浅谈智能大厦的组建

编者按：近年来，随着信息技术的不断发展，在评估一幢建筑物时，其信息化的利用程度越来越成为不可忽视的重要因素。"智能大厦"这一新生的名词也不断见诸报章。那么究竟什么是智能大厦呢？它又是如何构建的呢？本文就这两个问题做一个肤浅的探讨。

“智能大厦”的提出，首次出现于美国联合科技集团（UTBS-United Technologies Building System）公司于1984年1月在康乃狄洲（Connecticut）哈特福德市(Hartford) 建设完成的“城市广场” (City Place)大楼的宣传词中。由于计算机技术和通信技术的发展，使得City Place可以用当时最先进的计算机技术来控制空调设备、照明设备、防火防盗系统与电梯等大楼的机电设施，提供了安全舒适的办公环境。在通信和办公自动化方面，UTBS公司设置了当时最先进的数字式用户交换机（PABX）等构成大楼的数据及计算机通讯、语音通信的控制中心系统。UTBS公司向所有承租户（Tenants）提供分摊式的租凭服务(Shared Tenants Service)，同时该公司还负责系统的维护与运营管理，从此向社会展示了一种崭新的大楼形态。

自从世界上第一栋智能大厦在计算机应用最普及的美国落成后，次年日本也推出了第一幢智能大厦，并于1985年设立了智能建筑专业委员会，对智能建筑的概念、功能、规划、设计、施工、使用、维护等进行了详尽的研究。英国、法国、德国等也不甘落后，积极兴建智能大厦。随着社会向高度信息化推进，智能建筑已成为现代化建筑的新趋势。

迄今为止，智能大厦并无统一的定义。在美国，最常见的定义为：通过对建筑物的四个基本要素，即结构、系统、服务、管理以及它们之间的内在关联最优化考虑来提供一个投资合理的，拥有高效率的安全、舒适、温磬、便利的环境。在日本，其建筑杂志载文中，突出智能大厦就是高功能大楼，是方便有效地利用现代信息与通信设备，并采用楼宇控制自动化技术，具有高度综合管理功能的大楼。在中国，大厦发展商通常会把一栋智能化大厦标为“3A大厦”（或“5A大厦”）标志，3A的意思是指该大厦拥有三种自动化功能：①通讯自动化（CA）；②办公自动化（OA）；③楼宇自动化（BA）。有些大厦还把火灾警报和保安监控从BA中分割出来，形成独立的消防自动化系统（FA）和保安自动化系统（SA），加上FA和SA，便成为5A大厦了。

实际上，不管对智能大厦下什么定义，一栋智能大厦都只有满足通信自动化、办公自动化和楼宇自动化三大基本功能，才能称之为智能大厦。确切地说，它是建筑艺术与信息技术完美的结合，是现代高科技的结晶，智能大厦最主要的特征，就在于它“智能化”，在于它所采用的多元信息传输、监控、管理以及一体化集成等一系列高新技术，以实现信息、资源和任务的共享，达到多快好省的经济、高效的目标。智能大厦已成为各国综合科学技术能力的具体象征，也是各大跨国科技集团公司国际竞争实力的形象标志。因而，各国政府的行政机关、各跨国集团公司的总部，都在竞相实现其办公大厦的智能化。兴建智能大厦已成为当今世界跨世纪性的发展目标。

构建一个完善的智能大厦，能带给我们很多好处，在一个智能化的商业大厦里办公，集成系统可以在一个中央监控室内实施对大厦内的保安、消防（对独立设置的火灾报警系统实行二次监控）、各类机电设备、照明、电梯等进行监视与控制；一方面可以提高管理和服务的效率，以及节省人工成本；另一方面由于采用统一的监控与管理的界面环境，大厦内各职能部门的计算机终端都可以通过中央数据库得到大厦内所有的数据信息，实施全局事件和事务处理，使物业管理更趋现代化，同时可以进一步降低大厦的运行和维护费用，提高大厦的竞争力。另外，还可以很方便地实现对INTERNET的访问，无需另外申请帐号和购买MODEM等设备；配以相应的软件，可以及时地查询到本大厦的各种规章制度和通知、通告，并可以实现网上交租。在一个智能化的住宅区，住户可以直接在住宅内通过墙上的信息插座访问INTERNET、视聆通。还可以通过ADSL、VOD等技术实现视频点播。如果加上一些相应的应用软件系统，网上购物、虚拟现实等也将能够实现。

