探索建筑智能化現狀與趨勢

【摘 要】隨著信息化的發展，經濟建設的持續高速發展，在經濟較發達的大中城市，建筑智能化將是一個大趨勢。本文通過介紹智能建筑的發展歷史及現狀，從建筑智能化技術與綠色生態建筑的結合，建筑智能化外延的變化和信息技術的發展和標準化將不斷提升建筑智能化系統的素質三個方面的內容，分析我國建筑智能化的發展趨勢。

【關鍵詞】建筑；智能化

建筑是人類生活的物質載體，因而建筑的發展史是人類文明進步、不斷追求工作環境和生活質量的歷史。“智能建筑”是由英文Intelligent Building翻譯而來的，名稱也由此產生，目前已被業內普遍認同。因此，可以認為“智能建筑”就是現代建筑技術與當代信息技術、計算機技術和自動控制技術等有機結合的產物。它是為提高建筑物的使用功能，并實現“節能、高效、舒適、安全、環保”的目標，達到“高效益”。我國智能建筑專家、清華大學張瑞武教授在1997年6月廈門市建委主辦的“首屆智能建筑研討會”上，提出了以下比較完整的定義：智能建筑是指利用系統集成方法，將智能型計算機技術、通信技術、控制技術、多媒體技術和現代建筑藝術有機結合，通過對設備的自動監控，對信息資源的管理，對使用者的信息服務及其建筑環境的優化組合，所獲得的投資合理，適合信息技術需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點的現代化建筑物。

1 智能建筑的發展歷史

智能建筑起源于20世紀80年代初期的美國，以美國于1984年1月在康涅狄格州哈特福德市(Hartford)建設的都市大廈(City Palace Building)為標志。這一誕生僅20年的新生事物，以其高效、安全、舒適和便利等優點，勢不可擋地迅速成為現代高層建筑的主流，這一智能建筑也被譽為世紀性建筑。美國誕生智能建筑之后，西歐與日本也不甘落后，1985年8月在東京青山建成了日本第一座智能大廈“本田青山大廈”。西歐發展智能建筑基本與日本同步。

此外，20世紀80年代到20世紀90年代，亞太地區經濟的活躍，使新加坡、中國臺北、中國香港、漢城、雅加達、吉隆坡和曼谷等大城市里，陸續建起一批高標準的智能化大樓。智能建筑的出現是建筑史上一個重要的里程碑，它使人類的工作環境和生活質量出現了前所未有的質的飛躍。

2 我國建筑智能化的現狀

我國一位專家這樣說：“當中國老百姓花百萬元的錢購買第二套甚至第三套住宅的時候，他得到的無非是住宅面積大了，綠化好了。但住宅最根本性的品質卻沒有改變，它仍然不能恒溫恒濕；它仍然不能在全封閉的環境下有新鮮空氣的輸入；它仍然隔不住日照，防不了噪聲。中國住宅建設必須進入一個快速提‘質’的階段，必須重視節能了。”

智能建筑在我國自上世紀八十年代末，從大廈智能化系統建成開始，很快在建設行業中得到發展，隨之，智能建筑的概念逐步延伸到了住宅建筑，并在具有我國特色的住宅小區得到較為普遍的開發應用。盡管大多數智能建筑還主要集中在北京、上海、廣州、深圳等大中城市，比如航站樓、體育場館、博物館、展示中心、醫院、學校、圖書館、政府辦公樓、銀行大樓等大型建筑，得到進一步發展。目前，我國智能建筑數已達上千幢，其發展速度已名列世界前茅，在經濟較發達的大中城市，建筑智能化將是一個大趨勢。

我國的建筑智能化經過十多年的發展，政府也頒布了一些推動智能建筑發展的技術政策，頒布了設計、布線、安防等實施標準，國內企業也自主開發了一些住宅小區智能產品，具有一批從事智能建筑的專業人員、從業人員，但是在發展過程中也出現了一些問題，比如項目的智能化需求不合理，片面追求高標準，造成浪費；工程質量、產品質量、驗收不規范，造成不能正常運行；“重建輕管”較普遍，智能化系統難以長期發揮作用；工程設計、施工、驗收及產品標準化滯后工程應用，尚需完善；市場運作尚不規范等。

