论文部分内容阅读
【摘 要】随着信息化的发展，经济建设的持续高速发展，在经济较发达的大中城市，建筑智能化将是一个大趋势。本文通过介绍智能建筑的发展历史及现状，从建筑智能化技术与绿色生态建筑的结合，建筑智能化外延的变化和信息技术的发展和标准化将不断提升建筑智能化系统的素质三个方面的内容，分析我国建筑智能化的发展趋势。
【关键词】建筑；智能化
建筑是人类生活的物质载体，因而建筑的发展史是人类文明进步、不断追求工作环境和生活质量的历史。“智能建筑”是由英文Intelligent Building翻译而来的，名称也由此产生，目前已被业内普遍认同。因此，可以认为“智能建筑”就是现代建筑技术与当代信息技术、计算机技术和自动控制技术等有机结合的产物。它是为提高建筑物的使用功能，并实现“节能、高效、舒适、安全、环保”的目标，达到“高效益”。我国智能建筑专家、清华大学张瑞武教授在1997年6月厦门市建委主办的“首届智能建筑研讨会”上，提出了以下比较完整的定义：智能建筑是指利用系统集成方法，将智能型计算机技术、通信技术、控制技术、多媒体技术和现代建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理，对使用者的信息服务及其建筑环境的优化组合，所获得的投资合理，适合信息技术需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的现代化建筑物。
1 智能建筑的发展历史
智能建筑起源于20世纪80年代初期的美国，以美国于1984年1月在康涅狄格州哈特福德市(Hartford)建设的都市大厦(City Palace Building)为标志。这一诞生仅20年的新生事物，以其高效、安全、舒适和便利等优点，势不可挡地迅速成为现代高层建筑的主流，这一智能建筑也被誉为世纪性建筑。美国诞生智能建筑之后，西欧与日本也不甘落后，1985年8月在东京青山建成了日本第一座智能大厦“本田青山大厦”。西欧发展智能建筑基本与日本同步。
此外，20世纪80年代到20世纪90年代，亚太地区经济的活跃，使新加坡、中国台北、中国香港、汉城、雅加达、吉隆坡和曼谷等大城市里，陆续建起一批高标准的智能化大楼。智能建筑的出现是建筑史上一个重要的里程碑，它使人类的工作环境和生活质量出现了前所未有的质的飞跃。
2 我国建筑智能化的现状
我国一位专家这样说：“当中国老百姓花百万元的钱购买第二套甚至第三套住宅的时候，他得到的无非是住宅面积大了，绿化好了。但住宅最根本性的品质却没有改变，它仍然不能恒温恒湿；它仍然不能在全封闭的环境下有新鲜空气的输入；它仍然隔不住日照，防不了噪声。中国住宅建设必须进入一个快速提‘质’的阶段，必须重视节能了。”
智能建筑在我国自上世纪八十年代末，从大厦智能化系统建成开始，很快在建设行业中得到发展，随之，智能建筑的概念逐步延伸到了住宅建筑，并在具有我国特色的住宅小区得到较为普遍的开发应用。尽管大多数智能建筑还主要集中在北京、上海、广州、深圳等大中城市，比如航站楼、体育场馆、博物馆、展示中心、医院、学校、图书馆、政府办公楼、银行大楼等大型建筑，得到进一步发展。目前，我国智能建筑数已达上千幢，其发展速度已名列世界前茅，在经济较发达的大中城市，建筑智能化将是一个大趋势。
我国的建筑智能化经过十多年的发展，政府也颁布了一些推动智能建筑发展的技术政策，颁布了设计、布线、安防等实施标准，国内企业也自主开发了一些住宅小区智能产品，具有一批从事智能建筑的专业人员、从业人员，但是在发展过程中也出现了一些问题，比如项目的智能化需求不合理，片面追求高标准，造成浪费；工程质量、产品质量、验收不规范，造成不能正常运行；“重建轻管”较普遍，智能化系统难以长期发挥作用；工程设计、施工、验收及产品标准化滞后工程应用，尚需完善；市场运作尚不规范等。
