智能建筑的智能化讲课内容
第一章概述
20世纪的建筑科技进步，为人类生产、生活提高了丰富的物质技术基础，创造了高度的物质文明与精神文明。随着科学技术及其产业化高速的发展，21世纪建筑业也将发生巨大的变化，对我国而言，随着其生产方式的改变，建筑业将逐步实现两方面的转变，一是由手工业生产方式向建筑工业化的生产方式转变；二是通过高新技术的开发应用，各领域的高新技术的渗透和移植，建筑工业化向涵盖自动化、信息化、生态化等容的建筑智能化方向的转变。
众所周知，人类社会经历了农业社会和工业社会，现在知识经济社会正初见端倪。在农业社会，人类的生产，以农场工作为主，工业社会，则以工厂为主，而在知识经济社会，重要生产场所将过渡到智能建筑（含智能住宅）之中。今后建筑科技的发展，将进一步围绕保护环境，节省资源，降低能耗，改善人类社会生产、生活条件，努力开发应用高新技术建设智能、节能、生态、太阳能等各种新型建筑，充分满足社会的需求。
随着计算机技术和现代通信技术的迅速发展，以及人们对信息的需求，智能建筑在世界发达国家应运而起，并得到迅速发展。代表21世纪建筑高科技含量之一的智能建筑，将是人类创造更多物质财富和提高生活质量的基础设施。
§1.1 智能建筑产生和发展状况
1.1.1、智能建筑描述
目前没有权威性的定义界定。综合有关资料的介绍可对智能建筑进行如下的描述：“通过对建筑物的四个基本要素，即结构、系统、服务和管理以及他们之间的在联系，以最优化的设计，采用最先进的计算机技术(Computer)、控制技术(Control)、通信技术(Communication)和图形显示技术(CRT)的所谓4Ｃ技术，建立一个由计算机系统管理的一体化集成系统，提供一个投资合理又拥有高效的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。同时，智能建筑能帮助业主和物业管理者在费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面的利益有最大的回报。”
这段描述归纳有两层含义：
一是智能建筑对使用者的承诺：在于提供全面的、高质量的、安全舒适的、高效快捷的、灵活应变的综合服务功能。
二是智能建筑应具备的特征：在于采用多种信息的传输、处理、监控、管理以及一体化集成的高新技术，以实现信息、资源和任务的共享，达到建设的投资优化，运营的成本低廉和利润优厚。智能建筑的目标归纳起来就是在先进的软硬件环境中，用科学的管理，提供高效的服务，实现高额的回报，并有充分的灵活性和适应能力。可以这样说，智能建筑符合并适应了当前社会信息化、经济全球化、生活舒适化和环境绿色化的发展方向和潮流。
1.1.2智能建筑主要组成
1、楼宇自动化系统(BA)。
对大楼的公用设施，以自动控制技术、通信技术和计算机网络技术组成的控制、监视和管理系统;保证达到建筑环境的舒适和安全,同时实现高效、节能和低成本。一般包括如下几个子系统：安全防方面如消防报警系统(FA)、防盗保安系统(SA)、人/车出入管理系统(SC/PC)、广播与卫星电视接受系统(PA/STV)等；舒适和节能控制方面如空调通风、供配电、照明、给排水系统等；物业管理方面如分配、调度和费用管理子系统有时也纳入本系统中。也有的将消防报警系统(FA)、防盗保安系统(SA)独立出来，与BA、OA和CA合并称为5Ａ智能建筑。
2、办公自动化系统(OA)。
以计算机、计算机网络与通信线路以及办公终端设备等硬件，通过办公自动化各种类型的软件实现办公自动化的功能，如完善的文字处理功能、较强的数据处理功能、语音处理功能和通信功能等，提高办公效率和准确性，为决策人员提供更多信息和决策方案，提高决策的科学性和正确性。实现无纸化办公是最高追求。
3、通讯自动化系统(CA)。