3 我國建筑智能化的發展趨勢

隨著信息化和新材料技術的發展，經濟建設的持續高速發展，智能建筑也將成為21世紀世界建筑發展的主流，可以說，智能建筑的水平是一個國家綜合國力和科技水平的具體體現。我國建筑智能化的發展趨勢主要體現在以下幾個方面。

3.1 建筑智能化技術與綠色生態建筑的結合

綠色建筑是綜合運用當代建筑學、生態學及其他技術科學的成果，把住宅建造成一個小型生態系統，為居住者提供生機盎然、自然氣息濃厚、方便舒適并節省能源、沒有污染的居住環境，又可稱為可持續發展建筑、生態建筑、回歸大自然建筑、節能環保建筑等。綠色生態建筑是指這種建筑能夠在不損害生態環境的前提下，提高人們的生活質量及當代與后代的環境質量，“綠色”的本質是物質系統的首尾相接，無廢無污、高效和諧、開放式閉合性良性循環。綠色建筑以人、建筑和自然環境的協調發展為目標，在利用天然條件和人工手段創造良好、健康的居住環境的同時，盡可能地控制和減少對自然環境的使用和破壞，充分體現向大自然的索取和回報之間的平衡。通過建立起建筑物內外的自然空氣、水分、能源及其他各種物資的循環系統來進行“綠色”建筑的設計，并賦予建筑物以生態學的文化和藝術內涵。在生態建筑中，通過采用智能化系統來監控環境的空氣、水及土，自動通風、加濕及噴灌；監控管理三廢（廢水、廢氣、廢渣）的處理等，并實現節能。

3.2 建筑智能化材料與建筑智能化結構的發展

3.2.1 自修復混凝土的應用。

在混凝土中摻入裝有樹脂的空心纖維，當結構構件出現超過允許度裂縫時，混凝土的微細管破裂，溢流出來的樹脂將自動封閉和貼接裂縫。

3.2.2 光纖混凝土的應用。

在建筑物的重要構件中埋設光導纖維，監視構件在荷載作用下的受力狀況，顯示結構的安全程度；有機結構構件，建筑梁、柱由聚合物緩沖材料連成一體，在一般荷載下為剛性連接，而在振動的作用下為柔性連接，起到吸收和緩沖地震或風力帶來的外力作用。

3.2.3 智能化平衡結構的應用。

一方面通過一個液壓支架系統，減弱和抑制建筑物的震動；另一方面在樓頂層安裝了一個大滑塊，在受到颶風或地震的影響將傾斜時，這重滑塊會根據計算機的指令朝相反的方向移動，使建筑物的結構趨于平衡。

3.2.4 建筑智能化的種類與地理范圍的擴展。

建筑智能化已從辦公寫字樓向賓館、醫院、公共場館、住宅及廠房等領域擴展。隨著建筑智能化建設范圍的擴大與數量的增加，建筑智能化正向智能小區、智能城市發展，與數字國家和數字地球接軌。

4 信息技術的發展和標準化將不斷提升建筑智能化系統的素質

建筑智能化是傳統的建筑技術與新興的信息技術相結合的產物。智能傳感技術與智能控制技術的發展和應用，將進一步提高控制精度，節能效果更顯著；信息網絡與控制網絡的融合和統一，將使得建筑智能化系統的網絡結構更加簡化，網絡系統更加可靠；國際開放協議標準的采用，有利于實現各建筑智能化系統的互操作和系統集成；把Intranet引入建筑智能化，將有利于實現建筑智能化內部局域網與外部Internet和Extranet網絡的無縫連接；光纖到辦公室（Fiber To The Office，FTTO）、光纖到家（Fiber To The Home，FTTH）以及三網合一（語音/視頻/數據傳輸使用同一個傳輸網絡）的實現，必將使建筑智能化的接入網進入一個新的境界；地理信息系統（Geographic Information System，GIS）技術的應用，將使建筑智能化物業管理系統和辦公自動化系統更加方便實用。

建筑智能化要強調高投資高效益，不是經濟效益，而是在節能減排，提高環境保護方面。智能化建筑技術不是目的，也不是擺設，而是長期效益。我國人口眾多、資源緊缺、建筑需求最大、環境污染相對較嚴重，要求建筑智能化技術在為節約能源、環境保護等方面的服務，取得更大效益。