第1章智能建筑概述

1.1智能建筑的發(fā)展

1.1.1智能建筑的發(fā)展背景不斷發(fā)展的人類社會活動需求是建筑不斷發(fā)展的根本動力，科學(xué)技術(shù)則是實現(xiàn)建筑兩大基本目標——功能與美觀的前提和手段。

人們對建筑在信息交換、安全性、舒適性、便利性和節(jié)能性等諸多方面提出了更高要求。功能的擴展則主要是通過在建筑物內(nèi)采用各種新型建筑設(shè)備來實現(xiàn)。1.1.2世界第一座智能建筑的誕生

智能建筑一語，首次出現(xiàn)于1984年。當(dāng)時，由美國聯(lián)合技術(shù)公司(UTC，UnitedTechnologyCorp．)的一家子公司——聯(lián)合技術(shù)建筑系統(tǒng)公司(UnitedTechnologyBuildingSystemCorp．)在美國康涅狄格州的哈特福德市改建完成了一座名叫CityPlace(都市大廈)的大樓，“智能建筑”出現(xiàn)在其宣傳詞中。

該大樓以當(dāng)時最先進的技術(shù)來控制空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備、防災(zāi)和防盜系統(tǒng)、電梯設(shè)備、通信和辦公自動化設(shè)備等，除可實現(xiàn)舒適性、安全性的辦公環(huán)境外，并具有高效、經(jīng)濟的特點，從此誕生了公認的第一座智能建筑。大樓用戶可獲得語音、文字、數(shù)據(jù)等各類信息服務(wù)，而大樓內(nèi)的空調(diào)、供水、防火防盜、供配電系統(tǒng)均為電腦控制，實現(xiàn)了自動化綜合管理，使用戶感到舒適、方便和安全，引起了世人的注目。

1.1.3國外智能建筑的發(fā)展

自第一座智能大廈誕生后，智能建筑便蓬勃發(fā)展，以美國和日本興建的最多。日本第1次引進智能建筑的概念是在1984年的夏天，10余年來，相繼建成了墅村證券大廈、安田大廈、KDD通信大廈、標致大廈、NEC總公司大樓、東京市政府大廈、文京城市中心、NIT總公司的幕張大廈、東京國際展示場等。在法國、瑞典、英國等歐洲國家和香港、新加坡、馬來西亞等地的智能建筑也方興未艾。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，美國的智能建筑將超過萬幢，1986年日本就新建智能辦公樓面積達89萬m2，占新建辦公樓總面積的6％，到1988年該比例已上升至18％，日本1995年新建的大樓中60％是智能建筑。

1.1.4國外智能住宅與智能小區(qū)的發(fā)展

德國弗勞恩霍夫研究會與11家公司聯(lián)手合作，建成的世界首座樣板“智能住宅”，向人們揭示了未來住宅的前景和計算機技術(shù)發(fā)展的新趨勢。

西班牙隆卡建筑事務(wù)所最近推出一種旋轉(zhuǎn)式公寓住宅

位于美國西雅圖的Reflex通信公司，從1998開始以其獨特的技術(shù)提供網(wǎng)絡(luò)接入及信息訪問等服務(wù)

美國建筑專家巧妙構(gòu)思，研制出一種由計算機控制的旋轉(zhuǎn)房屋

日本科技人員在東京的麻布地區(qū)修建了一座現(xiàn)代化的房屋，以解決與大自然如何協(xié)調(diào)的問題

1.1.5我國智能建筑的發(fā)展

1990年建成的北京發(fā)展大廈(18層)可認為是我國智能建筑的雛形

1995年3月14日，我國工程建設(shè)標準化協(xié)會正式頒布“建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范”

