對智能建筑設計的思考

□文/姚文華

智能建筑是指利用集成方法，將智能型計算機技術、通信技術、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，獲得投資合理，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。智能建筑的興起，生動地反映了信息技術的發展是何等迅速，信息技術的應用是多么廣泛，并深刻反映了信息社會發展對智能建筑的需求。建筑發展到智能建筑，是一個質的飛躍，建筑的含義一下子拓寬了，建筑設計的任務加重了許多。一方面智能建筑設計的研究需要系統化，整體化的框架體系，智能建筑的設計需要智能化設計人員與建筑、暖通、電氣（強電）、給排水、結構等各工種設計人員的密切配合。建筑智能化設計是建筑技術與信息技術相結合的產物，它向人們提供了一個高效、舒適、便利、安全的工作、學習、生活環境。一系列高新技術的發展，正在改變人們的工作和生活模式，先進設備體系已經進入人們的生活，迫使建筑環境與這種變化相匹配。建筑智能化設計與建筑師的關系是十分密切的，智能化系統進入建筑物，改變了傳統建筑設計的一些做法；另一方面智能建筑設計需要更多操作性、實踐性方面的指導。

一、智能建筑與一般建筑相比而具有的優越性

1、自動調節功能。智能建筑對溫度、濕度、照度均加以自動調節，甚至控制色彩、背景噪聲與味道，創造了安全、健康、舒適宜人的辦公環境，從而能大大提高工作效率。

2、節能。現在的房屋，其空調與照明系統的能耗很大，約占總能耗的70%，而智能建筑通過其“智慧”，盡可能地利用自然光和大氣冷量（或熱量）來調節室內環境，以最大限度地降低能源消耗。可按事先確定的程序，區分“工作”與“非工作”時間，據國外常規計算，智能建筑可比常規建筑節能30%以上。

3、能滿足多種用戶對不同環境功能的要求。老式建筑是根據事先給定的功能要求，完成其建筑與結構設計。智能建筑要求其建筑結構設計除支持3A功能的實現外，必須是開放式、大跨度框架結構，允許用戶迅速而方便地改變建筑物的使用功能或重新規劃建筑平面。

4、在智能建筑中，用戶通過國際直撥電話、可視電話、電子郵件、聲音郵件、電視會議、信息檢索與統計分析等多種手段，可及時獲得全球性最新信息和資料。通過國際計算機通信網絡，可隨時與世界各地的企業或機構進行各種業務工作。空前的高速度，大大有利于決策和競爭。總之，電子計算機與智能建筑在當今商品經濟與信息社會中給人們帶來了空前的效率和巨大的經濟效益，使之充滿活力，方興未艾。

二、智能建筑設計應注意的問題

1、有關智能建筑設計規程、規范還不健全與完善。1992年我國第一部有關建筑智能化的規范《民用建筑電氣設計規范》JCJ/T16-92問世。它對建筑智能化三大部分BA、OA、CA有較完整、全面的規定和要求。1997年10月，我國建設行政主管部門建設部發布了我國智能建筑領域的第一個法規即建設部建設（1997）290號文《建筑智能化系統工程設計管理暫行規定》，它對智能建筑領域起到了巨大的推動和指導作用。智能建筑的設計在它的指導下，在不完善中摸索前進，到2000年7月《智能建筑設計標準》GB/T50314-2000出臺，宣告我國智能建筑設計初步邁進了規范化時代。2006年12月29日，建設部發布了批準《智能建筑設計標準》（GB/T50314-2006）為國家標準的公告，并自2007年7月1日起實施。筆者認為，這個標準仍然是不完備的，還有許多不完善之處，還有不少有待于進一步探討和細化的問題。

