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標題: 中國智能建筑的建設及其發展趨勢 [打印本頁]

作者: qib 時間: 2011-10-27 09:19 標題: 中國智能建筑的建設及其發展趨勢

一、前言

中國的第一座智能大廈被認為是北京的發展大廈，相繼建成了一批智能大廈如深圳的地王大廈、北京西客站、上海證券大廈等。由于施工和管理方面的原因，中國智能大廈的建設一度陷入低潮，到了1997年，深圳梅林一村（7000多戶）和上海郵電二村（近300戶）在全國率先推出了智能化系統，在市場上引起了極大的反響，房地產公司紛紛效仿，掀起了一股智能化建設熱潮。

智能建筑（即公共建筑和住宅小區智能化）是現代建筑技術與現代通信技術、計算機技術、控制技術相結合的產物，具有十分鮮明信息社會的時代特征，也是人類社會進步、生產力發展的必然需求。智能建筑在我國建筑行業的迅速發展，呈現了巨大的市場潛力，社會、經濟效益顯著，對于改造提升傳統建筑產業和改善人民生活水平起到了積極作用，為人們提供了更為安全、舒適、方便、高效的工作與生活環境。我國國民經濟的快速持續發展、綜合國力的增強與城市信息化建設的推進，為智能建筑的發展提供了有力的保障。在進入二十一世紀的今天，回顧總結十多年來我國智能建筑發展的經驗，以科學的態度面對已有的公共建筑和住宅小區智能化的建設，進一步提高智能建筑技術設備的可靠性與穩定性，確保使用功能，達到節約資源、降低能耗、保護環境的目的。住宅小區智能化要充分考慮居民的條件，從實際出發，既滿足當前功能需求，同時又為未來拓展留有余地。通過總結、完善、提高，以加快我國智能建筑的建設與發展。

二、我國智能建筑的發展現狀

（一）發展歷程

近十年來，我國智能建筑的發展大體可分為兩個階段，即初始階段和發展階段。

初始階段（1990-1995年）：我國在八十年代末，由建設部編制的《民用建筑電氣設計規范》中，實際上已開始涉及到智能建筑的理念，提出了樓宇自動化和辦公自動化，直到九十年代初，隨著國際智能建筑技術引入我國后，智能建筑這一概念才逐漸被越來越多的人所認識和接受，尤其在1993年以后，成為我國許多城市房地產開發商銷售的熱點。智能建筑在我國的興起還基于兩方面的因素：一是隨著改革開放，我國國民經濟持續快速發展，綜合國力不斷增強，人民生活水平日益提高，人們迫切需要改善、提高工作和生活環境，而智能建筑正是適應這一需求的重要途徑之一。二是由于現代通信技術、計算機及網絡技術和控制技術的迅速發展，為智能建筑提供了充分的技術條件。智能建筑在我國的出現，即受到政府部門、高等院校、科研設計院所、企業廠商等的極大關注和支持，并在上海、廣州、深圳和北京等相繼建成了一批具有一定智能化水平的智能大廈。為了適應智能建筑發展的需要，1995年3月，中國工程建設標準化協會通信工程委員會發布了《建筑與建筑綜合布線系統和設計規范》。1995年7月華東建筑設計院制定了上海地區《智能建筑設計標準》。其后，中國工程建設標準化協會通信工程委員會頒布了《建筑結構化布線工程設計與驗收規范》。這些標準規范的頒布，為智能建筑的設計、施工提供了依據。這一階段的特點：一是建筑智能化的對象主要是賓館和商務樓。二是技術產品主要是采用國外產品。三是出現了片面追求高標準的現象。