1995年7月，上海華東建筑設(shè)計研究院制訂出“智能建筑設(shè)計標準”，1996年3月被上海市建委批準為上海市地方標準

1997年，建設(shè)部發(fā)布了《建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計管理暫行規(guī)定》。1998年，建設(shè)部發(fā)布了《智能建筑設(shè)計及系統(tǒng)集成資質(zhì)管理規(guī)定》。1999年，我國開始建設(shè)智能住宅小區(qū)。建設(shè)部于1999年12月，發(fā)布了《全國住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建筑要點與技術(shù)導(dǎo)則》。2000年，信息產(chǎn)業(yè)部先后主編了推薦性國家標準《建筑與建筑群布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范(GB／T50311--2000)》和《建筑與建筑群布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范(GB／T50312--2000)》。

2000年10月，國家建設(shè)部和國家質(zhì)量監(jiān)督局共同制定、頒布了我國第一個智能建筑設(shè)計國家標準《智能建筑設(shè)計標準(GB／T50314--2000)》。2001年，“城市規(guī)劃、建設(shè)與管理數(shù)字化工程”列入國家“十五”科技攻關(guān)重點項目計劃。2002年，我國頒布了《智能建筑工程質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50307--2002)》。

1.1.6智能建筑的發(fā)展趨勢

(1)建筑智能化的外延在擴展

①智能化的建筑材料

自修復(fù)混凝土、光纖混凝土

②智能化的建筑結(jié)構(gòu)

(2)智能建筑的范圍在擴大國外智能建筑的發(fā)展呈現(xiàn)出兩方面的明顯趨勢。一是智能建筑已從辦公寫字樓向賓館、醫(yī)院、體育場館、住宅、廠房等領(lǐng)域擴展；二是隨著智能建筑建設(shè)范圍的擴大與數(shù)量的增加，智能建筑正向智能小區(qū)、智能城市發(fā)展。

(3)建筑智能化與綠色生態(tài)建筑的結(jié)合

①綠色生態(tài)建筑

②建筑智能化對生態(tài)建筑的支持

1.1.7智能建筑發(fā)展存在的問題

智能建筑運行不正常的原因有如下幾個方面：

①概念原因②建筑師不了解智能建筑③設(shè)計圖不完善④供貨商的原因⑤技術(shù)力量原因

1.2智能建筑的概念

1)美國智能建筑學(xué)會定義

智能建筑是通過對建筑物的4個基本要素，即結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理，以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系進行最優(yōu)化設(shè)計，從而提供一個投資合理、具有高效、舒適、便利環(huán)境的建筑空間。

2)日本智能大樓研究會定義

智能大樓是指具備信息通信、辦公自動化信息服務(wù)以及樓宇自動化各項功能的、滿足進行智力活動需要的建筑物。

3)歐州智能建筑集團定義

智能化建筑是使用戶發(fā)揮最高效率，同時又以最低的保養(yǎng)成本，最有效地管理其本身資源的建筑。

4)新加坡定義

智能建筑必需具備3個條件，一是具有保安、消防與環(huán)境控制等自動化控制系統(tǒng)，以及自動調(diào)節(jié)大廈內(nèi)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)能在大廈內(nèi)流通；三是能夠提供足夠的對外通信設(shè)施與能力。

5)國內(nèi)定義

①定義1：智能建筑是指利用系統(tǒng)集成方法，將智能型計算機技術(shù)、通信技術(shù)、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、便利和靈活特點的建筑物。②定義2：智能建筑是以建筑為平臺，兼?zhèn)渫ㄐ拧⑥k公、建筑設(shè)備自動化等功能，集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理及它們之間的優(yōu)化組合，向人們提供一個高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。

智能建筑的本質(zhì)，簡單說就是為人們提供一個優(yōu)越的工作與生活環(huán)境，這種環(huán)境具有安全、舒適、便利、高效與靈活的特點。

1.3智能建筑的功能

智能建筑通過大量采用信息技術(shù)及設(shè)備從而具有了許多嶄新功能。智能建筑可提供3大方面的服務(wù)功能，即安全性、舒適性和便利高效性。智能建筑可以滿足人們在社會信息化新形勢下對建筑物提出的更高的功能需求。

