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【摘 要】 随着社会科技的不断发展,智能化、系统化、节能化已经成为现代建筑发展的趋势。通过现代化的技术的使用进而达到优化建筑结构、建筑设备以及建筑服务和管理的目的,营造一个安全高效环保的建筑环境。本文将会对智能建筑的发展过程做一个简单介绍,在对其主要技术进行分析,其主要包括智能建筑的综合布线技术,智能建筑设备自动化技术,智能建筑系统集成,智能建筑通信网络系统,智能建筑接入网技术,智能楼宇办公自动化技术,住宅小区智能化等。智能建筑是推进城市信息化进程的关键,对于城市信息化的发展具有重要意义。
【关键词】 智能建筑;主要技术;发展
传统产业与现在技术的完美结合促成了智能建筑的产生。在建筑的施工中合理的利用现在科学技术如计算机技术、控制技术、通信技术,能够确保建筑物的环境更加舒适、便捷、高效、环保,才能够确保建筑技术的进步。智能建筑不仅促进新技术产业的发展,而且还能够提升建筑业发展水平。
一、智能建筑的含义
智能建筑是指通过对智能建筑的结构、系统、服务、管理等四个基本要素进行最优化的设计,同时利用现在科学技术如计算机技术、控制技术、通信技术,从而形成一个以计算机系统管理为核心的集成系统,能够为人们提供一个高效节约、安全舒适、便捷环保的环境空间。
二、智能建筑发展
智能建筑最早出现于上世纪80年代的美国,通过对旧的大厦进行改建而形成的第一座智能大厦于1984年在美国康涅狄格州哈特福特市建成。这座建筑的总建筑面积超过10万平方米,通过电脑全方位对大厦内部的空调、供水、防火、防盗、供配电系统等时时控制,从而实现大厦的智能化综合管理,语言通讯、文字处理、电子邮件、市场行情信息、科学计算和情报资料检索等服务都可以在大厦中为客户提供,确保客户无论是生活还是工作都能舒适快捷。在此之后,智能建筑开始走向世界建筑的舞台,并备受各国青睐,一些发达国家开始接受并积极建设智能建筑。
在亚洲日本是最先利用此种技术的。在1986年日本在对东京本田青山大厦和NTT品川大厦等建设时也在内部建设了办公网络系统和相应的应用系统。这就是日后我们所熟悉的智能建筑的3A体系的基础。新加坡政府加大对智能建筑的投资,并组织专业人员进行研究,加大新加坡建筑的智能化建设的进程。韩国和印度也积极加入到智能化的建设进程中。中国台湾智能建筑的起步也比较早,到1991年时智能建筑已经达到1300栋,并大多在台北市。中国香港的智能建筑建起步也较早,汇丰银行大厦、立法会大厦、中银大厦等是较早的香港智能化建筑。
我国的智能建筑在上世纪90年代才开始起步,早期大多是在沿海地区,并且也取得一定的发展,发展速度已经位居世界的前端。我国智能建筑的雏形是在1990年建成的北京发展大厦,而我国大陆第一座智能化大厦是广东国际大厦于1993年在广州建成。目前我国的智能建筑大约有數千幢,其中上海就占据800余幢,而智能化所需的费用通常占工程总投资的5%~8%,并且我国大多已建成高层的建筑都是智能化的建筑。金融业、行政机构、商业、公共建筑、住宅小区、交通枢纽等行业通常应用智能建筑较多。
三、智能建筑领域的主要技术
1.智能建筑的综合布线技术
建筑物内部或者建筑群之间的传输网络被称为综合布线系统(GCS)。它能够使建筑物内部的语音、数据、图形及多媒体通讯设备、信息交换设备、建筑物物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间结合起来,也能使建筑物内部通信网络设备与外部的铁芯网络相联。综合布线系统是计算机技术与通信技术结合下的通信网络系统的重要组成部分和关键纽带,同时也是智能建筑最基础的神经系统,在智能建筑内部已经成为不可缺少的存在,它是确保智能建筑实现自动化和智能化的关键。