發展階段（1996年-至今）：自1996年以來，我國智能建筑取得了較大發展。智能建筑技術在全國范圍內得到推廣應用，其對象由賓館、商務樓向銀行、證券、辦公、圖書館、博物館、展覽館以及住宅（含住宅小區）等拓展。智能建筑隊伍迅速成長，初步形成了一支具有一定規模的智能建筑設計、施工力量以及系統集成商和產品供應商。與此同時，建設部和上海、江蘇、陜西、四川等省市先后成立智能建筑專業委員會及學術研究機構，對智能建筑的發展起到了積極的推動作用。1997年11月，建設部頒布《1996-2010年建筑技術政策》，智能建筑作為開發新技術領域的建筑產品納入該文件的《建筑技術政策綱要》中。其后，國家經貿委發布《“九五”國家重點技術開發指南》，智能建筑技術被列入其中。為了加強對建筑智能化工程的設計管理，規范工程設計行為，保障工程設計質量， 1997年、1998年，建設部發布《建筑智能化系統工程設計管理暫行規定》和《智能建筑設計及系統集成資質管理規定》。2000年上半年，建設部頒布了《智能建筑設計標準》、信息產業部頒布了《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》及《建筑與建筑群綜合布線系統工程驗收規范》。這些技術法規的制定，為我國智能建筑健康有序地發展奠定了技術基礎。2000年8月，建設部修改了《建筑物防雷設計規范》，增加了智能建筑弱點系統防雷及浪涌部分的內容，提出了智能建筑各種電子設備的安全措施，解決了在建筑中大量電子產品防雷及防止浪涌設備的破壞問題。1999年以來，我國智能建筑技術日趨成熟，各地積累了一定的工程經驗，基本上適應了國內各類建筑對智能化的需求。人們對智能建筑開始注重理性化，對智能建筑有了更深入的理解，智能建筑的設計也較為注重切合實際，克服了過去貪大求全的做法。智能建筑技術產品也由過去的封閉狀態向開放性、市場化、公平競爭方面轉化，使智能建筑市場全面走向有序的發展軌道。近二、三年來，智能建筑技術迅速向住宅小區智能化延伸，已成為智能建筑發展的主要市場。為了指導住宅小區智能化建設，建設部住宅產業促進中心于1999年12月，編寫了《全國住宅小區智能化系統示范工程建設要點與技術導則》，目前，建設部正在編制《智能住宅小區設計標準》。

（二）技術現狀

國內的智能化系統，從最初獨立的各子系統發展到系統集成，從BMS發展到IBMS。其技術與產品的應用，根據先進、適用、成熟、可靠和經濟合理的原則，進行智能系統的設計。智能建筑的各個系統包括機電設備控制系統、安全防范系統、火災報警系統、通信與網絡系統、結構化布線系統在智能建筑和智能化住宅小區功能需求中各有所側重。

智能大廈控制網技術。80年代采用計算機集中控制和監視的方式，由于可靠性差，90年代以后已經很少使用。90年代以來，計算機集散控制方式已占90%以上。目前，分布式是發展趨勢，如LonWorks控制網絡。

智能建筑通信網絡技術。智能建筑中常用的通信網絡包括局域網、雙向有線電視網和電話網等，前兩者作為智能建筑寬帶骨干網集中了幾乎全部的信息應用和信息管理資源，連接了幾乎全部的用戶站點。近幾年來以太局網獨占鰲頭，目前的傳輸速率一般為10M／100M／1GBPS。在雙向有線電視網中也部分選用通信網絡技術。智能建筑的電話網目前常用語言通信及窄帶數據通信。

智能建筑的綜合布線。它是智能建筑的通信網絡和辦公自動化系統設立的支撐平臺。自國外一些知名品牌廠家將此技術引入中國以來，給國內的智能建筑市場帶來了一種新概念，一種新技術，立即在建筑行業引起了巨大的反響，被智能大樓廣為采用。為了適應網絡傳輸帶寬和速率的發展，綜合布線新產品相繼問世，從最初的三類線發展到五類線，甚至推出了超前于標準的超5類、6類、7類布線系統產品，以滿足千兆網的需求。1998年下半年，TIA/EIA在原90年代初制定的TIA/EIA 570標準的基礎上，修訂出了TIA/EIA 570A 家居布線標準。我國工程建設標準化協會在2000年制定了《城市住宅建筑綜合布線系統工程設計規范》。

