建筑電氣與智能化建筑發(fā)展

徐豐

摘 要：目前科技水平的飛速發(fā)展帶動(dòng)了建筑行業(yè)，由其是電氣方面，電氣智能化大大方便了運(yùn)行期的工作，故本文主要針對(duì)建筑電氣智能化展開(kāi)了研究，分別探討了建筑電氣智能化的優(yōu)勢(shì)、智能化建筑的發(fā)展現(xiàn)狀、建筑電氣智能化存在的主要問(wèn)題以及建筑電氣智能化發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：智能化；建筑；建筑電氣；設(shè)備

建筑電氣技術(shù)的使用，令智能建筑的功能得以實(shí)現(xiàn)，并確保了智能建筑在使用中的安全節(jié)能。將智能建筑與建筑電氣技術(shù)郵寄的結(jié)合起來(lái)，可以更好的滿足人們的生活需要，是促進(jìn)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要保證。

1 智能建筑的含義

智能建筑是集現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之大成的產(chǎn)物。其技術(shù)基礎(chǔ)主要由現(xiàn)代建筑技術(shù)、現(xiàn)代電腦技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)所組成。上個(gè)世紀(jì)70年代末，在美國(guó)，首先產(chǎn)生了智能建筑（IntelligentBuilding）的概念。它的興起和發(fā)展主要是適應(yīng)社會(huì)信息化與經(jīng)濟(jì)國(guó)際化的需要。1997年6月，清華大學(xué)張瑞武教授就智能建筑給出了如下定義：智能建筑是指利用系統(tǒng)集成方法，將智能型計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)與建筑藝術(shù)有機(jī)結(jié)合，通過(guò)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控、對(duì)信息資源的優(yōu)化組合，所獲得的投資合理、適合信息社會(huì)需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點(diǎn)的建筑物。這一定義對(duì)于我們更多的認(rèn)識(shí)和了解智能建筑，有很大幫助。而在國(guó)外，關(guān)于智能建筑的記載是：“智能建筑”就是高功能大樓，是有效地利用現(xiàn)代信息與通信設(shè)備，采用樓宇自動(dòng)化技術(shù)高度綜合管理的大樓（日本）。

2 智能建筑的特點(diǎn)與發(fā)展過(guò)程

與傳統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)相比，智能控制系統(tǒng)具有足夠的關(guān)于人的控制策略、被控對(duì)象及環(huán)境的有關(guān)知識(shí)以及運(yùn)用這些知識(shí)的能力；智能控制系統(tǒng)具有變結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以總體自尋優(yōu)，具有自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)和自協(xié)調(diào)的能力。總而言之，與傳統(tǒng)的控制理論相比，智能控制系統(tǒng)通過(guò)智能機(jī)自動(dòng)地完成其目標(biāo)的控制過(guò)程，可以在熟悉或不熟悉的環(huán)境中自動(dòng)地或人─機(jī)交互地完成擬人任務(wù)，對(duì)高度非線性的控制對(duì)象處理比較完美。

由于智能建筑的“智能”特性是以 IT 技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的，它們的發(fā)展直接決定了智能建筑的發(fā)展，因而可將智能建筑的發(fā)展分為如下四個(gè)階段：

2.1 單功能系統(tǒng)：上世紀(jì)80 年代初期，隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在建筑設(shè)備自控領(lǐng)域的應(yīng)用，出現(xiàn)了以通用型控制器為基礎(chǔ)的直接數(shù)字控制系統(tǒng)。并逐漸形成了以閉路電視監(jiān)控、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、空調(diào)設(shè)備監(jiān)控等系統(tǒng)為代表的“孤立系統(tǒng)”。在這種控制系統(tǒng)中，由于控制器只需調(diào)整相應(yīng)控制參數(shù)即可應(yīng)用于不同系統(tǒng)，因而這些設(shè)備是通用的、可互換的。

2.2 多功能系統(tǒng)：上世紀(jì) 90 年代中期，隨著信息技術(shù)以及微電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了以微控制器（MCU，MicroController Unit）為核心的專(zhuān)用控制器（ASC，Application SpecificController）。這種控制器一般都是根據(jù)具體應(yīng)用進(jìn)行定制的，也就是只能完成特定的功能。

2.3 集成系統(tǒng)：上世紀(jì) 90 年代末期，互聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)靡給人們帶來(lái)了思想上的變革。以往的“孤立系統(tǒng)”已經(jīng)不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)文化需求，因此，控制現(xiàn)場(chǎng)通信協(xié)議由專(zhuān)有型向開(kāi)放型轉(zhuǎn)變。目前在智能建筑領(lǐng)域只有BACnet和LonWorks成為公認(rèn)的兩大開(kāi)放性標(biāo)準(zhǔn)。

