发展智能建筑,创造宜居环境

摘要：智能建筑有传统建筑无法比拟的优势。近年，我国现代信息技术长足发展，多个领域达到世界先进水平，这为智能建筑的推广提供了技术保障。新时期，我国经济建设“绿色GDP”、新型城镇化建设、“智慧”城市建设、“宜居”城市建设都离不开智能建筑的推广和普及，智能建筑发展前景广阔。

关键词：智能建筑 信息技术 3A系统 宜居城市

1. 引言

智能建筑的概念起源于1984年美国哈特福德 （Hartford）市建成的城市广场（第一幢智能大厦）。中国于上世纪90年代起步，但迅猛发展的势头令世人瞩目。北京发展大厦可谓我国智能建筑的雏形，随后建成了上海金贸大厦（88F）、深圳地王大厦（81F）、广州中信大厦（80F）、南京金鹰国际商城（58F）等一批较高程度智能大厦。据不完全统计，至2001年底，国内已建成的智能建筑约有2300幢。目前在建的智能建筑大厦已转向大型公共建筑，如会展中心、图书馆、体育场馆、文化艺术中心、博物馆等，如深圳图书馆和艺术中心，总投入约16亿元，智能系统占1亿元左右。外刊预测，21世纪世界一半以上智能化建筑将兴建在中国。

建筑物的4个基本要素是结构、系统、服务和管理。智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理以及它们之间的内在联系，根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个投资合理、高效、舒适、便利、快捷、高度安全的人性化环境空间。

当今世界，以4C技术（即Computer计算机技术、Contro控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术）为主要标志的科技水平发展迅猛。将成熟和高度智能化的4C技术综合应用于建筑物，可以在建筑物内建立一个计算机综合网络控制中心，依托方便、快捷、高效的互联网、物联网系统实现建筑设备、服务和管理的智能化 。智能建筑是信息时代的必然产物，建筑物智能化程度将随着科学技术水平的发展而逐步提高。

现代社会，业主、财产管理者对诸如费用开支、节能环保、生活便捷、环境舒适、商务隐秘、人身安全等方面越来越高的“宜居”要求使得智能建筑“生逢其时”，而建设绿色GDP、实现可持续发展及我国新型城镇化建设政策为智能建筑提供了广阔的发展前景。

2.智能建筑是信息时代的必然产物

2.1 智能建筑的优势

2.1.1 智能建筑创造了安全、健康、舒适、高效的生存环境

智能建筑首先强调确保安全和健康，机房智能控制系统通过综合布线系统将消防监控系统、烟感系统、自动喷淋系统及自动报警系统联网，实现消防监控和动作的智能化；通过中心机房搭载中央空调系统、空气监控系统及自动消毒系统，能监测出空气中有害污染物的含量，并自动消毒。

舒适度方面，机房智能控制系统搭载室内温度、湿度、照度监控和调节系统，可选择性地实现室内环境的人性化调节和自动调节，甚至能对背景色彩、噪声和味道进行控制，创造适宜的居住环境，较之传统的控制系统大大提高工作效率。

2.1.2 智能建筑更加节能

我们居住的房屋，空调、照明和家电系统的能耗很大，约占家庭总能耗低70%，而智能建筑通过计算机控制和处理，智能区分工作时间和非工作时间，可以充分利用自然光和大气冷（热）量调节室内环境，从而最大限度地降低能耗。根据国外相关数据，智能建筑可比常规建筑节能30%左右。

2.1.3 智能建筑能满足用户多种环境功能的要求

常规建筑是根据事先给定的环境功能进行建筑和结构设计。智能建筑要求结构设计除支持3A功能（建筑设备自动化、通信自动化和办公自动化）外，必须是开放式、大跨度框架结构，允许用户迅速而方便地改变建筑物的使用功能或重新规划建筑平面。室内通信与电力供应具有很大灵活性，通过结构化综合布线，在室内可分布多种标准化的强、弱电插座，只要根据要求改变跳接线，可以快速改变插座功能。这种设计更好地满足了用户对多种环境功能的要求，实现建筑物的多用途化。

