陆伟良中国智能建筑发展动态和未来十年发展展望.docx

中国智能建筑发展动态和未来十年发展展望南京工业大学智能建筑研究所所长 中国智能建筑专家网秘书长亚洲智能建筑学会执行委员陆伟良 教授 摘 要：本文综合介绍中国智能建筑发展动态，并着重讨论智能建筑未来十年发展趋势。关键词：智能建筑、发展动态、展望引言 随着信息化、网络化以及电子商务时代的到来，人们对建筑物的高效化和多功能的要求也随之提高，智能建筑应运而生。智能建筑虽然历史很短，但前景广阔，在世界各国发展迅猛，已呈21世纪建筑发展主流之势，如何推动智能建筑健康有序地发展，是我们当前面临的重要任务。关于智能建筑，国际上尚无统一的定义。人们普遍认同美国“智能建筑学会”（AIBI）的定义，即智能建筑是将建筑、设备、服务和经营四要素各自优化、互相联系、全面综合并达到最佳组合，以获得高效率、高功能与高安全的建筑物。智能建筑的构成至少必须具备三大系统：即设备管理自动化系统（BMS）、通信网络系统（CNS）及办公自动化系统（OAS）。这就是通称的“3S”大厦。智能建筑从概念上可分为智能大楼、智能小区（国外称社区）及公共建筑三大类，本文着重讨论智能大厦，兼顾讨论小区与公共建筑。一、 中国智能建筑发展简史国内智能建筑建设始于1990年，随后便在全国各地迅速发展。北京的发展大厦可谓是我国智能建筑的雏形，随后建成了上海金茂大厦（88F）、深圳地王大厦（81F）、广州中信大厦（80F）、南京金鹰国际商城（58F）等一批具有较高智能化程度的智能大厦。据不完全统计，国内已建成的智能建筑约有三千多幢：上海约上千幢，北京约六百幢，广东约八百幢，江苏约四百幢。其中已建成的180米以上的建筑，在1999年底已达35余幢。基本按相关标准设计、施工与管理。目前各地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，其投入也不菲。如深圳文化中心（图书馆和音乐中心），总投入约16亿元，智能系统占1亿元左右。深圳市民中心（市政府办公大楼群）有21万平方米，投资20亿，智能系统占2亿左右。中国政府有关部门对智能建筑的发展比较重视，并采取了相应的部署和措施。1995年7月，上海华东建筑设计研究院率先推出上海地区的“智能建筑设计标准”（DBJ-47-95）。百万字的巨著智能建筑设计技术由温伯银总工等编著出版。同年，南京建筑工程学院（现改为南京工业大学）成立了“建筑智能化研究所”，并招收了智能建筑方向本科生。同时，该院已编出国内最早出版的大学教材智能化建筑导论。1996年1月，在上海召开的国内首届智能建筑研讨会，对智能建筑的发展起到了积极的推动作用。上海、北京、江苏、四川先后建立了智能建筑专业委员会及学术研究机构。1996年2月，成立了建设部科技委智能建筑技术开发推广中心，协助有关部门对全国智能建筑的技术进行协调、指导与管理。推广中心组建了智能建筑技术专家组，有关智能建筑技术与技术政策已分别列入了国家经贸委制定的国家“九五”重大技术项目指南和技术部中国建筑技术政策。1996年智能建筑杂志正式面世。为了加强市场管理，保障建筑智能化系统工程的质量，建设部于1997年10月发布建筑智能化系统工程设计管理暂行规定，建设1997290号，该文件是一个历史性纲领性文件，对建筑智能化系统工程设计走向有序化指定了方向。江苏省建委及时组织一批专家编写江苏省建筑智能化系统工程设计标准（DB32/181-1998），于1998年3月10日正式发布，该标准已获建设部1999年科学技术进步三等奖。1998年初成立建设部建筑智能化系统工程设计专家工作委员会，第一批聘任59位专家。1998年4月10 日许熔烈博士创建中国建筑业协会智能建筑专家网。1999年底江苏省推出了第二批标准：建筑智能化系统工程实施及验收规范DB32/365-1999建筑智能化系统工程检测DB32/365-1999建筑智能化系统工程评估标准DB32/T367-1999以上已于2000年3月1日实施。专家组审定认为，该三个标准填补了国内空白。达到了国内领先水平。千禧年10月1日智能建筑设计标准（国家标准GB/T50314-2000）正式批准出台，标志着我国智能建筑业已走向成熟。二、中国智能建筑学术活动的经验和成绩随着整个社会经济的飞速发展，中国智能建筑有了飞跃，北京、上海、江苏、浙江走在全国前列，现以华东地区智能建筑发展情况为例谈一点经验和体会。