淺析智能建筑的構(gòu)成與發(fā)展

　　樊一龍

　　北京翰陽房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司

　　關(guān)鍵詞：智能建筑發(fā)展構(gòu)成及功能5A

　　摘要：何為“智能建筑”目前尚無統(tǒng)一的定義。美國智能建筑學(xué)會將其定義為：是將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、運營及其相互聯(lián)系全面綜合，與設(shè)備系統(tǒng)結(jié)合為一體，并作出最佳組合，以達到高效率、高功能及高標準舒適性的建筑物。

　　進入20世紀80年代，信息通信和電子控制技術(shù)迅猛發(fā)展，極大的促進了社會生產(chǎn)力，也改變著人們的生產(chǎn)生活方式。在建筑領(lǐng)域，則提出了“智能建筑”的概念，所謂“智能建筑”是綜合計算機、信息通信等方面先進的技術(shù)，使建筑物內(nèi)的照明、空調(diào)、消防、安防、運輸設(shè)備等，實現(xiàn)建筑物綜合管理自動化、遠程通信和辦公自動化的有效運作，并使這三種功能結(jié)合起來的建筑。

　　1、智能建筑的發(fā)展

　　1984年美國康涅狄格州哈特福德市城市廣場建成，是實現(xiàn)了“3A”智能化的第一幢建筑。

　　1985年日本東京青山大樓建成，實現(xiàn)了建筑的綜合服務(wù)功能，采用了門禁管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、節(jié)能系統(tǒng)等。

　　智能建筑目前尚無統(tǒng)一的定義，美國智能建筑學(xué)會將其定義為：是將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、運營及其相互聯(lián)系全面綜合，與設(shè)備系統(tǒng)結(jié)合為一體，并作出最佳組合，以達到高效率、高功能及高標準舒適性的建筑物。

　　智能建筑隨著高新技術(shù)的發(fā)展，在未來必然會大量涌現(xiàn)，用發(fā)展的眼光看，下個世紀智能建筑市場重點在中國。

　　智能建筑將會從單幢大樓轉(zhuǎn)變?yōu)槌善�開發(fā)，形成位置相對集中的建筑群體，即智能廣場，且不再局限于辦公樓，會向酒店、公寓、商場、醫(yī)院、學(xué)校等建筑領(lǐng)域擴展。智能廣場除具備智能大樓的所有功能外，還有系統(tǒng)更大、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的特點，一般應(yīng)具有智能建筑集成管理系統(tǒng)，能對其中所有樓宇進行全面、綜合的管理。

　　2.智能建筑的構(gòu)成及功能

　　智能系統(tǒng)的設(shè)備通常放置在智能化建筑環(huán)境內(nèi)的系統(tǒng)集成中心，由綜合布線與各種終端設(shè)備連接，并通過計算機對整棟大樓進行實時監(jiān)控。整體的智能化要多個子系統(tǒng)相連接，現(xiàn)在常用的基本子系統(tǒng)有樓宇自動化系統(tǒng)(BA)、通信自動化系統(tǒng)(CA)、辦公自動化系統(tǒng)(OA)、消防自動化系統(tǒng)(FA)、安防自動化系統(tǒng)(SA)、綜合布線系統(tǒng)(GCS)、建筑物管理系統(tǒng)(BMS)。綜上，智能系統(tǒng)主要由系統(tǒng)集成中心、樓宇自動化、信息通信、辦公自動化、消防自動化、安防自動化，以及綜合布線和建筑物管理等系統(tǒng)構(gòu)成。

　　樓宇自動化系統(tǒng)(BA)采用計算機及其網(wǎng)絡(luò)、自動控制和通信等技術(shù)組成的高度自動化的綜合管理系統(tǒng)，它確保建筑物內(nèi)舒適和安全的辦公環(huán)境，同時實現(xiàn)高效節(jié)能要求。

　　辦公自動化系統(tǒng)(OA)是計算機網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)結(jié)合的系統(tǒng)，利用多媒體技術(shù)，提供集文字、聲音、圖象為一體的圖文式辦公手段，為各種行政、經(jīng)營的管理與決策提供統(tǒng)計、規(guī)劃、預(yù)測等支持，實現(xiàn)信息庫資源共享與高效的業(yè)務(wù)處理，提供先進的信息處理功能。

　　通信自動化系統(tǒng)(CA)是通過數(shù)字程控交換機來轉(zhuǎn)接聲音、數(shù)據(jù)和圖像，借助公共通信網(wǎng)(電話網(wǎng)，長途電話網(wǎng)，數(shù)據(jù)通信網(wǎng))與建筑物內(nèi)部的接口來進行通信的系統(tǒng)，是樓內(nèi)語音、數(shù)據(jù)、圖像傳輸?shù)幕�礎(chǔ)，它同時與外部通信，和公用電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)及其他計算機網(wǎng)相連。

