發(fā)展智能建筑，創(chuàng)造宜居環(huán)境

摘要：智能建筑有傳統(tǒng)建筑無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。近年，我國(guó)現(xiàn)代信息技術(shù)長(zhǎng)足發(fā)展，多個(gè)領(lǐng)域達(dá)到世界先進(jìn)水平，這為智能建筑的推廣提供了技術(shù)保障。新時(shí)期，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)“綠色GDP”、新型城鎮(zhèn)化建設(shè)、“智慧”城市建設(shè)、“宜居”城市建設(shè)都離不開智能建筑的推廣和普及，智能建筑發(fā)展前景廣闊。

關(guān)鍵詞：智能建筑 信息技術(shù) 3A系統(tǒng) 宜居城市

1. 引言

智能建筑的概念起源于1984年美國(guó)哈特福德 （Hartford）市建成的城市廣場(chǎng)（第一幢智能大廈）。中國(guó)于上世紀(jì)90年代起步，但迅猛發(fā)展的勢(shì)頭令世人矚目。北京發(fā)展大廈可謂我國(guó)智能建筑的雛形，隨后建成了上海金貿(mào)大廈（88F）、深圳地王大廈（81F）、廣州中信大廈（80F）、南京金鷹國(guó)際商城（58F）等一批較高程度智能大廈。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，至2001年底，國(guó)內(nèi)已建成的智能建筑約有2300幢。目前在建的智能建筑大廈已轉(zhuǎn)向大型公共建筑，如會(huì)展中心、圖書館、體育場(chǎng)館、文化藝術(shù)中心、博物館等，如深圳圖書館和藝術(shù)中心，總投入約16億元，智能系統(tǒng)占1億元左右。外刊預(yù)測(cè)，21世紀(jì)世界一半以上智能化建筑將興建在中國(guó)。

建筑物的4個(gè)基本要素是結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理。智能建筑是指通過(guò)將建筑物的結(jié)構(gòu)、設(shè)備、服務(wù)和管理以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)用戶的需求進(jìn)行最優(yōu)化組合，從而為用戶提供一個(gè)投資合理、高效、舒適、便利、快捷、高度安全的人性化環(huán)境空間。

當(dāng)今世界，以4C技術(shù)（即Computer計(jì)算機(jī)技術(shù)、Contro控制技術(shù)、Communication通信技術(shù)、CRT圖形顯示技術(shù)）為主要標(biāo)志的科技水平發(fā)展迅猛。將成熟和高度智能化的4C技術(shù)綜合應(yīng)用于建筑物，可以在建筑物內(nèi)建立一個(gè)計(jì)算機(jī)綜合網(wǎng)絡(luò)控制中心，依托方便、快捷、高效的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備、服務(wù)和管理的智能化 。智能建筑是信息時(shí)代的必然產(chǎn)物，建筑物智能化程度將隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展而逐步提高。

現(xiàn)代社會(huì)，業(yè)主、財(cái)產(chǎn)管理者對(duì)諸如費(fèi)用開支、節(jié)能環(huán)保、生活便捷、環(huán)境舒適、商務(wù)隱秘、人身安全等方面越來(lái)越高的“宜居”要求使得智能建筑“生逢其時(shí)”，而建設(shè)綠色GDP、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展及我國(guó)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)政策為智能建筑提供了廣闊的發(fā)展前景。

2.智能建筑是信息時(shí)代的必然產(chǎn)物

2.1 智能建筑的優(yōu)勢(shì)

2.1.1 智能建筑創(chuàng)造了安全、健康、舒適、高效的生存環(huán)境

智能建筑首先強(qiáng)調(diào)確保安全和健康，機(jī)房智能控制系統(tǒng)通過(guò)綜合布線系統(tǒng)將消防監(jiān)控系統(tǒng)、煙感系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋系統(tǒng)及自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)消防監(jiān)控和動(dòng)作的智能化；通過(guò)中心機(jī)房搭載中央空調(diào)系統(tǒng)、空氣監(jiān)控系統(tǒng)及自動(dòng)消毒系統(tǒng)，能監(jiān)測(cè)出空氣中有害污染物的含量，并自動(dòng)消毒。

舒適度方面，機(jī)房智能控制系統(tǒng)搭載室內(nèi)溫度、濕度、照度監(jiān)控和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可選擇性地實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的人性化調(diào)節(jié)和自動(dòng)調(diào)節(jié)，甚至能對(duì)背景色彩、噪聲和味道進(jìn)行控制，創(chuàng)造適宜的居住環(huán)境，較之傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)大大提高工作效率。

