當今世界社會已進入數字化、信息化、網絡化以及智能化的時代,智能建筑應運而生。關于智能建筑,國際上尚無統(tǒng)一的定義。人們普遍認同“ 美國智能建筑學會 ” ( AIBI)的定義,即智能建筑是將建筑、設備、服務和經營四要素各自優(yōu)化、互相聯系、**綜合并達到*佳組合,以獲得高效率、高功能、高舒適與高**的建筑物。智能建筑的構成至少必須具備三大系統(tǒng):即設備管理自動化系統(tǒng)(BMS )、通信網絡系統(tǒng)( CNS )及辦公自動化系統(tǒng)( OAS ),這就是通稱的 “3S”大廈。智能建筑雖然歷史很短,但前景廣闊,在世界各國發(fā)展迅猛,已呈 21世紀建筑發(fā)展主流之勢。近十年來中國經濟突飛猛進,智能建筑產業(yè)發(fā)展速度已名列世界之*,未來十年市場與技術如何發(fā)展是舉世矚目的熱點 .本文對此作了較深入的探討,提出了有價值的判斷。
1.中國智能建筑產業(yè)過去十年歷史發(fā)展簡要回顧
中國智能建筑建設始于 1990年,隨后便在國內各地迅速發(fā)展。北京的發(fā)展大廈可謂是我國智能建筑的雛形,上海金茂大廈( 88F )、深圳地王大廈( 81F)、廣州中信大廈( 80F )、南京金鷹國際商城( 58F )等一批智能大廈聞名世界。據 2004 年 11 月建設部對 30個省、自治區(qū)、直轄市大型公共建筑開展了質量**專項檢查 .統(tǒng)計指出在建和已竣工的體育場館、機場航站樓、大型劇院、會展中心等大型公共建筑共有 2367幢,估計國內各地省、自治區(qū)、直轄市政府辦公大樓、行政中心、金融銀行大樓、****賓館、公檢法大樓等大約也有相同數量。因此迄今為止,中國內地(不包括港澳臺)共有不低于四千五百幢智能大廈,大部分建筑規(guī)模均在3 萬 m2 以上。如深圳文化中心 12 萬 m2 ,總投資約 16 億元,智能系統(tǒng)占 1 億元左右 ; 廣州新白云機場共 37 萬m2 ,總投資 196 億,其中智能系統(tǒng)占 5.3 億左右 ; 深圳市民中心(市政府辦公大樓群)共 21 萬 m2 ,總投資 20億,智能系統(tǒng)占 2 億左右。
中國政府對智能建筑的發(fā)展十分重視,并采取了相應的部署。 1995 年 7月,上海華東建筑設計研究院率先推出上海地區(qū)的 “ 智能建筑設計標準 ” ( DBJ-47-95 )。同年,南京工業(yè)大學成立了 “建筑智能化研究所 ” ,同時,該校已編出國內*早出版的大學教材《智能化建筑導論》。 1996 年 1月,在上海召開的國內首屆智能建筑研討會。 1996 年 2 月,成立了建設部科技委智能建筑技術開發(fā)推廣中心,并組建了智能建筑技術專家組.1998 年成立 “ 建設部建筑智能化系統(tǒng)工程設計專家工作委員會 ” ,**批聘任 59 位專家。
為了加強管理,保障建筑智能化系統(tǒng)工程的質量,建設部于 1997 年 10 月發(fā)布《建筑智能化系統(tǒng)工程設計管理暫行規(guī)定》,建設[1997]290 號 . 該文件是一個歷史性綱領性文件,對建筑智能化系統(tǒng)工程設計走向有序化指定了方向。
千禧年 10 月 1 日《智能建筑設計標準》(國家標準 GB/T50314-2000)正式批準出臺標志著我國智能建筑業(yè)走向成熟。
2.中國智能建筑未來十年發(fā)展展望
智能建筑的發(fā)展不僅為人們提供**、舒適、節(jié)能、高效的工作和生活空間,還能運用現代高新技術,把有限的資金和有限的建筑空間進行綜合的開發(fā)利用。國內外普遍認為未來十年是中國智能建筑持續(xù)飛速發(fā)展的十年。理由有三方面:
2.1 未來十年將有重大事件發(fā)生在中國
2.1.1 2005年江蘇將舉辦國內第十屆運動會,其智能化、網絡化、數字化、信息化程度將超過往屆運動會的水平。
2.1.2 2008 年我國北京將舉辦第 29 屆奧運會。
2.1.3 2010 年上海將舉辦世博會。
2.2 世界智能建筑發(fā)展的重心將轉移到中國
2.2.1 據不完全統(tǒng)計,北京市 2002年城建投入總額超過了歐盟主要城市的投入。
2.2.2 以江蘇省會城市南京市為例, 2004 年為 400億,在世界中等發(fā)達城市中也是名列前茅的。
2.3 推動世界智能建筑技術發(fā)展的源頭在中國