接入網技術。該技術是智能建筑與外部網絡相連的關鍵，它使有形的世界變得越來越小，使人們的工作、生活發生了相當大的變化。智能建筑接入城域網或接入因特網（Internet），要求越來越高的接入帶寬，以滿足用戶的需求。目前，智能建筑所使用的接入網有以下幾種方式：基于傳統電話系統的XDSL技術；基于有線電視網的HFC方式；基于光纖到區（樓）的局域網接入方式以及衛星直播網絡接入方式。

智能建筑的系統集成。我國智能建筑市場初期，有自發、盲目及片面追求智能化的現象，目前已逐漸克服，采取了比較講究實效、務實的態度，體現了智能建筑正朝著健康的方向發展。如智能建筑的系統集成，主要內容是以BA系統為主的自動化系統的集成，使之達到環保和節能的目的，達到便于管理、方便快捷的結果。至于BA系統與智能建筑中的其它系統的聯系，可以通過TCP/IP協議進行聯系，實現信息資源的共享。近兩年來，也有一些較成功的工程實現了信息共享，避免了硬件的重復建設，節省了人力，取得了較好的效果。

住宅小區智能化的發展。90年代初，受國外智能住宅及電子屋理念的影響，智能建筑技術逐步延伸到住宅小區，最初在我國沿海個別城市取得了成效。住宅小區智能化系統發展開始是由單一的安防系統發展為家庭與小區安防、通信與計算機網絡、機電設備監控、三表（或四表）遠傳抄送和物業管理辦公系統，為住宅小區提供了高度的安全性、便捷的通信方式、綜合信息服務、現代化物業管理現代化、家庭管理智能化的舒適居住生活環境。

智能住宅小區在我國各地發展較快，在全國城鎮每年住宅開發總量4.5億平方米中占有相當比例，并且以較快速度增長，已成為智能建筑發展的主要市場。由于智能住宅小區的產品難以成套引進，促使國內產品供應商大量開發適用智能住宅小區的各種產品，從而形成了新的智能建筑產業。為促進智能住宅小區健康有序的發展，建設部住宅產業促進中心及建設部科技委智能建筑技術開發推廣中心在全國進行多個試點工程，取得了一定的效果。由于寬帶網進入小區以及小區規模的擴大，提出了數字化社區的新理念，把智能住宅小區的發展推向了一個新階段。

三、當前的主要問題

我國智能建筑發展迅速，呈現了巨大的市場潛力，社會、經濟效益顯著。據統計，目前智能建筑的投資約占總投資的5—8%，有的可達10%。住宅小區智能化系統投資平均在60元/平方米左右，全國按每年竣工面積計算，總投資約為幾十億元，甚至近百億元。當前，我國的智能建筑正處于發展階段，還存在不少問題，智能建筑技術應用的整體水平不高，地區發展不平衡，產業化水平很低，相關技術產品尚不適應市場需求與管理滯后的矛盾，如工程技術標準制定以及市場行為的規范等等，還有待解決。據上海有關單位對該地區智能大廈的BA系統進行的調研結果表明，其系統的監控項目運行正常，在物業管理方面起重要作用的僅占20%。部分監控項目運行不正常，但尚可使用的系統占45%。有35%的BA系統在使用多年后，仍不能開通運行或運行一段時間后發生了故障，無人修復而廢棄不用。相當大一部分BA系統不僅不能實現預期的目標，反而浪費了大量人力財力。又如冷熱源設備的自動控制，由于設計不周或管理人員水平不適應，無法實現原定的節能效果。總之，分析當前智能建筑的現狀，為了適應發展，有以下問題急待解決。

目前功能需求由業主提出，設計通常由設計院負責，而智能化系統的深化設計與具體實施由系統集成商來完成，普遍存在不協調甚至脫節，以致工程建成后，系統運行不能達到預期目標。

