论文部分内容阅读
【摘要】本文作者提出智能建筑是当代技术的必然产物,是人类社会发展的必然趋势。依托信息科学技术及机发展的智能,成为智能建筑产生与发展的重要支柱。建筑业在智能技术的变革是未来建筑的重要标志。
【关键词】智能建筑;社会。信息化;智能化;人居
中图分类号:F407.9
文献标识码:A
文章编号:1009-8283(2009)10-0260-02
1智能建筑的产生基础
智能建筑是因人的需求促使智能与建筑技术相竞发展,是智能与建筑技术交互作用的结果。人类发展的历史证明:每当科学技术有所重大突破之际,必然会影响到人类生活模式的变化,而这一变化又将促使人们对自己居住和生活的环境提出新的要求。同时着手改造这一环境以满足这些要求。当新环境与要求适应了,便会进一步促使科技再向前发展,而人们的生活则大大提高一步。如此生生不已,形成了科学技术的持续发展和人们生活的不断改善与提高,社会得到进步。
人类早期为了更方便的生产、生活,发明了风车、水车,水磨等,实现了自动化的建筑是智能建筑早期的雏形。19世纪末到20世纪初。是电能的开发时代。电能方便地转换成为其他能量形式(如电动力、电热、电化学、电光源等),故此,在20世纪初期,开发电能在各种领域中的应用成了时兴的课题。深入到人们生活的方方面面。同时它也改变了人们的生活方式,于是,有了“楼上楼下,电灯电话”,有了自动化生产线这样的例子不胜枚举。
对于建筑而言,电能的发现不仅在于其应用自动化的提高,更在于。电作为一种信息媒介进行传播,最终使得建筑可以具有“感知”和“思维”,从而形成了智能建筑。
这一重大变革就发生在进入20世纪以来电子技术发展过程中。回顾电子技术发展。当始于19世纪末发现的爱迪生效应及赫兹实验的成功,导致1895年意大利人马可尼在2500m距离中发射无线电报成功。这标志电子学应用的开始。大体上百年之间。这项具有无穷生命力的技术以空前的速度发展着,而且随着它本身和相邻学科的发展,它发展的愈来愈快。从电子管时代到晶体管时代大约用了50年,而从晶体管时代过渡到集成电路时代只不到20年;信息处理速度不断加快,传递范围不断扩大。从几公里扩大到全国、全球。直至称为电脑的电子计算机的出现,将人类带人了信息时代。这些技术的发展从时间到空间都深刻地影响人们的生活产生——信息时代将人类带人了不可想象的智能世界。
以计算机为代表的信息时代,可以点、面结合的互联互通,进而形成互联网,当计算机智能与建筑技术的完美结合,使建筑物也不再成为一个独立的“钢筋水泥”,它将附有了生命,与时俱进,信息蜕变,智能发展。
这也就是科技进步影晌了生活方式。生活和技术进步两者的发展,促使了建筑的信息化变革——智能建筑。
2智能建筑的发展状况
基于科学技术的发展,建筑从自动到智能不断发展,从智能单元到智能城市(社会)不断延伸。
传统建筑学要求为人们的生活提供一个良好的物理环境,通常理解为好的声环境(音质和防止噪声)、光环境(应用天然光的采光和应用人工光的照明)以及热环境(保温、隔热、暖气、通风和空调技术的应用)。而在科技发展到了今天,则除了上述物理环境以外,还应当提出建筑物的智能环境问题。这就使得建筑物具有感觉、分析判断、决策和作出反应的能力;具有交流和处理信息的能力和对建筑的使用提供参考咨询的能力。“使建筑具有思想”——采用主要手段让建筑与自动化、计算机、通讯等多种技术的有机结合。
根据欧洲智能建筑集团(EIBG)的分析报告。国际上对智能建筑技术的发展历史,大致划分成三个技术发展阶段:1985年前为专用单一功能系统技术发展阶段;1986年一1995年为多个功能系统技术向多系统集成技术发展阶段;1996年以后为多系统集成技术向控制网络与信息网络应用系统集成相结合的技术发展阶段。
