建筑科学与文化

创刊了20年的《科学美国人》（中文版）在国家支持下决定出版一套高级科普《科学》丛书，确是一件值得庆幸而十分有意义的事。建筑作为科学与艺术的综合体能融入科学丛书中更反映出科技的进步及人类智慧的发扬。
　　20世纪90年代，建筑的生态设计意识与城市生态学已成为建筑师广泛关注的重点。绿色建筑的创作和有效利用自然资源（如太阳能、自然通风、节能技术、材料循环利用等）的设计技术陆续推开。将具有现代感的建筑与生态环境有机结合，将使用功能与生态环境有机结合，关注场景文化、文脉，提倡新建筑与古建筑的对话，建造花园城市、山水城市、生态城市和有灵魂的城市……成为新一代建筑师追求的建筑美学目标。在可预见的未来的21世纪，建设具有良好生态环境的亲切、舒适、方便、美丽的个性化现代城市，是世界建筑师的大课题。而计算机设计和网络化施工管理在建筑业中的广泛应用，或许正酝酿着建筑思想的又一次革命。正如吴良镛院士在第20届世界建筑师大会的主旨报告中所说：要以新的时空观驾驭建筑活动，就像中国古语“思接于载，视通万里”所追求的一种境界，以思想修养来从事建筑与城市规划的创造，弥合科学与人文的畛域。
　　《建筑科学与文化》一书作为《科学》丛书之一，正是以20世纪及21世纪为背景，着力探索自然、社会及人文的建筑文化之发展，力求使所论城市建筑及其可持续发展的诸项专题透出一种智慧、一种气势、一种幽默、一种独具特色的神韵。这就是不仅仅强调建筑的艺术性，更侧重其功能及高科技特征。高科技的发展是人类的福音，凭借着高科技，人们从笨重、危险的工作中解放出来，凭借着高科技，人类变得更聪明。高科技使得人们的知识与智力成千上万倍地放大，人类社会形成了以知识产业为主导的产业结构和社会结构，与此同时，也彻底地改变了人们的生活方式、行为方式、学习方式、交往方式和就业方式，社会的建筑质量得到了无可比拟的提高。
　　《建筑科学与文化》一书作为高级科普读物，努力在探索化深奥为通俗的科普之路。不仅对于边缘、交叉学科有一系列普及性解释，而且还着力在建筑科学的人文特征上予以探索。应该看到，建筑与城市科学虽是实践性很强的专业，但也不乏伪科学的侵蚀。本书在选材及分析中注重正面引导并紧紧围绕成熟的国际性大课题，从而使本书的科学性及文化性得以充分显现。全书共三部分，除回顾及附录外，正文分七章，基本上包括了现在及未来20年国内外城市建筑科学发展的前沿，如智能建筑、生态建筑与园林、绿色建筑与建材。建筑安全与防灾、住宅科技与产业化模式、中西方建筑文化之比较等。所以本书主要供建筑专业外的中级以上科技工作者及关心、热爱建筑科学与文化的大学、中学师生阅读。
　　《建筑科学与文化》一书酝酿时间较长，但组织定稿时间较短，是集体智慧的结晶，作为主编除感谢作者张燕、魏嘉、李沉、田明等同仁外，更感谢北京市建筑设计研究院信息部提供了大量文图资料。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 金磊

巴塞罗那博览会德国馆，西班牙（1929年）

　　　　　　　　　　　　建筑师：密斯.凡.德.罗

　　1929年巴塞罗那世界博览会有个德国馆，轰动了整个建筑界。博览会结束，该馆也随之拆除了，存在时间不足半年，但其所产生的重大影响一直持续着。德国建筑大师密斯.凡.德.罗在这个建筑物中完全体现了他在1928年所提出的“少就是多”的建筑处理原则。他认为，当代博览会不应再具有富丽堂皇和竞市角遂功能的设计思想，应该跨进文化领域的哲学园地。建筑本身就是展品的主体。塑造建筑空间，以水平和竖向的布局、透明和不透明材料的运用，以及结构造型等，使建筑进入诗意般的水平。
　　这座德国馆建立在一个基座之上，主厅有8根金属柱子，上面是薄薄的一片屋顶。大理石和玻璃构成的墙板也是简单光洁的薄片，它们纵横交错，布置灵活，形成既分割又连通，既简单又复杂的空间序列；室内室外也互相穿插贯通，没有截然的分界，形成奇妙的流通空间。整个建筑没有附加的雕刻装饰，然而对建筑材料的颜色、纹理、质地的选择十分精细，搭配异常考究，比例推敲精当，使整个建筑物显出高贵、雅致、生动、鲜亮的品质，向人们展示了历史上前所未有的建筑艺术质量。展馆对20世纪建筑艺术风格产生了广泛影响。
　　半个世纪以后，西班牙政府于1983年决定在它的原址一一现西班牙巴塞罗那的蒙胡奇公园里重建这个展览馆。由西班牙著名建筑师C.锡里西等主持。

　　　　　　　　　　 纽约帝国州大厦，美国（1931年）

　　　　　　　　　　　　建筑师：S.L.H.建筑事务所

　　在纽约繁华的曼哈顿岛上，30年代初在短短一年多时间里，建造了当时世界上最高的楼房——帝国州大厦，高度达381米。它保持高度冠军称号达42年之久。直到今天，它的高度仍排在世界前面。
　　帝国州大厦1930年3月1日开始设计，设计人为席瑞夫、兰姆、哈蒙。4月7日开始树起第一根钢柱，9月22日钢结构就安装完毕，1931年5月1日全部竣工交付使用，前后只花去一年零一个月时间。钢骨架平均一天半完成一层，直至70年代，在施工速度上它一直保持最优秀的记录。这座大厦的施工之所以能如此高速，是和它的钢构件制作精确、施工组织严谨分不开的。

　　　　　　　　　　　　流水别墅，美国（1935年）

　　　　　　　　　　　　　　建筑师：F.L.赖特

　　流水别墅是美国建筑大师F.L.赖特的经典作品，是为德国移民考夫曼设计的郊外别墅。这座房屋不大，建筑面积仅400平方米。可是，自它诞生以来，就受到人们的重视。如今，半个世纪过去了，新建筑纷纷问世，但流水别墅依然受到人们的赞美，并被列为国家重点文物加以保护。流水别墅位于一片风景优美的山林之中，F.L.赖特将别墅建在地形复杂、溪水跌落形成的小瀑布之上。整个别墅利用钢筋混凝土的悬挑力，伸出于溪流和小瀑布的上方。这幢房子随着四季更迭以“无声之声”作出反应和进行着自我的更新。建筑动势的性质与瀑布的流速动势之间的关系就是一个例子。冰雪消融，春水上涨时的强大动势使建筑物看上去更像一组露出地面的巉岩，而当夏日流水涓细之时，倒像是让别墅进行一种动物冬眠前的肌体蜷曲动作。到了冬季，瀑布宛如冰帘般垂现在切断北岩的花架与点缀出挑的冰凌之间。建筑本身疏密有致，有实有虚，与山石、林木、水流紧密交融。人工建筑与自然环境汇成一体，交相衬映。流水别墅不但是F.L.赖特本人作品中特别卓越的一座，也是20世纪世界建筑园地中罕见的一朵奇葩。