智能建筑中最为基础设施是综合布线系统,而综合布线系统又是极为关键的神经系统,并且在现代信息网络系统中也是应用较广泛通信技术。由于我国的这些应用技术和设备器材大多来自国外,因此,在综合布线系统中常用的专业术语与相关的概念也来自国外。此外,综合布线系统的技术还不够成熟,仍需要继续发展完善。我国对其各项标准的规范也未进行完善,其专业符号和专业术语及定义也并未做相应的规范和设定。同时,综合布线系统涉及的相关范围极为广泛。在各类设施建筑和给类系统中如计算机网络系统,不仅需要涉及到综合布线系统,还与接入网络、光纤通信和数据通信等有着极大的联系。所以,综合布线系统是一个需要不断完善发展的系统。
2.智能建筑的设备自动化技术
智能建筑设备自动化系统是指通过利用计算机技术、自动控制技术和通信技术的最优化组配,从而形成智能化自动化的综合管理系统。这种系统通过对暖通空调、给排水、供配电、交通管理电梯系统及停车场系统时时监控管理,能够避免一些可能潜在发生火灾和公共隐患。这样智能建筑中设备的智能化就显得极为重要了。计算机集中控制和监视方式是在早期主要方式,但鉴于其可靠性差的缺点,这种方式已经被更为先进的计算机集散控制(DCS)所取代。目前,我国应用的主要方式是美国EChlon公司开发的LonmarkS技术以及美国暖通空调制冷工程师学会(ASHRAE)制定的BACnet网络通信协议。随着科学技术的进步,分布式计算机控制逐渐走入人们的视线,人们给予其极大的关注,其已经成为了智能建筑的未来发展的大趋势。
3.智能建筑的系统集成
系统集成是指将智能建筑内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上、功能上进行最优化的组合,从而确保信息综合和资源共享的实现。由于智能建筑等级不同将导致对系统集成的要求也会存在差异。BAS自动化系统的集成是智能建筑系统集成主要构成,能够确保其达到环保、节能、便捷的作用。
智能建筑就要求时时监控管理建筑内部的电力系统、暖通空调、给排水、消防、安保、停车场系统,对于以上这些进行统筹管理,这样便达到了各类设备高效安全运行的目的,从而给人们营造一个安全、高效及舒适的环境。现在智能建筑的系统集成中那种简单的状态信息组合和简单监控已经达不到当今智能建筑发展需要,它已经逐步被能够基于内容的处理与融的系统集成所取代。 4.智能建筑通信网络系统
局域网、双向有线电视网和电话网是智能建筑中应用广泛的通信网络。其中局域网和双向有线电视网在智能建筑通信网络系统中占主要地位,因为在智能建筑中多数的信息应用及信息管理资源都需要由它们进行传输。由于其传输速率较高,近年来太网局域网是应用最为广泛的,双向有线电视网的运行也少不了通信网络技术的支持。智能建筑当中电话网通常要用到语音通信和窄带数据通信。通过现代通信网络技术的应用才能够确保智能建筑内系统数据和信息与外界进行正常的交换处理,通信网络技术是保障智能建筑内部系统正常运行的关键,如果缺少了它,智能建筑智能化就无从谈起了。
5.智能建筑接入网技术
随着科技的发展,智能建筑对接入的网络的要求进一步提高。这就需要高要求的接入网技术,它是智能建筑与外部网络相连的重要技术支持。目前主要有三种形式。一是基于传统电话系统的XDSL技术,主要包括铜线和光纤两大类。二是基于有线电视网的HFC形式。三是基于光纤到区的局域网接入方式。
6.智能楼宇办公自动化技术
