造舒适安全的环境;二是具有良好的通信网络设施,使数据在大厦内进行流通;三是提供足够的对外通信设施与能力。(5)我们的认识:IB 是以建筑为平台,利用系统集成方法,将智能型计算机、通信及信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,所获得的投资合理,适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活更具人情化的建筑物。
3.3 建筑物的运作综合智能化通常由五个方面组成:
A、建筑功能运作自动化。大型建筑物的运作包含有多种功能系统,如水、电、热力、空调、通讯等等。他们又各有特色,如水又分为生活用水、生活污水、生活热水、生产污水、消防用水、生活及生产废水处理与循环使用、生产及生活污水的处理等。而这些对一座建筑物来说要实现自动控制就十分复杂。所以智能的概念是替人来做出最佳方案并完成其运行。B、建筑物的节能运作。智能建筑的另一使命是降低建筑物各类设备的能耗,延长其使用寿命,提高效率,减少管理人员,求取更高的经济效率。C、通信自动化。利用电信网络、卫星电视和计算机互联网络为大厦提供现代化的信息传递手段。D、办公自动化。E、安全保卫自动化。通过各种摄像、各种感触探测器进行信号采集、分析、处理,并经由机电一体化的设备进行控制保护。
概括地讲,IB是由建筑、CA、OA、BA等四种系统所构成,将它们进行有机性的整和后,以便对办公室的业务处理提供各种高度化的机能,从而达到经济性、机能性、可靠性及安全性的目标。CA、OA与BA系统共同组成了大楼的头脑与神经系统,而建筑系统为三系统的躯体,同时亦为大楼居住者的活动空间。智能建筑是人、信息和工作环境的智慧结合,是建立在建筑设计、行为科学、信息科学、环境科学、社会工程学、系统工程学、人类工程学等各类理论学科之上的交叉应用。智能建筑将成为未来时代建筑的标志。
主要参考文献:
贺业钜等:《建筑历史研究》,中国建筑工业出版社。
《新建筑与流派》,中国建筑工业出版社。
《外国名建筑》,中国建筑工业出版社。
黄绳:《建筑设计新概念》,山东科学技术出版社。
曹伟:《智能建筑及其发展》。
关键词:智能建筑;含义;发展趋势
一、对于智能建筑含义的认识及探讨的必要性
世界上公认的第一幢智能大厦建于1984年1月,我国在90年代初也开始了智能建筑的发展。由于智能建筑的历史较短且处于不断快速发展变化中,到目前为止,世界上尚无公认的智能建筑定义,。
目前世界上主要有两种具有代表性的定义:
一是美国智能建筑学会的定义:通过将建筑物的结构,系统,服务和管理四项基本要求以及他们的内在关系进行优化,来提供一种投资合理,具有高效,舒适和便利环境的建筑物。
另一个是日本智能建筑研究会的观点:智能建筑是指同时具有信息通信,办公自动化服务以及楼宇自动化服务各项功能,并便于智力活动需要的建筑物。
美国和日本这两种定义反映出两国对事物认识角度的不同。前者从智能建筑的功能描述,比较抽象,而后者则从构成角度来认识智能建筑,较为具体,明确。应该说这两个定义各有自己的特色,抽象能够适应技术的发展和变化,具体则便于人们认识和理解。
以上定义总的来说都是力图反映、概括智能建筑现实的发展状况,但都对智能化的本质含义强调不够,对推动行业发展的指导性不足。因为无论哪种建筑物都是供人使用的,而对安全、便捷、舒适、节能、环保、美观等的要求内在的存在于所有建筑的使用要求、建设、设计施工等内容中,并非智能建筑所特有。智能建筑与传统建筑的根本区别在于满足人使用要求的方式和能力的不同,即“智能化”。
伴随着对智能建筑含义的理解的不同,在智能建筑工程建设的实践中也出现了大量的问题,主要表现在投资建设的盲目性和投资效益低下。如:
有的建设项目一提出做弱电系统工程,就要和系统集成、智能建筑联系起来。可建设方又拿不出切实可行的技术规划方案,由集成商在那里做主导意见。
有的建筑物面积大并形成了相关的建筑群,具有很强的综合,本应该具有智能建筑特点的工程,但又往往舍不得投资,只是做几个相对独立的弱电工程来应付。缺少了构成完整的一体化网络管理系统,给今后的楼宇物业的科学管理以及资源的浪费带来很大的遗憾。
有的建设方在考察了相关的工程和听了集成商的一番炒作后,觉得智能建筑很不错,不惜这方面的投资。但在经过使用一段时间后,觉得工程并没有发挥多么好的效益,相反,有时却成了管理者的负担。
存在以上问题的原因是多方面的,但有一点不可否认,那就是在工程的前期工作中,建设方对智能建筑和智能建筑工程及相关概念缺乏清晰的认识,因而无法对工程进行准确定位,进而提出具体可行的智能化工程建设方案,导致投资建设的盲目性和投资效益的低下性。因而准确的理解并清楚智能建筑和智能建筑工程及相关概念是很有必要的。只有这样工程建设的建设、设计、监理、施工、检测等各方才能统一认识,沟通畅通、协调一致,进而提高工程的投资效益,促进智能建筑行业的发展。
笔者尝试结合自己的工程经验和思考从智能建筑的起源、发展历程和趋势及字面含义对智能建筑和智能建筑工程等相关概念进行一下探讨。
二、从智能建筑的起源看智能建筑的含义
智能建筑起源于美国。1984年1月,有美国联合技术公司(UTC)在美国康涅狄格州哈特福德市,将一座旧金融大厦进行改建。它的建成可以说是完成了传统建筑与新兴信息技术相结合的尝试。楼内增添了计算机、程控用户交换机等先进的办公设备以及高速通信线路等基础设施、大楼的客户不必购置设备便可获得语言通信、文字处理、电子邮件传递、市场行情查询、情报资料检索、科学计算等服务。此外,大楼内的暖通、给排水、消防、保安、供配电、照明交通等系统均由计算机控制,实现了自动化综合管理,使用户感到更加舒适、方便和安全,引起了世人的关注。智能建筑这一名称从此出现。
从智能建筑的起源,我们可以看出,世界上第一座智能建筑的实质是将信息技术与建筑技术结合,在传统建筑的基础上采用了大量的自动化系统,使得大楼客户获取服务和大楼管理人员对大楼的管理实现了自动化。这一特征也从智能建筑的发展过程中得以体现。
三、再从智能建筑的字面意思分析智能建筑的含义
单从字面意思看,智能建筑的含义应为“智能化建筑”,包括智能化和建筑两方面含义,现在分别从智能和建筑两方面来阐述“智能建筑”的含义。
(一)智能。
