智能建筑发展及现状(资料整理)

智能建筑1关于智能建筑1.1智能建筑的概念智能建筑的概念，首次出现于1984年。当时，由美国联合技术公司(UTC，UnitedTechnologyCorp．)的一家子公司——联合技术建筑系统公司(UnitedTechnologyBuildingSystemCorp．)在美国康涅狄格州的哈特福德市改建完成了一座名叫CityPlace(都市大厦)的大楼，“智能建筑”出现在其宣传词中。该大楼以当时最先进的技术来控制空调设备、照明设备、防灾和防盗系统、电梯设备、通信和办公自动化设备等，除可实现舒适性、安全性的办公环境外，并具有高效、经济的特点，从此诞生了公认的第一座智能建筑。大楼用户可获得语音、文字、数据等各类信息服务，而大楼内的空调、供水、防火防盗、供配电系统均为电脑控制，实现了自动化综合管理，使用户感到舒适、方便和安全，引起了世人的注目。智能建筑即是：将建筑物的结构、系统、服务和管理四个基本要素进行优化组合，提供一个投资合理，高效、舒适、安全、方便的建筑物。通常定义中的智能建筑涵盖了智能大厦和智能小区。智能建筑解决方案是在建筑（包括环境）平台上，利用系统集成技术实现的通讯自动化系统（CAS）、建筑设备自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）、安保自动化系统（SAS）、消防智能化系统（FAS），它们与建筑环境一起构成了整个智能建筑。智能建筑要满足两个基本要求。1、对使用者来说，智能建筑应能提供安全、舒适、快捷的优质服务，有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。2、对管理者来说，智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制，不仅要求硬件设施先进，软件方面和管理人员（使用人员）素质也要相应配套，以达到节省能耗和降低人工成本的效果1.2智能建筑的系统构成主要功能模块见图1.1。图1.1智能业务集成管理系统1.2.1通信自动化系统（CAS）CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上，同时与外部通信网（如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网）相连，与世界各地互地互通信息的系统。CAS按功能划分为几个子系统：（1）固定电话通信系统，设PABX或采用公网的集中小交换机。（2）声讯服务通信系统（语音信箱和语音应答系统），具有存储外来语音，使电话用户通过信箱密码提取语音留言；可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫（当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后），通知其提取语音留言；通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。（3）无线通信系统，具备选择呼叫和群呼功能。（4）卫星通信系统，楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统，与外部构成语音和数据通道，实现远距离通信的目的。（5）多媒体通信系统（包括Internet和Intranet），Internet可以通过电话网、分组数据网（X25）、帧中继网（FR）接入，采用TCP/IP协议。Internet是一个企业或集团的内部计算机网络。（6）计算机通信网络系统，由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。1.2.2楼宇自动化系统（BAS）BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施，包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等，检测、显示其运行参数，监视、控制其运行状态，根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使其始终运行于最佳状态；自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件；自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理，从而保障工作或居住环境既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人。BAS按建筑设备和设施的功能主要划分为几个子系统（1）变配电控制子系统（包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等），主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警；自动检测供配电设备运行状态及参数；监理各机房供电状态；控制各机房设备供电；自动控制停电复电；控制应急电源供电顺序等。（2）照明控制子系统（包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明），主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关；控制室外泛光灯定时开关；控制停车场照明定时开关；控制舞台艺术灯光开关及调光设备；显示航空障碍灯点灯状态及故障警报；控制事故应急照明；监测照明设备的运行状态等。（3）通风空调控制子系统（包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等），主要功能有监测空调机组状态；测量空调机组运行参数；控制空调机组的最佳开/停时间；控制空调机组预定程序；监测新风机组状态；控制新风机组的最佳开/停时间；控制新风机组预定程序；监测和控制排风机组；控制能源系统工作的最佳状态等。（4）交通运输控制子系统（包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等），主要功能有监测电梯运行状态；处理停电及紧急情况；语音报名服务系统等。（5）给排水设备控制子系统，主要功能有监测给排水设备的状态；测量用水量及排水量；检测污物、污水池水位及异常警报；检测水箱水位；过滤公共饮水、控制杀菌设备、监测给水水质；控制给排水设备的启停；监测和控制卫生、污水处理设备运转及水质等。（6）停车库自动化子系统，主要功能有出入口票据验读及电动栏杆开闭；自动计价收银；泊位调度控制；车牌识别；车库送排风设备控制等。