中國有世界*廣闊的智能建筑市場 . 中國廣大專家每年有近數十篇高質量的論文在國內外IB 專業(yè)雜志發(fā)表 , 他們中許多專家是建設部、信息產業(yè)部、公安部的核心專家 .他們在面向國內外大型工程招標書中經常提出同步于當前國際水平發(fā)展的相關技術要求。雖然本土企業(yè)中具有******的產品還較少,但他們的觀點將促進世界各國IB 企業(yè)新產品的開發(fā),如:
2.3.1樓宇自控系統(tǒng)的通訊協(xié)議世界上至今尚未統(tǒng)一。中國專家近幾年來在國內外提出以下論點 , 即:管理層采用 BACnet通信協(xié)議,現場總線采用 LONWORKS 技術 . 目前根據世界技術的發(fā)展趨勢,有一批專家提出了以工業(yè)以太網為通信協(xié)議的新的 BA系統(tǒng) . 北京樓宇自動化工程中心已成功開發(fā)基于工業(yè)以太網的 ENC 系統(tǒng),可能將是世界 BA 系統(tǒng)的主流技術。
2.3.2 在布線系統(tǒng)方面提出了采用經濟實用的無源計算機管理系統(tǒng),即在以以色列 RIT公司 Patchview 有源計算機管理系統(tǒng)的基礎上提出了無源的電子地圖管理式的布線系統(tǒng),已成為各國布線公司開發(fā)的優(yōu)選項目(如COMMSCOPE , PANDUIT 等公司)。
2.3.3在系統(tǒng)集成方面提出了建筑群總系統(tǒng)集成軟件技術,如深圳市民中心建筑群包括市政府辦公樓、博物館、檔案館、工業(yè)展覽中心 4個建筑物的總系統(tǒng)集成軟件技術,北京太極公司已成功開發(fā)此軟件。蘇州工業(yè)園區(qū)行政中心群(包括政府辦公、公檢法、國地稅等八幢大樓)的總系統(tǒng)集成軟件技術,均為世界開創(chuàng)。
2.4未來十年智能建筑發(fā)展規(guī)模預測隨著我國經濟持續(xù)發(fā)展,國內各地的智能建筑也在大量興建。 由于北京申奧成功,到 2008年北京的體育場館及各類智能建筑大量興建,其數量和投資額都將達到**規(guī)模。目前中國長江三角洲地區(qū)經濟發(fā)展*快,上海市申辦成功 2010年世博會,預計 2008 年上海高層智能大廈將達 4000 幢。江蘇省南京、蘇州、無錫、常州等地已建成智能建筑約七百幢。南京投入120 億,興建中央商務區(qū)( CBD )。
浙江省智能建筑近兩年后來居上 .杭州、寧波、溫州等大興土木,已興建六百多幢智能大廈。綜合國內各地情況,估計今后十年將會達到 9000幢左右智能建筑,其發(fā)展速度已名列世界前茅。
目前,舉國上下正掀起智能小區(qū)和智能住宅的建設熱潮 .人們開始講究小區(qū)和家庭的環(huán)保、綠色、節(jié)能。中國是世界人口大國,對住宅需求很大, 10 萬 m2 以上小區(qū)比比皆是 .各地均有超過上百萬 m2 的小區(qū)出現:如山東東營小區(qū)( 200 萬 m2 ) , 南京翠屏山莊( 80 萬 m2 ),廣州碧桂園小區(qū)(100 萬 m2 ) . 預計國內智能小區(qū)的建設數量在今后十年能達到上萬個,其發(fā)展數量和速度達到世界之*。
國內外有關專家普遍認為: 21 世紀新建的智能建筑一半在中國; 21世紀世界*大的智能建筑市場在中國。
2.5 智能建筑的政策、管理及質量
由于智能建筑是多學科、多專業(yè)、多技術綜合運用的整體建筑物業(yè)產品,它的技術發(fā)展必須是多個行業(yè)、多個部門的綜合協(xié)調,同步發(fā)展。智能化建筑技術不同于傳統(tǒng)技術領域,它是新興的高新技術領域,技術發(fā)展還不成熟完善,正處于極快變化的之中,智能建筑的發(fā)展需要政府的正確指導。目前,中國智能小區(qū)與智能家居產品已以國內產品為主流,而智能大廈市場仍由國外產品占主導。