2.1.4 智能建筑具有现代化的通信手段和工作条件

通过便捷的互联网、物联网终端，用户足不出户就可借助国际直拨电话、可视电话、电子邮件、音像邮件、电视会议、自动记录等多种手段及时获取国际金融和科技情报，实现信息检索和统计分析，甚至借助云端可以实现海量数据的分析、处理和存储。先进的通信手段为业主提供了便宜、快捷的工作环境。

2.2 智能建筑是现代信息技术高速发展的必然产物

根据我国《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006），建筑智能化结构是由三大系统组成：楼宇自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）和通信自动化系统（CAS）；智能建筑系统集成实施的子系统包括综合布线、楼宇自控、电话交换机、机房工程、监控系统、防盗报警、公共广播、门禁系统、楼宇对讲、一卡通、停车管理、消防系统、多媒体显示系统、远程会议系统等。所有这些系统的有效运行无一不依赖于现代信息技术有效保障。

随着信息技术的迅速发展和应用普及，信息产业已成为我国的支柱产业，其规模已居世界第二位。近年来我国在一些有较大影响力的关键信息技术领域有了可喜的突破。

近年来我国微电子取得关键技术的突破，成功开发出863众志、龙芯等CPU；我国在光电子技术方面也有所突破，在国际上独立提出并实现了优于现有其它结构性能的40Gb/sDFB+EA（带电吸收的分布反馈激光器）和SOA+EA（带电吸收的半导体光放大器）。研制出国际领先的可调谐长波长探测器；在全固态激光器技术方面，我国在国际上首次研制成功具有自主知识产权的深紫外六倍频全固态激光器和宽调谐全固态激光器；

我国近年来在高端计算机的研制方面取得了较好的成绩，出现了神威、银河、曙光、深腾等知名产品。在全球超级计算机TOP500的排名中，2004年曙光4000A排名第10，中国成为继美国、日本之后第三个能制造和应用十万亿次级商用高性能计算机的国家。

软件方面，中文处理软件保持国际领先，我们自行开发了服务器操作系统，实现了桌面Linux操作系统的基本功能。今后电子政务的推开和开放源代码将为我国软件发展带来前所未有的机遇。

目前，中国已开展了NGI（下一代互联网）和NGN（下一代网络）的研究和试验，其中最重要的是CNGI项目（中国下一代互联网示范工程），该项目已建成目前世界上最大规模的IPv6试验网。

随着社会和经济发展及人们生活对网络的依赖越来越大，信息安全的重要性和紧迫性日益突出，密码理论、密码算法、安全协议、网络安全和信息隐藏等技术发展很快。我国专家在这些方面取得了一些创新成果。比如被国际同行称之为“肖-Massey定理”的相关免疫布尔函数的频谱特征。我国学者提出了一种新的分析Hash函数的方法―――比特跟踪方法，在国际上产生了重大影响。在国内电子政务市场，国产PKI系统已占主流。

中国有用户规模全球最大的移动通信网，第三代移动通信（3G）时代的到来给我们提供了难得的机会，由中国提议并得到国际电信联盟（ITU）和3G标准化组织3GPP通过的TD-SCDMA（时分―同步码分多址）成为国际3G三大主流标准之一。

无线通信技术方面，我国提出的WAPI（无线局域网鉴别和保密基础结构）标准较好地解决了这一问题，性能上优于802.11i国际标准。此外，我国提出的SCDMA技术以其优良的性能价格比领先于其他无线接入技术，成为我国农村“村通工程”的首选方式。

在信息技术的应用方面，我国在CIMS（计算机集成制造系统）技术的推广获得了国际大学奖和企业奖，农业信息化示范系统及其应用获得了联合国的奖励。我国开发了“用于测量与控制系统的EPA系统结构和通信规范”，被列入国际标准，标志着我国在工业自动化的现场总线领域有了国际认可的核心技术。

尽管我国的信息技术发展总体水平比美国等发达国家还有一定差距，但也正以令世人惊叹声态势飞速发展，且正在渗透到社会、经济和人们生活的方方面面。加大自主创新力度，大力发展信息产业并推动信息技术在产业的应用是新时期我国经济建设的重要方向。新型城镇化建设、“智慧”城市的建设都离不开先进的信息技术，更离不开智能建筑的大力发展。

3.发展智能建筑为建设宜居城市“保驾护航”