1.学会健全，学术活动活跃。以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家，在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织，成员有高校、设计院及企业技术人员几百人，它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会（上海历届举办的智能建筑大型展览会）、验收评估上海甲级智能化大厦（如上海久事复兴大厦等八幢获此评价）起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授（正副会长）的贡献已载入中国智能建筑历史，功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长，在国内也有较大影响。1996年，以南京建筑工程学院（现改为南京工业大学）建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会，在国内也是较早成立的智能建筑学术组织，成员有二百多人，每年举办学术年会，奉行“技术开放，市场开放” 方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会，学术活动活跃。自办了省内杂志智能建筑信息。2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长，但青年一代学会领导骨干力量成长很快，成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面，做了大量的工作。2.编写出台智能建筑标准1995年上海市出台智能建筑设计标准（DBJ084795），它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成，是中国历史上第一个智能建筑标准，为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下，以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国（乃至世界上）第一个智能建筑设计标准（GB/T503142000）开创了中国智能建筑新纪元，填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。3.撰写论文、编写著作，成果丰厚1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选，其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大，开创了全国建筑建筑论文集的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作智能建筑设计技术。目前已经修订出了第二版，将是全国注册电气工程师（建筑电气专业）必读教材。上海举办了历届高水平智能建筑报告会，如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。上海同济大学程大章教授等编写出版了住宅小区智能化系统设计与工程施工（同济大学出版社2001.6）以及智能化大楼的建筑设备（中国建工出版社1997.11）。上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出智能建筑物业管理一书（电子工业出版社出版）。江苏省智能建筑学术委员会组织专家先后编写出建筑智能化工程监理. 谢秉正. 江苏科技出版社2002；智能小区与智能住宅. 陆伟良等. 高等教育出版社2001。浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作：智能建筑原理、规划和设计（1999.2）以及智能建筑实用技术（2001年）。三、中国智能建筑未来十年发展展望 智能建筑的发展不仅为人们提供安全、舒适、节能、高效的工作和生活空间，还能运用现代高新技术，把有限的资金和有限的建筑空间进行综合的开发利用。