智能建筑發(fā)展技術政府必須符合我國政府發(fā)表的《中國 21世紀進程》中所指出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的總方向。著手建立健全建筑物的智能化系統(tǒng)工程實施的技術監(jiān)理制度,確保工程質量。建筑設計必須與建筑智能化相適應,這就要求建筑設計與智能化系統(tǒng)規(guī)劃協(xié)調同步,建筑環(huán)境平臺必須能夠支撐建筑的智能化。智能建筑的物業(yè)管理人員必須經過系統(tǒng)的**專業(yè)技術培訓取得合格證才能上崗,以確保建筑智能系統(tǒng)的正常運營。雖然智能建筑的市場規(guī)范不夠完善,但是也有很多的上等工程出現。其中有北京中華世紀壇、北京國貿中心、上海博物館、上海久事復興大廈、上海金茂大廈、上海期貨大廈、南京中信銀行大廈、南京**總院新病房大樓,是較為成功的智能大廈。2004 年 11 月建設部公布了對國內 2367 項大型公共建筑質量**檢查中,存在或可能存在隱患的工程 30 項,占所查工程的1.2% ,點名批評了西安商貿展銷大廈等 6 項 “ 問題工程 ”,抓智能建筑質量已被中國政府提到議事日程。作者已提出建筑智能化系統(tǒng)工程上等工程三角形(另文發(fā)表)的論點已成為共識。
2.6 智能建筑技術未來十年發(fā)展趨勢
2.6.1 從通常意義上來講,智能建筑技術可以概要歸結為以下十個方面 , 即:
2.6.1.1 智能建筑建設方法論研究;
2.6.1.2 建立開放式的智能化建筑結構;
2.6.1.3 多媒體技術的廣泛應用;
2.6.1.4 互聯網技術;
2.6.1.5 網絡控制技術;
2.6.1.6 智能卡技術;
2.6.1.7 流動辦公技術;
2.6.1.8 家庭智能技術;
2.6.1.9 無線局域網技術;
2.6.1.10 數據衛(wèi)星通信技術
2.6.2 從智能建筑本身密切相關的技術發(fā)展可以概括為以下三方面:
2.6.2.1 智能建筑的個性化設計
智能建筑是為了支持建筑內的所有活動,增強對使用變化的應變能力,并保證建筑空間的**、健康和節(jié)能.智能建筑的基礎和出發(fā)點在于結合每一個具體建筑的特征和性能,智能建筑的設計必須提倡個性化設計。個性化設計就是堅持以大系統(tǒng)、動態(tài)運行的角度進行建筑和使用對象的系統(tǒng)分析,針對特定建筑的具體需求,根據系統(tǒng)運行狀態(tài),深入到特定細節(jié)的設計。以大系統(tǒng)的角度進行個性化設計就是貼近環(huán)境條件的差異性,貼近用戶能力的差異性,貼近應用需要的差異性,還要貼近管理的差異性.對不同管理模式采取不同設計,還應該細化到對同一幢建筑里不同功能區(qū)域的差異性。以動態(tài)運行的角度進行個性化設計就是研究實際運行的數量特征,不停留在一般的定性分析層面,立足*激烈的量的變化,也就是立足實際運行的離散性,注意把握無序狀態(tài)和隨意性。
2.6.2.2 智能建筑的節(jié)能
智能建筑應該節(jié)能,強調節(jié)約能源、不污染環(huán)境、保持生態(tài)平衡才能體現出持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 .在這個意義上智能建筑也一定是綠色的、生態(tài)的建筑。生態(tài)智能建筑就應該處理好人、建筑和自然三者之間的關系 .它既要為人創(chuàng)造一個舒適的空間環(huán)境,同時又要保護好周圍的大環(huán)境(自然環(huán)境)。這就要做到節(jié)能、自然通風、節(jié)水以及綠化等。
2.6.2.3 智能建筑的綠色環(huán)保
綠色智能建筑就是基于 “ ** — 舒適 — 方便 — 節(jié)能 — 環(huán)保 ”的原則下提出的。
“ 節(jié)能 ”:智能居住小區(qū)為節(jié)省能源而在小區(qū)和居住建筑物中采用的各種措施,包括節(jié)電、節(jié)水(如二次循環(huán)水的利用等)、自然能源利用(太陽能取暖、風能利用和自然通風等)。為了使這些措施實施有效而采取的各種自動化、智能化的技術。
“ 環(huán)保 ”:智能居住小區(qū)為保護周邊環(huán)境而在小區(qū)和居住建筑物中所采取的各類措施,包括污水收集與排放、小區(qū)內外綠化保護、污染氣體和噪聲的隔離等。同時,為了使這些措施實施而采取各類自動化、智能化的技術。建造綠色智能建筑需要在以下五項原則下進行:
1) 節(jié)約能源,減少建筑耗能
2) 設計結合氣候,通過建筑形式和構件來改變室內外環(huán)境
3) 能源、材料的循環(huán)
4) 尊重用戶,體現使用者的愿望
5 運用整體的設計觀念來進行綠色建筑的設計和研究