安全性功能舒適性功能便利高效性功能火災(zāi)自動報警空調(diào)監(jiān)控綜合布線自動噴淋滅火供熱監(jiān)控用戶程控交換機防盜報警給排水監(jiān)控衛(wèi)星通信閉路電視監(jiān)控供配電監(jiān)控Internet保安巡更衛(wèi)星電視寬帶接入電梯運行監(jiān)控背景音樂物業(yè)管理出入控制裝飾照明一卡通應(yīng)急照明視頻點播辦公自動化智能建筑3大服務(wù)功能

1．4智能凡建筑甚的特宵點（1）譯系統(tǒng)高然度集成從技術(shù)蓬角度看脈，智能土建筑與賣傳統(tǒng)建銷筑最大奇的區(qū)別配就是智呀能建筑團各智能階化系統(tǒng)當(dāng)?shù)母叨劝慵?。智能櫻建筑牲系統(tǒng)咬集成駁，就廳是將塔智能宇建筑情中分萌離的洗設(shè)備枝、子離系統(tǒng)柏、功卻能、序信息濤，通窯過計卻算機奴網(wǎng)絡(luò)野集成屠為一川個相躺互關(guān)貞聯(lián)的孕統(tǒng)一利協(xié)調(diào)菜的系夸統(tǒng)，宋實現(xiàn)祖信息串、資多源、旱任務(wù)毒的重祝組和拼共享執(zhí)。智喘能建網(wǎng)筑安燃全、透舒適便、便部利、綱節(jié)能雷、節(jié)濕省人洞工費蘆用的棋特點觀必須招依賴纖集成哥化的駛建筑機智能翠化系前統(tǒng)才礦能得導(dǎo)以實喜現(xiàn)。（2）駱節(jié)能以現(xiàn)代茄化商廈社為例，蓬其空調(diào)袍與照明捏系統(tǒng)的植能耗很灰大，約裕占大廈跌總能耗映的70％。鳳在滿碎足使片用者浙對環(huán)鳴境要魄求的冤前提壘下，訴智能隔大廈姑應(yīng)通土過其潑“智城能”佳，盡適可能策利用胃自然數(shù)光和悄大氣蛛冷量(或熱誘量)來調(diào)節(jié)備室內(nèi)環(huán)康境，以棄最大限罩度地減也少能源紀消耗。鐵按事先珍在日歷凈上確定顧的程序跡，區(qū)分敏“工作煌”與“怪非工作絲式”時間賀，對室甘內(nèi)環(huán)境雨實施不準同標準吩的自動卻控制，賄下班后吐自動降估低室內(nèi)雙照度與掏溫濕度它控制標反準，已些成為智址能大廈顛的基本貝功能。否利用空氧調(diào)與控虧制等行頃業(yè)的最棚新技術(shù)祖，最大堅限度地假節(jié)省能鼓源是智普能建筑蕩的主要醋特點之撕一，其懼經(jīng)濟性慌也是該料類建筑假得以迅眨速推廣喇的重要贏原因。（3）巡壽節(jié)省運趨行維護病的人工榜費用根據(jù)亦美國師大樓匆協(xié)會久統(tǒng)計持，一窗座大格廈的果生命丹周期折為60年，啟豎用后60年內(nèi)的踩維護及荷營運費喜用約為駁建造成訂本的3倍。程再依池據(jù)日淘本的麗統(tǒng)計班，大慶廈的貿(mào)管理睡費、網(wǎng)水電脊費、友煤氣齡費、限機械迎設(shè)備鹿及升慈降梯顆的維震護費介，占駛整個咐大廈欣營運繪費用蓬支出交的60％左粘右；顏且其嫁費用丸還將趴以每膛年4％的喊速度好增加害。所和以依趨賴智旱能化宏系統(tǒng)寶的智同能化撞管理蝦功能注，可成發(fā)揮翁其作峰用來工降低軍機電稱設(shè)備彼的維訓(xùn)護成盜本，棋同時襲由于瓜系統(tǒng)檔的高機度集牛成，高系統(tǒng)丙的操猛作和峰管理子也高碑度集殘中，眾人員略安排腎更合讓理，階使得庭人工嶺成本勺降到集最低矛。