智能建筑發展歷程及趨向
時間:2022-08-07 07:56:02
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智能建筑是以建筑物為平臺,將設備自動化、通信自動化和辦公自動化等系統集成和服務管理進行優化組合,從而形成舒適、高效、便利的有機整體。它是現代建筑技術與計算機技術、控制技術、通信技術及圖像顯示技術等現代信息技術相結合的產物,具有投資合理、管理科學、服務高效、使用方便、環境舒適等特點,是一種能夠適應信息化社會發展需要的現代化新型建筑。
一、智能建筑劃分的類別
智能建筑的發展已經并將繼續呈現出多樣化的特征,從摩天大樓到家庭住宅,從集中布局的樓房到規劃分散的住宅小區,都被統稱為智能建筑。智能建筑能夠拉近人與人之間的距離,實現零距離的即時交流。大致可分如下幾個層次:
(一)智能大樓。主要是指將單幢大樓建成為綜合性的智能化大樓,基本的構造框架是把辦公自動化、樓宇控制、通信和網絡三個子系統結合成為完善的整體,使之成為理想的現代辦公和生活場所。
(二)智能住宅。通過家庭總線將住宅內各種與信息相關的通信設備、家用電器和家庭保安裝置全部并入網絡,進行集中或異地監控以及家庭事務性管理,并使家庭設施與住宅環境相協調,打造出多功能信息化居住空間。
(三)智能小區。智能小區被定義為“生活信息化、管理智能化、IC卡通用化”。小區內建筑物除滿足基本生活需求外,還考慮到安全、健康、節能、便利、舒適五大因素,以便創造出回歸自然的綠色環境、信息共享的多媒體環境、優秀舒適的人文環境。
(四)智能廣場。未來的智能建筑開發會從單幢轉變為成片,會向公寓、酒店、商場、醫院、學校等建筑物種類擴展,形成位置相對集中的建筑群,我們將這類建筑群稱之為智能廣場。智能廣場相比于智能大樓,具有系統功能更強大、結構更復雜的特點。一般應安裝智能建筑集成管理系統,對廣場中的所有樓宇進行全面、綜合管理。
(五)智能城市。在樓宇和小區實現智能化后,城市的智能化程度也進一步被強化,并將會呈現以信息化為特征的智能城市。智能城市的主要標準:一是通信發達化。光纖到路邊、到樓宇、到小區、到家庭、到辦公室;二是城際網絡化。計算機網絡將更加主宰城市人群的生活、工作、學習、購物、投資、休閑等各種領域,并將出現在諸多方面實行統一的“統一網絡”。
二、智能建筑具備的優勢
(一)優化環境。目前,不少高層建筑的中央空調系統不符合環境衛生要求,使得用戶精神萎靡不振,甚至頻繁生病,已經成為傳染疾病的一大殺手。然而,智能建筑中的消防報警自動化、保安自動化系統可確保樓內人員的人身和財產安全;空調系統能夠檢測出空氣中有害污染物含量并且自動消毒。智能樓宇對濕度、溫度、照度以及空氣中的含氧量都能夠自動調節,甚至能夠控制色彩、音響。
(二)節省能耗。節能是智能建筑高效率、高回報的具體體現,發達國家的建筑物耗能占全國總耗能的30%~40%,在這其中,空調、采暖和通風設備的耗能為65%,占主導地位;廚房耗能占6%;照明、電梯及電視耗能占14%;生活熱水耗能占15%;。在滿足使用者要求的前提下,智能建筑可以通過高科技手段,盡可能利用大氣冷熱量和自然光調節室內的環境,在最大限度上減少能耗,并按照事先編好的程序,通過區分開工作、非工作時間,對室內濕度、溫度進行不同標準的自動控制。
(三)信息服務。在智能建筑中,用戶可以通過直撥電話、電視會議、電子郵件、衛星接收、信息檢索、分析統計等各種方法,及時獲取全世界最新動態的商業情報、科技情報和金融資訊。并且,可以借助國際互聯網,及時對外信息,隨時與世界各地企業進行電子商貿往來。