早期的智能建筑有如智能大厦(Inteigent Building,以下简单称IB)等,智能大厦使得一幢幢楼就变成一个小社会,其内部有众多的小公司,各种商业的生活行为要求数以兆计的信息和控制指令进出整座大厦。IB把建筑物的结构、系统、服务和管理等基本要素以及它们之间内在联系进行优化组合,从而提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境。
如果把这一发展推广到更大的范围,从建筑这个小环境扩展到更大的领域,从区域或城市的范围来考虑的话,那么智能城市的问题已经现实地提到我们的日程上。
若干年前建筑师和科学家还提出了重构城市的设想。例如:日本大林组提出的千年塔(Millennium Tower)计划,日本鹿岛建设提出的海洋城(Marine Polls)计划,三井建设提出的母亲(Mother)计划,都是在高度的智能应用与系统开发的设想的基础上,或建一高耸入云的巨塔,成为主体都市,变水平的拥挤交通为垂直的纵向交通,依交往的密集程度从下向上逐层缩小;母亲计划则是在城市中心建造一座超高层的尖塔称为“母亲”,人们则住在分布于“母亲”周围的低层住宅之中,周围均是花园和绿地,人们均在家中上班,通过电脑与“母亲”中心联络,“母亲”则是办公室和通讯中心形成的城市中枢。类似此种设想还有一些。结合这些构想,再贯彻可持续发展的指导原则。可以想到一种全新的智能城市的雏型。
现如今这一想象正在变成现实,2007年从韩国传来消息称,三星Ubigate融合网络系列产品已经成功被韩国第二大城市釜山政府采用。用来配合建设一个现代化的、高科技的数码智能城市。更有甚者。韩国在第二大港口城市仁川滨水区规划新松岛,占地约607.5公顷,全是填海而造,离首都首尔不到65公里。预计投资250万美元。将新松岛建设成为韩国乃至世界上第一个完全采用u城概念的城市。所谓u城,即英文ubiquitouscity,意为“数字无处不在城市”。完工后。新松岛的社区、医院、公司和政府机构等实现全方位信息共享;数字技术深入住户房屋、街道和办公大楼,像一张无形的大网把城市支端宋节连为一体。
智能建筑发展趋势就是由单体走向建筑群的数字化生存。
3智能建筑的组成
智能建筑系统的组成按其基本功能可分为三大块:楼宇自动化系统(BAS-Building Automation system)、办公自动化系统(OAS--Offiee Auto。marion System)和通信自动化系统(CAS--Communication Automation曲s,tern)。即“3A"系统。
BAs:指建筑物本身应当具备的自动化控制功能,包括感知、判断决镱、反应、执行的自动化过程。具体体现在对温湿度、消防、保安、供水、音响、照明等系统的控制上。
OAs:应理解为:是为最终使用者所具体应用的自动化功能。如为办公室则为办公自动化。若为医院、学校或银行则是有关不同功能的系统。这种专用系统显然不能由建筑提供。但是,建筑却可以提供具备足够条 件的舞台,为最终的应用系统的安装敷设准备下最好的条件。
CAs:指建筑物本身应具备的通讯能力。包括对语音、数据、图像等信息进行采集处理、传递的系统,它包括建筑物或建筑群内部的局域网和对外联络的广域网或远程网。
与这“三A”有共同关系的是统一的建筑平台。这就是综合布线系统。智能建筑的核心(SIC-System Integrated Cemer)是系统集成。SIC借助综合布线系统实现对BAS、OAS和CAS的有机整合,以一体化集成的方式实现对信息、资源和管理服务的共享。综合布线系统(PDS--Premises Distribution System或者GCS-Generic Cabling System)可形成标准化的强电和弱电接口,把BAS、OAS、CAS与SIC连接起来。这里。GCS更偏重于弱电布线。
所以,SIC是“大脑”,PDS是“血管和神经”。BAS、OAS、CAS所属的各子系统是运行实体的功能模块。