国际上普遍认为未来十年是中国智能建筑飞速发展的十年。(一) 未来十年智能建筑发展数量经济在增长，人们的生活水平越来越高，对公用和专用设施的要求程度也越来越高。全国各地的智能建筑也不断的增加。中国智能建筑是1995年开始，由于一开始是处于探索的阶段，增长速度比较缓慢。随着中国整个社会经济的不断发展，特别是能够保持高百分点的增长速度，智能建筑也因人们生活水平的提高而迅速发展起来。由于北京申奥成功，到2008年，北京的体育场馆及各类智能建筑大量兴起，其数量和投资额都将达到空前规模。上海市申办成功2010年世博会，预计2008年，上海高层智能建筑将达4000幢。江苏目前正兴建南京地铁工程（8个站，投入72亿），南京玄武湖隧道工程（3公里），由于江苏省2005年将举办全国第十届运动会，目前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个，将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京在河西区投入120亿，兴建中央商务区（CBD）。浙江省智能建筑近两年后来居上，已兴建上百栋智能大厦，近期还兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦、利群大厦等均以大量巨额资金投入，近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前列。人们不仅对大厦有很多的要求，而且对个人居住的场所也需要智能化。智能小区在智能大厦发展的带动下，也逐步的发展起来，目前，举国上下正掀起小区建筑热潮。据预测，智能小区将是智能建筑发展的又一个亮点。随着人们物质生活水平的提高，人们开始讲究小区的环保、绿色、节能。中国是一个人口众多的国家，就需要较多的智能小区，在智能大厦高速发展的同时，智能小区也将逐步发展起来，而且智能小区的建设数量达到世界之最。（二） 智能建筑的政策、管理及质量。由于智能建筑是多学科、多专业、多技术综合运用的整体建筑物业产品，它的技术发展必须是多个行业、多个部门的综合协调，同步发展。智能化建筑技术不同于传统技术领域，它是新兴的高新技术领域，技术发展还不成熟完善，正处于变化极快之中，智能建筑的发展需要政府的正确指导。智能建筑技术发展是实现产业化而不是看作一项应用技术。目前，国内智能建筑市场仍由国外技术系统产品设备占主导，要大力扶持发展国产化的技术产品。为了确保智能建筑建设整体工程质量，保障投资效益，减少浪费损失，提高智能建筑技术发展的总体水平，就必须通过智能建筑的有关政策来实现这一目标。这里提出以下方面建议：智能建筑发展技术政府必须符合我国政府发表的中国21世纪进程中所指出的可持续发展战略的总方向。着手建立健全建筑物的智能化系统工程实施的技术监理制度，确保工程质量。建筑设计必须与建筑智能化相适应，这就要求建筑设计与智能化系统规划协调同步，建筑环境平台必须能够支撑建筑的智能化。智能建筑的物业管理人员必须经过系统的全面专业技术培训取得合格证才能上岗，以确保建筑智能系统的正常运营。虽然智能建筑的市场规范不够完善，但是也有很多的优质工程出现。其中有上海博物馆、上海久事复兴大厦（上海首幢甲级智能办公大楼）、上海金茂大厦、上海期货大厦及上海科技城，北京有中华世纪坛、国贸中心，南京中信银行大厦（江苏省首幢甲级智能大厦）、南京军区总院新病房大楼，不仅配备了大量先进的机电设备，而且配备了多项智能控制系统，是当时较为成功的智能化集成系统。（三） 根据整个社会经济的发展，智能建筑技术未来十年发展趋势可以概括为以下十三个方面：1、智能建筑建设方法论研究智能大厦的设计和建设是一项系统工程，急需创立方法论。智能大厦既然是一个智能化系统，可以、而且应当应用系统工程开发方法。如系统分析、系统设计、系统实施及安装调度，以及在系统分析、设计、实施过程中的支持环境等。智能大厦的系统集成已是目前研究的热点。2、建立开放式的智能化建筑结构智能建筑是一个动态的、发展的系统，在一个智能建筑的生命周期中，建筑结构具有最长的生命周期（约四十年）。一般的硬件和软件设备有5到7年的生命周期，而办公自动化系统仅有两至三年的生命周期。如果智能大厦系统做成开放式系统，它就能不断吸收新的技术，更新旧的设备，从而使整个智能化系统设施运行得更好。