智能建筑发展及现状(资料整理)

1、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最早出现在1984年。当时，联合技术公司的子公司联合技术建筑系统公司在美国康涅狄格州哈特福德完成了一座名为城市广场的建筑的重建，并在其宣传中出现了“智能建筑”。该建筑采用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。除了实现舒适、安全的办公环境外，它还具有高效、经济的特点。从那时起，第一个被认可的智能建筑诞生了。大楼的用户可以获得语音、文字、数据等各种信息服务，而大楼内的空调、供水、防火防盗、供配电系统均由计算机控制，实现自动化、综合化管理，使用户感到舒适、方便、安全，引起世界的关注。智能建筑

2、是：建筑的结构、系统、服务和管理得到优化组合，为建筑提供合理的投资、高效、舒适、安全和方便。一般来说，智能建筑的定义包括智能建筑和智能社区。智能建筑解决方案是通过系统集成技术在建筑(包括环境)平台上实现的通信自动化系统、建筑设备自动化系统、办公自动化系统、安全自动化系统和消防智能系统。它们与建筑环境一起构成了整个智能建筑。智能建筑应满足两个基本要求。1.对于用户来说，智能建筑应该能够提供安全、舒适和快捷的优质服务，并拥有有利于提高工作效率和激发人们创造力的环境。2.对于管理人员来说，智能建筑应该建立一套先进、科学的综合管理机制，这不仅需要先进的硬件设施，还需要软件和管理人员(用户)的素质相匹配

3、，以达到节能降耗、降低人工成本的效果。1.2智能建筑的系统组成主要功能模块如图1.1所示。图1.1智能业务集成管理系统1.2.1通信自动化系统CAS是一种保证建筑物内语音、数据和图像传输的系统，同时与外部通信网络(如电话网络、数据网络、计算机网络、卫星和广播电视网络)连接，与世界其他地区交换信息。CAS根据功能分为几个子系统：(1)固定电话通信系统应配备专用自动交换分机(PABX)或带有公共网络的集中交换分机。(2)语音服务通信系统(语音邮件和语音应答系统)具有存储外部语音的功能，使电话用户能够通过邮箱密码提取语音信息；可以自动向使用该语音信箱的客户提供呼叫(在语音信箱系统与无线寻呼系统连接后

4、)，并通知客户提取语音消息；通过电话查询相关信息并及时回复服务功能。(3)具有选择呼叫和群呼功能的无线通信系统。(4)卫星通信系统。屋顶安装卫星收发天线和VAST通信系统，与外界形成语音和数据通道，实现远程通信。(5)多媒体通信系统(包括互联网和内联网)。互联网可以通过电话网、分组数据网(X25)和帧中继网(FR)接入，采用的是TCP/IP协议。互联网是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、网络操作系统、网络安全等组成。1.2.2楼宇自动化系统楼宇自控系统的功能是调节和控制建筑内的各种设施，包括配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安全、能源

5、管理等。检测并显示其运行参数，监控其运行状态，并根据外部条件、环境因素和负荷变化自动调整各种设备，使其始终处于最佳状态。自动监控和处理事故，如停电、火灾、地震等。它能自动实现电力、供热、供水等能源的使用、调节和管理，从而保证安全可靠的工作或生活环境、节能和舒适。楼宇自动化系统主要根据建筑设备和设施的功能分为几个子系统(1)变配电控制子系统(包括高压配电、变配电、低压配电、应急发电等)。)的主要功能是监控变电设备的高低压主开关的运行状态和故障报警；自动检测供配电设备的运行状态和参数；监督各机房的供电状况；控制各机房设备的电源；停电和恢复供电的自动控制；控制应急电源顺序等。(2)照明控制子系统(包

6、括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明。)，其主要功能是控制各层门厅和楼梯的照明定时开关；控制室外泛光灯定时开关；控制停车场照明定时开关；控制舞台艺术照明开关和调光设备；显示航空障碍灯的照明状态和故障报警；控制事故应急照明；监控照明设备的运行状态等。(3)通风与空调控制子系统(包括空调与冷热源、通风环境监控等)，主要功能是监控空调机组的状态；测量空调机组的运行参数；控制空调机组的最佳开/关时间；控制空调机组的预定程序；监控新风机组的状态；控制新风机组的最佳启停时间；控制新风机组的预留程序；监控排气装置；控制能源系统运行的最佳状态等。(4)交通运输控制子系统(包括客运电梯、货运电梯