2.1.2 智能建筑更加節(jié)能

我們居住的房屋，空調(diào)、照明和家電系統(tǒng)的能耗很大，約占家庭總能耗低70%，而智能建筑通過(guò)計(jì)算機(jī)控制和處理，智能區(qū)分工作時(shí)間和非工作時(shí)間，可以充分利用自然光和大氣冷（熱）量調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，從而最大限度地降低能耗。根據(jù)國(guó)外相關(guān)數(shù)據(jù)，智能建筑可比常規(guī)建筑節(jié)能30%左右。

2.1.3 智能建筑能滿足用戶多種環(huán)境功能的要求

常規(guī)建筑是根據(jù)事先給定的環(huán)境功能進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。智能建筑要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除支持3A功能（建筑設(shè)備自動(dòng)化、通信自動(dòng)化和辦公自動(dòng)化）外，必須是開放式、大跨度框架結(jié)構(gòu)，允許用戶迅速而方便地改變建筑物的使用功能或重新規(guī)劃建筑平面。室內(nèi)通信與電力供應(yīng)具有很大靈活性，通過(guò)結(jié)構(gòu)化綜合布線，在室內(nèi)可分布多種標(biāo)準(zhǔn)化的強(qiáng)、弱電插座，只要根據(jù)要求改變跳接線，可以快速改變插座功能。這種設(shè)計(jì)更好地滿足了用戶對(duì)多種環(huán)境功能的要求，實(shí)現(xiàn)建筑物的多用途化。

2.1.4 智能建筑具有現(xiàn)代化的通信手段和工作條件

通過(guò)便捷的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)終端，用戶足不出戶就可借助國(guó)際直撥電話、可視電話、電子郵件、音像郵件、電視會(huì)議、自動(dòng)記錄等多種手段及時(shí)獲取國(guó)際金融和科技情報(bào)，實(shí)現(xiàn)信息檢索和統(tǒng)計(jì)分析，甚至借助云端可以實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的分析、處理和存儲(chǔ)。先進(jìn)的通信手段為業(yè)主提供了便宜、快捷的工作環(huán)境。

2.2 智能建筑是現(xiàn)代信息技術(shù)高速發(fā)展的必然產(chǎn)物

根據(jù)我國(guó)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50314-2006），建筑智能化結(jié)構(gòu)是由三大系統(tǒng)組成：樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS）、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（OAS）和通信自動(dòng)化系統(tǒng)（CAS）；智能建筑系統(tǒng)集成實(shí)施的子系統(tǒng)包括綜合布線、樓宇自控、電話交換機(jī)、機(jī)房工程、監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報(bào)警、公共廣播、門禁系統(tǒng)、樓宇對(duì)講、一卡通、停車管理、消防系統(tǒng)、多媒體顯示系統(tǒng)、遠(yuǎn)程會(huì)議系統(tǒng)等。所有這些系統(tǒng)的有效運(yùn)行無(wú)一不依賴于現(xiàn)代信息技術(shù)有效保障。

隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用普及，信息產(chǎn)業(yè)已成為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，其規(guī)模已居世界第二位。近年來(lái)我國(guó)在一些有較大影響力的關(guān)鍵信息技術(shù)領(lǐng)域有了可喜的突破。

近年來(lái)我國(guó)微電子取得關(guān)鍵技術(shù)的突破，成功開發(fā)出863眾志、龍芯等CPU；我國(guó)在光電子技術(shù)方面也有所突破，在國(guó)際上獨(dú)立提出并實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于現(xiàn)有其它結(jié)構(gòu)性能的40Gb/sDFB+EA（帶電吸收的分布反饋激光器）和SOA+EA（帶電吸收的半導(dǎo)體光放大器）。研制出國(guó)際領(lǐng)先的可調(diào)諧長(zhǎng)波長(zhǎng)探測(cè)器；在全固態(tài)激光器技術(shù)方面，我國(guó)在國(guó)際上首次研制成功具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的深紫外六倍頻全固態(tài)激光器和寬調(diào)諧全固態(tài)激光器；

我國(guó)近年來(lái)在高端計(jì)算機(jī)的研制方面取得了較好的成績(jī)，出現(xiàn)了神威、銀河、曙光、深騰等知名產(chǎn)品。在全球超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500的排名中，2004年曙光4000A排名第10，中國(guó)成為繼美國(guó)、日本之后第三個(gè)能制造和應(yīng)用十萬(wàn)億次級(jí)商用高性能計(jì)算機(jī)的國(guó)家。

軟件方面，中文處理軟件保持國(guó)際領(lǐng)先，我們自行開發(fā)了服務(wù)器操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了桌面Linux操作系統(tǒng)的基本功能。今后電子政務(wù)的推開和開放源代碼將為我國(guó)軟件發(fā)展帶來(lái)前所未有的機(jī)遇。