因此，智能建筑结构工程的研究引起了国内外专家的广泛关注，认为这些研究对于保证智能化技术在建筑中安全使用和正常运行，提高智能化设备的工作效率具有十分重要的作用。3、多媒体技术的广泛应用从文本文件和声音的传送到静止和动态图片传送，多媒体技术与通信技术日趋交叉一起，形成多媒体通信。与此同时要进行人机接口（多媒体终端）的设计、开发和应用。多媒体会议电视在智能大厦得到广泛应用。4、互联网技术未来互联网技术在智能建筑中的应用包括：（1） 采用开放的网络传输协议TCP/HTTP，用浏览器服务器体系结构取代客户/服务器模式，降低信息系统软硬件投资与维修成本，热性能不断提升。（2） 提高建筑物内员工的工作效率和管理质量，提高建筑物物业管理层的决策与全局事件协助处理的能力。以实现远程监控和操作，以及对综合信息数据库的访问。（3） 能够增强自动化控制系统（如防火系统）与信息系统（如办公自动化系统、物业管理系统）之间的信息与数据交换能力，与Internet可通过防火墙实现无缝连接。（4） 信息与控制系统集成可直接使用建筑物中的综合布线系统，网络互联与扩展很容易实现 ，且维护和培训工作量小。5、网络控制技术从现场控制总线走向控制网络是一个必然趋势。网络控制技术在智能建筑中应用包括：（5） 改善智能建筑内楼宇自控系统（BAS）、综合保安系统（SMS）、火灾报警（FAS）等异构网络环境的控制与联动结构。增强楼宇各实时监控计算机系统之间的互操作性与集成的相关信息。（6） 用控制网络的分布式和嵌入式智能化技术为楼宇管理自动化（BMS）提供新的管理模式。同时也为自动化管理提供大量的相关信息。（7） 利于智能化的控制管理系统选择客户机、图形服务器，以及嵌入式服务器的系统结构模式。通过控制网络通信实现数据管理与机电设备运行过程控制。（8） 利于信息网络的应用集成，智能建筑内的所有设备和安全监控信息均可以进入各种计算机平台和桌面系统，大大改进对智能建筑内监控信息的利用和共享“群体环境”的综合数据。以实现对智能建筑内的机电设备与安全报警管理的远程控制监控和数据采集。6、智能卡技术智能卡技术在智能建筑中的应用目前已较为成熟，主要有保安门警系统的应用、安保巡逻管理系统和应用、停车场付费与管理系统的应用、专业收费与管理系统的应用、商业收银系统的应用、人事考勤管理系统的应用。7、流动办公技术流动办公就是利用网络技术、通信技术以及可视化技术，向异地或移动的办公人员提高一个办公环境。移动办公技术是多项现代科技的综合。应用移动办公技术可以使在家或旅行途中的办公人员如同在自己的办公室里一样，可以随时随地进入公司是办公流程，及时处理文件和阅读资料，参加公司召开的电视会议，参与发言和讨论，甚至通过家庭智能化技术，远程操作办公室内的办公器材或遥控家中的设备。8、家庭智能技术通过家庭智能化技术，可以实现家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器和家庭安保装置通过家庭总线技术（HBS）连接到一个家庭智能化系统上，进行集中的或异地监视、控制和家庭事物管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。家庭智能化技术提供的是一个家庭智能化系统构成的高度安全性、生活舒适性和通信快捷性的信息化与自动化居住空间，从而满足21世纪信息社会中人们追求快节奏的工作方式，以及与外部世界保持完全开放的生活环境的要求。随着网络时代的到来，随着信息技术和传统家电制造技术的融合及技术进步，网络家电的发展将成为必然趋势，前景广阔。网络家电产品概括起来，具有以下几个功能：（1） 通过远程电脑，或电话、手机，便可以对家中的电器进行操作。（2） 通过远程电脑，可以查询到家中电器的工作状态。（3） 在家中，通过电冰箱，微波炉可以登陆到网上超市，进行电子购物。没有电脑也可实现这些功能。（4） 家电网络升级，可以让用户花较少的钱，享受更多、更新的功能，更新的研究成果，通过网络，使自己家里的家用电器随着世界家电技术的进步，不断升级。（5） 数字、网络化技术使得每种家电都可以与其它家电进行数据交换，因此很容易实现集中控制。可以故障信息自诊断、自反馈并可以享受远程维护。（6） 可以根据主人的生活规律和生活习惯，通过自动起停、自动改变运转状态。