智能首先是一个心理学概念,指人的智慧和行动能力。而智能化是这样一种技术,它能够代替人从事部分复杂的脑力劳动。建筑智能化就是说使建筑像人一样拥有人工智能能够代替人类从事部分复杂的脑力劳动、满足业主对建筑的需求。智能化建筑应该拥有人工智能、主动、友好的与人沟通的人-建筑界面。建筑不再是被动的物体。智能建筑应该拥有类似人类智能的感知、记忆、回忆、思维、语言、行为的能力。
(二)再谈建筑。
在这里,建筑即指建筑物,建筑物是人造的、相对于地面固定的、有一定存在时间的、且是人们要么为了其形象、要么为了其空间使用的物体。它往往都具备人能居住和活动的稳定空间,是人造自然的主体。无论哪种建筑物,其目的都是为了供人们生活居住、工作学习、娱乐和从事生产使用。安全、便捷、舒适、节能、环保、美观等是人们对所有建筑物的共同要求。
综合“智能”和“建筑”两者的含义,智能建筑的含义如下:
智能建筑是具备人工智能,能够智能化地实现和提高安全、便捷、舒适、节能、环保、美观等要求的建筑物。
四、综上所述得出智能建筑的含义
结合智能建筑概念的由来、发展历史和字面含义笔者以为可以对智能建筑的含义这样理解:
智能建筑:通过信息技术、自动控制技术、人工智能技术等与建筑技术的结合,使传统建筑具备人工智能,能够智能化地实现安全、便捷、舒适、节能、环保、美观等要求的建筑物。
五、智能建筑的发展趋势及畅想
智能建筑是智能化技术与传统建筑技术的结合的产物,它不断吸取当代最先进的科学技术成果,不断提高建筑物的自动化和智能化水平,越来越高地满足人类对建筑物的使用需求。它的不断发展将为传统建筑带来一场革命。它将极大地改变传统建筑、结构、装饰、安装等工程的形态。
可以预见,随着将来智能化技术的发展,建筑的智能水平必将不断提高,智能建筑的具体功能和内容也会随之不断地变化。智能建筑的发展趋势就是建筑物不断模仿、接近人类智能的发展过程。最终智能建筑应该是一个能满足人类高级需求、有着良好的人与建筑物的沟通界面和强大功能、类似于高级智能机器人的物体。人类的居住生活质量也将得到极大的提高。
【关键词】物联网智能建筑应用 发展趋势
中图分类号:G267 文献标识码:A 文章编号:
物联网能将无处不在的末端设备和设施,通过各种无线、有线的或长或短距离的通讯网络实现互联互通。在内网(Intranet)、专网(Extranet)或互联网(Inte rnet)环境下,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。
融现代建筑技术与通信网络技术等高科技于一体的智能建筑悄然兴起,智能大厦、智能小区已经遍布世界各地,其发展势头十分迅猛。而目前方兴未艾的物联网技术因其各种特性,引入到智能建筑中,必将是一个重要的发展方向。
一、物联网概述
通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物件与互联网连接起来进行信息交换和通讯服务,曾称“传感网”。实现智能化设备定位、跟踪、监控和管理等功能的一种网络.使物理基础设施和IT基础设施融为一体的网络。
1、从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网识别物体、采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。
2、网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。
3、应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口。它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。物联网的行业特性主要体现在其应用领域内,目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试,某些行业已经积累一些成功的案例。
二、物联网对智能建筑发展的影响
物联网对智能建筑技术影响无处不在。设备经过传感器联网技术遍及大部分子系统。可以说:很多子系统已经是准物联弼形态或已经是物联网形态。什么叫物联网形态。有三个方面内容,一部分是传感器联网,一部分是互联网的协议栈,一部分是设备网站。现在很多子系统可以说已经是物联网形态。例如智能家居、建筑设备监控、安防、一卡通、电子配线架、远传抄表、专业应用等系统。智能建筑设备传感器联网方式有以下几种:单向,双向,单路,多路等,设备间无直接互动,直接互动。智能建筑中的家居网连接了家电、安防、窗帘、远传抄表。这个通信网络可以是无线,可以是电力载波,也可以是以太网等等。整个家居里面必须要有智能家居控制器来控制这些设备的联网。每个家里面有一个智能家居控制器以后,到小区里可以通过以太网跟住户连接起来,住户也可以反馈自己家里一些情况。要么就是移动通信网,要么就是以太网。
三、智能建筑具备的条件以及发展
智能建筑必须具备以下四个条件:一是一套先进的楼宇设备控制系统,以营造一种温馨、回归大自然的生活环境。二是一套结构化布线系统,将整座大楼或整个小区的数据通信、语音通信、多媒体通信融为一体。三是一个现代化的通讯系统,以满足现代信息社会高效率的工作需求。四是一个对大楼的强电设备和弱电系统进行统一监视和管理的系统集成平台,为住户提供良好的物业管理和一流服务。
我国智能建筑的起步较晚,但近几年来,在北京、上海、广州等大城市,相继建起了具有相当水平的智能建筑。智能建筑是一个国家的综合国力和科技水平的具体体现之一,目前世界各国都在加大力度发展智能建筑,中国也把智能建筑的建设纳入了重要的议程。权威专家认为,网络技术、视频技术、通信技术等新技术的发展,使未来智能建筑正朝着集约化、系统化、标准化的方向发展,绿色、环保、节能是智能建筑发展的主流方向,另外,在智能建筑的建设中,应避免重技术、轻管理。重硬轻软的情况,创造出以人为中心的数字化的高效家居及办公环境。
智能建筑与物联网的融合
1、智能建筑应该是一个信息采集基站。无论人类的生活形态如何发展变化,建筑总是实物装、运、卸、存的基本平台。实物大多数的产生、变化也发生在建筑空间中。因此,采集实物数据是智能建筑必需具备的功能。虽然还无法预料今后的传感技术和数据交互会如何发展,但是,基本的有线连接和无线通信模式是不会变的。因此,在智能建筑的综合布线、组网设计中,应该在所有实物可能停留、通过、变化的位置预留有线或者无线的信息接入端点。此外,在采集的同时还必须保证监控数据与实物的一致性,并对实物所有可能存放、通过的空间和出入口无盲点地进行视频监视。通过全面的视频监控系统,对数据采集过程和实物流通过程进行监视与记录,验证和保证实物与数据之间的一致性。