（4固）安梁全、奇舒適圈和便候捷的吹環(huán)境智能建綿筑首先墓確保人祝、財、見物的高勸度安全繪以及具剩有對災(zāi)麻害和突閣發(fā)事件蓋的快速電反應(yīng)能勾力。智耀能建筑沾提供室基內(nèi)適宜娃的溫度傻、濕度對和新風(fēng)蘭以及多啟媒體音閘像系統(tǒng)抹、裝飾弓照明，漏公共環(huán)甚境背景屯音樂等己，可大稈大提高雨人們的聲工作、秩學(xué)習(xí)和挺生活質(zhì)浪量。智疏能建筑搖通過建兔筑內(nèi)外利四通八晉達的電悼話、電牲視、計漢算機局浙域網(wǎng)、嘩因特網(wǎng)喝等現(xiàn)代證通信手遠段和各病種基于澡網(wǎng)絡(luò)的移業(yè)務(wù)辦姥公自動因化系統(tǒng)脆，為人約們提供京一個高牽效便捷挪的工作謝、學(xué)習(xí)圓和生活哥環(huán)境。1．5智能建菌筑的環(huán)粉境條件建筑環(huán)通境——開靜放的建孩筑空間厲、綜合螺布線方錄式、色逮彩合理軋組合、閃降低噪奮聲措施愉等?？照{(diào)環(huán)非境——罷溫度俯、濕趟度、番風(fēng)速煩等。照明環(huán)膽境——照別度標準鴿、裝飾腹照明等吳。1)建封筑環(huán)境建筑階環(huán)境避設(shè)計太的內(nèi)鞭容包醫(yī)括很花多方碎面，降如空凍間的井處理茂、家倘具布遮置、完辦公夠設(shè)備乳的放定置、椅配線鞭方式筐、噪切音的包控制棵、色材彩的啊組合蠟以及撤地板墓等內(nèi)豪容；在現(xiàn)犧行設(shè)句計中愚，配縣線主琴要分桂為垂輪直方烘向和返水平視方向珍。對肌于垂廢直方趨向的魯配線繳，大損多是煉通過奏垂直押管道廊井敷視線。垂直日配線捧僅僅糠是解早決了滔智能做建筑旁內(nèi)的剩配線堵干線萄的敷甜設(shè)，增而大籠量的似支干鑰線和棕分支遭線是背沿水速平方社向敷嘩設(shè)的魔。如鴿果要理將這再些大閑量的住支干螞線和兩分支駐線都校預(yù)埋素在樓拿板內(nèi)魚敷設(shè)棉，是河不可驚想象例的。2)空份調(diào)環(huán)境良好的勝空調(diào)環(huán)誓境是智升能型建極筑舒適氣環(huán)境的老重要條揚件之一損，要形晝成良好搞的空調(diào)辟環(huán)境就委必須有電適當(dāng)?shù)母皇覂?nèi)溫階濕度、佩較均勻夕的氣流圍分布、棍設(shè)備能副正常工刺作和噪賺音小等投，以及撕空調(diào)系奴統(tǒng)要經(jīng)烈濟合理莊，能根脂據(jù)辦公膠功能或逐出租的守要求，湯靈活改湯變空調(diào)追分區(qū)?？照{(diào)環(huán)石境內(nèi)容擊見P9表1截．2炸。3)助視覺骨環(huán)境智能建免筑的視丹覺環(huán)境旁，不能僅簡單地膚理解為蠢只是為芬辦公室妨提供足鍛夠的照森度就可捧以了，語作為環(huán)伐境，它篇必須與歇建筑師獅的總體量構(gòu)思相玩符合，難必須與冒室內(nèi)的合色彩、堂家具相拳協(xié)調(diào)，屋這樣就桐要求我氏們在設(shè)狂計時，棕對采用著什么樣償?shù)臒艟呖帷⑹裁词鍢拥恼寨B明方式南、燈具找如何布鄉(xiāng)豐置以及甜如何控否制光源攤等加以鐘認真研側(cè)究，為兆辦公人灶員提供包舒適的歸、工作汁效率高吳的視覺嶄環(huán)境。1．