目前，中國(guó)已開展了NGI（下一代互聯(lián)網(wǎng)）和NGN（下一代網(wǎng)絡(luò)）的研究和試驗(yàn)，其中最重要的是CNGI項(xiàng)目（中國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程），該項(xiàng)目已建成目前世界上最大規(guī)模的IPv6試驗(yàn)網(wǎng)。

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人們生活對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴越來(lái)越大，信息安全的重要性和緊迫性日益突出，密碼理論、密碼算法、安全協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)安全和信息隱藏等技術(shù)發(fā)展很快。我國(guó)專家在這些方面取得了一些創(chuàng)新成果。比如被國(guó)際同行稱之為“肖-Massey定理”的相關(guān)免疫布爾函數(shù)的頻譜特征。我國(guó)學(xué)者提出了一種新的分析Hash函數(shù)的方法———比特跟蹤方法，在國(guó)際上產(chǎn)生了重大影響。在國(guó)內(nèi)電子政務(wù)市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)PKI系統(tǒng)已占主流。

中國(guó)有用戶規(guī)模全球最大的移動(dòng)通信網(wǎng)，第三代移動(dòng)通信（3G）時(shí)代的到來(lái)給我們提供了難得的機(jī)會(huì)，由中國(guó)提議并得到國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）和3G標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP通過(guò)的TD-SCDMA（時(shí)分—同步碼分多址）成為國(guó)際3G三大主流標(biāo)準(zhǔn)之一。

無(wú)線通信技術(shù)方面，我國(guó)提出的WAPI（無(wú)線局域網(wǎng)鑒別和保密基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)）標(biāo)準(zhǔn)較好地解決了這一問題，性能上優(yōu)于802.11i國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。此外，我國(guó)提出的SCDMA技術(shù)以其優(yōu)良的性能價(jià)格比領(lǐng)先于其他無(wú)線接入技術(shù)，成為我國(guó)農(nóng)村“村通工程”的首選方式。

在信息技術(shù)的應(yīng)用方面，我國(guó)在CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）技術(shù)的推廣獲得了國(guó)際大學(xué)獎(jiǎng)和企業(yè)獎(jiǎng)，農(nóng)業(yè)信息化示范系統(tǒng)及其應(yīng)用獲得了聯(lián)合國(guó)的獎(jiǎng)勵(lì)。我國(guó)開發(fā)了“用于測(cè)量與控制系統(tǒng)的EPA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和通信規(guī)范”，被列入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著我國(guó)在工業(yè)自動(dòng)化的現(xiàn)場(chǎng)總線領(lǐng)域有了國(guó)際認(rèn)可的核心技術(shù)。

盡管我國(guó)的信息技術(shù)發(fā)展總體水平比美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定差距，但也正以令世人驚嘆聲態(tài)勢(shì)飛速發(fā)展，且正在滲透到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和人們生活的方方面面。加大自主創(chuàng)新力度，大力發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)并推動(dòng)信息技術(shù)在產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用是新時(shí)期我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要方向。新型城鎮(zhèn)化建設(shè)、“智慧”城市的建設(shè)都離不開先進(jìn)的信息技術(shù)，更離不開智能建筑的大力發(fā)展。

3.發(fā)展智能建筑為建設(shè)宜居城市“保駕護(hù)航”

3.1 建設(shè)宜居城市，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展

宜居城市是指經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，人居環(huán)境良好，能夠滿足居民物質(zhì)和精神生活需求，適宜人類工作、生活和居住的城市。宜居城市有廣義和狹義之分，并且有宏觀、中觀、微觀三個(gè)層面的含義。1996年，聯(lián)合國(guó)第二次人居大會(huì)提出城市應(yīng)當(dāng)是適宜居住的人類居住地的概念，并之后成為21世紀(jì)新的城市觀。

2005年1月，國(guó)務(wù)院批復(fù)北京城市總體規(guī)劃，我國(guó)首次出現(xiàn)宜居城市概念。同年7月，國(guó)務(wù)院在全國(guó)城市規(guī)劃工作會(huì)議上要求各地把宜居城市作為城市規(guī)劃的重要內(nèi)容。宜居城市至此成為我國(guó)新的城市理念。建設(shè)部科技司2007年5月通過(guò)《宜居城市科學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》以來(lái)，很多城市把宜居城市作為城市發(fā)展的目標(biāo)，通過(guò)爭(zhēng)創(chuàng)宜居城市提升城市管理水平，打造城市品牌，營(yíng)造更好的創(chuàng)業(yè)與生活環(huán)境，增強(qiáng)城市的吸引力、凝聚力和競(jìng)爭(zhēng)力。《宜居城市科學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》由社會(huì)文明度、經(jīng)濟(jì)富裕度、環(huán)境優(yōu)美度、資源承載度、生活便宜度、公共安全度六大部分構(gòu)成。在總分一百分中，生態(tài)環(huán)境指標(biāo)占比重最大，其次為城市住房、市政設(shè)施和城市交通，體現(xiàn)宜居城市易居、逸居、康居、安居的內(nèi)涵和基本特征，強(qiáng)調(diào)以人為本。建設(shè)可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境友好的生態(tài)系統(tǒng)福澤子孫，而發(fā)展智能建筑的目標(biāo)之一就是建造更加環(huán)保、節(jié)能的房屋，創(chuàng)造更加美好、舒適的居住環(huán)境，因此更好地適應(yīng)了發(fā)展需求。