　　　　　　　　联合国总部大厦，美国纽约（1946～1952年）

　　　　　　　　　　　　　 建筑师：w.K.哈里森

　　联合国总部设计主任由美国建筑师沃利斯.哈里森担任。同时成立了有澳大利亚、比利时、巴西、加拿大、瑞士、瑞典、乌拉圭、英国、前苏联、中国10个国家组成的国际顾问委员会。代表中国参加设计顾问委员会的是梁思成先生。设计顾问委员会先后讨论了53个方案。1947年5月通过了以法国建筑大师勒.柯布西耶方案为基础的最后方案。建筑方案的落实由美国建筑师哈里森负责。大厦于1952年落成。
　　联合国总部是由秘书处大厦、大会大厦、会议大厦、图书馆四栋建筑组成。秘书处大楼为板片式建筑，地上39层，高165.8米。其东西两面为蓝绿色玻璃幕墙，两个端面为狭窄的实墙。大会堂匍匐在大楼的一侧，顶部和侧面呈凹曲线形。安理会会议楼在秘书处大楼与大会堂之间，临靠河面。与历史上建造的政府和议会性建筑相比，联合国总部建筑群十分特殊。其功能的复杂性和造型构图的创新性是已往建筑都无法与之相比的。联合国总部建筑的出现标志着现代建筑风格在20世纪中期得到广泛的认同。

　　　　　　　　　　 马赛公寓，法国（1946～1952年）

　　　　　　　　　　　　　建筑师：勒.柯布西耶

　　被人们称之为“马赛公寓”的建筑，是勒.柯布西耶著名的代表作之一。这座大型公寓式住宅是他理想的现代化城市中“居住单位”设想的第一次尝试。勒.柯布西耶认为在现代条件下，城市既可以保持人口的高密度，又可以形成安静卫生的环境。他理想的现代城市就是中心区有巨大的摩天大楼，外围是高层的楼房，楼房之间有大片的绿地，现代化的整齐的道路网布置在不同标高的平面上，人们生活在“居住单位”中。一个“居住单位”几乎可以包含一个居住小区的内容，设有各种生活福利设施，一栋建筑就成为一个城市的基本单位。他在马赛设计并于马赛市郊建成的这座17层的“居住单位”式公寓住宅大楼，可容纳337户约1600人居住。马赛公寓是第一个全部用预制混凝土外墙板覆面的大型建筑物，主体是现浇钢筋混凝土结构。由于现浇混凝土模板拆除后，表面不加任何处理，让粗糙地表现人工操作痕迹的混凝土暴露在外，表现出了一种粗扩、原始、朴实和敦厚的艺术效果，后来它被带上了“粗野主义”始祖的“桂冠”。

　　　　　　　　　　 朗香教堂，法国（1950～1953年）

　　　　　　　　　　　　　建筑师：勒.柯布西耶

　　由勒.柯布西耶设计的这座教堂建成于1953年。一向讲几何构图的形式美，主张采用新技术来满足新功能和创造新形式的“现代建筑”，并在建筑创作实践中遵循理性主义方向的赫赫有名的建筑家，却设计出了一个具有震动性的奇特的建筑。这是一座位于群山之中的小小天主教堂。它突破了几千年来天主教堂的所有形制，造型扭曲混沌，超常变形，怪诞神秘，如岩石般稳重地屹立在群山环绕的一处被视为圣地的山丘之上。朗香教堂是二次世界大战以后，勒.柯布西耶设计的一件最引人注意的作品，它代表了勒.柯布西耶创作风格的转变，并对西方“现代建筑”的发展产生了重大的影响。

　　　　　　　　 西格拉姆大厦，美国纽约（1954～1958年）

　　　　　　　　　　　　建筑师：密斯.凡.德.罗

　　纽约西格拉姆大厦建于1954～1958年，大厦共40层，高158米，设计人为著名建筑师密斯.凡.德.罗和菲利普.约翰逊。
　　二次大战后的50年代，讲究技术精美的倾向在西方建筑界占有主导地位。而人们又把密斯追求纯净、透明和施工精确的钢铁玻璃盒子作为这种倾向的代表。西格拉姆大厦正是这种倾向的典范作
　　大厦主体为竖立的长方体，除底层及顶层外，大楼的幕墙墙面直上直下，整齐划一，没有变化。窗框用钢材制成，墙面上还凸出一条工字形断面的铜条，增加墙面的凹凸感和垂直向上的气势。整个建筑的细部处理都经过慎重的推敲，简洁细致，突出材质和工艺的审美品质。西格拉姆大厦实现了密斯本人在20年代初的摩天楼构想，被认为是现代建筑的经典作品之一。

　　　　　　　代代木国立室内综合体育馆，日本东京（1964年）

　　　　　　　　　　　　　　建筑师：丹下健三

　　日本建筑大师丹下健三设计的代代木体育馆是60年代的技术进步的象征，它脱离了传统的结构和造型，被誉为划时代的作品。代代木国立室内综合体育馆的整体构成、内部空间以及结构形式，展示出丹下健三杰出的创造力、想象力和对日本文化的独到理解，它是由奥林匹克运动会游泳比赛馆、室内球技馆及其他设施组成的大型综合体育设施。采用高张力缆索为主体的悬索屋顶结构，创造出带有紧张感、力动感的大型内部空间。特异的外部形状加之装饰性的表现，似乎可以追溯到作为日本古代原型的神社形式和竖穴式住居，具有原始的想象力。这可以说是丹下健三结构表现主义时期的顶峰之作，最大限度地发挥出材料、功能、结构、比例，直至历史观高度统一的杰出才能。该建筑是丹下健三，也是日本现代建筑发展的一个顶点，日本现代建筑甚至以此作品为界，划分为之前与之后两个历史时期。