6建筑步智能色化系朝統(tǒng)的膏層次織結(jié)構(gòu)建筑智跌能化系鞭統(tǒng)的結(jié)辱構(gòu)由上浮層的智巴能建筑毅綜合管攻理系統(tǒng)(IB簽MS：Int富ell狠ige周nt憑Bui冊ldi舊ng飾Man新age漸men獻tS慘yst慚em)和下層縣的3個智能圖化子系脾統(tǒng)構(gòu)成藝：建筑設(shè)平備管理吸系統(tǒng)(BMS：Bu孫il淋di帝ng耕M行an酬ag質(zhì)em盼en拍t棋Sy斬st舌em洗)，通信網(wǎng)醉絡(luò)系統(tǒng)(CN薄S：Com切mun森ica軍tio浩nN辛etw勇ork希Sy基ste運m)和辦公廈自動惕化系皆統(tǒng)(OA惰S：Off仰ice府Au證tom堤ati胡on蔑Sys濫tem柏)。BM融S、CNS和OAS塌3個子系汁統(tǒng)通過切綜合布或線系統(tǒng)(GC新S：Ge極ne扯ti卻c剖Ca奧bl永in珍g梅Sy浩st淡em厘)連接沾成一襯個完棒整的些智能磚化系逃統(tǒng)，米由IBM昨S統(tǒng)一鑰監(jiān)管族。BM扛S包括建劑筑設(shè)備滅自動化枝系統(tǒng)(BA仁S：Bui謠ldi蓮ng垮Aut哈oma搞tio汁nS猶yst杰em)、消防走自動羞化系板統(tǒng)(FAS：Fi鬼re絞A強ut蔬om棍at沾io芝n松Sy傻st途em工)、安防層自動懶化系將統(tǒng)(SAS：Sa巴fe煎ty板A砍ut蚊om光at飲io虜n晴Sy樂st屋em沾)。IBMSBMSCNSOASFASSAS電話電視LAN接入網(wǎng)FASFASBAS建筑智能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1．7建筑仰智能他化系尋統(tǒng)的漆核心母技術(shù)從技術(shù)畝角度看繁，相對怎于傳統(tǒng)毯建筑，帖智能建我筑主要釘是廣泛橫采用了袍“3C”高新技店術(shù)，即現(xiàn)代厲計算棵機技炮術(shù)(Co輔mp跌ut階er腸)、現(xiàn)代蔬通信我技術(shù)(Com左mun轉(zhuǎn)ica交tio鑒n)和現(xiàn)代控括制技術(shù)(Con倉tro喬l)。由于政現(xiàn)代混控制傷技術(shù)蕉是以失計算油機技工術(shù)、排信息喘傳感耳技術(shù)頂和人柏工智劈燕能技針術(shù)為袍基礎(chǔ)網(wǎng)的，梁現(xiàn)代早通信朝技術(shù)袍也是甚基于共計算暮機技申術(shù)發(fā)憑展起粗來的據(jù)，所虎以“3C”技術(shù)的裁核心是拘信息技旗術(shù)。1)現(xiàn)否代計算妙機技術(shù)(1)微處理稅器技術(shù)(2吹)軟件技受術(shù)(3)多媒體堂技術(shù)(4體)信息延安全秒技術(shù)2)緣瑞現(xiàn)代預(yù)通信浮技術(shù)3)現(xiàn)諷代控制獅技術(shù)集散贊控制網(wǎng)技術(shù)模糊蘆控制兇技術(shù)神經(jīng)濟網(wǎng)絡(luò)販控制喪技術(shù)1．8建筑智娃能化系容統(tǒng)的集咐成智能父建筑奴一體咽化集楊成管賄理的視能力娃是智取能建毅筑最脆重要宰的特何點，依是區(qū)耐別智開能建米筑與賞傳統(tǒng)世建筑寸的分逮水嶺佩。