目前,有些单位、部门为了宣传和突出某些功能。提出消防自动化系统(FAS-Fire Automation Syem)和保安自动化系统(SAS-Secufity Au,tomation System),形成"SA”系统。后来又提出信息管理自动化系统(MAS-Management Automation system),出现了“6A”智能建筑。但按国际惯例,FAS和SAS均置于BAS中,而MAS也属于CAS的子系统,因此,本书根据国家标准认为IB一般由SIC、PDS和“3A”系统五部分组成。具体见图。
4智能建筑发展的意义
当前,人类社会正处于两个伟大的历史转折点:其一,是全球城市化的疾速发展;其二,则是人类正处在新科技革命的前夜。在这一阶段人类将面临很多的突出问题,智能建筑将会对这些问题提供很好的解决方案。例如在低碳社会发展中。智能建筑将发挥巨大的作用,2010年在中国上海举办的世博会将会很多这样的建筑,可见其节能高效的一斑。
智能建筑是信息时代的必然产物,建筑物智能化程度随科学技术的发展而逐步提高。当今世界科学技术发展的主要标志是4C技术(即Compumr计算机技术、Control控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)。将4C技术综合应用于建筑物之中,在建筑物内建立一个计算机综合网络,使建筑物智能化。建筑智能化的目的是:应用现代4C技术构成智能建筑结构与系统,结合现代化的服务与管理方式给人们提供一个安全、舒适的生活、学习与工作环境空间。
早在1979年,美国斯坦福研究所提出家庭总线的概念。现如今国际上将神经网络技术、射频技术、专家系统和模糊逻辑控制技术等先进科技成果应用于智能建筑。进一步提高智能大厦的智能控制与智能管理水平,智能建筑真正诠释着建筑以人为本的科学发展理念,使建筑更加的具有生命力,更加的可持续发展、绿色、节能、高效、信息化。优先发展智能建筑,或对现有建筑进行智能化改造,是提高建筑人居水平的必经之路。
智能建筑是建筑发展的必然趋势,必将成为未来时代建筑的标志。
【关键词】智能建筑;社会。信息化;智能化;人居
中图分类号:F407.9
文献标识码:A
文章编号:1009-8283(2009)10-0260-02
1智能建筑的产生基础
智能建筑是因人的需求促使智能与建筑技术相竞发展,是智能与建筑技术交互作用的结果。人类发展的历史证明:每当科学技术有所重大突破之际,必然会影响到人类生活模式的变化,而这一变化又将促使人们对自己居住和生活的环境提出新的要求。同时着手改造这一环境以满足这些要求。当新环境与要求适应了,便会进一步促使科技再向前发展,而人们的生活则大大提高一步。如此生生不已,形成了科学技术的持续发展和人们生活的不断改善与提高,社会得到进步。
人类早期为了更方便的生产、生活,发明了风车、水车,水磨等,实现了自动化的建筑是智能建筑早期的雏形。19世纪末到20世纪初。是电能的开发时代。电能方便地转换成为其他能量形式(如电动力、电热、电化学、电光源等),故此,在20世纪初期,开发电能在各种领域中的应用成了时兴的课题。深入到人们生活的方方面面。同时它也改变了人们的生活方式,于是,有了“楼上楼下,电灯电话”,有了自动化生产线这样的例子不胜枚举。
对于建筑而言,电能的发现不仅在于其应用自动化的提高,更在于。电作为一种信息媒介进行传播,最终使得建筑可以具有“感知”和“思维”,从而形成了智能建筑。
这一重大变革就发生在进入20世纪以来电子技术发展过程中。回顾电子技术发展。当始于19世纪末发现的爱迪生效应及赫兹实验的成功,导致1895年意大利人马可尼在2500m距离中发射无线电报成功。这标志电子学应用的开始。大体上百年之间。这项具有无穷生命力的技术以空前的速度发展着,而且随着它本身和相邻学科的发展,它发展的愈来愈快。从电子管时代到晶体管时代大约用了50年,而从晶体管时代过渡到集成电路时代只不到20年;信息处理速度不断加快,传递范围不断扩大。从几公里扩大到全国、全球。直至称为电脑的电子计算机的出现,将人类带人了信息时代。这些技术的发展从时间到空间都深刻地影响人们的生活产生——信息时代将人类带人了不可想象的智能世界。