从系统的观点或从设计者的角度去看待智能大楼，则智能大楼呈现出三个基本特征：即通讯系统、大楼自动化控制系统和完善的办公自动化系统，这就要求有关这些要素的诸多方面，如低层的综合布线、计算机系统、网络系统、网络管理系统、大楼自动化控制系统等都应遵循国际标准（ISO 11801）。而智能大楼的这三个基本特征，是通过以下四个部分来实现的。

一、商用建筑综合布线系统

智能大楼中，一切通讯都要经过楼内的通讯线（铜芯线或光纤），并且所有通讯（数字、语音交换）、控制设备的改变，意味布线系统的功能发生改变；同时，未来技术的发展，要求布线系统在功能改变时，其结构不能发生变化。因这些线缆在建筑物建成时，就已经被暗埋在地板、楼板、线槽、吊顶、铁管等里面，改变这些线路决非朝夕之功。这就要求所有的线缆、接插件的设计、连接等一系列环节都需要通用。而使用国际标准化的设备构造系统，即商用建筑综合布线系统，是实现系统通用化的捷径。

尽管现行许多建筑物通讯系统中也使用标准的线缆和插件，但由于设计思想还停留在过去，连接、实现等依旧是非标准化的，因此系统是非结构化布线系统。

按照 IEC/ISO 11801 的标准，综合布线系统分为七个子系统：

1.建筑管理区子系统（CAMPUS DISTRIBUTOR）

――管理建筑群的系统。

2.建筑群主干线子系统（CAMPUS BACKBONE CABLE）

――是大厦对外网络与内部各系统之间的中界层。由铜缆，光缆，电保护器，地线和连接设备组成，连接在同一个建筑群中的不同楼宇间的通信和处理设备。

3.建筑物管理区子系统（BUILDING DISTRIBUTOR）

――是综合布线系统最主要的管理区域，所有楼层的资料都从电缆或光纤电缆传送到此系统。通常此系统会安装在交换机及计算机室内。

4.建筑物主干布线子系统（BUILDING BACKBONE CABLE）

――是整个综合布线系统的神经中枢，它可用大对数的双绞线或光纤电缆，或二者的组合构成，主要功能是将总配线系统与各楼层的楼层管理区子系统连接起来。

5.楼层管理区子系统（FLOOR DISTRIBUTOR）

――是综合布线系统的楼层管理点，用来将垂直干线与各楼层的水平配线子系统相连接。各个节点可弹性的用各种跳线互联，以应付未来系统的改动。

6.水平布线子系统（HORIZONTAL CABLE）

――楼层管理区子系统和通讯插座之间的传输线，是由双绞线或光纤电缆构成。

7.通信插座（TELECOMMUNICATIONS OUTLET）

――水平配线系统之终端设备，配以终端连接系统，用以连接各种类型之终端机或电话。

二、建筑自动化管理系统

事实上，智能化楼宇内包含了许多看起来相当独立、但实际上又紧密相关的子系统和单元，如果将建筑自动化管理系统分解开来，大致如下：

能源控制管理系统

主要是对电力和其它能源消耗的控制(供热、通风、空调、电梯、不间断电源、供水等)，目的是降低成本，并创造出一个舒适的工作环境。

紧急控制安全子系统

主要是火警、对有毒气体的探测与报警、大楼内保安系统；进一步还有装备智能卡( Smart Card )的大门、电梯、办公室等保安系统，以对这些地方的出入人员进行合法性检查。

