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建筑物智能化简介---第一节 建筑智能化的基本概念

10-24 14:21:40 | http://www.5idzw.com | 智能建筑 | 人气:929
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  一、建筑智能化的定义

  本节从建筑智能化的产生开始,概括地介绍了部分欧美发达国家建筑智能化的发展历程,并给出我国对智能建筑的定义,智能建筑的组成和功能、特点以及智能建筑的发展趋势等内容,要求读者通过学习对智能建筑有一个初步的了解,为智能化的物业管理打下基础。

  建筑的发展史是人类文明进步、不断追求工作环境和生活质量的历史。智能建筑起源于20世纪80年代初期的美国,智能建筑是建筑史上一个重要的里程碑,它使人类的工作环境和生活质量出现了前所未有的质的飞跃。虽然“智能”一词在20世纪70年代末期已开始使用,但广泛使用却是在1984年1月美国康涅狄格州的哈特福特市(Hartford)建立世界第一幢智能大厦之后,大厦配有语言通信、文字处理、电子邮件、市场行情信息、科学计算和情报资料检索等服务,实现自动化综合管理,大楼内的空调、电梯、供水、防盗、防火及供配电系统等都通过计算机系统进行有效的控制。

  自20世纪80年代起,由于美国的信息技术的发展相对较快,加上较早地开放了信息技术市场,允许房地产开发商和业主经营智能建筑内的电话通讯系统,因此美国一直处于智能建筑建设的领先地位。

  美国诞生智能建筑之后,西欧与日本也不甘落后。日本派出专家到美国详尽考察,并且制定了智能设备、智能家庭到智能建筑、智能城市的发展计划,成立了“建设省国家智能建筑专家委员会”和“日本智能建筑研究会”。1985年8月在东京青山建成了日本第一座智能大厦“本田青山大厦”。

  西欧发展智能建筑基本与日本同步。1986~1989年间,伦敦的中心商务区进行了二战之后最大规模的改造。由于英国是大西洋两岸的交汇点,因此大批金融企业特别是保险业纷纷在伦敦设立机构,带动了智能化办公楼的需求。法、德等国也相继在20世纪80年代末和20世纪90年代初建成各有特色的智能建筑。西欧的智能化大楼建筑面积中,伦敦占了12%,巴黎10%,法兰克福和马德里5%。但由于智能化办公楼工作效率的提高,使当时处于经济衰退中的西欧的失业状况更加严重,进而导致对智能楼宇需求的下降。到1992年,伦敦就有110万平方米的办公楼空置。

  此外,20世纪80年代到20世纪90年代,亚太地区经济的活跃,使新加坡、中国台北、中国香港、汉城、雅加达、吉隆坡和曼谷等大城市里,陆续建起一批高标准的智能化大楼。如中国香港的汇丰银行总部大楼,共46层,高179m,是一幢典型的智能化大楼。新加坡投巨资进行研究,计划将新加坡建成“智能城市花园”。韩国准备将其半岛建成“智能半岛”。而泰国的智能化大楼普及率领先世界,20世纪80年代泰国新建的大楼60%为智能化大楼。印度于1995年下半年起在加尔各答附近的盐湖建立一个方圆40英亩的亚洲第一智能城。整个项目由两幢22层的联体式建筑组成,成为“无穷大智能中心”,另有1200套命名为“智能屋”的居民住房。每套住房都有一个全球性的网络终端,其宗旨是“只需按一下按键就可得到世界级的支持系统”。

  在我国,智能建筑一般被定义为:以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适和便利的建筑环境。

  我国智能建筑专家、清华大学张瑞武教授在1997年6月厦门市建委主办的“首届智能建筑研讨会”上,提出了以下比较完整的定义:智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通信技术、控制技术、多媒体技术和现代建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理,对使用者的信息服务及其建筑环境的优化组合,所获得的投资合理,适合信息技术需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的现代化建筑物。这是目前我国智能化研究的理论界所公认的最权威的定义。

  二、建筑智能化的组成和功能

  建筑智能化主要由通信自动化系统(CAS)、办公自动化系统(OAS)和建筑设备自动化系统(BAS)组成,称为“3A”。建筑智能化系统是一个综合性的整体,在系统内,由集成中心(SIC)通过综合布线系统(GCS)来控制3A,实现高度信息化、自动化及舒适化的现代建筑。