2、智能建筑应该是物联网信息交互枢纽。智能建筑中应该保障无线网络与有线网络的交互畅通。无论无线网或者有线网都包含了建筑物内自身的局域网与建筑外的广域网两部分。除了一般的信息交互功能外,更需要保证信息管理网络、地理信息系统与实时监控网络这些不同网络、数据库之间的集成交互。
五、在建筑行业中的应用
1、系统的架构:建筑节能综合服务平台从管理架构分为两层,节能服务中心平台以及部署在各个建筑的节能管理系统,相互之间以网络技术连接。
主要功能是完成本建筑的分项能耗数据采集、公示,同时监视暖通空洞、照明、电梯、等耗能系统的运行状况,既可以独立运行,也可以向上级节能服务平台传递实时能耗数据。
六、在应用领域的未来
在建筑智能化领域,物联网的技术将会对其产生变革性的深远影响,将改变现有建筑智能化技术和产品的基本架构,且使建筑智能化实现系统大融合。
在可预见的2—3年内,现有建筑智能化以“5A”
智能建筑物联网网络平台在传统以太网技术简单、易于部署和成本低廉的基础上,加入了可靠性、可管理等元素,使得其适应于智能建筑物联网部署和应用。其能较好地解决智能建筑物联网平台建筑过程中低成本和高效率的困难,是一项十分有前途的技术。
参考文献:
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二、智能建筑的简介 智能建筑(intelligent building,ib)是采用计算机技术对建筑物内的设备进行自动控制和管理并向用户提供信息和通信服务的一种新型建筑。其内涵主要如下:
1. 电力供应与控制系统:保证有充分、安全、可靠的电力来源,以及对各种高压配电、低压配电、备用电源检测与管理;
2.照明控制与管理系统:智能建筑对照明的要求是根据人的需要进行调节,不浪费能源;
3.空调系统的检测与控制系统:除使用户感到舒适以外,特别要注意节约能源以及室内通风的数量和质量;
4.给排水系统的检测与控制系统:保证水的卫生,节约用水,重视水的重要利用以及污水处理;
5.交通运输系统的管理:对电梯群实行计算机群控.达到优化传送和节约能源的目的,对进出的汽车进行自动化管理;
6.防灾系统的监视与控制:对火灾及煤气进行准确检测、自动报警、自动启动消防设备,确保人身
安全;
7.防盗系统的监视与控制:利用自动监视、自动记录、自动控制、自动识别、自动报警等先进手段来防止偷盗和暴力发生;
8.物业管理:做到自动计量、自动操作并自动检测房屋和各种设备的老化情况;
9.信息网络:借助于先进的办公设备将信息的生成、传输、接受、保存等处理过程加以完成,从而免去人的手工劳动;
10.先进的通讯手段:智能建筑的通讯手段是以数字专用交换机为中心,在建筑内部,与程控电话系统、电视会议系统.可视电话、电子邮件、无线寻呼、信息检索、多媒体声像服务系统等联结接,对外与局域网、广域网、卫星通讯联接,通过国际计算机通讯网络与世界各地相联系,实现智能建筑内外两方面快捷的通讯联系。
三、三网融合后智能建筑的发展 在不久的将来,智能化建筑系统会成为一种基础设施,提供安防报警、消防报警、物业管理、远程抄表、电子商务、网上娱乐、远程教育、远程医疗、视频点播、信息查询、通讯交流等增值业务,成为一个具有投资价值服务系统。 可以预见, 智能化建筑系统在三网融合的推进下有广阔的发展前景:
1、逐步走向数字化、网络化。智能建筑各系统的接口实行标准化,用计算机网络等信息通信网将各个终端和各种设施连接起来,共享数据资源。配有计算机、电视电话、公用设施的控制系统和安全控制系统的标准化接口,把分散独立的系统综合为一体。系统间信息交互,使各种系统功能的有机结合成为可能。
2、提供更好的人机界面,便于操作。改善智能建筑与人的关系,为创造和改进环境的舒适性充分发挥作用,建造有高度人情味的生态及文化价值。
3、多种系统相互交叉融合。在数字技术广泛应用的背景下,计算机、电器、电信行业出现相互渗透、相互融合的现象。多学科、多技术的渗透,新技术的应用,使智能建筑有了新的功能。 4、建筑智能化系统趋于可持续发展,使智能建筑具有节能、无污水、无污物、无废气、无电磁污染的绿色建筑,能创造安全、无隐患、无信息病毒、健康、高效、和谐、健康的生态环境。
四、三网融合下智能建筑的注意事项 1、时刻关注三网融合的动向。三网融合自身的发展对智能建筑的发展是举足轻重的。电信、计算机及广播电视三大网络的融合速度和方式决定了智能建筑的空间和支持力度,法规和标准的制定成为三网融合的焦点。同时,也要充分考虑到三网络既得利益者和准入者之间的博弈。
2、牢记智能建筑的本质:建筑中各种智能化系统存在的必要性在于他们能否满足人们各种需要,要树立以人为本的思想。
3、要充分应用当今的信息技术,加强国际间的学术交流。智能建筑是信息技术发展的产物,当今宽带网络技术、智能卡技术以及移动通信技术发展迅速,建筑智能化也应该顺应信息技术的发展,利用这些技术来解决智能建筑中的问题,把这些技术作为智能建筑的技术基础。要认真、全面的了解和学习国际上先进的技术,加强国际间的学术交流,赶上国际技术发展的步伐。
4、智能建筑应该是利用信息技术来提升建筑的服务功能、管理功能和安全功能,不同类型、不同档次、不同地区的建筑应该有不同的解决方案和相应配置,应该根据人们的需求对市场进行细分和优化,并为此制定出可以满足不同需要的建筑智能化发展道路。
5、智能化水平的高低与建筑的设计、施工、运营、服务等方面息息相关。智能建筑的出现对建筑设计,施工和管理提出了新的更高的要求,建筑工程有其自身的规律和其深刻的技术内涵和管理内涵。既有系统各自的技术要求和应用特点,又有各系统之间的内在联系和外部连接;各系统既有先进性和适用性,又有各自的特殊性和协调性。只有遵循工程规律、遵守工程规范、符合设计要求、严格工程验收、保证工程质量,才能做出好的工程。
参考文献:
[1]方建松.智能建筑结构的分析及其发展[j].建筑与工程.2008(6)
[2]张晓明.智能建筑的发展与展望[j].建筑科学.2008(13).
