智慧城里的智能建筑：科技與建筑的完美融合

1、智慧城里的智能建筑：科技與建筑的完美融合城市，離不開建筑；智慧城市，缺不了智能建筑。在近年來備受關(guān)注的“智慧城市”出現(xiàn)之前，20世紀(jì)80年代，“智能建筑”便于美國(guó)誕生。1984年，美國(guó)聯(lián)合科技集團(tuán)的公司在康涅狄格州哈特福德市建成了世界上第一座智能大廈，它是由一座舊金融大廈改建而成的都市大廈。在這座38層高，總建筑面積達(dá)十萬(wàn)多平方米的建筑里，客戶不必添置設(shè)備，便可獲得語(yǔ)言通訊、文字處理、電子郵件、市場(chǎng)行情信息、科學(xué)計(jì)算和情報(bào)資料檢索等服務(wù)。在中國(guó)大陸，第一幢智能大廈是1989年建成并投入使用的北京發(fā)展大廈。1986年智能建筑被列為國(guó)家“七五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，由中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所承擔(dān)的軟課

2、題智能化辦公大樓可行性研究立項(xiàng)，該項(xiàng)目1991年通過鑒定。1992年中國(guó)進(jìn)入了智能大廈的高速發(fā)展階段，其發(fā)展速度和規(guī)模在世界上絕無僅有。智能建筑是信息時(shí)代的產(chǎn)物，是現(xiàn)代建筑與高科技的完美結(jié)合。它是以建筑為平臺(tái)，利用系統(tǒng)集成方法，將智能型計(jì)算機(jī)、通信及信息技術(shù)與建筑藝術(shù)有機(jī)結(jié)合，通過對(duì)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控，對(duì)信息資源的管理和對(duì)使用者的信息服務(wù)及其與建筑的優(yōu)化組合，所獲得的更具人性的建筑物。它為人們的生活提供了的是安全、舒適、環(huán)保、便捷和高效生活、辦公環(huán)境，凝聚的是人類的智慧。廣闊的市場(chǎng)：2020年全球智能建筑市場(chǎng)或超5萬(wàn)億元最近，日經(jīng)BP清潔技術(shù)研究所對(duì)日本3·11海嘯后智能建筑的世界市場(chǎng)和

3、今后的發(fā)展趨勢(shì)做了調(diào)查。結(jié)果顯示，智能建筑的世界市場(chǎng)規(guī)模將急速增長(zhǎng)，從2010年到2015年，規(guī)模將從1萬(wàn)億日元(約合人民幣818億元)增至約22萬(wàn)億日元，到2020年可達(dá)65萬(wàn)億日元（約合人民幣5.4萬(wàn)億元）。全球智能建筑市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)(數(shù)據(jù)：日經(jīng)BP社)從國(guó)家和地域來看，中國(guó)是最大的市場(chǎng)。預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)的市場(chǎng)規(guī)模將占全世界的1/3以上，約合24萬(wàn)億日元。雖然受地震影響日本人的節(jié)電意識(shí)變強(qiáng)，但日本市場(chǎng)2020年達(dá)到的5萬(wàn)億日元的市場(chǎng)規(guī)模僅占不到中國(guó)市場(chǎng)的1/4?？萍寂c建筑完美融合人類誕生以來，一直在不遺余力地改善自身的居住條件。在人類文明進(jìn)入信息時(shí)代的今天，“房子”已經(jīng)不僅僅限于居住，

4、它已經(jīng)成為生活、工作、學(xué)習(xí)、娛樂的場(chǎng)所。運(yùn)籌帷幄之中，決勝千里之外，足不出戶可知世界要聞，手不提筆就能完成設(shè)計(jì)、研發(fā)、電子交易，這已經(jīng)在智能建筑中成為現(xiàn)實(shí)。智能樓宇中宜人的生活環(huán)境，節(jié)能運(yùn)行，現(xiàn)代化的辦公與通信條件，使人類可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。美國(guó)智能建筑學(xué)會(huì)定義“智能建筑”是將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、運(yùn)營(yíng)及其相互聯(lián)系全面綜合，達(dá)到最佳組合，所獲得的高效率、高功能和高舒適性的大樓。在日本，則突出智能建筑是高功能大樓，可以方便有效地利用現(xiàn)代信息和通信設(shè)備，采用樓宇自動(dòng)化技術(shù)，具有高度綜合管理功能。新加坡則規(guī)定智能大廈必須具備3個(gè)條件：一是具備安保、消防和環(huán)境控制等先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)樓