（7）消防自动化子系统，主要功能有火灾监测及报警；各种消防设备的状态检测与故障警报；自动喷淋、泡沫灭火、卤代烷灭火设备的控制；火灾时供配电及空调系统的联动；火灾时紧急电梯控制；火灾时的防排烟控制；火灾时的避难引导控制；火灾时的紧急广播的操作控制；消防系统有关管道水压测量等。（8）安保自动化子系统，包括门禁系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统和防火报警系统等等。1.2.3安保自动化系统系统（SCS）SCS又称综合布线系统（PremisesDistributionSystem简称PDS），它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来，并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。1.3智能建筑的发展阶段智能建筑发展至今，大致经历了5个阶段的发展：、单功能系统阶段（1980-1985年）以闭路电视监控、停车场收费、消防监控和空调设备等子系统为代表，此阶段各种自动化控制系统的特点是“各自为攻”。多功能系统阶段（1986-1990年）出现了综合保安系统、建筑设备自控系统、火灾报警系统和有线通信系统，各种自动化控制系统实现了部分联动。集成系统阶段（1990-1995年）主要包括建筑设备综合管理系统、办公自动化系统和通信网络系统，性质类似的系统实现了整合。智能建筑智能管理系统阶段（1995-2000年）以计算机网络为核心，实现了系统化、集成化与智能化管理，服务于建筑，但性质不同的系统实现了统一管理。建筑智能化环境集成阶段（2000至今）在智能建筑智能管理系统逐渐成熟的基础上，进一步研究建筑及小区、住宅的本质智能化，研究建筑技术与信息技术的集成技术，智能化建筑环境的思想逐渐成形。2国内外智能建筑的发展2.1国外智能建筑的发展1.充满时尚设计的美国智能建筑概念美国是世界上第一个出现智能建筑的国家，也是智能建筑发展最迅速的国家。第一幢智能大厦于1984年在美国哈特福德（Hartford）市建成。美国康涅狄格（Connecticut）州哈特福特（Hartford）市，将一幢旧金融大厦进行改建，定名为“都市办公大楼”（CityPlaceBuilding），这就是公认的世界上第一幢“智能大厦”。该大楼有38层，总建筑面积十万多平米。当初改建时，该大楼的设计与投资者，并未意识到这是形成“智能大厦”的创举，主要功绩应归于该大楼住户之一的联合技术建筑系统公司（UnitedTechnologiesBuildingSystemCo,UTBS）UTBS公司当初承包了该大楼的空调、电梯及防灾设备等工程，并且将计算机与通信设施连接，廉价地向大楼中其他住户提供计算机服务和通信服务。CityPlaceBuilding是时代发展和国际竞争的产物。为了适应信息时代的要求，各高科技公司，纷纷建成或改建具有高科技装备的高科技大楼（HI-Tech.Building），如美国国家安全局和五角大楼等；同时，高科技公司为了增强自身的应变能力，也对办公或研究环境进行了创新和改进。图2.1全球第一幢智能大厦——城市广场（CityPlace）为了加速智能建筑的发展，美国公布了《21世纪的技术：计算机、通信》研究报告书，为21世纪高新技术在智能建筑中的应用与发展指出了方向。专家认为，网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术、数据卫星通信技术以及双向电视传输技术这些高新技术将在21世纪的美国智能建筑中具有广泛的应用和持续的发展前景。在智能建筑领域，美国始终保持技术领先的势头。智能建筑给人们带来了诸多便利，所以包括美国国家安全局和五角大楼等在内的许多原有建筑也纷纷进行改建使之成为智能大厦。美国自90年代以来新建和改建的办公大楼约有70%为智能化建筑，著名的IBM、DEC公司总部大厦等已是智能建筑。目前，美国有全球最大的智能化住宅群，其占地3359公顷，由约8000栋小别墅组成，每栋别墅设置有16个信息点，仅综合布线造价就达2200万美元。有报道说，美国比尔·盖茨的家极具代表性，那里可以说是一个具有极度现代化气息的“活物”。盖茨下班回家途中就可在车内利用电脑遥控家中浴缸，自动注入适当温度的水供他回家后享用。房子里的电脑感应器能随时应主人的喜好，控制室内的温度、灯光、音响和电视系统。客人到访时只要佩戴小型电子胸针，让电脑识别他们的位置，便可为他们提供服务。最奢侈的是，比尔·盖茨非常喜欢车道旁边的一棵140岁的老枫树，他通过专门的监视系统给这棵树进行24小时的全方位监控，一旦监视系统发现它有干燥的迹象，将释放适量的水来为它解渴。以上还只是盖茨家智能的一小部分，为了实现家庭的智能化，盖茨的住宅里共铺设了52英里电缆。尽管这是一般人根本不可想象和实现的，但从某种意义上说，也反映了美国智能建筑的领先地位。2.以人为本的日本智能建筑概念大凡到过日本的人，都对那里的住宅建设留下了深刻的印象：“舒适、安全、方便和经济”。日本住房建设的开发一般有三种情况：为自己需要的个人住房开发；为开发商的住宅房开发；在政府政策导向和支持下的住宅小区开发。但无论谁开发建房，住宅建设都注重“以人为本”，充分考虑居民的方便，为此，智能建筑上个世纪80年初在美国出现后，日本就很快跟了上来，并走出了自己的路。据报道，日本第一次引进智能建筑的概念是在1984年夏天。并于1985年8月在东京青山建成“青山大楼”。该大楼的管理、办公自动化和通信网络等设备是运用本田与IBM合作开发的“HARMONY”综合办公系统。智能大厦即实现了楼宇自动化(BuildingAutomation，缩写BA)、办公自动化(OfficeAutomation，OA)、通信自动化(CommunicationAutomation，CA)及布线综合化的智能化大型建筑。该大楼具有良好的综合功能，除了舒适、安全、高效、经济外，还方便、节能，使“智能建筑”又得到了进一步发展。从1985年始建智能大厦，到目前为止，智能建筑已经在日本全国开花结果，其中名气比较大的有墅村证券大厦、安田大厦、KDD通信大厦、标致大厦、NEC总公司大楼、东京市政府大厦、文京城市中心、NTT总公司的幕张大厦，以及1996年4月1日正式开业的“东京国际展示场”等，全国新建的大楼约65%都是智能建筑。图2.2日本第一幢智能大厦——本田青山大楼日本智能建筑发展迅速，原因是多方面的，但主要有两条，一是日本大企业对智能建筑热情很高。据报道，为了提高工作效率，同时也是为了改善自身形象，日本许多大公司，特别是像NEC、松下、三井、东芝等这样的大型电子公司纷纷建自己的智能办公大楼。由于是自用大楼，所以目的明确，建筑内的设备自动化和通讯网络建设更具针对性，从而在大楼建设过程中就形成了智能建筑的“3A”体系(“BA