【关键词】智能建筑;高效舒适;楼宇自控;发展趋势
引言
自从1984年美国建成世界上第一座智能建筑,这一名词就立刻得到世界各国的认同。目前,由于建筑智能化的概念越来越宽广,各个国家对其内涵的描述也各有侧重,本文将从以下几个方面对其进行浅析。
1 智能建筑的定义
智能建筑是智能化了的建筑,就是具有了智能性质或状态的建筑。
智能建筑的概念,在20世纪末诞生于美国。第一幢智能大厦于1984年在美国哈特•福德(Hart Ford)市建成,随后,在欧、美、日及世界各地蓬勃发展;我国于90年代才起步,但迅猛发展势头令世人瞩目。
智能建筑系指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通讯技术、信息技术与建筑技术有机结合,通过对设备的自动监控、对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,所获得的投资合理,适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。智能建筑是社会信息化与经济国际化的必然产物;是多学科、高新技术的巧妙集成;也是综合经济实力的象征。大量高新技术竞相在此应用,多功能可视电话、多媒体技术、电子邮件、卫星通讯、计算机国际通讯网络、智能保安与环境控制已不陌生;未来的信息高速公路,能量无管线传输等最尖端的高科技也会在这片沃土上扎根成长。因此,为保持定义的严谨,不宜对设备与技术限制得太具体。
2 智能建筑的特点
像电子计算机技术得以高速发展和广泛应用一样,智能建筑不是少数人的杜撰,而是适应发展经济和改善生活条件的必然产物。进入信息时代以后,人们的脑力劳动急剧增加,相当多的人长期生活、学习与工作均在大厦中,办公室变成第二个“家”,因而,对办公环境与物质文明的追求达到了空前的程度。除要求舒适宜人的生活环境外,更要求具备现代化的办公与通讯环境,真正做到足不出户,可知国内外政治、经济、科技与文化领域的最新信息;手不提笔,便可利用上述情报,完成科研、设计,甚至重大的国际商贸交易。概括讲,智能建筑的优点如下:
2.1 创造了安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的办公环境。现在,不少大厦的中央空调系统不符合卫生要求,往往成为传播疾病的媒介。而智能建筑首先确保安全和健康,其防火与保安系统均已智能化;其空调系统能监测出空气中的有害污染物含量,并能自动消毒,使之成为“安全健康大厦”。智能大厦对温度、湿度、照度均加以自动调节,甚至控制色彩、背景声音与味道,使人们像在家里一样心情舒畅,从而能大大提高工作效率。
2.2 节能。在满足使用者对环境要求的前提下,智能大厦应通过其“智慧”,尽可能利用自然光和大气冷或热量来调节环境,以最大限度减少能量消耗。按事先在日历上确定的程度,区分“工作”与“非工作”时间,对室内环境实施不同标准的自动控制,下班后自动降低室内照度与温湿度控制标准,已成为智能大厦的基本功能。利用最新技术,最大限度地节省能源是智能建筑的主要特点之一,其经济性也是该类建筑得以迅速推广的重要原因。
2.3 能满足多种用户对不同环境功能的要求。智能建筑要求其建筑结构设计必须具有智能功能,除支持3A(或5A)功能的实现外,必须是开放式、大跨度框架结构,允许用户迅速而方便地改变建筑物的使用功能或重新规划建筑平面。室内办公所必需的通讯与电力供应也具有极大的灵活性,通过结构化综合布线系统,在室内分布着多种标准化的弱电与强电插座,只要改变跳接线,就可快速改变插座功能,如变程控电话为计算机通讯接口等。综上所述,智能建筑的灵活性与机动性极强,一天之内,使你的办公环境面目一新已不足为奇。
2.4 现代化的通讯手段与办公条件。在智能建筑中,用户通过国际直拨电话、可视电话、电子邮件、声音邮件、电视会议、信息检索与统计分析等多种手段,可及时获得全球性金融商业情报、科技情报及各种数据库系统中的最新信息;通过国际计算机通讯网络,可以随时与世界各地的企业或机构进行商贸等各种业务工作。空前的高速度,大大有利于决策与竞争,这就是现代化公司或机构竞相租用或购买智能大厦的原因。
3 智能建筑的适用范围
在国外,智能建筑已获得巨大发展,开始人们只认识到大型公共建筑智能化的必要性,故出现智能型写字楼、办公楼与综合楼等,并广泛用于商业、工业、交通、科研、政府办公与医院等场合。今日,智能建筑以其强劲的生命力与突出的经济效率,迅速向纵横发展。在发达国家,愈来愈多的单身贵族与职业妇女置身竞争而无暇处理家务,为适应这种社会发展的需要,智能住宅应运而生。其主要特点是:
通过自动防火、门禁与防盗系统保证安全性;通过中央监控系统保证家庭环境的健康与舒适;通过24小时电子信箱、国际直拨电话与计算机通讯网络系统,提供了与国内、外及时快速通信的手段,使通讯、咨询与社会服务实现智能化;应用多媒体等高技术,提供了学习、娱乐与工作良好的环境,并实现了自动管理家务。家务劳动完全自动化,自动烹调、水电煤气自动节能运行与自动计费,商品咨询与购物不出门。学习靠电脑,医护也靠电脑,自我检测健康状况的同时,与外部医疗机构联网进行诊断与预防。在智能住宅中,可以人工模拟空气流动、日照、风雨声与鸟鸣,使人置身于大自然中。
4 我国智能建筑的发展趋势
自改革开放以来,随着我国市场经济规律的需求以及城乡居民的物质生活水平不断提高,越来越紧迫地要求智能建筑和智能化小区的规划、建设、投资、管理具有较高的水平,因此无论是设计单位、产品供应商还是建筑开发商都应以系统工程的科学管理方法面对日益发展的智能建筑市场。随着智能建筑范围的扩大与数量的增加,必然导致城市建设规划的变革,智能街区、智能城市在不远的未来必将提上日程。
虽然近年来,我国的智能建筑已取得了长足的发展,但同发达国家相比,无论从设计理念还是实施管理都不够完善、成熟,还存在着诸多问题,主要表现在设计意图跟不上用户的需求,建设投资思路保守,工程建设水平不高,工程质量不能令人满意。如某些开发商只将智能建筑做为卖点炒作,片面的考虑成本降低而不去深刻地剖析用户的实际需求,跟不上科技进步的步伐,甚至因投资资金、系统整合等原因无法竣工,导致工程延期、投资浪费;有的智能建筑虽然已投入使用,但智能化的功能名存实亡,不能正常工作。以上种种原因造成相当大的一部分智能化系统不能实现预期的目标,导致大量人力、物力的浪费。
因此,与普通建筑相比,智能建筑对设计、施工和管理提出了新的更高的要求。智能建筑的出现促使大量的电信信息、自动化、工业控制等产业迅速介入,但只是掌握了新产品和新技术不等于能做好智能建筑工程。智能建筑包涵着深刻的技术内涵和管理内涵,既有系统各自的技术要求和应用特点,又有各系统之间的内在联系和外部连接;各系统既有先进性和适用性,又有各自的特殊性和协调性。只有遵循工程规律、遵守工程规范、符合设计要求、严格工程验收、保证工程质量,才能做出好的工程。
另外,目前我国颁布的《建筑节能智能化技术导则》、《居住小区智能化系统建设要点与技术导则》等标准及规范,仅对智能建筑、智能化小区的设计与施工起到指导和导向作用。但在建筑智能化系统研制方面,我国还缺少相关的技术标淮与规范,导致国内的建筑智能系统大都采用国外进口的产品。因此,应制定并颁布适合我国同情的建筑智能化标准,以指导我国建筑智能化技术的正确发展。
总之,智能建筑有着广阔的发展前途和深远的发展潜力,它不仅给人们带来了许多意想不到的便利之处,更顺应了科技进步、可持续发展的需要,只有将设计、施工、验收、管理等各环节有机地紧密结合起来,使建筑物具有智能的“大脑”将是一个不朽的建筑主题。
参考文献:
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[2]沈时迪. 国际上生态智能建筑发展趋势[J]. 住宅产业,2009(07)
[3]李旭. 智能建筑浅谈[J]. 中国科技信息,2005(07)
[4]黄久松. 中国智能建筑行业发展思考[J]. 智能建筑,2006(04)
关键词:智能化;技术;现状;发展趋势
Abstract: with the development of economy, people's living environment demand safe, efficient, comfortable, arises at the historic moment of the intelligent building technology is now widely used in all kinds of buildings in our country, it is the collection of architectural technology, computer technology, automation technology, communication technology and system integration technology for the integration of an emerging but technology development is very rapid.