同扛樣一交體化巨集成拿管理選的能潛力大灰小，厲也反鍬映了屯智能對建筑桌的“找智商賴”程旨度。1．8．1系統(tǒng)集義成的概逝念系統(tǒng)繡集成碗是指插在一門個大液系統(tǒng)死環(huán)境都中，屠為了青整個灰系統(tǒng)戴的協(xié)叔調(diào)和露優(yōu)化購，在醬相同債的總脾目標舞之下請，將雪相互壺之間遍存在吃一定皇關(guān)聯(lián)帶的各粱子系案統(tǒng)，賀通過角某種恥方式蹤蝶或技宮術(shù)結(jié)擔(dān)合在來一起1．8．2智能布建筑偷系統(tǒng)紹集成盟的發(fā)顯展背達景隨著傾現(xiàn)代歡通信轟、計贊算機塵及其畜網(wǎng)絡(luò)計技術(shù)度的飛君速發(fā)先展，歇智能處建筑育中的掘各個炮系統(tǒng)哨正向戰(zhàn)著規(guī)護模大箭、控敗制對東象多懶且分終散，川各個坑子系門統(tǒng)之俱間以遷及建內(nèi)筑物兄內(nèi)、灣外對咸信息泥傳遞廈速率鼓和共膏享程假度提躲出了允很高咐的要碧求。波另外面，由景于建薄筑物炊內(nèi)語失音、庭數(shù)據(jù)玩和控炒制等場各類己信號譯的傳悅輸線丸纜大衰量、揭重復(fù)述的敷謎設(shè)，機給管五理維濫護工響作帶走來了拔極大寶的不據(jù)便，乘所有港這一斃切都置對智耽能建華筑的啊發(fā)展故提出朗了新瘋的挑皺戰(zhàn)。午將智牌能建鍛筑中立各類富設(shè)備留和子囑系統(tǒng)懲通過伙一定悼的技聯(lián)術(shù)方墳式集偽成在貧一起頁，產(chǎn)饅生了枝智能勺建筑魄系統(tǒng)嗚集成響這一勇新的犁概念胃和技授術(shù)。1．8．3智能建慢筑的系鹽統(tǒng)集成智能建據(jù)筑系統(tǒng)躬集成，角就是將棋智能建摟筑中分煙離的設(shè)附備、功饒能、信磚息通過稻計算機啊網(wǎng)絡(luò)集錢成為一逼個相互旅關(guān)聯(lián)的藥、統(tǒng)一奶協(xié)調(diào)的翻系統(tǒng)，載實現(xiàn)信偵息、資質(zhì)源、任匠務(wù)的重并組和共術(shù)享，達遵成一個體安全、句舒適、腳高效、撿便利的當(dāng)工作環(huán)恒境和生幣活環(huán)境鉤。系統(tǒng)集載成不是味目的，念也不是刮一套系狡統(tǒng)、設(shè)非備、軟少件，而模是一種騎思想、裝方法和鼓技術(shù)手欺段。1．8．4系統(tǒng)話集成籌的意倡義通過禿對智腰能建得筑各稼子系寇統(tǒng)進拘行系秒統(tǒng)集呆成，顫可以乎對各縣個子挺系統(tǒng)務(wù)進行尿集中族監(jiān)控栗，從龜而提誰高管團理和援服務(wù)民效率六、節(jié)鳴省成捎本、盜降低碌運行揪和維酬護費久用。通過頃綜合蜓設(shè)計申集成哥系統(tǒng)班，可四以優(yōu)肝化總鈴體設(shè)干計，爸減少戚各個楚子系親統(tǒng)中泡的硬它件和尖軟件恨重復(fù)投資。采用集統(tǒng)一珠的硬尤件和告軟件險結(jié)構(gòu)艦，使慢操作微和管磨理人主員更遙容易蠟地掌鴨握其圖操作房誠和維嫂護技級術(shù)。為業(yè)主默或租賃盜戶提供辰高效率為、高質(zhì)轉(zhuǎn)量的物寨業(yè)管理轉(zhuǎn)服務(wù)，爭提升建喪筑物的溪檔次，極使建筑浮物售前幣升值和頂