5、宇內(nèi)的溫度、濕度、燈光，創(chuàng)造舒適安全的環(huán)境；二是具有良好的通信網(wǎng)絡(luò)，能夠使數(shù)據(jù)在樓宇內(nèi)進(jìn)行流通；三是可以提供足夠的對(duì)外通信能力。智能建筑是社會(huì)信息化的產(chǎn)物，是跨學(xué)科和高技術(shù)的集成，大量高新技術(shù)競(jìng)相在此應(yīng)用，可視電話、多媒體、網(wǎng)絡(luò)通信、智能安保、環(huán)境控制這些已不陌生，未來的信息高速公路、能量無管線傳輸這些最前沿的技術(shù)也會(huì)逐漸投入應(yīng)用。智能建筑又稱3A建筑，是BSA(Building Automation System)建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)，OAS(Office Automation System)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，SCS(Structured Cabling System)結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的結(jié)合。

6、有些智能建筑把火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制(FA, Fire Automation)與樓宇自動(dòng)化分開，把它作為一個(gè)獨(dú)立的部分，有些智能建筑具有獨(dú)立的安全防范自動(dòng)化（SA Security Automation)系統(tǒng)，這樣就構(gòu)成了“5A”。有大腦和神經(jīng)的房子智能建筑是理想的辦公場(chǎng)所，能幫助人們學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，節(jié)約更多的能源，完成更多高難度的科研與設(shè)計(jì)，更及時(shí)全面地進(jìn)行商業(yè)交易，使人們獲益更多。進(jìn)入信息時(shí)代后，人類的腦力勞動(dòng)急劇增加，很多人長(zhǎng)期生活、工作、學(xué)習(xí)在大廈中，辦公室變成了第二個(gè)“家”，對(duì)辦公環(huán)境質(zhì)量的追求達(dá)到了空前的程度。例如說大廈的空氣環(huán)境問題，現(xiàn)在很多大廈的中央空調(diào)系統(tǒng)不符合衛(wèi)生要求，往往

7、成為傳播疾病的媒介。國(guó)外把引致居住者頭痛、精神萎靡不振，甚至頻繁生病的大樓稱為患有“樓宇綜合病”的大廈。而智能建筑首先要確保安全和健康，它擁有智能化的防火和安保系統(tǒng)，它的空調(diào)系統(tǒng)可以檢測(cè)出空氣中的污染物含量，并自動(dòng)消毒。智能大廈對(duì)溫度、濕度、光照都加以自動(dòng)調(diào)節(jié)，甚至控制色彩、背景音和氣味，使人們像在家中一樣心情舒暢。現(xiàn)代化的商業(yè)建筑，其空調(diào)和照明系統(tǒng)約占大廈總能耗的70%。在滿足使用者對(duì)環(huán)境要求的前提下，智能大廈可以植入高新科技，提高對(duì)于可循環(huán)利用資源的比例，盡可能利用自然光和大量熱量(或冷量)來調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，最大限度地減少能源消耗。智能大廈可以按照日歷上確定的程序，區(qū)分“工作”與“非工作”時(shí)

8、間，對(duì)室內(nèi)環(huán)境實(shí)行不同標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)控制，下班后自動(dòng)降低室內(nèi)照明和溫度濕度控制標(biāo)準(zhǔn)，利用自動(dòng)控制技術(shù)，最大限度地節(jié)約能源。智能建筑要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具備智能功能，除支持3A功能外，必須是開放式、大跨度的框架結(jié)構(gòu)，允許用戶快速地改變建筑物的使用功能或者重新規(guī)劃建筑平面。室內(nèi)辦公所必需的通訊和電力供應(yīng)也具有很大的靈活性，通過結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)，只要改變跳接線，就可以快速改變插座功能，像變程控電話為計(jì)算機(jī)通信接口。智能建筑的靈活性可以在一天內(nèi)就使得你的辦公環(huán)境面目一新。保姆、保安、還是保健顧問？智能建筑是適應(yīng)信息化需要的產(chǎn)物。在發(fā)達(dá)國(guó)家，經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)迫使樓宇開發(fā)商和房地產(chǎn)投資商積極興建這類建筑。美國(guó)的第