Keywords: intelligent; Technology; The status quo; Development trend
中图分类号:TU-098.6文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、我国智能化建筑的发展现状
我国对智能建筑的最大贡献是住宅小区智能化建设。在上世纪末在中国开展的住宅小区建设是中国独有的现象,在住宅小区应用信息技术主要是为住户提供先进的管理手段,安全的居住环境和便捷的通信娱乐工具。这和以公共建筑如酒店、写字楼、医院、体育馆等为主的智能大厦有很大的不同,住宅小区智能化正是信息化社会,人们改变生活方式的一个重要体现。 推动智能化住宅小区建设的主角是电信运行商,他们试图通过投资建设一个到达各家各户的宽带网络,为生活和工作在这些建筑内的人们提供各种人们需要的智能化信息服务业务,用户通过这个网络接受和传送各种语音、数据和视频信号,满足人们信息交流、安全保障、环境监测和物业管理的需要。以此网络开展各种增值服务如:安防报警、紧急呼救、远程抄表、电子商务、网上娱乐、视频点播、远程教育、远程医疗以及其他各种数据传输和通信业务等,并以这些增值服务来回收投资。目前虽然还有人对这种发展建筑智能化的思路持怀疑态度,但建筑智能化已成为房地产行业最热门的话题。更重要的是他将会改变人们进行建筑智能化建设的技术路线和运作模式,也许这标志着智能化已经突破一般意义上的建筑范畴,而逐渐延伸至整个城市、整个社会中应用。 建设部住宅产业促进中心于1999年底颁布了《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》(试行稿),导则计划用5年时间,组织实施全国智能化住宅小区系统示范工程,以此带动和促进我国智能化住宅小区建设,以适应21世纪现代居住生活的需要。信息产业部于2001年出台了《关于开放用户驻地网运营市场试点工作的通知》及《关于开放宽带用户驻地网运营市场的框架意见》。将在13个城市首先开展宽带用户驻地网运营市场开放、管理试点工作。摸索出行之有效的管理办法、技术标准,进而在全国推广,进一步推进中国的宽带建设。
二、建筑智能化技术的发展趋势
随着科技发展和经济的全球化趋势,企业间的竞争加剧,现场总线技术标准必将趋向统一,楼宇自动化系统中的现场总线通信协议也必然随之趋于统一。BACnet标准在我国将得到广泛应用。同时,以太网络技术由于其协议完全开放、成本低,随着研究工作不断深入,设备的以太网络接口技术的成熟,工业以太网在楼宇自动化领域将得到广泛应用。
目前,楼宇自动化系统的应用主要集中在建筑公共资源中,主要包括供配电、照明、空调与冷热源、给排水、电梯自控、安防、消防、综合保安、车库管理、自动抄表等子系统。随着网络技术应用的不断深入,安全、舒适、节能、快捷的工作生活环境的内涵不断丰富,楼宇自动化系统的研究将进一步深入,范围也将进一步扩展,将扩展到家庭生活空间。各种以太网络接口的研究将推动家用电器的网络化使得家居自动化有可能成为楼宇自动化系统集成的一个子系统。
随着楼宇智能化技术的发展特别是以太网技术在楼宇自动化系统中的应用,传统的“3A”说法将淡化,系统趋于统一,OAS、CAS、BAS界限将更加模糊。系统集成将更加简便,楼宇智能化系统的成本也将进一步下降。
能源危机已经成为当代的急需解决的问题,也成了当前研究的热点。楼宇智能化系统可对能源进行科学合理的分配达到节能的目的。因此,高效节能也将是楼宇自动化系统发展的重要方向,这其中也包括新能源的利用,如目前的太阳能光伏建筑。如何在智能建筑中利用光伏电能也将是智能楼宇自动化系统研究和发展的一个方向。无线网络可以省去布线,节约资源,在楼宇自控网络系统中也有较大的研究和应用价值。
楼宇自动化系统与网络技术结合紧密,DCS和现场总线在目前楼宇自控系统已经得到应用广泛。工业以太网技术由于其全开放、成本低、带宽高、稳定性和可靠性高、应用广泛、共享资源丰富等优点将成为楼宇自控系统研究应用的热点。家居自动化、家用智能电器的网络化在不久的将来也将进入楼宇自动化控制系统的研究应用领域。节能研究、新能源开发利用、无线网络等技术在智能楼宇领域的应用也将成为楼宇自动化系统的重要研究方向。
在新世纪智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术、数据卫星通信技术、双向电视传输技术等等,都将会有更加深入广泛地具体发展应用。
21世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术、探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。“可持续发展技术”才是21世纪智能建筑技术发展的长远大方向。新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、新材料学等等技术发展,正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中,实现人类聚居环境的可持续发展目标。
三、建筑智能化技术发展现存的问题
1.由于智能化建筑不是单一技术、单一设备产品,而是多学科多专业多技术综合运用的整体建筑物业产品。它的技术发展必须要多个行业、多个部门的综合协调同步发展,需要全国统一计划、统一协调、统一对策,而不是各部门、各行业、各环节“各自为战”、“互不协调”、“各自为政”。更不可“分封割据”打乱仗。
2.智能化建筑技术不同于传统技术领域。智能化建筑属新兴的高新技术领域,技术发展还不成熟完善正处在变化极快之中。因此,技术发展政策既需要有远见卓识的前瞻先进性,更需要有深思熟虑的严谨准确性。历史实践已经证明;政府的正确指导行为是技术发展的根本保障,而不准确的指导行为就会导致紊乱、滞后、误解、甚至失误。
3.智能化建筑技术发展要实现产业化而不是仅看作一项应用技术。目前国内智能建筑市场仍由国外技术系统产品设备占主导。要大力扶持鼓励发展国产化的技术产品与系统,技术发展才可能形成国产化产业。当前,不把智能化建筑作为一项产业发展,就要“贻误时机”。
4.技术协调理顺是智能化建筑建设全过程中技术发展质量保证的瓶颈。不仅是智能化各个专业子系统之间的协调,而且更重要的是从工程项目的立项、方案、设计、施工、监理、到验收、物管之间的全程协调。要从体制结构上着手解决事实上存在的“山头”与“门户之见”。当前智能化系统的真正技术监理还是个空白。
5.智能化建筑属交叉学科系统工程,涉及多学科多专业,当前突出存在建筑设计与智能化系统设计严重分离。由于建筑的智能化大大增加了传统工程设计工作的难度及劳动量,而设计费一直未变,不符合按劳付酬原则,直接影响人的极积性与技术发展。
6.目前,我国智能化建筑技术发展政策尚未具体地与单位体制改革相协调、相结合;尚未充分体现出技术政策激励机制。智能化建筑技术发展还未有机地与知识经济时代的技术创新紧密结合;还未深入地与可持续发展战略密切联系。关键是,尚未真正意识到智能化建筑产业是21世纪人类社会进步生产力发展的必然需要。
四、建筑智能化技术的发展对策
为了确保智能化建筑建设整体工程质量,保障投资效益,减少浪费损失,提高智能化建筑技术发展总体水平,有利于技术创新激励,符合可持续发展战略方向,提出以下方面建议:
1.统一抓好智能化建筑领域各类资质管理改革,打破地区和部门的市场封锁与分割,推进设计、施工和监理的资质协调管理。更多地运用市场机制和手段,减少政府行政设定企业资质审批作法,逐步同WTO市场接轨,用个人资格替代单位资质。
2.立即着手建立健全建筑物的智能化系统工程实施的技术监理制度,填补空白,以保障智能化工程质量。智能化系统技术监理工程师必须经过培训、考核取得资格证上岗。