还可以照看家人的生活情况。9、无线局域网技术无线局域网技术也称计算机无线技术，是90年代兴起的一项具有实用价值的新技术。该项新技术利用微波、激光、红外线作为传输媒介，摆脱了线缆端接的不可靠性，同时又可以满足计算机在一定范围内可以任意更换地理位置的需要，特别是无线局域网与移动通信和卫星通信的结合，将发挥更大的作用。因而其技术的发展正日益受到人们的关注和重视。无线局域网技术在智能建筑中的应用：（1） 商业POS系统的应用：在智能建筑内的餐饮、娱乐、购物等商业POS机的无线局域网的连接。（2） 信号转换器的应用：在智能建筑内可实现移动电话、传呼机信号转发的功能。（3） 无线会议电视及视像信号的传输、交互和接入服务。10、数据卫星通信技术数据卫星由称为小型数据卫星站（VSAT:Very Small Aperture Terminals）。VSAT的出现，将通信终端延伸到办公室和家庭，其发展的本质是将通信卫星技术引向多功能、智能化、设备小型化，同时综合应用卫星多波束年覆盖、星载处理技术、地面蜂窝移动通信和计算机软件技术。在21世纪数据卫星通信技术的发展将会有新的飞跃。数据卫星通信技术在智能建筑中的应用：供Internet/Intranet网络的接入；供与ISDN网络的互联；提供专业局域网网络的接入，如证券、期货、银行；实现与移动通信系统的组合；实现远程多点电视会议；实现远程医疗和远程教学。11、智能建筑的个性化设计智能建筑是为了支持建筑内的所有活动，增强对使用变化的应变能力，并保证建筑空间的安全、健康和节能，智能建筑的基础和出发点在于结合每一个具体建筑的特征和性能，智能建筑的设计必须提倡个性化设计。个性化设计就是坚持以大系统、动态运行的角度进行建筑对象和使用对象的系统分析，针对特定建筑的具体需求，根据系统运行状态，深入到特定细节的设计。以大系统的角度进行个性化设计就是贴近环境条件的差异性，贴近用户能力的差异性，贴近应用需要的差异性，还要贴近管理的差异性，对不同管理模式采取不同设计，还应该细化到对同一幢建筑里不同功能区域的差异性。以动态运行的角度进行个性化设计就是研究实际运行的数量特征，不停留在一般的定性分析层面，立足最激烈的量的变化，也就是立足实际运行的离散性，注意把握无序状态和随意性。12、智能建筑的节能智能建筑应该强调节能，节约能源，不污染环境 ，保持生态平衡 ，才能体现出持续发展战略，在这个意义上智能建筑也一定是绿色的、生态的建筑。生态智能建筑就应该处理好人、建筑和自然三者之间的关系，它既要为人创造一个舒适的空间环境，同时又要保护好周围的大环境（自然环境）。这就要做到节能、自然通风、节水以及绿化四个方面。考虑到建筑的可持续发展和综合以往人们对IB的各种智商的评定，可以将所有的智能需求分成四类：单个用户的需求、机构的需求、当地环境的需求、全球的环境的要求。13、智能建筑的绿色环保绿色智能建筑就是基于“安全舒适方便节能环保”的原则下提出的。“节能”：智能居住小区为节省能源而在小区和居住建筑物中采用的各种措施，包括节电、节水（如二次循环水的利用等）、自然能源利用（太阳能取暖、风能利用和自然通风等）。为了使这些措施实施有效而采取的各种自动化、智能化的技术。“环保”：智能居住小区为保护周边环境而在小区和居住建筑物中所采取的各类措施，包括污水收集与排放、小区内外绿化保护、污染气体和噪声的隔离等。同时，为了使这些措施实施而采取各类自动化、智能化的技术。建造绿色智能建筑需要在以下五项原则下进行：（1） 节约能源，减少建筑耗能（2） 设计结合气候，通过建筑形式和构件来改变室内外环境（3） 能源、材料的循环（4） 尊重用户，体现使用者的愿望（5） 运用整体的设计观念来进行绿色建筑的设计和研究也许不止以上十三个方面，由于智能建筑的发展是全方位的，这些看法谨供大家参考，错误之处请指正！ 参考文献：1、 陆伟良. 中外智能建筑发展动态及21世纪展望. 智能建筑信息 2001年第6期2、 建设部科技委智能建筑技术开发推广中心. 我国智能建筑的发展与对策的研究. 智能建筑技术与应用3、 祝敬国. 智能建筑要重视个性化设计. 智能建筑技术与应用4、 陈振明. 试论智能建筑与可持续发展. 智能建筑技术与应用5、 林少培、曹一欢. 浅论绿色智能居住小区. 智能建筑技术与应用