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时间: 2004-12-30 16:07

作者: xum 标题: 智能建筑技术的发展与趋势

自1984年美国建成第一座智能建筑以来，世界各国纷纷效仿，智能建筑迅速在世界各地展开。因为它是现代建筑技术、通信技术、计算机技术、控制技术等相互结合、互相渗透的产物，集中体现了信息社会中的信息特征，是信息产业特别是微电子超大规模集成电路及网络技术迅速发展推动的结果，它给居住在大楼里的人们创造出一个安全、舒适、快速、便捷、节能等及具增值服务的空间。
近年来我国智能建筑行业得到了迅速发展，呈现出巨大的市场潜力，社会效益和经济效益不断提高，对于改造和提升传统建筑产业和改善人民生活水平起了积极作用。经过多年对智能建筑的设计、评审、施工管理及验收评测，智能建筑在我国已经过了从无序到有序的发展过程，从知道不多到全面认识的过程，如今已进入发展阶段。随着相关标准的出现，尽管不全面，但这已经表明我国智能建筑已进入成熟发展阶段。

一、智能建筑发展概况
国际智能建筑发展为1985年~1990年的单一功能专用系统阶段，1990年~1995年的多功能系统综合阶段，1995年~2000年系统集成阶段，及目前正在进行的一体化集成管理系统阶段。
我国智能建筑从整体上看有初级阶段和发展阶段，为1990年~1995年初始阶段，是从单一功能专用系统开始，并有多功能系统综合出现；1995年~2000年进入了系统集成阶段，主要是BMS集成，即以楼宇管理系统为中心的集成，并已见成效，发展较快；2000年到目前为止是一体化集成管理系统，现正在进行中，发展较慢。
1996年来我国进入发展阶段，智能建筑取得了较大发展，在全国范围内得到了推广应用，其对象由宾馆、商务楼向银行、证券、办公、图书馆、博物馆、展览馆以及住宅小区智能化等发展。我国智能小区发展迅速，具有中国特色，集中体现了以人为本的原则，体现出中国以群居为主的传统居住文化特色，它推动了人居环境智能化，交通运输智能化的发展。
智能大楼在使用功能上要求全面，从安全、舒适、快速便捷、节能及增值服务方面全面要求，而小区则是以人为本更注重安全、物业管理及增值服务，信息服务宽带网的发展使小区内对信息服务的需求日趋强烈。
智能大楼的出现不仅引发了智能小区的出现和智能交通的出现，同时给数码社区和数码城市的建设打下了基础。世界各国建筑发展均是分两部分，一是自上而下的建设，即国家投资的广域网和城域网建设；另一方面是大楼的智能化和小区住宅的智能化建设部分，这部分属于最终一公里接入网部分，这里指的接入网是从信息结点到大楼或小区内住户（用户）之间一系列传输、处理、检测、管理等全部内容。从计算机网络看，它属于局域网范围，是百姓投资按需求发展的，是智能建筑市场最有生命力的地方，是发展数码社区、数码城市不可缺少的单元和基础。
近年来由于宽带城域网和广域网的发展，使人与人的距离大大缩短，有形的和无形的各种壁垒被打破，加之信息资源要共享的原则和智能建筑资源的共享、共用，推动了各地的远程智能化物业管理的需求，并推动了楼宇、智能化小区居民的远程医疗、保健及电子商务等需求，这直接导致了城镇建设的迅速发展，创造了良性循环发展，推动了可持续发展的新局面。