　　　　　　　　　悉尼歌剧院，澳大利亚（1959～1973年）

　　　　　　　　　　　　　　 建筑师：J.伍重

　　在澳大利亚悉尼大桥附近有一个三面环水的奔尼浪岛。在这座岛上矗立着一组似群帆泊港，如白鹤惊飞的建筑群，它就是举世闻名的悉尼歌剧院。悉尼歌剧院造型奇特，外观不凡。八个薄壳分成两组，每组四个，分别覆盖着两个大厅。另外有两个小壳置于小餐厅上。壳下吊挂钢桁架，桁架下是天花板。两组薄壳彼此对称互靠，外面贴乳白色的贴面砖，闪烁夺目。
　　丹麦建筑师J.伍重设计的悉尼歌剧院规模庞大，占地1.8公顷，坐落在距海面19米的确良花岗岩基座上，最高的壳顶距海面60米。它包括一个2700座位的音乐会，一个1550座位的歌剧院，一个550座位的剧场，一个420座位的排演厅，还有众多的展览场地、图书馆和其他文化服务设施，总建筑面积达88000平方米，连观众和工作人员在内，同时可容纳7000人，实际是一座大型综合性文化演出中心。歌剧院从设计到完工达14年之久，耗资1.2亿美元，建成后受到人们的广泛喜爱。

　　　　　　　　 西格拉姆大厦，美国纽约（1954～1958年）

　　　　　　　　　　　　建筑师：密斯.凡.德.罗

　　纽约西格拉姆大厦建于1954～1958年，大厦共40层，高158米，设计人为著名建筑师密斯.凡.德.罗和菲利普.约翰逊。
　　二次大战后的50年代，讲究技术精美的倾向在西方建筑界占有主导地位。而人们又把密斯追求纯净、透明和施工精确的钢铁玻璃盒子作为这种倾向的代表。西格拉姆大厦正是这种倾向的典范作
　　大厦主体为竖立的长方体，除底层及顶层外，大楼的幕墙墙面直上直下，整齐划一，没有变化。窗框用钢材制成，墙面上还凸出一条工字形断面的铜条，增加墙面的凹凸感和垂直向上的气势。整个建筑的细部处理都经过慎重的推敲，简洁细致，突出材质和工艺的审美品质。西格拉姆大厦实现了密斯本人在20年代初的摩天楼构想，被认为是现代建筑的经典作品之一。

　　　　　　　代代木国立室内综合体育馆，日本东京（1964年）

　　　　　　　　　　　　　　建筑师：丹下健三

　　日本建筑大师丹下健三设计的代代木体育馆是60年代的技术进步的象征，它脱离了传统的结构和造型，被誉为划时代的作品。代代木国立室内综合体育馆的整体构成、内部空间以及结构形式，展示出丹下健三杰出的创造力、想象力和对日本文化的独到理解，它是由奥林匹克运动会游泳比赛馆、室内球技馆及其他设施组成的大型综合体育设施。采用高张力缆索为主体的悬索屋顶结构，创造出带有紧张感、力动感的大型内部空间。特异的外部形状加之装饰性的表现，似乎可以追溯到作为日本古代原型的神社形式和竖穴式住居，具有原始的想象力。这可以说是丹下健三结构表现主义时期的顶峰之作，最大限度地发挥出材料、功能、结构、比例，直至历史观高度统一的杰出才能。该建筑是丹下健三，也是日本现代建筑发展的一个顶点，日本现代建筑甚至以此作品为界，划分为之前与之后两个历史时期。

　　　　　　　　　悉尼歌剧院，澳大利亚（1959～1973年）

　　　　　　　　　　　　　　 建筑师：J.伍重

　　在澳大利亚悉尼大桥附近有一个三面环水的奔尼浪岛。在这座岛上矗立着一组似群帆泊港，如白鹤惊飞的建筑群，它就是举世闻名的悉尼歌剧院。悉尼歌剧院造型奇特，外观不凡。八个薄壳分成两组，每组四个，分别覆盖着两个大厅。另外有两个小壳置于小餐厅上。壳下吊挂钢桁架，桁架下是天花板。两组薄壳彼此对称互靠，外面贴乳白色的贴面砖，闪烁夺目。
　　丹麦建筑师J.伍重设计的悉尼歌剧院规模庞大，占地1.8公顷，坐落在距海面19米的确良花岗岩基座上，最高的壳顶距海面60米。它包括一个2700座位的音乐会，一个1550座位的歌剧院，一个550座位的剧场，一个420座位的排演厅，还有众多的展览场地、图书馆和其他文化服务设施，总建筑面积达88000平方米，连观众和工作人员在内，同时可容纳7000人，实际是一座大型综合性文化演出中心。歌剧院从设计到完工达14年之久，耗资1.2亿美元，建成后受到人们的广泛喜爱。

　　　　　　　　　　纽约世界贸易中心，美国（1973年）

　　　　　　　　　　　　　　 建筑师：山琦实

　　纽约曼哈顿岛上的世界贸易中心是目前世界上最大的贸易机构，也是世界上最高的建筑物之一。
　　纽约世界贸易中心占地约6.5公顷，它是一项耗资7亿美元，由六幢建筑组成的建筑群，包括一座海关大楼，一座饭店，两座专供重要的政府贸易机构使用以及国际商品展览用的九层大楼和两座主要建筑——高411.5米的110层塔楼。两座大楼都是方柱形体，外形完全一样。每边宽63.5米，每幢塔楼面积达46.6万平方米，两幢塔楼面积合计有93万多平方米。大楼的外墙是排列很密的钢柱，外表包以银色铝板。大楼受到很大的风压力，在普通风力下，楼顶摆幅为2.5厘米，实测到的最大位移有28厘米。整个世界贸易中心有5万人在其中工作。每天客人即达8万人次。两座大楼有46部高速电梯，114部区间电梯，8部货梯。客梯一部最多可载55人。电梯可直达能容纳2000辆汽车的停车场，并与地铁相连，可以迅速地将来往于世界贸易中心的工作人员及来客疏散到四面八方。

　　　　　　　

　蓬皮杜艺术与文化中心，法国巴黎（1977年）

　　　　　　　　　　　 建筑师：R.罗杰斯和R.皮亚诺

　　蓬皮杜艺术与文化中心总造价约4.8亿法郎，总面积约10万平方米，地上六层，地下四层。该建筑内设有工业设计中心、音乐与声学研究所、现代艺术博物馆、公共情报知识图书馆以及相应的服务设施。整个建筑被纵横交错的管道和钢架所包围，根本不像我们常见的博物馆，倒像一幢地地道道的化工厂。这座艺术文化中心是意大利建筑师R.皮亚诺和英国建筑师R.罗杰斯共同设计的。他们认为现代建筑常常忽视起决定性作用的结构和设计。为了改变这一陈旧的观念，特意把结构和设备加以突出和颂扬，6层楼的钢结构、电梯。电缆、上下水管、通风管道都悬挂在立面上，并涂上大红大绿的色彩。建筑师有意将这座建筑设计成类似机械框架的装置，将内部做成宽敞的无阻拦的大空间，允许内部布置灵活变动。这座中心是本世纪高技派建筑的代表作。