在工程規劃、設計、施工、管理、質量監督、竣工驗收等環節，缺乏相應配套的標準規范和技術法規。

技術產品方面，從智能建筑技術的研究到智能建筑產品的開發，缺少必要的引導、協調和支持。缺乏具有自主知識產權的智能建筑硬、軟件產品。

工程技術與產品評估、工程咨詢與管理等技術服務不足。

當前“重建輕管”的現象相當普遍，缺乏相應的政策、管理規范和服務體系。物業管理人員的技術水平尚達不到保障智能化系統正常運營的要求。

生態、節能和保護環境方面重視不夠。

四、發展前景及主要技術

目前，國外的智能建筑發展已處于一個較高水平階段，具有以下特點，值得我們借鑒。

智能建筑與節能環保以及業主的經濟效益緊密相聯。建筑物的節約能源和保護環境，已成為智能建筑發展必須考慮的首要前提和最重要的條件。智能建筑功能的采用必須與用戶或業主的經濟效益緊密相關。發達國家的智能建筑決不是以運用新技術來提高建筑物的身價。

智能建筑充分體現“以人為本”的思想。智能建筑的最終受益者應該是在其中生活、工作的人。一幢大廈的智能化程度，不能全視其所裝設備器材的先進程度，而主要取決于使用人的需求功能。發達國家的智能建筑發展到今天，已經不是單純的高新技術產品的簡單合成，而是采用高科技來實現人的需求，改善和提高人工環境的品質，更好地為人服務。

智能建筑是信息產品升級換代和業主自身需求的結合。發達國家智能建筑的發展完全是一種市場行為的結果、業主行為的結果。政府只是對建筑物的節能和環保提出要求。而業主完全是根據市場和自身的需求來投資適用的智能建筑，不會盲目攀比。同樣，建筑商或設計公司也不會為標榜自己而設計建造一幢沒有市場需求的智能建筑。

今后，我國智能建筑市場主要是住宅小區、賓館、寫字樓及公共建筑等，尤其是住宅小區建設將繼續成為主要市場。“十五”期間，全國城鄉住宅累計竣工面積57億平方米，其中城鎮住宅建筑竣工面積27億平方米，農村住宅竣工面積30億平方米。2005年城鎮居民人均住宅建筑面積增加到22平方米。2010年城鎮住宅竣工面積達到55億平方米，實現戶均一套、人均一間、功能齊全、設備配套、居住環境良好、住宅科技貢獻率達到40%。如按“十五”期間城鎮住宅竣工計劃的半數實現智能化，以每平方米在60元計算，那么用于智能化系統的投資就達810億元，其經濟、社會、環境效益將是巨大的，同時，已有住宅建筑智能化的改造任務也將提到議事日程上來。

我國加入WTO后經濟發展的國際化，必將對各種建筑，尤其是辦公建筑的智能化水平提出新的更高要求，不僅對新建的辦公樓，而且對量大面廣的已有的辦公建筑的改造也帶來了智能化需求。

建設部《建設事業“十五”計劃綱要》中明確提出了用信息技術改造傳統產業，帶動產業優化升級的任務目標，并在《建設科技“十五”計劃》中提出進一步加速智能建筑技術的發展，智能建筑用產品的國產化程度要有大幅度提高，系統集成軟件國產化率爭取達到90%，管理服務業器件產品和應用軟件的國產化率達到80%。這些計劃的制定，不僅為我國智能建筑的發展指明了方向，也為智能建筑的發展提供了新的機遇。

城市信息化的建設將進一步推進智能建筑的發展。智能建筑可以看作是城市信息化的基本單元。智能建筑支撐城市信息化，城市信息化帶動智能建筑的發展．未來的城市信息化必須依靠信息技術在城市的管理、環境保護、節省資源、降低能耗、改善人類生產和生活條件等方面發揮作用。而作為城市信息化基本單元的智能建筑恰恰在這些方面能發揮應有的作用。因此，采用高科技進一步發展智能建筑技術勢在必行。其主要技術，大致如下：