二、智能建筑及智能化小区发展的主流技术
1．随着信息技术的飞速发展，计算机局域网技术将是主流，经过初期阶段使用ATM局域网技术，到了1998年由于千兆以太网的发展成熟，到目前无论是大楼或智能化小区都在规划设计千兆以太计算机宽带网络，并分步实施方案。
2．有线电视和双向网络是目前实现图像、未来数字及图像传输的不可缺的网络，不仅要能传输模拟图像也要能传输数字图像，实现IP电话、电视图像、计算机数字，并已实现应用。
3．中国是发展中国家，充分利用网络资源是目前设计的基本原则之一。充分利用千兆以太网资源和有线电视宽带网资源，结合智能小区入住率的逐年提升特点，采用建筑结构充分预留和在网络上互连互融，按实际情况分批实施可扩展设计也是目前主流技术，即将HFC网和计算机千兆以太网互连分期实现，不论入户多少，均能实现低投入，满足10M/100Mbit/s速率的要求。
4．ISDN网是目前正在实用的网络，虽然带宽比较窄，但目前覆盖面大、资源丰富易接入，也是智能建筑和小区设计时考虑分步实施和可扩展设计时考虑的技术。
5．XDSL交换机较适合旧楼改造和公司应用，它的带宽在相同性能价格比条件下不如上述1、2、3方法，目前新建大楼和小区内并不多用。
6．控制网是智能小区和智能大楼重要网之一，目前有别于信息网，正在向互联网靠拢，但还需经过实践考验。目前应用控制网的技术主要是集散系统，但最好是朝着全面分散系统方向发展，实现全分散硬件和软件，实现自控测、自管理、自适应等几个环节，但目前许多硬件和软件还有较大差距。目前具有代表性楼宇自控系统技术主要采用的计算机集散控制方式占90%以上。
在智能小区建设中智能家居环境下TCP/IP协议应用尽管存在不足，但在我国更加关注系统总体性价比问题，在家庭远程控制系统中需要一个稳定、高效、低廉的网络支持，Internet已成为IT技术发展主流驱动力量，利用TCP/IP协议的控制网及产品已诞生，可实现远程控制管理。
7．移动通讯网和无线网。智能建筑中除了应用有线网之外正在越来越多认识到无线宽带网络智能建筑给小区、社区以及数码城市带来的好处，它始终是与宽带有线网络平行发展和互补发展的技术，特别是在办公楼的办公室，智能住宅的家居里有着广泛应用前景。未来的家电与网络连接主要是无线在短距离发挥着不容替代的作用，使用它可以减少建筑费用，实现个人局域网，它是旧楼智能改造的主流技术，如“蓝牙”无线产品，IrD红外RFHome等产品。数字化的图像信息传送将在GSM、CDMA基础与家庭里的诸多家电控制网络发生联系，进行集成进入TCP/IP互联网。
8．智能建筑及智能化小区的结构化布线。结构化布线系统是与其它主流技术的实现和建筑结构紧密相关的设备，是一种称作光源设备的连接系统，即接插件、连线等。一般大楼内分水平、垂直、配线箱、配线架等，包含单模光纤、多模光纤、双绞线等。目前主要用5类双绞线和超5类、6类产品，它们具有组网灵活、方便等优势，能传输1000Mbit/s和10/100Mbit/s的速率要求，已有标准，正在发展中。随着集成水平的提高新技术的应用要求未来的PON网——即光源光纤网的应用，光纤布线工具和新的以光纤技术的应用给布线管理提出的工艺要求，建筑钢结构化对布线的种类和方式也将有新的要求与发展。
此外除结构化布线系统之外，目前要求提高集成水平，对电话线、电视网线及闭路电视网等相关系统的有源设备的供电线、配线箱架均要求统一，保证集成水平和可扩展性。近年集成水平和可靠性要求智能化建筑及智能化小区的接地及防雷系统要深入设计，使整体接地电阻小于1Ω，有感应防雷击措施，因此布线与建筑结构要求协调与诸多子系统布线集成统一设计是智能建筑设计的又一大特点。
9．系统集成技术。目前实际应用多为以楼宇自控系统为核心的实现多个子系统互联互融，形成BMS集成作基础，以便进一步与OA、CA系统用TCP/IP形成集成，实现一体化的IBMS集成。系统集成对内是处理局域网问题，对外着重与城域网、广域网、卫星网或GSM、CDMA卫星网的接口接入的问题。
10．智能化小区的发展除了安全和物业管理之外，对信息服务与管理提出了更高的要求，智能家居系统已开始成熟，对实现家居信息服务、多表远传、家庭保安综合服务的产品已诞生，正朝着TCP/IP方向靠拢，构成控制网和互联网相互连接、相互沟通的方向，简化集成发展，力图提高性价比，得到局域网的支持。