　　　　　　　　　国家美术馆东馆，美国华盛顿（1978年）

　　　　　　　　　　　　　　 建筑师：贝聿铭

　　对贝聿铭而言，国家美术馆的扩建，不是在基地上创造一幢单纯的建筑物，基地受条件限制，与原有馆舍的配合，在华盛顿的地位、建筑计划的需求等，这些都是艰巨的挑战。
　　1978年落成的华盛顿国家美术馆东馆，包括陈列馆和艺术研究中心两部分。它在议会大厦和白宫之间，是白宫前最后一块空地，位置很重要。但是地段的形状不完整，是个斜角的楔（梯形）。因为东馆是整个美术馆的一部分，所以它的大门必须面向1941年建的旧馆（一座新古典形式的建筑）。同时，陈列馆和研究中心两部分要求有分有合，各自有出入口。这通常会带来一些麻烦：在一个面上设两个门，处理得不好，会使人感到一个是大门，一个是“狗洞”。设计者把梯形分成两个三角形：一个大的等腰三角形，做陈列馆；一个较小的直角三角形，做研究中心。进陈列馆的大门设在等腰三角形的底边，研究中心的小门设在两个三角形之间的凹缝里。这座建筑的整个构思都是由三角形变化出来的，没有一般的矩形空间。造型既清闲简洁而又庄重典雅。陈列馆的中心是个多层空间，有纵横天桥联接，中央大厅顶部为玻璃天窗，中间有纵横跨过的栈桥或挑出及四进的廊子。参观者在其中走动时，步移景随，空间景象变化万端。东馆与古典主义的老馆及附近的美国国会大厦相邻，在对比中又有配合。开幕时由卡特总统亲自剪彩，他称赞这座建筑是世界上最好的美术馆。

　　　　　　　　　 海伊美术馆，美国亚特兰大（1983年）

　　　　　　　　　　　　　　 建筑师：R.迈耶

　　美国建筑师R.迈耶以擅长设计美术馆而闻名，海伊美术馆外部造型复杂多变，轮廓生动。R.迈耶的建筑作品用白色，在阳光照射下，光影明暗层次十分丰富。内部有一扇形中庭，内部空间在水平和垂直两个方向绵延流动，景象万千。

　　　　　　　　　　香港汇丰银行大厦，中国（1985年）

　　　　　　　　　　　　　　建筑师：N.福斯特

　　这是英国建筑师N.福斯特的作品。大楼外形上显著暴露出钢柱和钢桁架，成为立面的主角。大楼底部完全开敞，自动扶梯从二楼伸下来，人员即由扶梯往上进入大楼，楼内空间也尽量开通。这座大楼处处显示现代技术的成就，属于“高技派”建筑风格，这种建筑虽然不另加装饰，但实际造价相当昂贵。

　　　　　　　　　伦敦劳埃德大厦，英国（1979～1986年）

　　　　　　　　　　　　 建筑师：R.罗杰斯事务所

　　擅长以外露结构而表明其“高技派”（High－Tech）风格的理查德.罗杰斯是当今世界最著名的建筑师之一。他所设计的这座位于伦敦的劳埃德总部大厦包括一个12层、能同时容纳10000人工作的保险业务大厅以及侧翼呈阶梯状布局的写字楼。建筑师考虑到公司的持续扩展和建筑的分期扩建的可能，在设计中有意将用钢板包裹的楼梯塔和主要管线，以及结构部分均暴露在建筑外围。这一具有创新精神的做法曾令众多的建筑师感到惊讶。它体现了高度发达的工业化水平所赋予建筑的新形象，并使建筑物具有持续“生长”的可能。

　　　　　　　　　 卢浮宫扩建工程，法国巴黎（1988年）

　　　　　　　　　　　　　　 建筑师：贝聿铭

　　1988年建成的卢浮宫扩建工程是世界著名建筑大师贝聿铭的重要作品。贝氏将扩建的部分放置在卢浮宫地下，避开了场地狭窄的困难和新旧建筑矛盾的冲突。
　　扩建部分的入口放在卢浮宫的主要庭院的中央，这个入口设计成一个边长35米。高21.6米的玻璃金字塔。这是贝聿铭研究周围建筑物的心得，也再度证实了贝聿铭设计与环境的紧密关系。金字塔的底边长35.4米，底边与建筑物平行，亦即与方位平行，与埃及金字塔的布局相同，强化了与环境的关系。金字塔的体形简单突出，而全玻璃的墙体清明透亮，没有沉重拥塞之感。起初许多人反对这项方案，但金字塔建成之后获得广泛的赞许。玻璃金字塔周围是另一方正的大水池，水池转了45度，在西侧的三角形被取消，留出空地作为入口广场，以三个角对向建筑物，构成三个三角形的小水池，这三个紧邻金字塔的三角形水池池面如明镜般，在云淡天晴的时节，玻璃金字塔映照池中与环境相结合，又增加了建筑的另一向度而丰富了景观。在转向的方正水池的角隅，紧邻着另外四个大小不一的三角形水池，构成另一个正方形，与金字塔建筑物平行，每个三角形水池有巨柱喷泉，像是硕大的水晶柱烘托着晶莹的玻璃金字塔。在拿破仑广场，贝聿铭将建筑与景观完整地合成为一体。

香港中国银行大厦，中国（1989年）

　　　　　　　　　　　　　　 建筑师：贝聿铭

　　香港中银大厦自1982年底开始规划设计，至1990年3月19日银行乔迁开始营业，历时6年有余。大厦基地面积约8400平方米，是一块四周被高架道路“缚绑”着的土地。要满足楼地板面积需求，要在高楼林立的香港中环区“出人头地”，唯有向高空发展。中国银行大厦位于香港中心区，楼高70层，总高度达315米（连同顶部的天线），总建筑面积为128.60平方米。建筑外墙以铝板和银色反光玻璃装嵌，大厦底层铺砌深浅不一的灰色花岗岩。整座大厦依靠四角12层高的巨形钢柱支撑，内外附加一系列包混凝土的钢焊斜撑，这不仅给大厦外观带来独特的面貌，而且比传统方法节省钢材4成，且室内无柱，空间开阔。大厦底层平面呈52米×52米的正方形，沿两条对角线分为4个三角形。贝聿铭在此又一次发挥出他的设计天才，他着力刻画建筑的崭新造型，通过三角形母体的巧妙变换，节节升高，造型简洁明快又极富标志性，形成了香港城市轮廓线的一个制高点。