9、一座智能大廈因?yàn)楫?dāng)時(shí)的普通寫字樓過剩，出租率低，投資進(jìn)行智能化改建之后，租金提高了20%，但客戶反而增加了?，F(xiàn)在日本大公司新建的辦公樓都屬于智能建筑，其舒適的環(huán)境、先進(jìn)的辦公設(shè)施，適應(yīng)了商業(yè)化的需要。在國(guó)外，智能建筑已經(jīng)獲得巨大發(fā)展，人們開始認(rèn)識(shí)到公共建筑智能化的必要，出現(xiàn)了智能型寫字樓、辦公樓、綜合樓，廣泛用于商業(yè)、工業(yè)、交通、科研、醫(yī)院和政府辦公等場(chǎng)合?，F(xiàn)在，隨著智能建筑迅速的縱橫發(fā)展，不僅是局限于在商業(yè)建筑，在人們的生活住房方面，智能建筑也取得了長(zhǎng)足發(fā)展。越來越多的單身貴族和職業(yè)女性無暇處理家務(wù)，為適應(yīng)這種社會(huì)發(fā)展的需求，智能住宅應(yīng)運(yùn)而生。通過自動(dòng)防火、門禁系統(tǒng)保證安全，通過中央監(jiān)控系統(tǒng)

10、保證家庭環(huán)境的健康和舒適，通過各種電子網(wǎng)絡(luò)提供了便捷的通訊手段，使通訊、咨詢和社會(huì)服務(wù)實(shí)現(xiàn)智能化。使用多媒體技術(shù)，提供了學(xué)習(xí)、娛樂與工作的良好環(huán)境。家務(wù)勞動(dòng)完全自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)烹調(diào)、電器的自動(dòng)節(jié)能運(yùn)行和自動(dòng)計(jì)費(fèi)。智能建筑能使商品咨詢與購(gòu)物足不出戶，人們可以在自我檢測(cè)健康狀況的同時(shí)，與外部醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行診斷和預(yù)防。在智能住宅中系統(tǒng)可以人工模擬空氣流動(dòng)、日照、氣味、鳥鳴，使人如同置身于大自然之中。智能建筑范圍的擴(kuò)大和數(shù)量的增加，必然引起城市建設(shè)規(guī)劃的變革，從智能街區(qū)到智慧城市，最終“智慧的地球”應(yīng)運(yùn)而生。新熱點(diǎn)：智能化居住小區(qū)從智能建筑的發(fā)展歷史中，可見美國(guó)、日本、中國(guó)等國(guó)家最早的智能建筑都是辦

11、公大樓。相對(duì)于智能辦公樓，智能居住小區(qū)可謂智能建筑的新熱點(diǎn)。10年前，國(guó)家建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)辦公室對(duì)于智能化小區(qū)提出了一個(gè)基本概念：“住宅小區(qū)智能化是利用4C（即計(jì)算機(jī)、通信與網(wǎng)絡(luò)、自控和IC卡），通過有效的傳輸網(wǎng)絡(luò)，將多元的信息服務(wù)與管理、物業(yè)管理與安防、住宅智能化集成，為住宅小區(qū)的服務(wù)與管理提供高技術(shù)的智能化手段，以期實(shí)現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)與管理，提供安全舒適的家居環(huán)境”。近年來，智能化居住小區(qū)發(fā)展非常迅速，目前在大城市幾乎所有新建的居住小區(qū)都對(duì)智能化提出了要求，隨著住宅建設(shè)的發(fā)展，對(duì)智能化、數(shù)字化的需求愈來愈高。家庭電器數(shù)量和品種的日益增多，電視、電話的普及，計(jì)算機(jī)的普及以及網(wǎng)絡(luò)的開通，相對(duì)

12、智能辦公樓而言，智能小區(qū)尚屬起步階段，在網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通之后，住戶更多著眼在網(wǎng)絡(luò)所提供的現(xiàn)實(shí)功能。按照智能小區(qū)的總體目標(biāo)進(jìn)行分解，小區(qū)智能化系統(tǒng)可具體分解成以下幾個(gè)主要系統(tǒng)：安全防范系統(tǒng)、信息通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、物業(yè)管理與監(jiān)控系統(tǒng)。具體包括門禁系統(tǒng)、小區(qū)對(duì)講系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、小區(qū)遠(yuǎn)程三表抄送系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、電視系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、廣播應(yīng)急系統(tǒng)等。智能小區(qū)的建設(shè)絕不僅是其硬件的設(shè)置，如社區(qū)布線、接入網(wǎng)、節(jié)點(diǎn)建設(shè)等等，還要注意網(wǎng)絡(luò)接通后的信息資源建設(shè)和提供的服務(wù)功能建設(shè)，如網(wǎng)上購(gòu)物、網(wǎng)上醫(yī)療、保健咨詢、網(wǎng)上教育、生活顧問等。在倡導(dǎo)低碳的今天，綠色節(jié)能智能化小區(qū)是智能建筑的趁勢(shì)，符合“安全、舒適、方便、節(jié)能、環(huán)保