3 我国建筑智能化的发展趋势
随着信息化和新材料技术的发展，经济建设的持续高速发展，智能建筑也将成为21世纪世界建筑发展的主流，可以说，智能建筑的水平是一个国家综合国力和科技水平的具体体现。我国建筑智能化的发展趋势主要体现在以下几个方面。
3.1 建筑智能化技术与绿色生态建筑的结合
绿色建筑是综合运用当代建筑学、生态学及其他技术科学的成果，把住宅建造成一个小型生态系统，为居住者提供生机盎然、自然气息浓厚、方便舒适并节省能源、没有污染的居住环境，又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。绿色生态建筑是指这种建筑能够在不损害生态环境的前提下，提高人们的生活质量及当代与后代的环境质量，“绿色”的本质是物质系统的首尾相接，无废无污、高效和谐、开放式闭合性良性循环。绿色建筑以人、建筑和自然环境的协调发展为目标，在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时，尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏，充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。通过建立起建筑物内外的自然空气、水分、能源及其他各种物资的循环系统来进行“绿色”建筑的设计，并赋予建筑物以生态学的文化和艺术内涵。在生态建筑中，通过采用智能化系统来监控环境的空气、水及土，自动通风、加湿及喷灌；监控管理三废（废水、废气、废渣）的处理等，并实现节能。
3.2 建筑智能化材料与建筑智能化结构的发展
3.2.1 自修复混凝土的应用。
在混凝土中掺入装有树脂的空心纤维，当结构构件出现超过允许度裂缝时，混凝土的微细管破裂，溢流出来的树脂将自动封闭和贴接裂缝。
3.2.2 光纤混凝土的应用。
在建筑物的重要构件中埋设光导纤维，监视构件在荷载作用下的受力状况，显示结构的安全程度；有机结构构件，建筑梁、柱由聚合物缓冲材料连成一体，在一般荷载下为刚性连接，而在振动的作用下为柔性连接，起到吸收和缓冲地震或风力带来的外力作用。
3.2.3 智能化平衡结构的应用。
一方面通过一个液压支架系统，减弱和抑制建筑物的震动；另一方面在楼顶层安装了一个大滑块，在受到飓风或地震的影响将倾斜时，这重滑块会根据计算机的指令朝相反的方向移动，使建筑物的结构趋于平衡。
3.2.4 建筑智能化的种类与地理范围的扩展。
建筑智能化已从办公写字楼向宾馆、医院、公共场馆、住宅及厂房等领域扩展。随着建筑智能化建设范围的扩大与数量的增加，建筑智能化正向智能小区、智能城市发展，与数字国家和数字地球接轨。
4 信息技术的发展和标准化将不断提升建筑智能化系统的素质
建筑智能化是传统的建筑技术与新兴的信息技术相结合的产物。智能传感技术与智能控制技术的发展和应用，将进一步提高控制精度，节能效果更显著；信息网络与控制网络的融合和统一，将使得建筑智能化系统的网络结构更加简化，网络系统更加可靠；国际开放协议标准的采用，有利于实现各建筑智能化系统的互操作和系统集成；把Intranet引入建筑智能化，将有利于实现建筑智能化内部局域网与外部Internet和Extranet网络的无缝连接；光纤到办公室（Fiber To The Office，FTTO）、光纤到家（Fiber To The Home，FTTH）以及三网合一（语音/视频/数据传输使用同一个传输网络）的实现，必将使建筑智能化的接入网进入一个新的境界；地理信息系统（Geographic Information System，GIS）技术的应用，将使建筑智能化物业管理系统和办公自动化系统更加方便实用。