3.智能化建筑建设项目立项申报时,项目建设法人(业主)必须在立项报告(方案说明、项目论证、可行性报告等)中,说明拟建项目中的建筑智能化系统工程的内容,拟达到的功能要求及标准、投资及措施。
4.建设智能化建筑是一项投资巨额的系统工程。为了减少决策或抉择的失误,必须把技术咨询列入工程必须要有的法定规范程序,贯彻于工程过程始终。
5.建筑的智能化必然要求建筑设计与之相适应。建筑设计必须要与智能化系统总体规划协调同步,建筑环境平台必须能足够支撑建筑的智能化。兴建智能化建筑必须要建筑设计与智能化系统集成,紧密协同、整体规划、细致管理、精心实施。
6.智能化建筑的总体规划必须着重考虑到要适应21世纪信息化社会环境发展的需要。以便全面规划、分期实现,既符合当前实际、又能满足未来发展。
7.系统集成的本质就是最优化综合统筹设计。建筑智能化建设的全过程,不只是从单一的设备供应出发来考虑,而必须以整个建筑物的结构、系统、服务及管理四个方面出发综合(集成)来考虑。
8.传统工程设计单位的专业技术结构构成,已远不能适应知识经济时代建筑智能化系统工程设计的技术创新系统的需要。工程设计单位必须及时调整相应专业结构,更新充实智能化高技术相关专业的技术力量。
9.按照“引进、消化、发展、创新”的方针,要大力加强对开放式互操作性系统技术的研究。特别要对国外先进技术的深入分析了解,要组织力量投入。
结语
在新世纪之初,切实正确地制定“十五”计划编制产业技术发展政策,对于中国智能化建筑技术发展战略全局极其重要。要充分广泛征求听取各方面专家意见,要搞“五湖四海”集思广益。正如建设部俞正声部长近年曾指出的:“建设中的很多失误是不听专家的意见造成的”。
参考文献
1.建筑智能化系统 ,清华大学出版社 ,2009年11月出版
关键词:建筑智能化;未来;环保
Abstract:The intelligent building in this sunrise industry in the 21st century will certainly be able to step into a brilliant and important contribution not only to conserve resources and enhance the management level, as well as to our overall national economic construction, in order to the entire human living environment to call the shots.
Key words: intelligent building; the future; environmental
中图分类号:TU201 文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)
建筑智能化,集成是关键。伴随建筑和房地产市场的持续火爆以及金融危机后国家对扩大内需的硬性需要,对软件、硬件配套共同迅速发展的要求日益提高,在这样的环境下,智能建筑的建设施工企业也要用具有前瞻性的眼光来看待市场与机遇,给设备供应商带来商机的同时,也带来了无形的压力,加之IT巨头们纷纷涌入,给未来的建筑智能化市场带来前所未有的机遇与挑战。
一、背景:
智能建筑的概念,在上世纪末诞生于美国。第一幢智能大厦于1984年在美国哈特福德 (Hartford)市建成。而智能化建筑,在我国90年代才起步,但十几年来随着社会发展,人们对生活水准的要求日益提高,也带来了智能化建筑的迅猛发展。
二、定义:
修订版的国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006) 对智能建筑定义为“以建筑物为平台,兼备信信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。
三、性质:
智能建筑是信息时代的必然产物,建筑物智能化程度随科学技术的发展而逐步提高。当今世界科学技术发展的主要标志是4C技术(即Computer计算机技术、Control控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)。将4C技术综合应用于建筑物之中,在建筑物内建立一个计算机综合网络,使建筑物智能化。4C技术仅仅是智能建筑的结构化和系统化。
智能建筑应当是:“通过对建筑物的4个基本要素,即结构、系统、服务和管理,以及它们之间的内在联系,以最优化的设计, 提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助大厦的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。”
建筑智能化结构是由三大系统组成:楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通信自动化系统(CAS)
四、现状:
目前,国内楼宇建设中流行一股“智能化”热潮,冠以“3A智能建筑”“5A智能大厦” 的广告屡见不鲜,而建筑物智能化水平也在逐步提高,智能化建筑的发展可以分成三个阶段:六、七年前的智能建筑只有一些智能功能如消防自控,其它方面的设备根本没有自控。四、五年以前的智能建筑基本具有楼宇、消防、保安等自控功能,计算机为主控机,多采用集中控制方式和DOS操作系统,监视和控制多为简单模式,软件水平较低。近一、二年落成的智能建筑很多都具有较完善的建筑设备自动化(BA)、通讯自动化(CA)和办公自动化(OA)系统简称3A系统。这些系统多以计算机网络为基础,采用集散式甚至分布式控制,监视和控制可以采用精确方式,且有较先进的Windows、OS/2操作系统及中文图形方式界面,软件编程方便,面向对象。可见近年来建筑的智能化水平有长足的发展。
而与此同时,透过国内多数智能建筑我们也能看到建筑智能化存在的一些问题:除了消防、保安等系统的设备有部分国产名牌外,楼宇自控设备则几乎完全被外国产品垄断。调查中用户普遍反映国外产品质量较好,售后服务较完善。楼宇自控产品主要采用美国霍尼维尔、江森、西门子等。
在这样的情况下,2010年,智能建筑业内巨头们可谓相当忙碌。EnerNOC购买了Cogent Energy和eQuilibrium Solutions,同时开始为英国能源供应网络提供需求响应服务;西门子并购了SureGrid;施奈德重拾Vizelia和D5X;而霍尼韦尔购买了Akuacom,同时开始建立其自己的开放性ADR系统(open automated demand response system)。
不仅如此,IT巨头们也想在智能建筑领域分得一杯羹。2010年4月,IBM和江森自控宣布合作,将智能软件介入了智能建筑的综合解决方案中。两家公司联合宣布,这个项目将由公司、目标政府、科研机构、商业地产巨头和工业企业共同完成。
在两家巨头合作初始,IBM就宣布:“IBM的新建筑解决方案以Tivoli软件和资产管理软件(Maximo asset management software)为基础,可在机械系统未按预期规格要求运行时立即向现场操作人员发出警报。”IBM称这一举措将有效提高建筑物的可靠性,缩短响应时间。
同时,江森自控也在新闻通稿中表示,会将其EnNet软件,整合到IBM的软件产品中,以此来共同构架建筑系统、业务系统和智能电网技术。
除了巨头们,打算在这一行业雄起的还有无数的中小企业。GreentechMedia预测:“在欧美市场,一些中小型企业将成倍增长。
以上这些情况,也从侧面反映出智能建筑领域的未来,集成才是关键!