三、我国智能建筑的发展趋势
我国智能建筑的发展趋势主要取决于市场需求，随着多年的改革开放及市场经济规则的需求，正在一天天的要求智能建筑及智能化小区的规划、设计、投资、规范管理要与市场相适应，无论是设计院、集成公司、房地产开发商都应以系统工程的科学管理方法面对蓬勃发展的智能建筑市场，市场需求决定了发展趋势。
智能建筑要充分体现以人为本的思想，所用技术取决于使用人的需求，这需要对使用者进行培训教育，做到真的有需求；集成商需要全面掌握优化设计、优化施工、优化管理能力；集成商与建筑设计院建筑队伍应紧密结合，智能建筑是高科技的结晶需要具有高科技能力的人去运营、管理，因此培训这样的人才需从工程设计开始培训；后期服务运营管理就我国实际而言，需要组建高科技智能建筑物业管理公司；智能建筑住宅小区投资每年达约几十亿元到近百亿元，平均每年增长25~30％。今后智能建筑市场是住宅小区、宾馆、写字楼及公共建筑等，住宅小区继续成为主要市场。
“十五”期间，我国在智能系统方面的总投入约810亿，其市场之大，经济、社会、环境效益也是巨大的，同时住宅建筑智能化改造任务也将提到议事日程。加入WTO后，经济发展国际化，对智能建筑水平要求更高，对新建筑办公楼和已有的办公楼的改造也带来了智能化的要求。建设部在“十五”计划纲要提出用信息技术改造传统产业，要进一步加速智能化建筑技术的发展，国产化、产品化程度要大幅度提高，系统集成软件国产化达到80％，这些为智能建筑的发展指明了方向，也为智能化建筑市场提供了新的机遇。城市信息化将进一步推动智能建筑和小区建设，智能建筑是数码城市组成单元，它支撑城市发展。未来的城市信息化，在城市管理（水、电、气、交通、安全）、环境保护、节省资源、降低能耗、改善人们生活、工作和生产条件等方面发挥更大的作用。
智能建筑发展采用高科技势在必行。信息网TCP/IP的应用将进行与控制网技术互联互融，进而简化协议提高集成水平，实现IBMS集成；信息网和控制网的硬件集成水平可靠性、保密性、稳定性将大大提高，产品将规模化，价格将进一步降低；智能化建筑网络宽带化，互联互融，产生出更简便实用产品，从物理层上大大减少布线类型，向光纤到户方向迈进，与无线宽带技术平行发展；今后无论是信息网、控制网、还是电视网，将更进一步使产品数字化，向智能化发展；实现统一少数协议，使软件提高抗干扰能力、保密性和防病毒能力；实现全业务网络通信，即在同一网上实现宽带的语言、数字、控制数据、图像通信向四网合一进一步靠拢，努力向光纤到户过渡；无线宽带、卫星通信、非对称卫星通信、GSM 及CDMA宽带数据通信进一步融入智能建筑及智能小区等。
迈向新世纪，一切努力都应是为人们的安全舒适、快速便捷、节能和增值服务，这一目的就是智能建筑核心要求和功能。集成现代主流技术，密切注意超大规模电路技术，应用于网络时代中的网络产品中去，是可靠性的根本保证，充分发挥互联网作用是提高集成化减少硬件投入成本实现应用功能的捷径。
智能建筑和智能化小区建设都要产业化、规模化，因此设计时要求网络、电路图、工艺图要全面标准。如今已从文字描述开始像建造一个复杂电路产品一样在流水线上生产，建筑要产业化，并进行管理现代化，要降低管理费用，建造房屋自然会廉价化。

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