(四)綜合管理。因為智能建筑內的各系統需要同時運行,所以管理起來具有一定難度。而“智能建筑綜合管理系統”可以進行整個樓宇的高度集成實時監控和全方位的物業管理,是一種先進、科學的樓宇綜合管理系統,從而在一定程度上使用戶更加方便。
(五)功能完善。一般的建筑物都是根據事先設定的功能需求完成建筑和結構設計,但是智能建筑要求建筑結構設計必須具備多種功能,除支持3A功能的實現外,還必須具有大跨度、開放式的框架結構,允許用戶方便、迅速改變建筑物的使用功能,辦公、生活所需的通信與電力供應也有很大的靈活性,通過結構化綜合布線系統,合理分布多種標準化的弱電與強電插座,只要改變跳接線,便能方便插座的使用。
三、智能建筑產生的效益
(一)經濟效益
1、能源節約。智能建筑的中樞是以計算機為主的管理控制中心,它通過結構化綜合布線系統,與電話、傳真、數據采集等通信終端和煙霧、壓力、溫度、濕度等傳感終端相連接,從而感知和觸摸建筑物內各種信息,并通過計算機處理給出對策,再通過通信終端或控制終端作出相應回應,提高大樓的管理和使用效率,降低能耗。
2、降低成本。根據有關數據統計,智能建筑中的智能系統投資回收期是3年左右,遠遠低于建筑中的其他部分;運行費和能耗比普通建筑要低30%~45%,但出售比率和出租比率卻高出常規建筑15%。使用建筑智能體系,還可以使各設備成本降低20%~30%,工程造價成本節約30%,勞動力成本節省60%。
(二)社會效益。智能建筑改變了傳統建筑物的建造方式,克服了技術不規范、投資不合理、實用性不強、建筑市場混亂等不良現象,推動了建筑行業朝著有序、健康的方向發展,在整體上更加有利于建筑行業的科技進步。通過智能建筑工程的建設,也將逐步形成一個科學、實用、完整的智能化信息網,這對建立和完善城市的現代化管理體系,促進建筑業科學發展,具有重要的推動作用。在智能建筑建設的過程中,還可以形成一定數量的工程技術研究成果,對于有關部門制定智能建筑建設的各項行業政策、法規也具有重要的作用。
(三)環境效益。總的來說,智能建筑的環境效益可以體現在以下兩個方面:一是對內而言,自動控制的溫度、濕度及新風量,能夠提供安全舒適的辦公和居住環境,通信設施的現代化也可以提高辦公效率和方便生活;二是對外而言,智能建筑的節能性可直接減少能耗,從而為減輕環境污染作出貢獻。
四、智能建筑發展趨勢
在我國,智能建筑真正形成規模的發展是在1992年前后。在鄧小平同志南巡講話的鼓舞和鼓勵之下,各地興建了若干開發區,特別是房地產市場的開放。在這樣的大氣候下,建設規模空前擴大,建設標準和設施規格逐步與國外接軌。當時一些國際上有關智能建筑的先進產品和品牌也先后進入我國,帶來了最新的技術,由此便一發不可收地發展起來。可以說,我國智能建筑的發展可謂占盡天時、地利、人和三方面的優越條件。所謂“天時”,便是改革開放的大環境,加上當時飛速發展的科學技術;所謂“地利",便是我國這一塊原屬“一窮二白”,正好繪制最新最美的圖畫;所謂“人和”,便是我國人民對改革開放的渴望與需求。1989年建設的北京發展大廈是我國第一棟智能大廈。20世紀九十年代中期以后,由于我國經濟建設的規模異常宏大,速度異常迅猛。事實上,我國已形成了全球最大、最快的智能建筑市場,相關企業如雨后春筍般拔地而出,國外一些知名品牌產品及與之配套的軟硬件系統蜂擁而至,搶灘這一肥沃的市場。隨著電腦和網絡在家庭中的普及,智能建筑的類型由早期的辦公樓和酒店轉向了智能住宅及智能小區,并且虛擬現實、人工智能、生物電子工程、仿生學、生態學等多學科、多技術將互相滲透,使智能建筑有了更多新的功能,智能建筑的控制自動化、通信網絡自動化、辦公自動化三個子系統不久也可以融合、交叉為一個統一的新系統。
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