电视引导、新闻、广播子系统

主要是向大众(包括来访顾客、租户)提供访问路径指南，金融、股票、房地产等消息的。

三、通讯及计算机网络设备

该子系统和自动化管理子系统一样，建立于商用建筑综合布线系统之上。主要提供大楼内外一切语音和数据通讯服务。安装于楼内的程控交换机（PBX），主要完成电话传真业务，将来可实现综合业务数据网（ISDN）。楼内计算机主干网（FDDI、ATM主干网）将提供每秒几百兆位（100Mbps，2x100Mbps，4x100Mbps）直至于上千兆位

（>1.0Gbps）的数据传输率，将外界（国内、国际）的各种信息（金融、股票、房地产、进出口订单）迅速送到各行业租户的计算机设备上，同时，将楼内各用户之间的信息根据用户自己的要求，相互传送。主干网应该是容错的。

四、网络管理子系统

主要包括管理整个大楼或建筑群的计算机网络、语音网络、大楼自控系统、综合布线系统的计算机管理硬件、软件、文档和人员。此部分涵盖了所有其它子系统。在智能大楼应用后，整个大楼能否正常、高效地运作，这里是关键所在。

一个合格的智能大厦，应达到以下目标：

实用性：实施后的智能大厦控制系统，其所有的子系统，如综合布线系统、数据通讯、语音通讯，都满足国际标准，具有良好的用户使用界面。并且，网络管理功能完善、方便使用。

灵活性：系统中的任一部分之联接都应是灵活的。即物理接线到数据通讯、语音通讯、自动控制设备之联接都不受或极少受物理位置和这些设备类型的限制。

模块化：所有用于连接设备的适配件（Adapter）都是积木式标准件。不用很多有关这些领域的专门知识，就能够安装这些设备。

可扩充：由于所有基础设施（材料、部件、通讯设备）都采用国际标准，因此，无论计算机、通讯、控制设备随技术如何发展，将来都可很方便地将这些设备安装到系统中去。

可靠性：系统中的各个部分都采用高质量的材料、部件、设备实现，并谨慎施工和测试，以保证各个环节都是可靠的。

国际上智能大厦的不断涌现以及相关技术的迅速发展，引起了我国建筑界、工程界、学术界和有关政府部门的高度重视。早在1986年我国“七五”计划初期，由国家计委会同国家科委主持制定的国家“七五”重点科技攻关项目中，就已立项将“智能化办公大楼可行性研究”列为国家重点科技攻关课题。这项由中国科学院计算技术研究所承担完成的科研成果，于1991年通过鉴定。从而标志“智能大厦”建筑技术在我国正式起步。在众多的商住楼宇和酒店大厦中，位于广州市的广东国际大厦堪称我国首座具备“智能”的商务大厦，它的设计具有以下特点：

1.完善的计算机及通讯设备：该系统充分考虑其通用性和可扩展性，配备X.25及DDN专线。从发展来看，楼内局部网络将成为楼外广域网的用户子系统，楼内主干网通过多元化设备与现有的各种广域网相连，例如公用电话网、用户电报网、公用数据网以及各种计算机网络等。

2.共用的办化自动化系统：以主机VAX6410为核心，相对于普通的办公自动化软件，它具有更丰富的资源以及更强的功能，可以完成从数据库检索、数据处理以至各种运算等。该系统还可以建立远程会议系统，使用户通过它可与不同地点的驻外机构召开会议，与会者如同在同一会场。

3.高效的国际金融信息网络：该网络通过卫星直接接收美联社道琼斯公司提供的国际经济信息，并在大楼内的客房通过电视频道收看，在写字楼通过微机连接电话线接收。其信息的种类包括：世界各种主要产品的价格、国际金融汇率、股市行情和国际金融趋势分析资料、国际重大的政治、经济新闻等实时消息。

4.可靠的建筑自动化系统：实现了对供水、供电、空调等系统的监测、或控制。

智能大厦是信息时代的必然产物，它已成为综合经济国力的具体象征，并将以龙头产业的面貌进入21世纪！

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