智能楼宇自动化系统的功能主要体现在有以下四点:首先,要以最优控制为中心进行过程自动化控制。其次以可靠、经济为中心进行自动化能源管理。再次以安全监视和灾害预防为中心进行自动化防灾。最后以状态时时监视和精确的计算为中心进行自动化的设备管理。
7.住宅小区智能化
随着智能化建筑的技术的日趋完善与发展,智能建筑技术在住宅小区的应用已经取得了一定的成效,并且已经成为智能建筑市场的主力军。随着人们生活水平的提高,原先住宅小区中单一的安全防范系统已经不能够滿足现在人们的日常生活的需要,多功能型的住宅小区越来越受到追捧。甚至一些住宅小区已经建立了一套安全防范、通信网络、设备监控、三表远传抄送等的综合性管理系统。这样便可为住宅小区营造一个安全舒适、便捷高效、智能化的居家环境。
四、智能建筑的发展趋势和技术热点
目前,无线通信、智能手机、IPAD、无线传感网络等技术和设备正在深刻的改变着人们的生活方式,同样,也正是当前智能建筑的技术热点,是智能建筑真正走进千家万户的一个契机,是智能家居走到普通人身边的一条捷径。如图一所示,无线智能家居系统的组成框架图。
图一 无线智能家居系统
可以看出,以智能手机、IPAD和笔记本电脑为核心,以WIFI、蓝牙、英特网为纽带,这种具有短距离无线通信功能的智能家居设备为控制终端的智能家居系统,将会是今后智能建筑发展的一个热点,也会使我们的生活变得更加方便、舒适和美好。
五、结语
智能建筑在建筑行业的的发展取得了极大的进步,不仅极大促进建筑行业的改革和发展,而且还极大的提升人民的居住水平。智能建筑的发展离不开现代化信息技术的支持,在这些技术的支持下智能建筑才能确保建筑环境达到安全舒适、高效便捷、节能环保的目的。智能建筑对于信息化社会的发展起着关键性的作用,是现代科技和人类智慧的结晶,这必将成为建筑发展未来趋势。
参考文献:
[1]任高.对我国智能建筑技术的探讨.工程技术.2006
[2]魏宏飞,吴会敏.智能建筑的发展及其主要技术.信息工程.2013
[3]吕俊霞.智能建筑的主要技术和发展趋势.技术与部品:2013.3
[4]于少怡.关于智能建筑的一些主要技术与发展趋势.2015
[5]檀秋芬.浅谈智能建筑的发展.2005.1
【关键词】 智能建筑;主要技术;发展
传统产业与现在技术的完美结合促成了智能建筑的产生。在建筑的施工中合理的利用现在科学技术如计算机技术、控制技术、通信技术,能够确保建筑物的环境更加舒适、便捷、高效、环保,才能够确保建筑技术的进步。智能建筑不仅促进新技术产业的发展,而且还能够提升建筑业发展水平。
一、智能建筑的含义
智能建筑是指通过对智能建筑的结构、系统、服务、管理等四个基本要素进行最优化的设计,同时利用现在科学技术如计算机技术、控制技术、通信技术,从而形成一个以计算机系统管理为核心的集成系统,能够为人们提供一个高效节约、安全舒适、便捷环保的环境空间。
二、智能建筑发展
智能建筑最早出现于上世纪80年代的美国,通过对旧的大厦进行改建而形成的第一座智能大厦于1984年在美国康涅狄格州哈特福特市建成。这座建筑的总建筑面积超过10万平方米,通过电脑全方位对大厦内部的空调、供水、防火、防盗、供配电系统等时时控制,从而实现大厦的智能化综合管理,语言通讯、文字处理、电子邮件、市场行情信息、科学计算和情报资料检索等服务都可以在大厦中为客户提供,确保客户无论是生活还是工作都能舒适快捷。在此之后,智能建筑开始走向世界建筑的舞台,并备受各国青睐,一些发达国家开始接受并积极建设智能建筑。