　　　　　　　　　　　太阪先的教堂，日本（1989年）

　　　　　　　　　　　　　　建筑师：安藤忠雄

　　教堂建筑的设计在安藤忠雄的作品群中是十分独特的，因为这类建筑首先要能唤起人精神上的共鸣，安藤忠雄正是以其抽象的、肃然的、静寂的、纯粹的、几何学的空间创造，让人类精神找到了憩栖之所。大皈光的教堂，其设计是极端抽象简洁的，仅为113.04平方米的小教堂，位于大阪闲静住宅街的一角。建筑只是简洁的混凝土箱型，没有传统教堂中标志性的尖塔，但它内部是极富宗教意义的空间，呈现出一种静谧的美，与日本枯山水石庭园有着相同的气氛。建筑的布置是根据用地内原有木造教堂和牧师馆的位置以及与太阳的关系来决定的。礼拜堂正面的混凝土墙壁上，留出十字形切口，呈现出光的十字架。建筑内部尽可能减少开口，主体限定在对自然要素“光”的表现上。这是安藤忠雄所谓的对自然进行抽象化作业。

　　　　　　 毕尔巴鄂古根海姆美术馆，西班牙（1995～1997年）

　　　　　　　　　　　　　　 建筑师：F.盖里

　　毕尔巴鄂古根海姆美术馆由地方投资兴建，纽约古根海姆博物馆经营并提供展品，被认为是面向21世纪的博物馆。这是建于西班牙毕尔巴鄂市的又一座古根海姆美术馆。该馆建筑面积2.4万平方米，位于勒维翁河滨。主要部分的体形弯扭复杂，难以名状。博物馆造型由曲面块体组合而成，内部采用钢结构，外表用闪闪发光的钛金属饰面，钛板总面积2.787万平方米。造型的独特是建筑师F.盖里近几年个人风格的继续；也是古根海姆负责人的愿望，他们希望这幢建筑具有强烈的吸引力，成为城市的标致。
　　F.盖里在设计过程中得助于航空设计使用的计算机软件，它使F.盖里的构思如虎添翼。在总体布局中也进一步发挥了他的艺术包装思想，但这次的“包装”范围远远大于他的其他作品。而主要展馆仍然是规整的。为利于布置展品，首层基座部分也是相对比较规整的。动态徒劳部分主要是入口大厅和四周的辅助用房，变化的形态向上逐渐收缩。博物馆建在水边，与城市立交桥形成有机的组合，这种嵌人城市肌里的构思也为造型独特的博物馆增添了一些理论依据。

　　　　　　　　　　 香港新国际机场，中国（1998年）

　　　　　　　　　　　　 建筑师：N.福斯特事务所

　　在香港新国际机场设计中，建筑师以最简单的建筑形式满足最密集的功能要求并取得最高的经济效益为设计原则。此机场为世界上最大的民用机场之一，工程浩大，总占地面积1248公顷，总建筑面积达49万平方米。整座航空港均由36米×36米的结构单元组成，此单元既可在纵横方向上排列，又可依对角线拼接，宛若构成一架收音机的总平面图，提供出50架收音机的停靠机位。基本功能分区为3层，最高一层是离港大厅，中间层为进港大厅，最下层是行李分拣作业层。在造型上，整栋航空港建筑中最有特色的部分便是它那由36米跨方底拱组成的轻盈、飘浮的屋顶，钢结构和流线型的造型象征着航天。该建筑在世纪末被评为20世纪世界十大工程之一。