以计算机为代表的信息时代,可以点、面结合的互联互通,进而形成互联网,当计算机智能与建筑技术的完美结合,使建筑物也不再成为一个独立的“钢筋水泥”,它将附有了生命,与时俱进,信息蜕变,智能发展。
这也就是科技进步影晌了生活方式。生活和技术进步两者的发展,促使了建筑的信息化变革——智能建筑。
2智能建筑的发展状况
基于科学技术的发展,建筑从自动到智能不断发展,从智能单元到智能城市(社会)不断延伸。
传统建筑学要求为人们的生活提供一个良好的物理环境,通常理解为好的声环境(音质和防止噪声)、光环境(应用天然光的采光和应用人工光的照明)以及热环境(保温、隔热、暖气、通风和空调技术的应用)。而在科技发展到了今天,则除了上述物理环境以外,还应当提出建筑物的智能环境问题。这就使得建筑物具有感觉、分析判断、决策和作出反应的能力;具有交流和处理信息的能力和对建筑的使用提供参考咨询的能力。“使建筑具有思想”——采用主要手段让建筑与自动化、计算机、通讯等多种技术的有机结合。
根据欧洲智能建筑集团(EIBG)的分析报告。国际上对智能建筑技术的发展历史,大致划分成三个技术发展阶段:1985年前为专用单一功能系统技术发展阶段;1986年一1995年为多个功能系统技术向多系统集成技术发展阶段;1996年以后为多系统集成技术向控制网络与信息网络应用系统集成相结合的技术发展阶段。
早期的智能建筑有如智能大厦(Inteigent Building,以下简单称IB)等,智能大厦使得一幢幢楼就变成一个小社会,其内部有众多的小公司,各种商业的生活行为要求数以兆计的信息和控制指令进出整座大厦。IB把建筑物的结构、系统、服务和管理等基本要素以及它们之间内在联系进行优化组合,从而提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境。
如果把这一发展推广到更大的范围,从建筑这个小环境扩展到更大的领域,从区域或城市的范围来考虑的话,那么智能城市的问题已经现实地提到我们的日程上。
若干年前建筑师和科学家还提出了重构城市的设想。例如:日本大林组提出的千年塔(Millennium Tower)计划,日本鹿岛建设提出的海洋城(Marine Polls)计划,三井建设提出的母亲(Mother)计划,都是在高度的智能应用与系统开发的设想的基础上,或建一高耸入云的巨塔,成为主体都市,变水平的拥挤交通为垂直的纵向交通,依交往的密集程度从下向上逐层缩小;母亲计划则是在城市中心建造一座超高层的尖塔称为“母亲”,人们则住在分布于“母亲”周围的低层住宅之中,周围均是花园和绿地,人们均在家中上班,通过电脑与“母亲”中心联络,“母亲”则是办公室和通讯中心形成的城市中枢。类似此种设想还有一些。结合这些构想,再贯彻可持续发展的指导原则。可以想到一种全新的智能城市的雏型。
现如今这一想象正在变成现实,2007年从韩国传来消息称,三星Ubigate融合网络系列产品已经成功被韩国第二大城市釜山政府采用。用来配合建设一个现代化的、高科技的数码智能城市。更有甚者。韩国在第二大港口城市仁川滨水区规划新松岛,占地约607.5公顷,全是填海而造,离首都首尔不到65公里。预计投资250万美元。将新松岛建设成为韩国乃至世界上第一个完全采用u城概念的城市。所谓u城,即英文ubiquitouscity,意为“数字无处不在城市”。完工后。新松岛的社区、医院、公司和政府机构等实现全方位信息共享;数字技术深入住户房屋、街道和办公大楼,像一张无形的大网把城市支端宋节连为一体。
智能建筑发展趋势就是由单体走向建筑群的数字化生存。