在亚洲日本是最先利用此种技术的。在1986年日本在对东京本田青山大厦和NTT品川大厦等建设时也在内部建设了办公网络系统和相应的应用系统。这就是日后我们所熟悉的智能建筑的3A体系的基础。新加坡政府加大对智能建筑的投资,并组织专业人员进行研究,加大新加坡建筑的智能化建设的进程。韩国和印度也积极加入到智能化的建设进程中。中国台湾智能建筑的起步也比较早,到1991年时智能建筑已经达到1300栋,并大多在台北市。中国香港的智能建筑建起步也较早,汇丰银行大厦、立法会大厦、中银大厦等是较早的香港智能化建筑。
我国的智能建筑在上世纪90年代才开始起步,早期大多是在沿海地区,并且也取得一定的发展,发展速度已经位居世界的前端。我国智能建筑的雏形是在1990年建成的北京发展大厦,而我国大陆第一座智能化大厦是广东国际大厦于1993年在广州建成。目前我国的智能建筑大约有數千幢,其中上海就占据800余幢,而智能化所需的费用通常占工程总投资的5%~8%,并且我国大多已建成高层的建筑都是智能化的建筑。金融业、行政机构、商业、公共建筑、住宅小区、交通枢纽等行业通常应用智能建筑较多。
三、智能建筑领域的主要技术
1.智能建筑的综合布线技术
建筑物内部或者建筑群之间的传输网络被称为综合布线系统(GCS)。它能够使建筑物内部的语音、数据、图形及多媒体通讯设备、信息交换设备、建筑物物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间结合起来,也能使建筑物内部通信网络设备与外部的铁芯网络相联。综合布线系统是计算机技术与通信技术结合下的通信网络系统的重要组成部分和关键纽带,同时也是智能建筑最基础的神经系统,在智能建筑内部已经成为不可缺少的存在,它是确保智能建筑实现自动化和智能化的关键。
智能建筑中最为基础设施是综合布线系统,而综合布线系统又是极为关键的神经系统,并且在现代信息网络系统中也是应用较广泛通信技术。由于我国的这些应用技术和设备器材大多来自国外,因此,在综合布线系统中常用的专业术语与相关的概念也来自国外。此外,综合布线系统的技术还不够成熟,仍需要继续发展完善。我国对其各项标准的规范也未进行完善,其专业符号和专业术语及定义也并未做相应的规范和设定。同时,综合布线系统涉及的相关范围极为广泛。在各类设施建筑和给类系统中如计算机网络系统,不仅需要涉及到综合布线系统,还与接入网络、光纤通信和数据通信等有着极大的联系。所以,综合布线系统是一个需要不断完善发展的系统。
2.智能建筑的设备自动化技术
智能建筑设备自动化系统是指通过利用计算机技术、自动控制技术和通信技术的最优化组配,从而形成智能化自动化的综合管理系统。这种系统通过对暖通空调、给排水、供配电、交通管理电梯系统及停车场系统时时监控管理,能够避免一些可能潜在发生火灾和公共隐患。这样智能建筑中设备的智能化就显得极为重要了。计算机集中控制和监视方式是在早期主要方式,但鉴于其可靠性差的缺点,这种方式已经被更为先进的计算机集散控制(DCS)所取代。目前,我国应用的主要方式是美国EChlon公司开发的LonmarkS技术以及美国暖通空调制冷工程师学会(ASHRAE)制定的BACnet网络通信协议。随着科学技术的进步,分布式计算机控制逐渐走入人们的视线,人们给予其极大的关注,其已经成为了智能建筑的未来发展的大趋势。
3.智能建筑的系统集成
系统集成是指将智能建筑内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上、功能上进行最优化的组合,从而确保信息综合和资源共享的实现。由于智能建筑等级不同将导致对系统集成的要求也会存在差异。BAS自动化系统的集成是智能建筑系统集成主要构成,能够确保其达到环保、节能、便捷的作用。