1.建筑的生命与智能

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　　　　　　　　　　　　　1.1　从智能产品说起

　　随着现代科技的进步及互联网络的普及，智能化产品已开始进入社会和家庭。目前，世界上一些大公司正竞相开发功能各异的智能化产品。因此，智能化产品在21世纪将成为现代社会和家庭的新宠及追求。
　　美国摩托罗拉公司计划研制一系列智能化产品：其中带有电子标签的衣服可“告诉”智能洗衣机如何洗涤；智能冰箱能够“解读”食品上的标签，提醒主人及时添置食品；智能洗碗机则可与其他智能家电相互“协商”并“和睦相处”，以决定噪音大小或使用多少能源。该公司预计上述产品将在21世纪初问世。
　　日本松下电器公司研制的一种电子热水瓶已在50户家庭中进行试验。这种热水瓶附有液晶显示屏，类似“高龄者居家安全确认系统”的终端机，人们可通过电话每天两次检查老人是否使用热水瓶的情况，还可通过语音查询了解其他资讯情况。此外，松下公司还将研制具有家庭伺服器功能的智能冰箱，这种冰箱可集中管理电视、音响、热水器、空调等家用电器。针对独居老人寂寞的生活，松下公司将推出可与老人简单对话的智能玩具——宠物猫。这种”猫”除可为老人解除孤独、寂寞，还可与互联网连接，记录老人与“猫”对话的次数，起到监护老人安全的目的。
　　英国IcL电脑公司和伊莱克斯公司不久前研制出智能冰箱。这种冰箱不仅可提醒主人存储的食品是否快吃完，而且还能上网发送电子邮件。美国鲁特格尔斯大学研制的智能微波炉也已进入实用测试阶段。这种微波炉能够根据食品上的条形码标签信息烹好食品，不仅操作简便，而且可根据条形码信息“决定”加热食品时间及烹饪的温度。
　　除智能家电外，智能材料的研制步伐也在加快。英国雷丁大学已研制成智能型温室覆盖材料，这种材料可通过控制温室光照起到杀灭细菌、减少病虫害、提高作物生长质量的作用。德国研制的智能纤维增强材料，重量轻、强度高，可根据外界环境变化控制材料改变形状。该材料应用广泛，可用于航空、建筑等领域。
　　智能汽车的研制几年前便已起步并取得了可喜的成果。最近，美国和日本的科研人员正共同研制一种智能汽车。该车依据车上的电脑及装于方向盘、油门、制动器上的探测器，能够预测司机做出诸如转弯、加速、超车的意图、动作，自动启动车内警报或制动系统，提醒甚至制止司机的危险动作。在模拟测试中，该车可在司机做出危险动作前12秒，预测到司机的危险动作，其预测的准确率据称高达95％。
　　智能化住宅的研制也取得长足的发展。美国国际商用机器公司和贝尔大西洋电话公司与建筑商合作，为人们提供集“电脑、通信、建筑”三合一的智能化住宅。这种住宅墙壁内装“家庭管理系统”网络设备，住户可通过预设的指令，遥控家中的任何电器。目前，能够辨认出主人并自动开启的自动门、自动启动一些家用电器的视听设备等已进入家庭。
　　随着现代科技的进步，智能产品将越来越面对公众生活，具有智能型的建筑将应运而生，如用计算机管理建筑已成为时尚且效果尤佳。如美国得克萨斯州开发的500栋新型建筑物能够自己控制能源的消耗，与普通建筑物相比，可以节约能源20％左右。它们利用微型计算机管理包括照明、加热、取暖、制冷和空调设备等在内的全部耗能系统，节能效果十分显著，而且可以减少管理人员。美国能源管理部门十分看好这项新技术，计划在全国推广。
　　西班牙隆卡建筑事务所最近推出一种旋转式公寓住宅，很引人注目。这幢住宅约24小时旋转1周，或者按季节调整其旋转方位和周期，以保证每个房间都可以得到充足的阳光和流通的空气。它的旋转机构设计独特，全部由计算机操纵和控制。
　　美国建筑专家巧妙构思，研制出一种由计算机控制的旋转房屋。它里面安装了一种如同雷达的红外线跟踪器，屋内的马达天一亮就会启动；接着整座房子便像向日葵似地迎着太阳缓缓转动，一直与太阳保持着最佳的角度，从而确保屋内能够射人最多的阳光；在太阳下山后，房屋又慢慢地回复到原位。这种新式房屋一方面充分利用太阳能驱动房屋运动，确保了室内的日常供热和用电；另一方面能够储存宝贵的光能，以便阴雨天和晚间使用。
　　日本科技人员在东京的麻布地区修建了一座现代化的房屋，以解决大自然如何协调的问题。它设计新颖，有一个半露天式庭院，在室内的感应装置能够随时测量出天气的温度、湿度和风力等，然后将各种数据及时输送给地下的计算机系统。后者以此为根据，控制着门窗的开闭和空调器的开关，使房间保持住户感到最舒适的状态。最有趣的是，在计算机的指挥下，房屋内的各种仪器配合默契、工作协调。例如，遇上刮风下雨的坏天气，门窗会立即自动关闭起来，而调整室内温度的空调器随之开始运转。倘若住户正在看电视，这时电话铃响了，电子控制系统便马上自动地把电视音量缩小。
　　三泽房产公司是日本的大建筑公司之一，它的研究人员开发的新式住宅系统可以节能1／4，被广泛应用。这种节能住宅由于选用的是隔热窗框和热反射玻璃，因此隔热能力和密封性分别提高了7倍和50倍。新住宅每套面积130平方米，造价为200万日元左右。因为使用了计算机控制的节能系统，所以大大地减少了使用冷暖设备的费用，每年可省下能源费用25万日元。日本竹中建筑公司在东京市中心建了一栋6层大楼，它在强烈的模拟地震试验中安然无恙。这栋新建筑物之所以能抗震，一方面在于有一个液压支架系统，能减弱和抑制40％的震动；另一方面是楼的顶层安装了一个大滑块，在大楼受到飓风或地震的影响将倾斜时，这块9吨重的滑块会根据计算机的指令朝相反的方向移动。
　　“建筑是凝固的音乐”，但使建筑具有生命已不再是人类的梦想。什么是生命建筑？它是有生命的，以生物的方式感知建筑内部的状态和外部环境，并及时做出判断和反应，一旦灾害发生，它能进行自我保护。生命建筑概念是1994年底来自15个国家的科学家在美国讨论时提出的。而在此之前，已有科学家在研究试验，结果是令人振奋的。如美国的彼得.弗尔教授把光纤直接埋在建筑材料中作为建筑物的“神经”。光纤是光纤传感器的一部分，通过感知光信号的相对变化特征，从而反映出建筑物变形和振动的情况。美国南加州大学的罗杰斯研究小组，则在建筑物的合成梁中埋植记忆合金（SMA）纤维，由电热控制的SMA纤维能像人们的肌肉纤维一样产生形状和张力变化，从而根据建筑物受到的振动改变梁的刚性和自动振动频率，减少振幅，使框架结构的寿命大大延长。此外，生命建筑还应具有‘大脑”，能自动调节和控制建筑物内的无数光纤维传感器，驱动执行器有条不紊地工作而不致于乱成一团。于是，科学家们为它们设置了一种计算程序，这个程序模仿一个真实的神经细胞，称为人工神经细胞，它能在突发的建筑事故中，具有判断能力，或是由神经网络处理，或是送往远端的中央处理器处理。同时，生命建筑还设置了自动适应系统，以便在必要时自动接换各自的传感器等。同样，由于地震和风暴会造成建筑物大幅度振动，从而使其崩塌而被摧毁，因此生命建筑应在灾害发生时能自我保护。于是，日本发展了智能化的主动质量阻尼技术，当地震发生时，生命建筑中的驱动器和控制系统会迅速改变建筑内的阻尼物（如流体箱）的质量，从而改变阻尼物的振动频率，以此来抵消建筑物的振动。美国则研究地震发生时如何让生命建筑之间能自动伸出自己的驱动阻尼器，并连在一起，就像人在摇晃的船甲板上手拉手一样不易跌倒。至于生命建筑的自我康复，美国科学家已找到了好办法，它的执行元件是充有异丁烯酸中酯黏结剂和硝酸钙抗蚀剂的水管。当生命建筑有裂缝时水管断裂，管内物质流出，形成自愈的混凝土结构。