7、、自动扶梯等。)，其主要功能是监控电梯的运行状态；处理停电和紧急情况；语音注册服务系统等。(5)给排水设备控制子系统，主要功能是监控给排水设备的状态；测量用水量和排水量；污水、污水池水位检测及异常报警；检测水箱的水位；过滤公共饮用水、控制消毒设备和监测水质；控制给排水设备的启停；监控卫生、污水处理设备运行和水质等。(6)停车库自动子系统的主要功能是检查和读取出入口票据，开启和关闭电动栏杆；自动估价收银机；泊位调度控制；车牌识别；车库送风和排风设备控制等。(7)消防自动化子系统，主要功能是火灾监控和报警；各种消防设备的状态检测和故障报警；自动喷雾、泡沫灭火和哈龙灭火设备的控制；火灾时供配电与空调

8、系统的联动；发生火灾时的紧急电梯控制；火灾时的烟雾控制；火灾时的疏散引导控制；火灾时紧急广播的操作控制；消防系统涉及管道水压测量等。(8)安防自动化子系统，包括门禁系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统、火灾报警系统等。1.2.3安全自动化系统SCS也被称为预分布式系统(PDS)，它是建筑物或建筑物之间的传输网络。它连接语音交换、智能数据处理综合安防系统、建筑设备自动控制系统、火灾报警系统和有线通信系统相继出现，各种自动控制系统实现了部分联动。集成系统阶段(1990-1995)它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，以及已经集成的类似系统。智能建筑智能管理系统阶段(1995

9、-2000)以计算机网络为核心，实现了系统化、集成化和智能化管理，服务于建筑，但不同性质的系统实现了统一管理。建筑智能环境集成阶段(2000年至今)在智能建筑智能管理系统逐步成熟的基础上，进一步研究建筑、住宅区和住宅的本质智能，研究建筑技术和信息技术的集成技术，智能建筑环境的理念逐渐形成。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拥有智能建筑的国家，也是智能建筑发展最快的国家。第一座智能建筑于1984年在哈特福德建成。在美国康涅狄格州的哈特福德，一座古老的金融建筑被翻新并命名为“城市广场建筑”，它被认为是世界上第一座“智能建筑”。该建筑有

10、38层，总建筑面积超过10万平方米。当大楼重建时，大楼的设计者和投资者并没有意识到这是一项开创性的工作，形成了一个“智能建筑”。主要成就应归功于大楼的租户之一UTBS，他承包了大楼的空调、电梯和防灾设备，并将计算机与通信设施连接起来，以低成本向大楼的其他居民提供计算机服务和通信服务。城市广场建设是时代发展和国际竞争的产物。为了适应信息时代的要求，高科技企业纷纷建立或改造高科技。用高科技设备建造，如美国国家安全局和五角大楼。与此同时，高科技公司也创新和改善了他们的办公室或研究环境，以提高他们的适应能力。图2.1世界上第一座智能建筑城市广场为了加快智能建筑的发展，美国发表了21世纪的技术：计算机、

11、通信研究报告，为21世纪智能建筑高科技的应用和发展指明了方向。专家认为，网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、移动办公技术、家庭智能技术、无线局域网技术、数据卫星通信技术和双向电视传输技术等高新技术，将在21世纪的美国智能建筑中有着广泛的应用和持续的发展前景。在智能建筑领域，美国一直保持着技术领先的势头。智能建筑给人们带来了很多便利，所以许多原始建筑，包括美国国家安全局和五角大楼，也被翻新成智能建筑。自20世纪90年代以来，美国大约70%的新建和改建办公楼是智能建筑。著名的IBM和DEC总部大楼已经是智能建筑了。目前，美国拥有世界上最大的智能住宅区，占地3359公顷，由大约8000栋