由于所有的現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)在制訂之初都是以面向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備為目標(biāo)的，而不是面向企業(yè)應(yīng)用集成，因而造成建筑設(shè)備管理系統(tǒng)不能很好地與物業(yè)信息管理系統(tǒng)互聯(lián)和信息共享。

2.4 集成管理智能化系統(tǒng)：系統(tǒng)集成工作以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為核心，實(shí)現(xiàn)整個(gè)智能建筑系統(tǒng)的系統(tǒng)化、集成化與智能化運(yùn)行和管理。從集成上看，智能建筑已經(jīng)從基于單機(jī)應(yīng)用發(fā)展到基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同應(yīng)用，特別是基于Internet 和 Intranet 網(wǎng)絡(luò)集成的應(yīng)用。從信息處理上來(lái)看，已經(jīng)從簡(jiǎn)單的狀態(tài)信息組合和基于監(jiān)控的處理，發(fā)展到基于內(nèi)容的處理和融合，以及基于虛擬現(xiàn)實(shí)與多媒體技術(shù)的人機(jī)接口。

3 建筑電氣系統(tǒng)

電氣技術(shù)在智能建筑中的重要作用，智能建筑是在建筑平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的，脫離了建筑這個(gè)平臺(tái)，那么智能建筑也就無(wú)法實(shí)施。建筑電氣系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑實(shí)行智能化的核心，它對(duì)整個(gè)建筑物功能的發(fā)揮、建筑布局和結(jié)構(gòu)的選擇、建筑藝術(shù)的體現(xiàn)、建筑的靈活性以及建筑安全的保證等方面，都起著十分重要的作用。建筑電氣信號(hào)系統(tǒng)是建筑電氣系統(tǒng)中專(zhuān)門(mén)用于傳輸各類(lèi)信號(hào)的弱電系統(tǒng)。智能建筑中弱電系統(tǒng)的設(shè)備、纜線安全必須依靠電氣技術(shù)如：電源技術(shù)、防雷與接地技術(shù)、防諧波技術(shù)、抗干擾技術(shù)、屏蔽技術(shù)、防靜電技術(shù)、布線技術(shù)、等電位技術(shù)等眾多的電氣技術(shù)來(lái)支持方可奏效。建筑電氣信號(hào)系統(tǒng)主要有：消防監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、閉路監(jiān)視系統(tǒng)、電腦管理系統(tǒng)、共用電視天線系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)和無(wú)線呼叫系統(tǒng)等。

4 智能化建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

智能建筑是八十年代中期在美國(guó)出現(xiàn)的，1984年在美國(guó)康涅狄格州哈特福德市建成了世界第一幢智能大廈——城市廣場(chǎng)，僅僅幾十年里，美國(guó)現(xiàn)已有上萬(wàn)座智能建筑。目前，日本新建的大型建筑，大概60%都是屬于智能型建筑；在我國(guó)，從上個(gè)世紀(jì)90年代起，智能建筑如雨后春筍般涌現(xiàn)，上海、北京、廣州、深圳已建和在建幾十座高樓大廈都采用了建筑智能化系統(tǒng)。人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到并開(kāi)始享受到智能建筑帶來(lái)的方便、安全、便捷和效益。中國(guó)智能建筑是逐步發(fā)展起來(lái)的，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，至2001年底，國(guó)內(nèi)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(zhuǎn)向大型公共建筑，如會(huì)展中心、圖書(shū)館、體育場(chǎng)館、文化藝術(shù)中心、博物館等。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，21世紀(jì)以后中國(guó)的智能化建筑將達(dá)到世界的一半以上。在我國(guó)步入信息社會(huì)的今天，現(xiàn)代建筑作為城市的信息單元，是信息社會(huì)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，因此，它的高速發(fā)展是必然趨勢(shì)。

5結(jié)束語(yǔ)

目前從事建筑電氣專(zhuān)業(yè)的人才無(wú)論是數(shù)量上還是知識(shí)結(jié)構(gòu)上都不能滿足市場(chǎng)的需求，而建筑電氣不僅是建筑物內(nèi)必需和重要的組成部分之一，而且其作用和地位日益增強(qiáng)和提高，那么建筑電氣設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行和檢修等工作將需要大批建筑電氣專(zhuān)業(yè)人才，我國(guó)這方面技術(shù)人才非常短缺，現(xiàn)已引起建筑設(shè)計(jì)人員及建設(shè)者的廣泛關(guān)注和重視。

參考文獻(xiàn)

[1]陳志新，李英姿，張少軍，周渡海，王亞慧.建筑電氣與智能化實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)[j].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2009，（1）.

[2]吳成東.國(guó)內(nèi)外智能大廈與智能化住宅的發(fā)展[j].城市建筑智能系統(tǒng)，2005.9.

（作者身份證號(hào)碼：320926197612036979）