（3）弱电系统的集成是重要的，是未来发展的方向，但近期受我国经济条件与知识经济发展水平的限制，不宜要求过高。据调查，如今上海高层建筑的智能化系统也开始出现“空置”症状一一投资上百万元布置了大楼智能系统，却由于种种原因，“智能大楼”依然没有智能。据不完全统计，上海有近800幢高层建筑使用了计算机网络系统，有上百幢大厦自称是“智能大楼”，但是据专家分析，实际有80%以上的所谓“智能大楼”的智能系统已出现问题，处于“空置”瘫痪状态。上海市一幢大厦使用智能设备不久，因一个小配件损坏向国外供应商购买，花去几千美元，由于大楼使用的是国外公司垄断经营的产品，小修小补动辄就是上千美元，最后业主吃不消，索性就放弃了全部的智能系统。在有些业主看来，没有智能系统，大楼依然可以运转，只是使用不便、效率降低的小毛病。对智能系统的外行管理以及系统本身的不成熟，使得越来越多的大楼将智能设备束之高阁。孰知这无形中造成的浪费将是巨大的，按智能化的弱电系统投资占大楼总投资10％左右计算，一幢上千万元投资的大楼，就要白白流失上百万元的智能投资费用。一些大楼在设计时，不根据实际需求选择智能系统，面面俱到地接纳各类智能产品，不采取国外智能大楼那样有所侧重的投资策略，也造成了部分“智能”的“空置”和浪费。
　　如果说，智能建筑作为一个新的经济增长点吸引着众多厂商、系统集成商的介入，是一件值得庆幸的事。那么，鱼龙混杂、良莠不齐的设计、工程和售后服务，十分令人堪忧。与一般不同的是，建筑产品不可逆特性十分明显，即建筑安装完成后，很难通过“修改”的方式弥补缺陷，完善其功能，建设智能建筑尤其如此。智能建筑行业标准、规范的推出，是建设部加强管理、规范行为、保障质量的重要举措。在这些标准中，突出了一个“大厂商准人”的原则，即只有具备一定资格、一定资质、一定资金的大型设计、工程单位，才能承接智能建筑的设计和工程。这一思路，与建筑行业资质管理的总思路是一致的。有了大厂商准人原则，井不代表所有大型设计、施工单位都有能力承接智能建筑工程。对相关专业的理解，技术人才的贮备，设计工程经验的积累，制约着对新行业的开拓。多元化经营是一个热门话题，是利？是弊？业界莫衷一是，面对智能建筑的诱惑，是固守阵地，还是大力扩张？介入一个新行业，不但要有勇气，更要靠实力。
　　为了支持“大厂商准人”，同时又协助大家减少投入新行业的风险，国家提出了一个“智能建筑设计工程联合体”的构想：由建设部。信息产业部等机关的权威咨询机构出面，联络具有规定资质的大型设计单位、大厂商、大系统集成商及大工程商，综合成联合体，实行“信息交换，优势组合、联合作战”的方式介入智能建筑的设计和工程。对于“信息交换”，在现实的条件下，由于利益驱动的影响，还无法实行所有企业设计工程的信息共享，但是，通过信息交换的方式，可使不同专业的单位突出专长，并以共同体的方式出现。实现“优势组合”，在这里，权威咨询机构的协调工作将是十分重要的，由于这一机构的协调，众多项目能够在主要环节上得到最优的服务，而参与其中的设计、工程单位在不作更多投入的情况下联合作战扩大了市场。在过去的众多项目中，也有联合作战的例子，但存在利益杠杆的平衡问题，故大兵团作战的现象十分罕见。我们应该从阿波罗登月项目的实施得到一些启示：应该权威的协调机构指挥着数以万计的科研机构、制造厂商及集成商，在系统工程思维方式的指导下，完成了这一创举。智能建筑或许不如登月计划那么庞大，但它也是一种系统工程，如果我们能够借助登月计划实施的精要，我们的工作或许会做得更好。可以假设一个项目的实施来说明这一过程：某天，一个大型工程项目的发展商或业主找到建设部、信息产业部的这一权威咨询机构，要求对其项目进行咨询。咨询机构向发展商展示了工程咨询、设计、施工、供货、运行维护的全套程序。发展商或业主根据需求，选定了需要的服务项目，咨询机构从设计、工程联合体中选择了最优组合，并提出了备用组合，得到发展商和业主认可后，一个针对该项目的、由国内大设计机构、厂商、系统集成商、工程商的组合开始运作，并根据业务阶段或业主反馈的意见由权威咨询机构进行整体协调。这是一个系统工程的综合资源的集成。在工程过程中，各单位按规定完成自己的特定任务，而不必搭草台班子，进军自己陌生的领域。以下再归纳智能大厦运行不正常的原因：
　　（1）概念原因：由于人们对智能建筑的定义认识不正确，把不应该是，实际上也不是智能建筑的建筑也称为智能建筑去进行宣传，现场参观以后，当然就会对智能建筑产生误解。这不仅有损于对智能建筑概念的理解，当然对智能建筑实际运行情况及其发挥经济效益与社会效益的调查也形成误导。
　　（2）设计图不完善原因：电气施工图设计不完善也是智能建筑不能正常投入运行的一个重要原因。智能建筑中所涉及到的办公自动化系统（OAS）、通信自动化系统（CAS）与楼宇自动化系统（BAS）都是当前世界上的先进技术，设计单位很难一下掌握，熟悉起来要有一个过程。设计单位对选用的系统不熟悉，施工图设计就相当困难，对每个系统应包括哪些内容，大家都有分歧，因此3A之后，又出现了SA，把本来已经包括在楼宇自动化系统（BAS）中的消防自动化系统（FAS）与保安自动化系统（SAS）单独分出来。在国外楼宇自动化系统（BAS），当然应包括消防自动化系统（FAS）与保安自动化系统（SAS）。国内由于消防部门的要求，消防自动化系统（FAS）要单独设计，否则有关部门无法审批通过。办公自动化系统（OAS）与通信自动化系统（CAS）也要求由设计单位来完成设计。这两个系统施工图设计与产品的关系比较密切，各个厂家的产品在网络结构、产品功能及价格上差别也比较大，施工图设计如果选定了某一厂家产品，随着建设周期的拖延，资金的变化等原因，很难按设计图纸进行订货，订货一旦有变化，设计就要变化，所以办公自动化系统（OAS）与通信自动化系统（CAS）施工图设计只能作到综合布线，并提出一个概算。由于设计上认识的不统一，加上一个工程设备订货往往变化多次，这也是造成智能建筑不能正常运行，影响其经济效益与社会效益正常发挥的一个重要原因。
　　（3）供货商的原因：供货商及其产品质量也是影响智能建筑运行的一个重要因素。智能建筑运行不正常，不能发挥其经济效益，造成投资浪费，大都是指楼宇自动化系统（BAS），因为楼宇自动化系统（BAS）运行不正常往往是无法保证自动控制正常投入运行，或者无法实现工况自动转换，以有效利用室外新风来节约能源，显示部分一般都能保证正常运行。由于不直接影响到工作，就引不起业主的高度重视。国内智能建筑中所选用的楼宇自动化系统（BAS）基本都是国外产品，而且以兰吉尔、济森与霍尼韦尔三大公司的产品为主，执行机构、阀门、变送器、现场控制站（子站）、网络服务器及所有软件成套供货，其产品质量是完全可以保证的，但国外供货商在现场调试。人员培训、后期服务等方面不能保证，特别在与甲方及施工单位配合上更难做好。设备到货或有些安装调试结束后，再进行联系就相当困难，而后期服务费用甲方难以承受，这样就严重影响了楼宇自动化系统（BAS）的大运行。现场调试及后期服务问题最近几年也5！起了国外公司的重视，他们有的在国内寻找代理商或合作伙伴，有的办事处也开始配备这方面的人员，开始承接工程并负责调试与后期服务。所以最近几年智能建筑的楼宇自动化系统（BAS）正常投运率提高了很多。
　　（4）技术力量原因：施工单位的技术力量以及对国外产品的熟悉程度，也直接影响到楼宇自动化系统（BAS）的正常运行。接线错误，特别是因电源线与信号线接错，或地线接错引起设备损坏的现象时有发生。施工质量保证不了，接线混乱给现场调试及系统投运造成的影响是非常大的，所以有些供货商在签订合同时往往希望从工程安装开始承包，事实证明这种办法能够有效保证现场调试与系统的正常投运。