3.1 建设宜居城市，坚持可持续发展

宜居城市是指经济、社会、文化、环境协调发展，人居环境良好，能够满足居民物质和精神生活需求，适宜人类工作、生活和居住的城市。宜居城市有广义和狭义之分，并且有宏观、中观、微观三个层面的含义。1996年，联合国第二次人居大会提出城市应当是适宜居住的人类居住地的概念，并之后成为21世纪新的城市观。

2005年1月，国务院批复北京城市总体规划，我国首次出现宜居城市概念。同年7月，国务院在全国城市规划工作会议上要求各地把宜居城市作为城市规划的重要内容。宜居城市至此成为我国新的城市理念。建设部科技司2007年5月通过《宜居城市科学评价标准》以来，很多城市把宜居城市作为城市发展的目标，通过争创宜居城市提升城市管理水平，打造城市品牌，营造更好的创业与生活环境，增强城市的吸引力、凝聚力和竞争力。《宜居城市科学评价标准》由社会文明度、经济富裕度、环境优美度、资源承载度、生活便宜度、公共安全度六大部分构成。在总分一百分中，生态环境指标占比重最大，其次为城市住房、市政设施和城市交通，体现宜居城市易居、逸居、康居、安居的内涵和基本特征，强调以人为本。建设可持续发展、环境友好的生态系统福泽子孙，而发展智能建筑的目标之一就是建造更加环保、节能的房屋，创造更加美好、舒适的居住环境，因此更好地适应了发展需求。

3.2 智能建筑能更好的满足宜居城市关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评价标准中重要的两个指标，智能建筑完善的安防、监控、报警和物业管理系统为小区的公共安全提供了物质和管理保障，智能建筑依托互联网、物联网建设的职能管理系统可以根据环境和住户需要及时调整各动作设备，更加方便、快捷、节能地提供服务。

由于我国在一个较长时期内仍将处于经济转轨、社会转型的特殊历史时期，到2020年我国人均GDP从1000美元提高到4000美元，根据国际经验，在这期间利益重新分配，新旧观念相互碰撞，社会结构将发生剧烈变动，社会不稳定因素增加。而现代犯罪的特点大大增强了犯罪行为在时间上的突然性，空间上的不确定性和手段上的对抗性，向传统的社会公共安全工作提出了挑战，对国家的安全和社会的稳定构成了极大的威胁。近年，社会公共安全事件频发，且呈现出高智商化、年轻化、集团化的特性，这也为小区的安防提出更高的要求。智能建筑的安防系统较之普通小区要求高的多，其物业登记管理制度完善、信息管理和交换系统完善、安防保卫系统完善、监控无盲点与报警联动，为小区公共安全提供了根本保障。

智能建筑小区的智能控制系统依托互联网和物联网不但为用户的信息资源需求提供了高效保证，更为用户的个性化需求提供了及时、方便、周到和低成本的服务（例如智能家电控制系统），最大程度地满足了人们不断提高的物质、文化生活需求。

4.结论

《2013-2017年中国智能建筑发展前景与投资战略规划分析报告》显示，我国建筑业产值持续增长推动了智能建筑的发展，该市场在2005年首次突破200亿元后以每年20%以上的增长态势发展，2012年市场规模已达861亿元。调查显示，2012年我国新建建筑中智能建筑的比例仅为26%，远低于美国的70%和日本的60%，市场拓展空间巨大。

当前，我国推进新型城镇化建设、“智慧”城市建设也给智能建筑的发展提供了沃土。一方面，我国每年要建20亿平米的新建建筑，根据我国经济发展态势和城镇化规划，预计这一过程还要持续15-20年，保证了智能建筑的客观需求；另一方面，近年来，我国在电子信息、互联网安全、智能监控、物联网、互联网金融、云计算等方面均取得了长足的进步，许多领域的先进性已达到世界先进水平，这为智能建筑的发展提供了技术保障。

随着人类社会对建筑内外信息交换、安全、舒适、便利和节能要求（“宜居”城市要求）的不断提高，提升建筑的综合功能、降低使用成本已成为建筑发展的趋势。目前，我国智能建筑尚处于高速发展期，随着科技进步和人们对物质、文化生活需求的不断提高，其市场前景广阔。