建筑智能化要强调高投资高效益，不是经济效益，而是在节能减排，提高环境保护方面。智能化建筑技术不是目的，也不是摆设，而是长期效益。我国人口众多、资源紧缺、建筑需求最大、环境污染相对较严重，要求建筑智能化技术在为节约能源、环境保护等方面的服务，取得更大效益。
【关键词】建筑；智能化
建筑是人类生活的物质载体，因而建筑的发展史是人类文明进步、不断追求工作环境和生活质量的历史。“智能建筑”是由英文Intelligent Building翻译而来的，名称也由此产生，目前已被业内普遍认同。因此，可以认为“智能建筑”就是现代建筑技术与当代信息技术、计算机技术和自动控制技术等有机结合的产物。它是为提高建筑物的使用功能，并实现“节能、高效、舒适、安全、环保”的目标，达到“高效益”。我国智能建筑专家、清华大学张瑞武教授在1997年6月厦门市建委主办的“首届智能建筑研讨会”上，提出了以下比较完整的定义：智能建筑是指利用系统集成方法，将智能型计算机技术、通信技术、控制技术、多媒体技术和现代建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理，对使用者的信息服务及其建筑环境的优化组合，所获得的投资合理，适合信息技术需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的现代化建筑物。
1 智能建筑的发展历史
智能建筑起源于20世纪80年代初期的美国，以美国于1984年1月在康涅狄格州哈特福德市(Hartford)建设的都市大厦(City Palace Building)为标志。这一诞生仅20年的新生事物，以其高效、安全、舒适和便利等优点，势不可挡地迅速成为现代高层建筑的主流，这一智能建筑也被誉为世纪性建筑。美国诞生智能建筑之后，西欧与日本也不甘落后，1985年8月在东京青山建成了日本第一座智能大厦“本田青山大厦”。西欧发展智能建筑基本与日本同步。
此外，20世纪80年代到20世纪90年代，亚太地区经济的活跃，使新加坡、中国台北、中国香港、汉城、雅加达、吉隆坡和曼谷等大城市里，陆续建起一批高标准的智能化大楼。智能建筑的出现是建筑史上一个重要的里程碑，它使人类的工作环境和生活质量出现了前所未有的质的飞跃。
2 我国建筑智能化的现状
我国一位专家这样说：“当中国老百姓花百万元的钱购买第二套甚至第三套住宅的时候，他得到的无非是住宅面积大了，绿化好了。但住宅最根本性的品质却没有改变，它仍然不能恒温恒湿；它仍然不能在全封闭的环境下有新鲜空气的输入；它仍然隔不住日照，防不了噪声。中国住宅建设必须进入一个快速提‘质’的阶段，必须重视节能了。”
智能建筑在我国自上世纪八十年代末，从大厦智能化系统建成开始，很快在建设行业中得到发展，随之，智能建筑的概念逐步延伸到了住宅建筑，并在具有我国特色的住宅小区得到较为普遍的开发应用。尽管大多数智能建筑还主要集中在北京、上海、广州、深圳等大中城市，比如航站楼、体育场馆、博物馆、展示中心、医院、学校、图书馆、政府办公楼、银行大楼等大型建筑，得到进一步发展。目前，我国智能建筑数已达上千幢，其发展速度已名列世界前茅，在经济较发达的大中城市，建筑智能化将是一个大趋势。
我国的建筑智能化经过十多年的发展，政府也颁布了一些推动智能建筑发展的技术政策，颁布了设计、布线、安防等实施标准，国内企业也自主开发了一些住宅小区智能产品，具有一批从事智能建筑的专业人员、从业人员，但是在发展过程中也出现了一些问题，比如项目的智能化需求不合理，片面追求高标准，造成浪费；工程质量、产品质量、验收不规范，造成不能正常运行；“重建轻管”较普遍，智能化系统难以长期发挥作用；工程设计、施工、验收及产品标准化滞后工程应用，尚需完善；市场运作尚不规范等。
3 我国建筑智能化的发展趋势
随着信息化和新材料技术的发展，经济建设的持续高速发展，智能建筑也将成为21世纪世界建筑发展的主流，可以说，智能建筑的水平是一个国家综合国力和科技水平的具体体现。我国建筑智能化的发展趋势主要体现在以下几个方面。
