1.1 智能建筑的概念
随着科学技术的迅猛发展,世界迎来了信息时代。作为信息时代高新科技和建筑技术相结合的产物,智能建筑应运而生。
智能建筑(Intelligent Building,IB)也称智能大厦、智能楼宇,它是将建筑技术、通信技术、计算机技术和自动控制技术等各方面的先进科学技术相互融合、合理集成为最优化的整体,具有工程投资合理、设备高度自动化、信息管理科学、服务高效优质、使用灵活方便和环境安全舒适等特点,是能够适应信息化社会发展需要的现代化新型建筑。
智能建筑的概念在20世纪70年代末诞生于美国。1984年1月,由美国联合科技集团(UTBS)在美国康涅狄格州(Connecticut State)哈特福德市(Hartford City)建成了名为“都市大厦”的世界第一幢智能建筑。这座大楼是一座出租型大楼,为了实现“办公高效、工作环境舒适安全及具有经济性”的目标,它将一幢旧金融大厦进行改建,楼内主要增添了计算机、数字程控交换机等先进的办公设备和高速通信线路等基础设施。大楼的客户不必购置设备就可以进行语音通信、文字处理、电子邮件传递、情报资料检索、市场行情查询和科学计算服务等。此外,大楼里的暖通空调、给排水、供配电、照明、保安、消防、交通等系统均由计算机控制,实现了自动化综合管理,使用户感到非常安全、舒适和方便,这引起了人们的关注,从而第一次出现了“智能建筑”这一名称。都市大厦的建成,可以说是完成了传统建筑与新兴信息技术相结合的尝试。从此,智能建筑在美国、日本、欧洲及世界其他国家和地区蓬勃发展。根据统计,美国新建和改造的办公大楼约71%是智能建筑,智能建筑的数量已经过万。日本从1985年开始建设智能建筑,并制订了一系列的发展计划,成立了智能化组织;新加坡计划建成“智能城市花园”;印度计划建设“智能城”;韩国计划将其半岛建成“智能岛”。
对于智能建筑,目前各国没有统一的定义。我国国家标准《智能建筑设计标准》(GB 50314—2015)规定智能建筑的含义:以建筑物为平台,基于对各类智能化信息的综合应用,集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体,具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力,形成以人、建筑、环境互为协调的整合体,为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。
信息设施系统(Information Technology System Infrastructure,ITSI)是为满足建筑物的应用与管理对信息通信的需求,将各类具有接收、交换、传输、处理、存储和显示等功能的信息系统整合,形成建筑物公共通信服务综合基础条件的系统。
信息化应用系统(Information Technology Application System,ITAS)是以信息设施系统和建筑设备管理系统等智能化系统为基础,为满足建筑物的各类专业化业务、规范化运营及管理的需要,由多种类信息设施、操作程序和相关应用设备等组合而成的系统。
建筑设备管理系统(Building Management System,BMS)是对建筑设备监控系统和公共安全系统等实施综合管理的系统。
公共安全系统(Public Security System,PSS)是为维护公共安全,运用现代科学技术,以应对危害社会安全的各类突发事件而构建的技术防范系统或保障体系。
应急响应系统(Emergency Response System,ERS)是为应对各类突发公共安全事件,提高应急响应速度和决策指挥能力,有效预防、控制和消除突发公共安全事件的危害,具有应急技术体系和响应处置功能的应急响应保障机制或履行协调指挥职能的系统。
机房工程(Engineering of Electronic Equipment Plant,EEEP)是为提供机房内各智能化系统设备及装置的安置和运行条件,以确保各智能化系统安全、可靠和高效地运行与便于维护的建筑功能环境而实施的综合工程。
智能化集成系统(Intelligent Integrated System,IIS)是为实现建筑物的运营及管理目标,基于统一的信息平台,以多种类智能化信息集成方式,形成的具有信息汇聚、资源共享、协同运行、优化管理等综合应用功能的系统。
《智能建筑设计标准》(GB 50314—2015)还对14类智能建筑(住宅建筑、办公建筑、旅馆建筑、文化建筑、博物馆建筑、观演建筑、会展建筑、教育建筑、金融建筑、交通建筑、医疗建筑、体育建筑、商店建筑、通用工业建筑)的信息设施系统、信息化应用系统、公共安全系统、机房工程等进行了明确规定。
我国智能建筑起步于20世纪80年代末90年代初,1990年建成的北京发展大厦具有智能建筑的雏形。1993年建成的广东国际大厦是我国首座智能化商务大厦,它具有比较完善的3A系统,即楼宇自动化系统、办公自动化系统、通信自动化系统,通过卫星可以直接接收国外的经济信息,同时还提供了安全、舒适的居住和办公环境。我国智能建筑虽起步较晚,但发展迅猛,令世界瞩目。20多年来,在北京、上海、广州等大城市,相继建成了若干具有高水平的智能建筑,如北京的京广中心,上海的金茂大厦、上海博物馆,广东的国际大厦等,开创了国内智能建筑的先河。目前,智能建筑和智能小区的建设已经在各大城市和沿海地区蓬勃兴起。智能建筑的建设已经成为一个迅速发展的新兴产业,智能建筑已经成为一个国家综合经济实力的具体表征。