2、智能建筑綜合布線系統問題。首先是線路如何走的問題，線路的走向分水平和垂直兩個方向，水平方向的走線通常是利用地面和天花板。垂直方向的走線通常都布置在每層的設備小間中，相當于以往的弱電豎井，但智能建筑的設備小間由于要布置綜合布線跳線架和相關網絡設備，面積應比以往的豎小間面積大些，而且在設計時還應在每個層面上留一定的剩余空間，以備未來之需。綜合這些因素，每層設備小間面積應在8m2左右為宜。設備小間的線纜都是由主機房引出的，作為智能建筑神經中樞的主機房，除了布置程控交換設備外，還要布置主配線架、光纖配線架等設備。因此，該空間的面積應比普通建筑中的電話機房大些，綜合考慮這些設備的尺寸，我認為主機房面積100～120m2為宜。對于網絡的拓撲結構，我建議采用星型連接，這種拓撲結構使得網絡的擴展以及節點的移動都非常容易。

3、屋頂的設計問題。建筑物屋頂是直接平面敞開的接觸大自然的空間，智能建筑的屋頂會被布置上大量的設備，所以設計師在進行設計時，除要考慮屋頂美觀綠化以外，還可以布置吸取太陽能和風能以采集熱能、收集降水等等，充分吸收和利用自然界提供的一切能量和物質，同時也要設計防止自然力量侵襲的預防設施，還要考慮到設備運轉時產生的震動、噪音、電磁場等因素，電纜穿過屋面以后如何防止漏水，電線基座的防水、防風及防震的問題。

4、節能設計問題。智能建筑的節能設計應該從建筑設計之初就充分考慮，各專業密切合作，動用一切可能的手段達到節能的目的。智能建筑的節能若做不好，用來供應能量的花費就會增高，這會使得建筑的可持續發展性大打折扣；反之，節能設計做好了，智能建筑的運營成本就會降低，持續發展性也可以得到提高。

5、智能消防系統應成為智能建筑的重要組成部分。智能建筑是采用先進的電子信息技術對建筑設備進行自動監控、對信息資源進行有效管理和對用戶提供信息服務的新型建筑。智能建筑管理系統由樓宇自動化系統（BAS）、通信自動化系統（CAS）、辦公自動化系統（OAS）、計算機網絡系統（CNS）、綜合布線系統（SCS）等構成。其中，樓宇自動化系統主要包括機電設備自動化系統、消防自動化系統、安全防范系統等。消防自動化系統（FAS）是樓宇自動化系統的重要組成部分，是智能建筑中一個重要子系統，為火警預報、火災撲救、保障人身和財產安全起到了不可替代的作用，尤其是智能住宅方面，則表現為網絡技術應用和控制方式的變化：建筑電氣接口標準化、設備控制智能化、系統功能集成化。可以預計，隨著計算機、自動控制、通信技術的不斷發展及關鍵技術的突破，消防自動化系統必將朝著集成化、智能化、協調化方向發展。

6、智能建筑設計應遵循科學合理的步驟。

智能建筑設計應從中國國情、甲方利益、設計和施工角度出發，建議采取以下步驟：（1）甲方需求（性價比）和外部條件調研，確定智能化系統功能、實施步驟。由甲方牽頭，委托智能化專家委員會，甲方所能接受價格，配備智能化系統功能和實施步驟，以此為依據，寫出標書。（2）由系統集成商拿出智能化設計方案，對智能化系統進行深化設計；由甲方組織，設計院和系統集成商協商；由設計院將智能系統設計到設計藍圖中去，設計院設計出智能化系統；由設計院和系統集成商共同審核簽章，智能化設計方面責任由系統集成商承擔。（3）由甲方組織，系統集成商和監理單位協商，培訓監理單位，對智能化系統進行監理。（4）由智能化專家委員會進行中期檢查，重點保證智能化工程科技含量落實和工程質量達標。

總之，我國的智能建筑充滿著希望，也面臨嚴峻挑戰，需要不斷地學習，不斷地研究，共同探討智能建筑的發展道路。

[1]張瑞武.智能建筑（第一版）.北京：清華大學出版社，1996.

[2]太原工業大學等.建筑給水排水工程.北京：中國建筑工業出版社，1991.