智能建筑的通信对是保证建筑部的数据、语音、图像传输的基础;对外与外部通信网如市话网、数据网及其他计算机网相联,双向传递信息。主要包括网、局域网、广域网、综合业务数字网(ISDN/BISDN)、卫星通讯网等。
4、综合集成计算机网络系统(CN)。将BA、OA、CA和其他自动化系统集成为相互关联的、统一的、协调的综合计算机管理系统，实现建筑的硬件、信息和各种任务共享，从而对建筑部实施全面的管理、监视和控制。
5、结构化综合布线(PDS)。
PDS是智能建筑的神经网络系统,将上述所有子系统的语音、数据、视频信号通过综合布线介质和计算机网络技术实现智能建筑所有的约定功能。综合布线系统要体现智能建筑一定时期的适应性和灵活性。
1.1.3智能建筑的发展
1、智能建筑发展的背景。
“智能建筑”一词首先出现在美国联合科技集团UTBS公司于1984年在康乃狄克州所建设完成的CITYPLACE大楼的宣传资料中。该大楼以当时最先进的技术，控制空调设备、照明设备、防火和防盗系统、电梯设备，并实现了通信和办公自动化，达到舒适、安全的办公条件，并具有高效经济的特点。这是世界第一座公认的智能建筑。从此智能建筑在全世界得到迅速发展，据有关资料，美国的智能建筑超过万幢，日本兴建的大楼60%是智能建筑。我国的智能建筑80年代中期才有初步的发展，目前发展很快，从一般的商住楼、商办楼到旅游文化设施，从政府行政大楼到金融贸易建筑，从机场车站到港口仓储，从医院学校到科研开发的建筑，几乎到处都有智能建筑的建设。
近几年，国已建成具备一定智能型的公共建筑和住宅小区。有外交部大楼、水利部指挥中心、邮电ISDN指挥中心、新华社办公大楼、博物馆、特区报大厦、商城、花园
饭店、久事复兴大厦、地王广场、国贸大厦、长城饭店、国贸中心、市政府大楼；望京小区A4区、邮电二村、梅林小区等。
可以这样说，每一幢高层或高级的建筑都有智能建筑的部分容(当然还不能称为智能建筑)。智能建筑不但受到业主的重视和青睐，同时受到政府部门规划、政策和管理的引导。智能建筑已成为当前国外建筑业的发展趋势，智能建筑的产品和技术将成为知识经济的重要容之一。据统计，智能建筑中智能系统的回收期在3年左右。1985～1990年全球的智能建筑销售量增加了61%。智能建筑所产生的经济和社会效益将日益显著。
2、智能建筑发展的启示。
从智能建筑发展的背景可以得到一些有益的启示，也就是说人们根据智能建筑发展背景和轨迹的理念来规划、实施智能建筑的建设将是有益的。
（1）智能建筑是微电子发展的产物：智能化技术的发展无一不是与微电子的发展密切相关的。微电子技术的发展日新月异，将带来智能化的迅猛发展。目前，智能设备、智能家具、智能家居、智能小区、智能工厂、智能城市都已经提出来，智能世界的出现也不是遥远无期的事。人们应适应这一形势。
（2）智能建筑是由监控向管理发展的产物：自动控制技术经历了从早期常规仪表的就地控制到后来的集中控制，但带来了危险集中。随着微电子技术的发展，演变成了控制分散、危险分散、管理集中的所谓分散控制系统(DCS)。由早期的监控型向管理型发展，形成了由低级、低效向高级、高效的转变和过渡。
（3）体现了事物发展由简单到复杂再由复杂到简单的过程：智能建筑的诸多功能是根据各自需要分别发展起来的。初期是互相独立的，许多独立系统既是许多硬件资源的重复，又是人力、财力浪费且又是管理不便的模式。而智能建筑则是将这些分散独立的系统进行一体化的集成，并进行统一的集中管理，对硬件实现共用，对资源实现共享，对任务实现共有。目前提出的三网(网、电视网和计算机网)合一，将是智能化发展的方向和趋势。
1.1.4.智能建筑建设中应体现可持续发展的思想和原则
必须体现可持续发展以人为本的根本思想,实现智能建筑的功能。大楼设备自动化(BA)必须体现可持续发展中的3Ｒ原则：节约(Reduce),再循环(Recycle)、重复使用(Reuse)。在智能建筑的建设中必须注意电磁干扰(EMI)、电磁兼容(EMC)的适应性；传