　　消防自動化系統(tǒng)(FA)具有火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動控制功能，包括火災(zāi)報警、防排煙、應(yīng)急電源、滅火控制、防火卷簾控制等。在火災(zāi)發(fā)生時及時報警并按消防規(guī)范啟動相應(yīng)的聯(lián)動設(shè)施，通過設(shè)在建筑物內(nèi)不同位置的煙火檢測裝置提供的信息，自動進行火災(zāi)報警，同時，啟動火災(zāi)聯(lián)動系統(tǒng)和消防系統(tǒng)，發(fā)出火災(zāi)報警和實施人員疏散措施。

　　安防保衛(wèi)系統(tǒng)(SA)常設(shè)有閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、通道控制(門禁)系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)等。系統(tǒng)24小時工作，監(jiān)視建筑物的重要區(qū)域與公共場所，一旦發(fā)現(xiàn)危險情況或事故災(zāi)害的預(yù)兆，立即報警并采取對策，主要是提供不受外界干擾、避免人員受到傷害和財物損失的環(huán)境，防止工商業(yè)間諜和國際恐怖活動，保障生命安全。

　　綜合布線系統(tǒng)(GCS)是在智能建筑中構(gòu)筑信息通道的設(shè)施。它采用光纖通信電纜、銅纜通信電纜及同軸電纜，布置在建筑物的垂直管井與水平線槽內(nèi)，直通到每個用戶終端。GCS可以以各種速率傳送話音、圖像、數(shù)據(jù)信息。BA、OA、CA及SA的信號從理論上都可由GCS溝通，因而，有人稱之為智能建筑的神經(jīng)系統(tǒng)。它將所有的語音、數(shù)據(jù)、視頻信號等的布線，經(jīng)過統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計，綜合在一套標準的布線系統(tǒng)中，將智能建筑的三大子系統(tǒng)有機的連接起來。

　　系統(tǒng)集成中心(SIC)對系統(tǒng)各個智能化模塊和各類信息具有綜合管理的功能，匯集建筑物內(nèi)外各類信息，并進行實時處理及通信能力，對建筑物各個子系統(tǒng)進行綜合管理。

　　建筑智能化技術(shù)是現(xiàn)代建筑技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，隨著科學(xué)技術(shù)的進步而逐漸發(fā)展和充實。智能建筑并不是特殊的建筑物，而是以最大限度激勵人的創(chuàng)造力、提高工作效率為中心，廣泛地應(yīng)用數(shù)字通訊、控制、計算機網(wǎng)絡(luò)、電視、光纖、傳感器及數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，構(gòu)成各類智能化系統(tǒng)。

　　3.智能建筑技術(shù)的應(yīng)用

　　智能建筑是一個智能化系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)使用系統(tǒng)工程開發(fā)方法，如系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實施及安裝調(diào)試，建立開放式智能建筑結(jié)構(gòu)。開放式系統(tǒng)的智能大廈系統(tǒng)，能不斷吸收新的技術(shù)，更新設(shè)備、軟件系統(tǒng)，從而使整個智能系統(tǒng)設(shè)施運行良好。

　　智能系統(tǒng)主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息通信技術(shù)、智能化技術(shù)等幾個方面：

　　(1)信息通信技術(shù)

　　數(shù)據(jù)衛(wèi)星又稱為小型數(shù)據(jù)衛(wèi)星站，可將通信終端延伸到辦公室和家庭，其發(fā)展是將通信衛(wèi)星技術(shù)引向多功能、智能化、設(shè)備小型化，同時綜合應(yīng)用衛(wèi)星多波束覆蓋、星載處理技術(shù)、地面窩蜂移動通信和計算機軟件等技術(shù)。數(shù)據(jù)衛(wèi)星通信技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用：供網(wǎng)絡(luò)的接入，如證券、期貨、銀行;移動通信系統(tǒng)的結(jié)合;遠程多點電視會議;遠程醫(yī)療和遠程教學(xué)等。

　　(2)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)

　　網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用包括：

　　1.改善智能建筑內(nèi)樓宇自控系統(tǒng)、綜合保安系統(tǒng)、火災(zāi)報警等異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的控制與聯(lián)動結(jié)構(gòu)。增強樓宇各實時監(jiān)控計算機系統(tǒng)之間的互操作性與集成的相關(guān)信息。

　　2.用控制網(wǎng)絡(luò)的分布式和嵌入式智能化技術(shù)為樓宇管理自動化(BMS)提供新的管理模式，同時也為自動化管理提供相關(guān)信息。

　　3.利用智能化的控制管理系統(tǒng)選擇客戶機、圖形服務(wù)器，以及嵌入式服務(wù)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。通過控制網(wǎng)絡(luò)通信實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)管理與機電設(shè)備運行過程控制。

　　4.利用信息網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用集成，智能建筑內(nèi)的所有設(shè)備和安全監(jiān)控信息均可以進入各種計算機平臺和桌面系統(tǒng)，大大改進智能建筑內(nèi)監(jiān)控信息的利用和共享“群件環(huán)境”的綜合數(shù)據(jù)。以實現(xiàn)對智能建筑內(nèi)的機電設(shè)備與安全報警管理的遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集。

