現代智能建筑發展趨勢探析工學論文

　　摘要:詳盡的解釋了智能建筑的定義、結構、功能。展望未來,智能建筑將成為建筑革命的先聲,成為21世紀的重要產業部門,并帶動其它行業的發展,乃至成為一個國家科學技術與文化發展水平的重要標志。

　　關鍵詞:智能建筑;信息化;社會背景;網絡

　　1 現代智能建筑概述

　　信息技術使人們的生產、生活等方式發生了巨大變化,作為人居住和活動場所的建筑物要適應信息化帶來的變化,智能建筑的產生和發展是必然趨勢。智能大廈的內涵有如下定義:(1)位于華盛頓特區的“智能大廈研究機構”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—結構、系統、服務和管理及其內在關聯的最優化分析,提供一個投資合理、效率又高的舒適、溫馨、便利的環境。”(2)美國智能建學會(AIBI,American Intelligent Building Institute)定義“智能建筑”是將結構 、系統、服務、運營及其相互聯系全面綜合,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)日本的建筑學界強調IB就是高功能大樓,是方便有效地利用現代信息與通信設備,并利用樓宇自動化技術,具有高度綜合管理功能的大樓。(4)新加坡規定IB必須有三個條件:一是具有保安、消防與環境控制等先進的自動控制系統,以及自動調節大廈的溫度、濕度、燈光等參數的各種設施,以創造舒適安全的環境;二是具有良好的通信網絡設施,使數據在大廈內進行流通;三是提供足夠的對外通信設施與能力。(5)我們的認識:IB 是以建筑為平臺,利用系統集成方法,將智能型計算機、通信及信息技術與建筑藝術有機結合,通過對設備的自動監控,對信息資源的管理和對使用者的信息服務及其與建筑的優化組合,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 智能建筑的構成和功能

　　(1)樓宇自動化系統。該系統對智能大廈中的暖通、空調、電力、照明、給排水、消防、電梯、停車場、廢物處理等機電設備進行綜合協調、科學管理和維護保養。樓宇自動化系統通常包括以下三個子系統:建筑物管理子系統、安全保衛子系統、能源管理子系統。

　　(2)通信自動化系統。通信網絡是建筑物的“中樞神經”。有各種通信設備、線路、計算機軟件組成。是傳送話音、數據和圖像的基本通信網絡。包括實現樓層間各種終端、微機、工作站之間通信的樓層局域網、溝通樓群或樓內計算機與樓內各個局域網間通信聯系的樓群或樓內高速主干網以及公共信息資源網。

　　(3)辦公自動化系統。智能大廈中要處理行政、財務、商務、檔案、報表、文件等管理業務及安全保衛業務。

　　(4)智能建筑的系統集成中心。它具有各個智能化系統信息總匯和各類信息綜合管理的功能:①匯集大廈內外的各種信息,接口界面要標準化、規范化、以實現各職能系統之間的信息交換及通信協議。②對大廈各個職能化系統進行綜合管理;③對大廈內各個網絡進行管理,必須具有很強的信息處理能力及數據通信能力。

　　(5)綜合布線系統。它為整個大廈的光電信息傳輸提供技術標準統一、傳輸介質統一、布線結構一致的通道,適應多種信息的傳輸,管理配置靈活,維護方便。通常由工作區子系統、水平布線系統、垂直干線子系統、管理子系統、設備子系統及大廈室外連接子系統六個部分組成,與傳統的布線系統比較,有著許多的優越性,主要表現為它的兼容性、開放性、先進性和經濟性。

　　3 智能建筑產生的背景

　　20世紀科學技術的飛速發展,導致產業結構的巨大變化。白領階層的增加,人們對辦公環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而運行的經濟,無法承受辦公費用高漲而功率低的狀態。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,大大提高了辦公效率。20世紀80年代以后,由于高技術的沖擊,給一些發展中國家的經濟帶來了活力,同時也面臨著基礎設施落后和獎金匱乏等問題,這就出現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,出現了“建筑—經營—轉讓”方式。1984年美日通信和電信業開始改革并全面開放、大幅度自由化。尤其是20世紀90年代冷戰結束,大批高技術軍工企業實現“軍轉民”,使得信息技術市場上出現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創造了社會條件。 4 智能建筑的發展趨勢

　　在信息社會中,人們對于現代建筑的概念也在發生變化,傳統建筑提供的服務已遠遠不能滿足現代社會和工作環境等方面的要求。智能大廈的出現,使得一幢幢樓變成一個小社會,其內部有眾多的小公司,各種商業的活動行為要求數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構、系統、服務和管理等基本要素以及它們之間內在聯系進行優化組合,從而提供一個投資合理、高效、舒適、便利的環境。由于經濟的發展和社會的信息化,“智能大廈”這一術語逐漸在建筑業流行起來,在國內的樓宇建設中正流行一股“智能化”的熱潮。許多房地產商在廣告宣傳時,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”并不僅僅是建設一個簡單的綜合布線系統,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,這對于設計者、使用者乃至發展商都是非常重要的。智能大廈發展史,是一個從監控到管理的發展過程,也是樓宇設備監控的演變史。早期的超高層大樓一般設備非常多,諸如空調系統、給排水系統、變配電系統、保安系統、消防系統、停車場系統等各種專業系統同時共存。操作和控制這些系統,僅靠中央臨近室很難實現。20世紀80年代,微電腦技術的崛起再加上信號傳統技術的進步,基本上實現了所有設備都可以顯示于大樓內的中央監控室,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。它是時代發展和國際競爭的產物;為了適應信息時代的要求,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變能力,也對辦公或研究環境進行了創新和改進。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委員會。據有關估測,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。總之,進入20世紀90年代以后,智能大廈蓬勃發展,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。

　　未來的智能建筑發展將體現如下顯著特征:(1)多學科、多技術相互滲透。如虛擬現實、人工智能、生物電子工程、仿生學、生態學等新技術,使智能建筑有新的功能。(2)多個系統的相互交叉融合。智能大廈的三個系統不久就可以結合一個系統。(3)智能大廈群體化;未來將發展智能化建筑群。進一步實現智能化城市和國家。(4)智能建筑是可持續發展的建筑、其內涵:高功能建筑、綠色建筑、健康建筑、生態建筑。

　　智能建筑將成為建筑革命的先聲,成為21世紀的重要產業部門,并進而帶動其它行業的發展,乃至成為一個國家科學技術與文化發展水平的重要標志。

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