13、”原則的智能化小區(qū)更易受到人們的青睞。綠色智能建筑是建筑業(yè)的發(fā)展方向 建筑向節(jié)能、綠色智能化方向發(fā)展是建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念的大勢(shì)所趨，也是中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨的重要任務(wù)。2005年，國(guó)家智能建筑有了一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)，2005年建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，自始國(guó)內(nèi)和國(guó)際都吹響了green的號(hào)角。2006年，我國(guó)頒布了綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，指出，“綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材），保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑?！敝悄芙ㄖ褪且粋€(gè)實(shí)現(xiàn)綠色建筑總目標(biāo)的手段或工具。要完成綠色建筑的總目標(biāo)，必須要輔之以智能建筑相關(guān)的功能，特

14、別是有關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制、建筑設(shè)備等樓宇控制相關(guān)技術(shù)。沒有相關(guān)的技術(shù)，綠色建筑的許多功能就難以實(shí)現(xiàn)。智能建筑是綠色建筑的技術(shù)支撐，綠色、舒適、高效是智能建筑的目標(biāo)。在今年5月廣州舉行的“綠色智能建筑聯(lián)盟”籌備會(huì)議中，聯(lián)盟的主要發(fā)起人之一楊達(dá)華在會(huì)議上指出：“生態(tài)環(huán)境惡化問題，已經(jīng)成為全球性關(guān)注的焦點(diǎn)問題，綠色智能建筑的本質(zhì)就是構(gòu)建人與自然的和諧，要控制環(huán)境污染，通過構(gòu)化和推進(jìn)綠色智能建筑將為改善生態(tài)環(huán)境起到很好的作用，綠色智能建筑是建筑業(yè)發(fā)展的根本方向?！比瞬攀侵悄芙ㄖI(yè)發(fā)展第一要素我們都知道，智能建筑是高科技的產(chǎn)物，智能建筑學(xué)科是多學(xué)科的交叉和融匯，行業(yè)發(fā)展的前途取決于各個(gè)層次的專業(yè)人

15、才。高等學(xué)校智能建筑指導(dǎo)小組組長(zhǎng)、北京林業(yè)大學(xué)教授壽大云曾經(jīng)在訪談中指出：“對(duì)中國(guó)智能建筑現(xiàn)狀的調(diào)查表明，定位于智能型的建筑，其智能化系統(tǒng)的開通率、無故障運(yùn)行率、節(jié)能增效的實(shí)際情況與預(yù)期的要求有較大差距。產(chǎn)生這些問題的主要原因之一是缺乏各個(gè)層次的智能建筑設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、運(yùn)行管理的專業(yè)化人才?！痹谒磥?，目前通過學(xué)歷教育培養(yǎng)的智能建筑專業(yè)人才，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。堅(jiān)持多元化的人才培養(yǎng)模式，才能滿足智能建筑行業(yè)不斷快速發(fā)展的需求。智能建筑發(fā)展需要標(biāo)準(zhǔn)化全國(guó)智能建筑及居住區(qū)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（簡(jiǎn)稱“智標(biāo)委”）主任委員李錚表示：在智標(biāo)委”的努力下，我國(guó)制定了多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但這些標(biāo)準(zhǔn)還有

16、很多不足之處。比如，相關(guān)課題研究工作只集中在個(gè)別領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)之間的協(xié)調(diào)性有待加強(qiáng)；一些標(biāo)準(zhǔn)的制定實(shí)施還不能充分滿足智能建筑市場(chǎng)的發(fā)展需要，特別是智能建筑領(lǐng)域的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)還比較缺乏。 除了標(biāo)準(zhǔn)不完善之外，標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)情況也不甚理想。在我國(guó)東部和沿海發(fā)達(dá)地區(qū)，智能建筑規(guī)模大、系統(tǒng)多、業(yè)主對(duì)工程的要求也比較高，促使不少技術(shù)人員在操作時(shí)，努力提高技術(shù)水平、嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。但是，在經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的中西部地區(qū)，智能建筑的項(xiàng)目數(shù)量、技術(shù)隊(duì)伍實(shí)力比較弱，很多地區(qū)的智能化發(fā)展水平還處于初級(jí)階段。 對(duì)此現(xiàn)狀，李錚表示：智能建筑已經(jīng)被國(guó)家列為了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的可靠支撐。在這一發(fā)展規(guī)劃的推動(dòng)下，“智標(biāo)委”將結(jié)合國(guó)家總體政策方向，