　　(3)流動辦公技術(shù)

　　流動辦公就是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、可視化技術(shù)以及通信技術(shù)，向移動人員提供辦公環(huán)境。應(yīng)用移動辦公技術(shù)可以隨時隨地進入公司的辦公流程，及時處理文件和閱讀資料，參加電視會議，甚至通過家庭智能化技術(shù)，遠程操作辦公器材。目前已較為成熟的有：多媒體電子郵件、遠程電視會議、遠程遙控。

　　(4)智能化技術(shù)

　　智能化技術(shù)綜合表現(xiàn)在智能卡及家庭智能化。智能卡技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用目前已較為成熟，主要應(yīng)用于門禁系統(tǒng)、巡邏管理系統(tǒng)、停車場付費與管理系統(tǒng)、專業(yè)收費與管理系統(tǒng)、商業(yè)收銀系統(tǒng)、人事考勤管理系統(tǒng)。

　　通過家庭智能化技術(shù)，可以實現(xiàn)家庭中各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備、家用電器和家庭保安裝置通過家庭總線技術(shù)連接到一個家庭“智能控制器”上，進行集中監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理，并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。

　　由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有高度并行性、非線性、容錯性與聯(lián)想記憶功能、自適應(yīng)與自學(xué)習(xí)功能，具有學(xué)習(xí)、泛化、歸納總結(jié)等功能，因而已開始應(yīng)用于語音識別、模式識別、指紋識別、最優(yōu)計算、信息智能處理、復(fù)雜控制、圖形圖像處理等諸多領(lǐng)域，在控制方面的應(yīng)用包括監(jiān)督與非監(jiān)督訓(xùn)練，前者包括訓(xùn)練輸出集合和神經(jīng)元加權(quán)系數(shù)的調(diào)節(jié)，后者包括分類與自組織。

　　傳統(tǒng)的建筑仿真模型表現(xiàn)為獨立微分方程形式，建模復(fù)雜，且對計算機軟硬件要求高，難在線運行�；�于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建筑學(xué)習(xí)模型，經(jīng)過改進后，現(xiàn)已發(fā)展到第三代。第三代模型采用動態(tài)學(xué)習(xí)方法建模，減少了存儲空間，降低了復(fù)雜性及計算資源與硬件的要求，可使用硬件實現(xiàn)，加快了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片的應(yīng)用。

　　此外，還有如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片和模糊芯片用于設(shè)備系統(tǒng)的智能控制，應(yīng)用專家系統(tǒng)對設(shè)備進行監(jiān)測、預(yù)維護和故障診斷分析等。

　　(5)無線局域網(wǎng)技術(shù)

　　用戶接入Internet方式主要有以下三種：(a)通過局域網(wǎng)接入;(b)通過SLIP/PPP接入;(c)通過聯(lián)機服務(wù)系統(tǒng)接入。隨著移動通信技術(shù)與衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了無線局域網(wǎng)技術(shù)，也稱計算機無線組網(wǎng)技術(shù)，這是20世紀90年代興起的一項具有實用價值的新技術(shù)。該項新技術(shù)利用微波、激光、紅外線作為傳輸介質(zhì)，擺脫了線纜端接的不可靠性，同時又可以滿足計算機在一定范圍內(nèi)可以任意更換地理位置的需要，特別是無線局域網(wǎng)與移動通信和衛(wèi)星通信的結(jié)合，將有更大的發(fā)展空間。

　　其在智能建筑中的應(yīng)用表現(xiàn)為：在智能建筑內(nèi)的餐飲、娛樂、購物等商業(yè)POS機的無線局域網(wǎng)的連接，實現(xiàn)移動電話、傳呼機信號轉(zhuǎn)發(fā)以及無線會議電視及視像信號的傳輸、交互和接入服務(wù)等功能。

　　4、結(jié)論

　　網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、視頻技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展，使得智能建筑出現(xiàn)了日新月異的變化。未來智能建筑正朝著集約化、系統(tǒng)化、標準化的方向發(fā)展，應(yīng)該指出，綠色、環(huán)保、節(jié)能是智能建筑發(fā)展的主流方向，同時，在智能建筑的建設(shè)中，應(yīng)避免重技術(shù)、輕管理，重硬輕軟的情況，構(gòu)造出以人為中心的數(shù)字化高效家居辦公環(huán)境。

　　參考文獻

　　1.吳成東、陳莉，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能建筑控制應(yīng)用，建筑智能化，2001，(8)：49-50

　　2.李楊，智能建筑概述，安徽水電學(xué)院，2004-9-5

　　3.黎連業(yè)，智能大廈智能小區(qū)基礎(chǔ)教程，科學(xué)出版社，2000

　　4.高會艷、李界家，淺析智能大廈的發(fā)展，建筑智能化，2001，(4)：7-10

　　5.吳達金，智能化建筑(小區(qū))綜合布線系統(tǒng)，人民郵電出版社，2000

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