3智能建筑的组成
智能建筑系统的组成按其基本功能可分为三大块:楼宇自动化系统(BAS-Building Automation system)、办公自动化系统(OAS--Offiee Auto。marion System)和通信自动化系统(CAS--Communication Automation曲s,tern)。即“3A"系统。
BAs:指建筑物本身应当具备的自动化控制功能,包括感知、判断决镱、反应、执行的自动化过程。具体体现在对温湿度、消防、保安、供水、音响、照明等系统的控制上。
OAs:应理解为:是为最终使用者所具体应用的自动化功能。如为办公室则为办公自动化。若为医院、学校或银行则是有关不同功能的系统。这种专用系统显然不能由建筑提供。但是,建筑却可以提供具备足够条 件的舞台,为最终的应用系统的安装敷设准备下最好的条件。
CAs:指建筑物本身应具备的通讯能力。包括对语音、数据、图像等信息进行采集处理、传递的系统,它包括建筑物或建筑群内部的局域网和对外联络的广域网或远程网。
与这“三A”有共同关系的是统一的建筑平台。这就是综合布线系统。智能建筑的核心(SIC-System Integrated Cemer)是系统集成。SIC借助综合布线系统实现对BAS、OAS和CAS的有机整合,以一体化集成的方式实现对信息、资源和管理服务的共享。综合布线系统(PDS--Premises Distribution System或者GCS-Generic Cabling System)可形成标准化的强电和弱电接口,把BAS、OAS、CAS与SIC连接起来。这里。GCS更偏重于弱电布线。
所以,SIC是“大脑”,PDS是“血管和神经”。BAS、OAS、CAS所属的各子系统是运行实体的功能模块。
目前,有些单位、部门为了宣传和突出某些功能。提出消防自动化系统(FAS-Fire Automation Syem)和保安自动化系统(SAS-Secufity Au,tomation System),形成"SA”系统。后来又提出信息管理自动化系统(MAS-Management Automation system),出现了“6A”智能建筑。但按国际惯例,FAS和SAS均置于BAS中,而MAS也属于CAS的子系统,因此,本书根据国家标准认为IB一般由SIC、PDS和“3A”系统五部分组成。具体见图。
4智能建筑发展的意义
当前,人类社会正处于两个伟大的历史转折点:其一,是全球城市化的疾速发展;其二,则是人类正处在新科技革命的前夜。在这一阶段人类将面临很多的突出问题,智能建筑将会对这些问题提供很好的解决方案。例如在低碳社会发展中。智能建筑将发挥巨大的作用,2010年在中国上海举办的世博会将会很多这样的建筑,可见其节能高效的一斑。
智能建筑是信息时代的必然产物,建筑物智能化程度随科学技术的发展而逐步提高。当今世界科学技术发展的主要标志是4C技术(即Compumr计算机技术、Control控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)。将4C技术综合应用于建筑物之中,在建筑物内建立一个计算机综合网络,使建筑物智能化。建筑智能化的目的是:应用现代4C技术构成智能建筑结构与系统,结合现代化的服务与管理方式给人们提供一个安全、舒适的生活、学习与工作环境空间。
早在1979年,美国斯坦福研究所提出家庭总线的概念。现如今国际上将神经网络技术、射频技术、专家系统和模糊逻辑控制技术等先进科技成果应用于智能建筑。进一步提高智能大厦的智能控制与智能管理水平,智能建筑真正诠释着建筑以人为本的科学发展理念,使建筑更加的具有生命力,更加的可持续发展、绿色、节能、高效、信息化。优先发展智能建筑,或对现有建筑进行智能化改造,是提高建筑人居水平的必经之路。
智能建筑是建筑发展的必然趋势,必将成为未来时代建筑的标志。