12、小别墅组成。每栋别墅配有16个信息点，仅综合布线费用就达2200万美元。据报道，比尔盖茨在美国的家很有代表性，可以说是一个极具现代气息的“生物”。下班回家的路上，盖茨可以用电脑远程控制车里的浴缸，并自动注入合适温度的水，让他回家后享受。房子里的电脑感应器可以根据主人的喜好随时控制室内的温度、光线、声音和电视系统。当客人来访时，他们可以佩戴小型电子胸针，这样电脑就可以识别他们的位置。最奢侈的事情是比尔盖茨非常喜欢车道旁一棵有140年历史的枫树。他通过一个特殊的监控系统一天24小时监控这棵树。一旦监控系统发现干燥的迹象，它会释放适量的水来解渴。以上只是盖茨家族智力的一小部分。为了了解这个家庭的智慧

13、，在盖茨的房子里铺设了52英里长的电缆。虽然这对于普通人来说是不可想象和不可能的，但在某种意义上，它也反映了智能建筑在美国的领先地位。2.日本智能建筑以人为本的理念任何到过日本的人都对那里的住宅建筑印象深刻：“舒适、安全、方便、经济”。在日本，住房开发通常有三种类型：根据个人需要开发个人住房；为开发商开发住宅；政府政策引导和支持的居住区发展。然而，无论谁开发住宅，住宅建设都注重“以人为本”，充分考虑居民的方便。出于这个原因，20世纪80年代早期智能建筑在美国出现后，日本迅速效仿，走自己的路。据报道，智能建筑的概念最早是在1984年夏天引入日本的。1985年8月，“青山大厦”在东京青山建成。大楼

14、的管理、办公自动化和通信网络设备是由本田和IBM开发的“和谐”综合办公系统。智能建筑是实现楼宇自动化、办公自动化、通信自动化和布线一体化的智能大型建筑。该建筑具有良好的综合功能，除舒适、安全、高效、经济外，还方便、节能，进一步发展了“智能建筑”。自1985年智能建筑建设以来，智能建筑在日本蓬勃发展。其中包括著名的舒村证券大厦、安田大厦、KDD通信大厦、标致大厦、日本电气公司大厦、东京市政府大楼、文婧市中心、NTT幕府大厦和1996年4月1日正式开放的“东京国际展览馆”。这个国家大约65%的新建建筑是智能建筑。图2.2日本第一栋智能建筑本田青山大厦日本智能建筑的快速发展有很多原因，但主要有两个。

15、一是日本大型企业对智能建筑的高度热情。据报道，为了提高工作效率，也为了改善自己的形象，许多日本大公司，特别是大型电子公司，如日本电气公司，松下，三井和东芝，已经建立了自己的智能办公楼。由于是自住建筑，目的明确，建筑中设备自动化和通信网络的建设更有针对性，从而在建筑建设过程中形成智能建筑的“3A”系统(“BA、OA、CA”)，即建筑自动化、办公自动化和通信自动化。这就是建筑行业流行的“3A”的由来，也是日本最早一批智能建筑的建造方式。第二，日本政府大力支持和积极推动。为了加快智能建筑行业的发展，日本政府制定了从智能设备和智能家庭到智能建筑和智能城市的发展计划。建设部还成立了“国家智能建筑专业委员

16、会”和“日本智能建筑研究协会”。在推进智能建筑的概念时，日本建设部以住宅建筑中使用的总线技术为契机，提出了家庭总线系统的概念，并于1988年9月制定了HBS标准。1988年初，超级家庭总线技术被提出用于住宅区所有住宅建筑的信息管理。1990年前后，日本在幕府建立了一个高级示范智能住宅区。1996年，日本启动了一项多媒体住宅示范计划，将多媒体技术引入智能住宅区。由日本科学家在东京亚麻区建造的一座现代新颖设计的房子具有代表性。这座建筑是为了解决自然如何协调的问题。大楼里有一个半开放的庭院。室内传感装置可以随时测量天气的温度、湿度和风力，并将各种数据及时发送到地下计算机系统。基于此，计算机系统控制门、窗和空调的开关，使房间处于最舒适的状态。最奇妙的是，在电脑的控制下，房子里的各种仪器相互配合，和谐工作。遇到风雨时，门窗会自动关闭，控制室内温度的空调会开始运转。如果居民在看电视时打电话，电子控制系统会