發展智能建筑，創造宜居環境

摘要：智能建筑有傳統建筑無法比擬的優勢。近年，我國現代信息技術長足發展，多個領域達到世界先進水平，這為智能建筑的推廣提供了技術保障。新時期，我國經濟建設“綠色GDP”、新型城鎮化建設、“智慧”城市建設、“宜居”城市建設都離不開智能建筑的推廣和普及，智能建筑發展前景廣闊。

關鍵詞：智能建筑 信息技術 3A系統 宜居城市

1. 引言

智能建筑的概念起源于1984年美國哈特福德 （Hartford）市建成的城市廣場（第一幢智能大廈）。中國于上世紀90年代起步，但迅猛發展的勢頭令世人矚目。北京發展大廈可謂我國智能建筑的雛形，隨后建成了上海金貿大廈（88F）、深圳地王大廈（81F）、廣州中信大廈（80F）、南京金鷹國際商城（58F）等一批較高程度智能大廈。據不完全統計，至2001年底，國內已建成的智能建筑約有2300幢。目前在建的智能建筑大廈已轉向大型公共建筑，如會展中心、圖書館、體育場館、文化藝術中心、博物館等，如深圳圖書館和藝術中心，總投入約16億元，智能系統占1億元左右。外刊預測，21世紀世界一半以上智能化建筑將興建在中國。

建筑物的4個基本要素是結構、系統、服務和管理。智能建筑是指通過將建筑物的結構、設備、服務和管理以及它們之間的內在聯系，根據用戶的需求進行最優化組合，從而為用戶提供一個投資合理、高效、舒適、便利、快捷、高度安全的人性化環境空間。

當今世界，以4C技術（即Computer計算機技術、Contro控制技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術）為主要標志的科技水平發展迅猛。將成熟和高度智能化的4C技術綜合應用于建筑物，可以在建筑物內建立一個計算機綜合網絡控制中心，依托方便、快捷、高效的互聯網、物聯網系統實現建筑設備、服務和管理的智能化 。智能建筑是信息時代的必然產物，建筑物智能化程度將隨著科學技術水平的發展而逐步提高。

現代社會，業主、財產管理者對諸如費用開支、節能環保、生活便捷、環境舒適、商務隱秘、人身安全等方面越來越高的“宜居”要求使得智能建筑“生逢其時”，而建設綠色GDP、實現可持續發展及我國新型城鎮化建設政策為智能建筑提供了廣闊的發展前景。

2.智能建筑是信息時代的必然產物

2.1 智能建筑的優勢

2.1.1 智能建筑創造了安全、健康、舒適、高效的生存環境

智能建筑首先強調確保安全和健康，機房智能控制系統通過綜合布線系統將消防監控系統、煙感系統、自動噴淋系統及自動報警系統聯網，實現消防監控和動作的智能化；通過中心機房搭載中央空調系統、空氣監控系統及自動消毒系統，能監測出空氣中有害污染物的含量，并自動消毒。

舒適度方面，機房智能控制系統搭載室內溫度、濕度、照度監控和調節系統，可選擇性地實現室內環境的人性化調節和自動調節，甚至能對背景色彩、噪聲和味道進行控制，創造適宜的居住環境，較之傳統的控制系統大大提高工作效率。

2.1.2 智能建筑更加節能

我們居住的房屋，空調、照明和家電系統的能耗很大，約占家庭總能耗低70%，而智能建筑通過計算機控制和處理，智能區分工作時間和非工作時間，可以充分利用自然光和大氣冷（熱）量調節室內環境，從而最大限度地降低能耗。根據國外相關數據，智能建筑可比常規建筑節能30%左右。

2.1.3 智能建筑能滿足用戶多種環境功能的要求

常規建筑是根據事先給定的環境功能進行建筑和結構設計。智能建筑要求結構設計除支持3A功能（建筑設備自動化、通信自動化和辦公自動化）外，必須是開放式、大跨度框架結構，允許用戶迅速而方便地改變建筑物的使用功能或重新規劃建筑平面。室內通信與電力供應具有很大靈活性，通過結構化綜合布線，在室內可分布多種標準化的強、弱電插座，只要根據要求改變跳接線，可以快速改變插座功能。這種設計更好地滿足了用戶對多種環境功能的要求，實現建筑物的多用途化。