五、趋势
智能化建筑在我国兴起不过十多年时间,它的发展势头方兴未艾。作为一种新事物、新技术,它一直处于不断的飞跃与变化之中。按照老眼光,人们很少把建筑这样的典型传统行业与信息化联系在一起,但事实上,随着建筑行业的飞速发展,智能化的建筑环境已经成为一个必须的要素。国内已建成超过千座的智能化建筑,用于建筑智能化的投资比重从最初占建筑总投资的5%增长到现在的10%,甚至个别典型项目达到15%左右的份量。智能建筑也由发展初期的独立系统逐步向综合平台控制迈进,国内目前已出现了北京中关村数字园区、武汉经济技术开发区数字化工程等一批与世界先进科技水平同步的智能建筑群,还有的地方建成了集办公、居住、商用、厂房等多种建筑物群为一体的数字化街区,使单体的智能建筑走向建筑群的智能化、数字化。回顾智能建筑的发展历程,可以发现,它是一个由独立体系向综合体系过渡的过程,是由高成本向低成本转化的过程,是由复杂化向简约化迈进的过程。1、独立系统造成信息孤岛现象智能建筑系统涵盖的内容相当广泛。当前智能建筑涉及到的不同子系统已达二十多个,包括楼宇自控、安防系统、消防报警系统、门禁系统、公共广播等等,而这些系统在智能化初期基本都是单独建设,采取相对独立的技术路线、系统设备和控制软件。这样使软硬件之间、系统与系统之间、以及系统运行与实际管理之间相互分割,造成资源浪费,形成了一个个信息孤岛,难以适应客户综合监控与集中管理的要求。由于各个系统的进货渠道不同,设备型号不统一,所以维护成本较高,更换配件困难,不少系统使用过新鲜期后,就被束之高阁,成为对外宣传时的一种摆设,丧失了其本来的作用。更有一些开发商为了制造卖点,不考虑项目的特点及用户的实际需求,盲目追求脱离实际的智能化设施,反而造成适得其反的结果。例如,设置外窗红外保护装置,在使用中需要布防及撤防操作,对于别墅等不是经常有人居住的项目非常适合,而对于一般公寓、老年公寓等项目就不一定适合,操作不慎将引起误报,反而增添了许多麻烦。2、集成管理是智能化成熟期的表现智能建筑系统发展成熟的重要标志是标准化和模块化,这是实现不同生产厂家产品互相兼容、具有互换性和互操作性的重要保证。产品的标准化和模块化使用户有了更多的选择余地。也为建立各个智能系统的综合管理平台提供了可行的基础。于是,具有统一软件平台,以信息管理为基础,以整合应用为目的的智能建筑集成管理系统(IBMS)应运而生。智能集成管理系统就是把不同功能、不同技术、不同厂商、不同要求、不同操作平台,不同接口的不同设施和系统,用统一的系统平台连接起来,协同动作,实现一体化智能管理。国内著名智能厂商正是基于智能建筑整合应用市场的发展态势,推出了IBS智能建筑信息管理平台产品,它是建筑智能化行业趋势与先进的IT信息化技术相融合的产物。以IBS智能建筑集成管理平台为例,它具备以下几个突出特点:(1)采用领先技术,搭建开放架构。作为贯通的智能建筑集成管理平台,要求在技术上必须采用符合开放、标准化的主流技术,才能确保系统的先进性。(2)功能全面,安全可靠。全面的功能模块,确保满足管理者和用户的各种个性化需求:用户界面可定制,保证了系统界面友好、直观;一站式登录避免了繁琐的资格审查;系统具有丰富的决策支持功能,用户可以根据系统提供的预案灵活地定制系统联动;具备丰富的选装门户程序模块。(3)低投入、高收益,降低运营成本。智能建筑集成管理平台是一个可供智能建筑集成商二次开发的行业应用平台。它融合了国内厂商多年的智能建筑行业经验,因此适用性和贴近性更好。它使得其他各种智能建筑方面的集成商可以在一个统一的平台下开发应用,从而形成一个良性发展的智能建筑产业链。由于以上几点,管理水平的提高是必然的。智能建筑的高层管理人员能够更快、更准确、更具体地了解整个建筑的运行情况和故障信息,监督故障处理,避免传统的逐级上报可能造成的延误。平台应提供灵活的模式,整合在一起的各个独立子系统,消除信息孤岛现象。另外,立体绿化智能建筑是未来智能的发展趋势。席卷全球的生态环境问题为居住建筑绿色概念的兴起提供了背景,同时绿色居住建筑也是人类实现可持续发展的基础环节。在当今的住宅设计中,生态居住区的提法已逐渐成为房地产业的一大卖点,它似乎能满足人们追求更高生活品质的需求,特别是各种具有异国风情的居住区更是被炒得火热,不可否认,这样的主题口号有一定的商业价值,也不否认这也是消费者精神方面的某种向往。不难看出,无论住区冠以什么样的主题,它都要以人为本,以人亲近大自然为出发点。任何的主题都是以绿化为基础,只有绿色才是永远的主题。在未来居住区,电脑智能化系统控制着建筑技术功能,包括内部气温的调节、供暖、防晒、照明,装在墙上和屋顶的太阳能提供植物和人们的部分能源,最大限度地减少能耗,最大限度地发挥住宅的生态效应。可见,利用智能系统来构筑未来的立体绿化生态住宅,倡导一种绿色建筑文化,住宅建筑才能真正成为具有一定自控能力的绿色建筑。