3.1 建筑智能化技术与绿色生态建筑的结合
绿色建筑是综合运用当代建筑学、生态学及其他技术科学的成果，把住宅建造成一个小型生态系统，为居住者提供生机盎然、自然气息浓厚、方便舒适并节省能源、没有污染的居住环境，又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。绿色生态建筑是指这种建筑能够在不损害生态环境的前提下，提高人们的生活质量及当代与后代的环境质量，“绿色”的本质是物质系统的首尾相接，无废无污、高效和谐、开放式闭合性良性循环。绿色建筑以人、建筑和自然环境的协调发展为目标，在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时，尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏，充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。通过建立起建筑物内外的自然空气、水分、能源及其他各种物资的循环系统来进行“绿色”建筑的设计，并赋予建筑物以生态学的文化和艺术内涵。在生态建筑中，通过采用智能化系统来监控环境的空气、水及土，自动通风、加湿及喷灌；监控管理三废（废水、废气、废渣）的处理等，并实现节能。
3.2 建筑智能化材料与建筑智能化结构的发展
3.2.1 自修复混凝土的应用。
在混凝土中掺入装有树脂的空心纤维，当结构构件出现超过允许度裂缝时，混凝土的微细管破裂，溢流出来的树脂将自动封闭和贴接裂缝。
3.2.2 光纤混凝土的应用。
在建筑物的重要构件中埋设光导纤维，监视构件在荷载作用下的受力状况，显示结构的安全程度；有机结构构件，建筑梁、柱由聚合物缓冲材料连成一体，在一般荷载下为刚性连接，而在振动的作用下为柔性连接，起到吸收和缓冲地震或风力带来的外力作用。
3.2.3 智能化平衡结构的应用。
一方面通过一个液压支架系统，减弱和抑制建筑物的震动；另一方面在楼顶层安装了一个大滑块，在受到飓风或地震的影响将倾斜时，这重滑块会根据计算机的指令朝相反的方向移动，使建筑物的结构趋于平衡。
3.2.4 建筑智能化的种类与地理范围的扩展。
建筑智能化已从办公写字楼向宾馆、医院、公共场馆、住宅及厂房等领域扩展。随着建筑智能化建设范围的扩大与数量的增加，建筑智能化正向智能小区、智能城市发展，与数字国家和数字地球接轨。
4 信息技术的发展和标准化将不断提升建筑智能化系统的素质
建筑智能化是传统的建筑技术与新兴的信息技术相结合的产物。智能传感技术与智能控制技术的发展和应用，将进一步提高控制精度，节能效果更显著；信息网络与控制网络的融合和统一，将使得建筑智能化系统的网络结构更加简化，网络系统更加可靠；国际开放协议标准的采用，有利于实现各建筑智能化系统的互操作和系统集成；把Intranet引入建筑智能化，将有利于实现建筑智能化内部局域网与外部Internet和Extranet网络的无缝连接；光纤到办公室（Fiber To The Office，FTTO）、光纤到家（Fiber To The Home，FTTH）以及三网合一（语音/视频/数据传输使用同一个传输网络）的实现，必将使建筑智能化的接入网进入一个新的境界；地理信息系统（Geographic Information System，GIS）技术的应用，将使建筑智能化物业管理系统和办公自动化系统更加方便实用。
建筑智能化要强调高投资高效益，不是经济效益，而是在节能减排，提高环境保护方面。智能化建筑技术不是目的，也不是摆设，而是长期效益。我国人口众多、资源紧缺、建筑需求最大、环境污染相对较严重，要求建筑智能化技术在为节约能源、环境保护等方面的服务，取得更大效益。