  建筑智能化的基本功能是为人们提供一个安全、高效、舒适及便利的建筑空间。建筑智能化总体功能按建筑智能化系统汇总,如《物业设备设施管理》一书中的表14.1.1所示。这些功能之间既相对独立,又相互联系,构成一个有机的建筑功能系统。从用户服务角度看,建筑智能化可提供三大服务领域,即安全性、舒适性和便利/高效性,如《物业设备设施管理》一书中的表14.1.2所示。从表中可以看出,建筑智能化可以满足人们在社会信息化发展的新形势下对建筑物提出的更高的功能要求。

  读者在学习这部分内容时,要注意掌握智能建筑的三大功能是通过集成中心加以联系,全面综合,统一运作的一个功能集成的综合系统的概念。

  三、建筑智能化的特点

  • ① 节约能源。
  • ② 节省设备运行维护费用。
  • ③ 提供安全、舒适和高效便捷的环境。
  • ④ 广泛采用了“3C”高新技术(3C高新技术是指现代计算机技术、现代通信技术和现代控制技术)。
  • ⑤ 系统集成。

  四、建筑智能化的发展趋势

  1.建筑智能化外延的变化

建筑智能化材料与建筑智能化结构的发展

①自修复混凝土:在混凝土中掺入装有树脂的空心纤维,当结构构件出现超过允许度裂缝时,混凝土的微细管破裂,溢流出来的树脂将自动封闭和贴接裂缝

②光纤混凝土:在建筑物的重要构件中埋设光导纤维,监视构件在荷载作用下的受力状况,显示结构的安全程度;有机结构构件,建筑梁、柱由聚合物缓冲材料连成一体,在一般荷载下为刚性连接,而在振动的作用下为柔性连接,起到吸收和缓冲地震或风力带来的外力作用

③智能化平衡结构:一方面通过一个液压支架系统,减弱和抑制建筑物的震动;另一方面在楼顶层安装了一个大滑块,在受到飓风或地震的影响将倾斜时,这重滑块会根据计算机的指令朝相反的方向移动,使建筑物的结构趋于平衡

建筑智能化的种类与地理范围的扩展

①建筑智能化已从办公写字楼向宾馆、医院、公共场馆、住宅及厂房等领域扩展

②随着建筑智能化建设范围的扩大与数量的增加,建筑智能化正向智能小区、智能城市发展,与数字国家和数字地球接轨


  2.建筑智能化技术与绿色生态建筑的结合

  绿色建筑是综合运用当代建筑学、生态学及其他技术科学的成果,把住宅建造成一个小型生态系统,为居住者提供生机盎然、自然气息浓厚、方便舒适并节省能源、没有污染的居住环境。绿色生态建筑是指这种建筑能够在不损害生态环境的前提下,提高人们的生活质量及当代与后代的环境质量,“绿色”的本质是物质系统的首尾相接,无废无污、高效和谐、开放式闭合性良性循环。通过建立起建筑物内外的自然空气、水分、能源及其他各种物资的循环系统来进行“绿色”建筑的设计,并赋予建筑物以生态学的文化和艺术内涵。在生态建筑中,通过采用智能化系统来监控环境的空气、水及土,自动通风、加湿及喷灌;监控管理三废(废水、废气、废渣)的处理等,并实现节能。

  3.信息技术的发展和标准化将不断提升建筑智能化系统的素质

  智能传感技术与智能控制技术的发展和应用,将进一步提高控制精度,节能效果更显著;信息网络与控制网络的融合和统一,将使得建筑智能化系统的网络结构更加简化,网络系统更加可靠;国际开放协议标准的采用,有利于实现各建筑智能化系统的互操作和系统集成;把Intranet引入建筑智能化,将有利于实现建筑智能化内部局域网与外部Internet和Extranet网络的无缝连接;光纤到办公室(Fiber To The Office,FTTO)、光纤到家(Fiber To The Home,FTTH)以及三网合一(语音/视频/数据传输使用同一个传输网络)的实现,必将使建筑智能化的接入网进入一个新的境界;地理信息系统(Geographic Information System,GIS)技术的应用,将使建筑智能化物业管理系统和办公自动化系统更加方便实用。

  建筑智能化是传统的建筑技术与新兴的信息技术相结合的产物。,建筑物智能化简介---第一节 建筑智能化的基本概念