智能建筑就要求时时监控管理建筑内部的电力系统、暖通空调、给排水、消防、安保、停车场系统,对于以上这些进行统筹管理,这样便达到了各类设备高效安全运行的目的,从而给人们营造一个安全、高效及舒适的环境。现在智能建筑的系统集成中那种简单的状态信息组合和简单监控已经达不到当今智能建筑发展需要,它已经逐步被能够基于内容的处理与融的系统集成所取代。 4.智能建筑通信网络系统
局域网、双向有线电视网和电话网是智能建筑中应用广泛的通信网络。其中局域网和双向有线电视网在智能建筑通信网络系统中占主要地位,因为在智能建筑中多数的信息应用及信息管理资源都需要由它们进行传输。由于其传输速率较高,近年来太网局域网是应用最为广泛的,双向有线电视网的运行也少不了通信网络技术的支持。智能建筑当中电话网通常要用到语音通信和窄带数据通信。通过现代通信网络技术的应用才能够确保智能建筑内系统数据和信息与外界进行正常的交换处理,通信网络技术是保障智能建筑内部系统正常运行的关键,如果缺少了它,智能建筑智能化就无从谈起了。
5.智能建筑接入网技术
随着科技的发展,智能建筑对接入的网络的要求进一步提高。这就需要高要求的接入网技术,它是智能建筑与外部网络相连的重要技术支持。目前主要有三种形式。一是基于传统电话系统的XDSL技术,主要包括铜线和光纤两大类。二是基于有线电视网的HFC形式。三是基于光纤到区的局域网接入方式。
6.智能楼宇办公自动化技术
智能楼宇自动化系统的功能主要体现在有以下四点:首先,要以最优控制为中心进行过程自动化控制。其次以可靠、经济为中心进行自动化能源管理。再次以安全监视和灾害预防为中心进行自动化防灾。最后以状态时时监视和精确的计算为中心进行自动化的设备管理。
7.住宅小区智能化
随着智能化建筑的技术的日趋完善与发展,智能建筑技术在住宅小区的应用已经取得了一定的成效,并且已经成为智能建筑市场的主力军。随着人们生活水平的提高,原先住宅小区中单一的安全防范系统已经不能够滿足现在人们的日常生活的需要,多功能型的住宅小区越来越受到追捧。甚至一些住宅小区已经建立了一套安全防范、通信网络、设备监控、三表远传抄送等的综合性管理系统。这样便可为住宅小区营造一个安全舒适、便捷高效、智能化的居家环境。
四、智能建筑的发展趋势和技术热点
目前,无线通信、智能手机、IPAD、无线传感网络等技术和设备正在深刻的改变着人们的生活方式,同样,也正是当前智能建筑的技术热点,是智能建筑真正走进千家万户的一个契机,是智能家居走到普通人身边的一条捷径。如图一所示,无线智能家居系统的组成框架图。
图一 无线智能家居系统
可以看出,以智能手机、IPAD和笔记本电脑为核心,以WIFI、蓝牙、英特网为纽带,这种具有短距离无线通信功能的智能家居设备为控制终端的智能家居系统,将会是今后智能建筑发展的一个热点,也会使我们的生活变得更加方便、舒适和美好。
五、结语
智能建筑在建筑行业的的发展取得了极大的进步,不仅极大促进建筑行业的改革和发展,而且还极大的提升人民的居住水平。智能建筑的发展离不开现代化信息技术的支持,在这些技术的支持下智能建筑才能确保建筑环境达到安全舒适、高效便捷、节能环保的目的。智能建筑对于信息化社会的发展起着关键性的作用,是现代科技和人类智慧的结晶,这必将成为建筑发展未来趋势。
参考文献:
[1]任高.对我国智能建筑技术的探讨.工程技术.2006
[2]魏宏飞,吴会敏.智能建筑的发展及其主要技术.信息工程.2013
[3]吕俊霞.智能建筑的主要技术和发展趋势.技术与部品:2013.3
[4]于少怡.关于智能建筑的一些主要技术与发展趋势.2015
[5]檀秋芬.浅谈智能建筑的发展.2005.1