2.1.4 智能建筑具有現代化的通信手段和工作條件

通過便捷的互聯網、物聯網終端，用戶足不出戶就可借助國際直撥電話、可視電話、電子郵件、音像郵件、電視會議、自動記錄等多種手段及時獲取國際金融和科技情報，實現信息檢索和統計分析，甚至借助云端可以實現海量數據的分析、處理和存儲。先進的通信手段為業主提供了便宜、快捷的工作環境。

2.2 智能建筑是現代信息技術高速發展的必然產物

根據我國《智能建筑設計標準》（GB/T50314-2006），建筑智能化結構是由三大系統組成：樓宇自動化系統（BAS）、辦公自動化系統（OAS）和通信自動化系統（CAS）；智能建筑系統集成實施的子系統包括綜合布線、樓宇自控、電話交換機、機房工程、監控系統、防盜報警、公共廣播、門禁系統、樓宇對講、一卡通、停車管理、消防系統、多媒體顯示系統、遠程會議系統等。所有這些系統的有效運行無一不依賴于現代信息技術有效保障。

隨著信息技術的迅速發展和應用普及，信息產業已成為我國的支柱產業，其規模已居世界第二位。近年來我國在一些有較大影響力的關鍵信息技術領域有了可喜的突破。

近年來我國微電子取得關鍵技術的突破，成功開發出863眾志、龍芯等CPU；我國在光電子技術方面也有所突破，在國際上獨立提出并實現了優于現有其它結構性能的40Gb/sDFB+EA（帶電吸收的分布反饋激光器）和SOA+EA（帶電吸收的半導體光放大器）。研制出國際領先的可調諧長波長探測器；在全固態激光器技術方面，我國在國際上首次研制成功具有自主知識產權的深紫外六倍頻全固態激光器和寬調諧全固態激光器；

我國近年來在高端計算機的研制方面取得了較好的成績，出現了神威、銀河、曙光、深騰等知名產品。在全球超級計算機TOP500的排名中，2004年曙光4000A排名第10，中國成為繼美國、日本之后第三個能制造和應用十萬億次級商用高性能計算機的國家。

軟件方面，中文處理軟件保持國際領先，我們自行開發了服務器操作系統，實現了桌面Linux操作系統的基本功能。今后電子政務的推開和開放源代碼將為我國軟件發展帶來前所未有的機遇。

目前，中國已開展了NGI（下一代互聯網）和NGN（下一代網絡）的研究和試驗，其中最重要的是CNGI項目（中國下一代互聯網示范工程），該項目已建成目前世界上最大規模的IPv6試驗網。

隨著社會和經濟發展及人們生活對網絡的依賴越來越大，信息安全的重要性和緊迫性日益突出，密碼理論、密碼算法、安全協議、網絡安全和信息隱藏等技術發展很快。我國專家在這些方面取得了一些創新成果。比如被國際同行稱之為“肖-Massey定理”的相關免疫布爾函數的頻譜特征。我國學者提出了一種新的分析Hash函數的方法———比特跟蹤方法，在國際上產生了重大影響。在國內電子政務市場，國產PKI系統已占主流。

中國有用戶規模全球最大的移動通信網，第三代移動通信（3G）時代的到來給我們提供了難得的機會，由中國提議并得到國際電信聯盟（ITU）和3G標準化組織3GPP通過的TD-SCDMA（時分—同步碼分多址）成為國際3G三大主流標準之一。

無線通信技術方面，我國提出的WAPI（無線局域網鑒別和保密基礎結構）標準較好地解決了這一問題，性能上優于802.11i國際標準。此外，我國提出的SCDMA技術以其優良的性能價格比領先于其他無線接入技術，成為我國農村“村通工程”的首選方式。

在信息技術的應用方面，我國在CIMS（計算機集成制造系統）技術的推廣獲得了國際大學獎和企業獎，農業信息化示范系統及其應用獲得了聯合國的獎勵。我國開發了“用于測量與控制系統的EPA系統結構和通信規范”，被列入國際標準，標志著我國在工業自動化的現場總線領域有了國際認可的核心技術。

盡管我國的信息技術發展總體水平比美國等發達國家還有一定差距，但也正以令世人驚嘆聲態勢飛速發展，且正在滲透到社會、經濟和人們生活的方方面面。加大自主創新力度，大力發展信息產業并推動信息技術在產業的應用是新時期我國經濟建設的重要方向。新型城鎮化建設、“智慧”城市的建設都離不開先進的信息技術，更離不開智能建筑的大力發展。

3.發展智能建筑為建設宜居城市“保駕護航”