控制網的標準化和開放性。這一新趨勢必將影響智能建筑的樓宇自動化技術的發展。具有開發性和互操作性的系統，是樓宇設備控制系統的最佳選擇，例如，目前在樓宇控制系統中采用較多的有LonWorks和BACnet。另值得關注的是，近來工業以太網的發展已有取代現場總線的趨勢，或者說現場總線的發展必然向工業以太網靠近，工業以太網因其協議開放而有廣泛應用的潛力。控制網中融入IP技術也是值得注意的動向。

網絡寬帶化和接入技術。在我國政府部門制定的信息產業“十五”計劃綱要和2010年遠景目標框架思路中，提出了：抓緊建設國家信息基礎設施，繼續建設寬帶傳輸網絡，大力發展高速互聯網；高度重視信息資源的開發利用。為了滿足日益增長的信息應用以及本身的系統集成和信息融合的需求，智能建筑信息系統的寬帶化是必然的，隨著光纖的廣泛使用，光纖到區（樓），光纖到戶（桌面），為智能建筑寬帶化創造必要的條件。目前Internet技術，已經滲透到IT各個領域，智能建筑也不例外，實現Internet接入，進行本身網站的建設，滿足用戶訪問Internet服務的需求，在Internet上對智能建筑的某些功能進行遠程監控和綜合管理等是當前智能建筑信息網發展的新動向。

逐步選用無線通信技術。智能建筑中選用無線通信技術是發展的趨勢，今后若干年，隨著Internet的無線訪問、無線局域網、無線家居智能系統等技術的不斷成熟，無線通信技術將會在不同建筑中應用。

視頻傳輸技術的應用。在數字化社區中視頻傳輸系統包括視頻點播系統（VOD）、會議電視系統（MTV）、可視電話系統、可視對講系統以及家庭內各種視頻傳輸系統，這些視頻傳輸技術在智能建筑寬帶網上將會大量使用。

系統集成和信息融合是發展的趨勢。在目前的智能建筑中，實際上已經存在局域網、電話網、雙向有線電視網和控制網四類網絡。在信息化的智能建筑環境中事實上存在著數據、語音、視象和控制四種信息。在系統設計時，必須注意系統集成與多種信息融合的問題，其目的：有利于優化網絡結構、避免功能重復建設、減少投資；有利于資源集中和信息共享；有利于系統的科學管理、集中維護以及系統的發展和擴充等。實踐已證明系統集成和信息融合是必要的，其優點是明顯的。在目前的技術條件下系統集成設計時，應注意將控制網和信息網分層設計。當通過信息網實現子系統的互動時，要注意實時性和可靠性，同時增加硬件連鎖互動，以確保可靠。

控制集成的幾種模式：各子系統本身的集成模式；樓宇管理系統BMS集成模式；以OA和BA為主，面向物業管理的集成模式； IBMS集成模式等。

樓宇控制系統集成的最新發展。Internet/企業信息網（Intranet）技術及Web技術在系統集成中的應用；采用OPC技術的集成方案；產品化的集成軟件。

信息融合的幾種模式。在智能建筑中，局域網是系統各種信息融合的核心，在網上，不僅傳輸數據信息，而且還傳輸語音、視像和控制信息。例如：局域網與IP電話系統集成，實現數據和語音信息的融合；局域網與數字攝像系統的集成，實現數據和視像信息的融合；局域網與控制系統的集成，實現數據和控制信息的融合。在智能建筑局域網上，實現多種信息的融合是發展的方向。以上海浦東國際機場為例，該機場把航班信息、機場營運信息接入BA系統，以航班與營運的信息來調度候機樓內的空調設備、照明設備與廣告燈箱設備，使得這些設備在機場首班航班的前后與末班航班前后實現最優動態控制，同時對候機樓的空調機組進行前饋控制與優化控制，在保證候機樓空氣舒適、衛生的前提下，實現節能。據統計，一年節能的直接經濟效益約為1000多萬元。

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