输介质的选型要绿色化，在保证布线质量的前提下体现环境友好的原则。
1.1.5.系统集成是智能建筑的核心
独立的BA、OA和CA不能说是完整的、真正的智能建筑。系统一体化集成应是智能建筑所追求的主要目标，这是智能建筑技术的需要，是智能建筑业主优化投资、增加投入/产出比的需要，是物业管理部门取得最大投资回报和最大利润的需要。系统集成的关键要解决多厂商、多子系统、多协议和面向各种应用的体系结构的互联性和互操作性的问题。智能建筑的建设应重视系统集成商的作用及其选择。作为有资质的系统集成商应帮助业主提供系统咨询服务、方案设计和论证、产品选型、工程安装、调试开通直至跟踪服务。
1.1.6我国当前智能建筑市场上的一些问题或误区
1.轻视系统集成
智能建筑的优势在“智能”;“智能”的优势在“集成”;“集成”的实质在于硬件、软件、资源、任务的共用、共享和优化。“集成”的目的在于高效、优质、低成本和可持续发展地进行协调的、统一的处理、监视、控制和管理。但从调查的资料看,只有不到20%的项目具有集成管理系统,其中具有综合管理自动化系统模式的很少,有ＢＡ管理自动化系统模式的稍多些,更多的是各自独立的分散的子系统,没有完全体现和达到智能建筑的优势和目的。
2.一哄而上、一味攀高、以竣盖全兼而有之
一哄而上的过热：不切实际地、不顾实力地、不按需要地上智能建筑，不进行客观的需求分析，不进行周密的市场调查，不进行科学的方案论证，不进行严格的厂商比选。有的外国公司并没有先进技术和产品，但建设单位片面听信宣传，盲目建设所谓智能建筑，对外哗众取宠宣称几Ａ建筑，到头来或系统开不出，或重新补课，或先天不足。这种例子不是个别的。
一味攀高的求新：当前综合布线的国际标准仍旧定位在5类的围，6类、7类的标准尚未正式出台。有的盲目追求20年不落后，单项产品的指标不等于综合布线的系统指标，综合布线的系统指标是由线缆、插接件和其他硬件组成的，整体指标要达到6类或7类要全面考核测试。智能建筑是一项系统工程，其指标是系统工程综合的体现，一流产品对接起来不等于一流智能建筑，单方面指标高并不能带来预期效果，造价的无
谓增加反而降低了性/价比。
以竣盖全的片面：有的开发商为了赶时髦，让大楼披上综合布线的外衣就充当智能建筑。综合布线不是智能建筑的唯一标志。有的建筑的子系统互相独立，没有一体化的系统集成，资源不能共享，硬件不能共用，系统不能共管。具有综合管理系统集成才是完整智能建筑的形象化标记。
§1.2未来智能建筑的发展趋势
未来智能建筑的发展趋势是：在发展单幢办公楼综合智能化大楼的基础上，向各类智能建筑发展，如工厂、医院、宾馆、学校、政府办公楼等建筑；发展大围建筑群和建筑区的综合智能化社区，或形成建筑智能化市场；在综合智能化社区的基础上，通过社区间广域通信网络、通信管理中心，继而发展智能化城市，即信息化城市和所谓信息化社会。
未来的智能建筑和智能住宅小区将与信息产业相互促进发展，共存共荣,围绕人们生产、生活的综合信息服务将融入社会各个角落，一些人群的工作办公与家居生活环境界限壁垒被打破，人与人之间的距离拉得很近，实现零时间、零距离的交流，人们的生活观念和生活方式发生根本性的改变，信息的传输交流多表现高速、宽带和图像为主。在现有智能建筑和智能化住宅小区的基础上将进一步丰富智能化容,充分利用通讯网络、有线电视网络和其它通讯网络发展社区以致城市智能化, 全社会的综合信息服务网络十分发达。智能建筑、智能小区的提法将逐步淡化，未来21世纪提供人们的信息网络上的站点------智能建筑最终产品，是真正意义上的具有个性化的安全、舒适、便捷、快速、节能、增殖、可改造的工作、学习、生活空间，是信息高速公路的结点。