3.1 建設宜居城市，堅持可持續發展

宜居城市是指經濟、社會、文化、環境協調發展，人居環境良好，能夠滿足居民物質和精神生活需求，適宜人類工作、生活和居住的城市。宜居城市有廣義和狹義之分，并且有宏觀、中觀、微觀三個層面的含義。1996年，聯合國第二次人居大會提出城市應當是適宜居住的人類居住地的概念，并之后成為21世紀新的城市觀。

2005年1月，國務院批復北京城市總體規劃，我國首次出現宜居城市概念。同年7月，國務院在全國城市規劃工作會議上要求各地把宜居城市作為城市規劃的重要內容。宜居城市至此成為我國新的城市理念。建設部科技司2007年5月通過《宜居城市科學評價標準》以來，很多城市把宜居城市作為城市發展的目標，通過爭創宜居城市提升城市管理水平，打造城市品牌，營造更好的創業與生活環境，增強城市的吸引力、凝聚力和競爭力。《宜居城市科學評價標準》由社會文明度、經濟富裕度、環境優美度、資源承載度、生活便宜度、公共安全度六大部分構成。在總分一百分中，生態環境指標占比重最大，其次為城市住房、市政設施和城市交通，體現宜居城市易居、逸居、康居、安居的內涵和基本特征，強調以人為本。建設可持續發展、環境友好的生態系統福澤子孫，而發展智能建筑的目標之一就是建造更加環保、節能的房屋，創造更加美好、舒適的居住環境，因此更好地適應了發展需求。

3.2 智能建筑能更好的滿足宜居城市關于公共安全和生活便宜度需求

公共安全和生活便宜度是宜居城市評價標準中重要的兩個指標，智能建筑完善的安防、監控、報警和物業管理系統為小區的公共安全提供了物質和管理保障，智能建筑依托互聯網、物聯網建設的職能管理系統可以根據環境和住戶需要及時調整各動作設備，更加方便、快捷、節能地提供服務。

由于我國在一個較長時期內仍將處于經濟轉軌、社會轉型的特殊歷史時期，到2020年我國人均GDP從1000美元提高到4000美元，根據國際經驗，在這期間利益重新分配，新舊觀念相互碰撞，社會結構將發生劇烈變動，社會不穩定因素增加。而現代犯罪的特點大大增強了犯罪行為在時間上的突然性，空間上的不確定性和手段上的對抗性，向傳統的社會公共安全工作提出了挑戰，對國家的安全和社會的穩定構成了極大的威脅。近年，社會公共安全事件頻發，且呈現出高智商化、年輕化、集團化的特性，這也為小區的安防提出更高的要求。智能建筑的安防系統較之普通小區要求高的多，其物業登記管理制度完善、信息管理和交換系統完善、安防保衛系統完善、監控無盲點與報警聯動，為小區公共安全提供了根本保障。

智能建筑小區的智能控制系統依托互聯網和物聯網不但為用戶的信息資源需求提供了高效保證，更為用戶的個性化需求提供了及時、方便、周到和低成本的服務（例如智能家電控制系統），最大程度地滿足了人們不斷提高的物質、文化生活需求。

4.結論

《2013-2017年中國智能建筑發展前景與投資戰略規劃分析報告》顯示，我國建筑業產值持續增長推動了智能建筑的發展，該市場在2005年首次突破200億元后以每年20%以上的增長態勢發展，2012年市場規模已達861億元。調查顯示，2012年我國新建建筑中智能建筑的比例僅為26%，遠低于美國的70%和日本的60%，市場拓展空間巨大。

當前，我國推進新型城鎮化建設、“智慧”城市建設也給智能建筑的發展提供了沃土。一方面，我國每年要建20億平米的新建建筑，根據我國經濟發展態勢和城鎮化規劃，預計這一過程還要持續15-20年，保證了智能建筑的客觀需求；另一方面，近年來，我國在電子信息、互聯網安全、智能監控、物聯網、互聯網金融、云計算等方面均取得了長足的進步，許多領域的先進性已達到世界先進水平，這為智能建筑的發展提供了技術保障。

隨著人類社會對建筑內外信息交換、安全、舒適、便利和節能要求（“宜居”城市要求）的不斷提高，提升建筑的綜合功能、降低使用成本已成為建筑發展的趨勢。目前，我國智能建筑尚處于高速發展期，隨著科技進步和人們對物質、文化生活需求的不斷提高，其市場前景廣闊。