3.2 智能建筑能更好的滿足宜居城市關(guān)于公共安全和生活便宜度需求

公共安全和生活便宜度是宜居城市評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中重要的兩個(gè)指標(biāo)，智能建筑完善的安防、監(jiān)控、報(bào)警和物業(yè)管理系統(tǒng)為小區(qū)的公共安全提供了物質(zhì)和管理保障，智能建筑依托互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的職能管理系統(tǒng)可以根據(jù)環(huán)境和住戶需要及時(shí)調(diào)整各動(dòng)作設(shè)備，更加方便、快捷、節(jié)能地提供服務(wù)。

由于我國(guó)在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)仍將處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌、社會(huì)轉(zhuǎn)型的特殊歷史時(shí)期，到2020年我國(guó)人均GDP從1000美元提高到4000美元，根據(jù)國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，在這期間利益重新分配，新舊觀念相互碰撞，社會(huì)結(jié)構(gòu)將發(fā)生劇烈變動(dòng)，社會(huì)不穩(wěn)定因素增加。而現(xiàn)代犯罪的特點(diǎn)大大增強(qiáng)了犯罪行為在時(shí)間上的突然性，空間上的不確定性和手段上的對(duì)抗性，向傳統(tǒng)的社會(huì)公共安全工作提出了挑戰(zhàn)，對(duì)國(guó)家的安全和社會(huì)的穩(wěn)定構(gòu)成了極大的威脅。近年，社會(huì)公共安全事件頻發(fā)，且呈現(xiàn)出高智商化、年輕化、集團(tuán)化的特性，這也為小區(qū)的安防提出更高的要求。智能建筑的安防系統(tǒng)較之普通小區(qū)要求高的多，其物業(yè)登記管理制度完善、信息管理和交換系統(tǒng)完善、安防保衛(wèi)系統(tǒng)完善、監(jiān)控?zé)o盲點(diǎn)與報(bào)警聯(lián)動(dòng)，為小區(qū)公共安全提供了根本保障。

智能建筑小區(qū)的智能控制系統(tǒng)依托互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)不但為用戶的信息資源需求提供了高效保證，更為用戶的個(gè)性化需求提供了及時(shí)、方便、周到和低成本的服務(wù)（例如智能家電控制系統(tǒng)），最大程度地滿足了人們不斷提高的物質(zhì)、文化生活需求。

4.結(jié)論

《2013-2017年中國(guó)智能建筑發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》顯示，我國(guó)建筑業(yè)產(chǎn)值持續(xù)增長(zhǎng)推動(dòng)了智能建筑的發(fā)展，該市場(chǎng)在2005年首次突破200億元后以每年20%以上的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)發(fā)展，2012年市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)861億元。調(diào)查顯示，2012年我國(guó)新建建筑中智能建筑的比例僅為26%，遠(yuǎn)低于美國(guó)的70%和日本的60%，市場(chǎng)拓展空間巨大。

當(dāng)前，我國(guó)推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)、“智慧”城市建設(shè)也給智能建筑的發(fā)展提供了沃土。一方面，我國(guó)每年要建20億平米的新建建筑，根據(jù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)和城鎮(zhèn)化規(guī)劃，預(yù)計(jì)這一過(guò)程還要持續(xù)15-20年，保證了智能建筑的客觀需求；另一方面，近年來(lái)，我國(guó)在電子信息、互聯(lián)網(wǎng)安全、智能監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)金融、云計(jì)算等方面均取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，許多領(lǐng)域的先進(jìn)性已達(dá)到世界先進(jìn)水平，這為智能建筑的發(fā)展提供了技術(shù)保障。

隨著人類社會(huì)對(duì)建筑內(nèi)外信息交換、安全、舒適、便利和節(jié)能要求（“宜居”城市要求）的不斷提高，提升建筑的綜合功能、降低使用成本已成為建筑發(fā)展的趨勢(shì)。目前，我國(guó)智能建筑尚處于高速發(fā)展期，隨著科技進(jìn)步和人們對(duì)物質(zhì)、文化生活需求的不斷提高，其市場(chǎng)前景廣闊。