　从住宅设计的变化可以看出，建筑师头脑中的概念是随着人们生活水平的变化而不断更新。这些观念上的更新和变迁，对于除住宅以外的民用公共建筑而言，还有许多方面需要建筑师在设计中予以理解，并加以考虑和解决。以往在一般的民用公共建筑中，建筑师能给设备专业考虑的方面基本上是水泵房、冷冻机房、空调机房、变配电室、柴油发电机房、通讯机房、消防中心、保安监控室等。这些系统在当前的智能建筑设计中依然存在，那为什么在智能建筑中，情况就有所不一样 这个问题还必须从现代科技发展，尤其是计算机技术的发展，通信技术的发展来解释。这些技术应用到建筑中来，使建筑中的功能发生了很大的变化。从设计角度来看，光是独立地设置这些系统，我们认为还是不够，还不能说是达到了真正的智能化，这样的建筑也就不能称之为真正的智能建筑。我们从智能建筑的定义来看，尽管各国对此有不同的说法，但其关键还是要达到高效、便捷、舒适、安全的环境。要达到这些，仅靠我们传统的方法是不可能的，而必须靠建筑内的系统本身具备这样一种能力，使之各系统之间有机地协调，这种能力也就是我们所说的智能化。要使各系统之间能有机地协调，就应将建筑内各系统很好地进行集成，全面地实现通信系统、办公自动化系统、建筑楼宇自动控制系统等综合管理。这种综合管理具体体现在建筑师的设计中，就是建筑平台应满足以上系统及集成的要求。就需要有必要的系统空间，如设备机房、垂直的竖井，以及从设备机房和竖井出来的水平走向的桥架或线槽、管线的空间。在智能建筑中，目前广为采用的综合布线系统，它是支持办公自动化系统、通信网络系统和楼宇自动控制系统等的平台。综合布线的各层设备小间，与以往的弱电竖井有所不同，由于小间内要设置必要的综合布线跳线架和网络设备，因此该小间的面积比起以往的竖井小间面积要大，根据设备数量的多少，一般希望小间的面积为6～8平方米为宜，它既能保证设备的安装设置，又有一定的维护空间，也有利于有热源设备热量的散发。
　　在水平布线方面，建筑师经常会遇到层高的问题，这是困扰着建筑师以及设备、电气工程技术人员的一个大问题。在以往建筑中，一般有空调风管启动喷洒消防管、强电的电线电缆，还有就是弱电的电话管线、火灾自动报警及消防联动控制管线、共用电视天线管线。闭路监视管线、保安监控管线等。在智能建筑中，除上述管线外，还有大量的综合布线系统的桥架、线槽和管线。在智能建筑中，办公自动化系统和通信网络系统的水平走向的线缆与以往电话线缆不同，电话线截面小，数量少，但在智能建筑中，是采用综合布线，其水平线的数量多，截面也大，因此所占用的空间自然要大。通常根据标准，进行智能建筑设计，一般每个工作区按9～10平方米划分，在这样一个工作区内，高标准就将有三个或以上点（电话及数据点），因而在每层中，其数量将比以往的一般建筑要多出许多。而对于要达到一定档次和标准的智能建筑来说，对于吊顶下面的净高是有一定的要求。在一些文章中，以及在智能建筑设计标准中都提到此高度问题，例如上海、新疆等地区的智能建筑设计标准中，将设计标准定为三级：甲级标准，天花板高度不应小于2.7米；乙级标准，天花板高度不应小于2.6米；丙级标准，天花板高度不应小于2.5米。对于高标准的智能建筑，要保证净高不低于2.7米，每层的层高则将达到3.6～4.0米。其主要原因是由于智能建筑中，有许多电线电缆、管线桥架等要求安装到位，有的房间还有架空地板，同时为了避免由于建筑层高引起的压抑感，需要保证一定的净空。在解决建筑层高问题上，建筑师所面临的又一个问题是，规划部门批准的建筑高度一定，作为开发商，希望保证更多的建筑面积，在限定的高度内，开发商往往为了面积指标而要求建筑师降低建筑层高，以便能多出一层或更多的建筑面积，这无疑给建筑师提出了具有挑战性的问题。
　　作为建筑师，既要尽可能满足业主要求，又要符合规划部门批准的建筑高度，这就有一个总体协调问题。例如可要求结构专业采用新技术、新方法，尽量减小梁的高度，以保证一定的净空。对给排水专业的消防自动喷洒管道，采取穿梁敷设的方式，腾出梁下的空间给空调专业的风管和强电及智能化系统的桥架、线槽、管线。或是结构采取无梁楼板的结构体系，再由建筑师对各设备专业的管线进行综合，划分出各专业合理的管线走向及管线安装高度。作为建筑师，在这些工作中的责任重大，只有在多方面都进行了妥善的协调，最终找出最佳的以期在满足一定层高的要求下，既满足了业主的面积要求，又符合规划要求的方案。在智能建筑设计过程中，经常会遇到业主仅将楼内的主要公共部分进行二次装修，例如主要入口大堂、电梯厅、走廊等，而对于办公区域，则往往是一次到位，尽管日后进来的用户会有所调整，但业主还是希望按现代化的办公室进行吊顶和室内空间一次到位设计。
　　可见，智能建筑的发展，对建筑师提出了新的要求，为适应这些要求，需要建筑师不断了解和掌握有关智能建筑设计中各专业的一些具体要求，以便从方案的初始阶段就能给予考虑，安排布置出能符合各专业要求的空间。只有这样的方案才能认为是切合实际的方案。在往下进一步深化设计时，才会比较顺利，避免了不必要的反复。

1.4　智能家庭的发展

　　许多人都曾梦想将来的生活会是什么样子，想象我们将来如何运用科学技术处理现在和我们在家里做的各种琐碎的日常杂务。在过去几年中，消费者和信业界已多次呼吁制定家用无线通信系统标准，以应付如今家庭中种类繁多、程度各异的布线以及与对设备升级来满足不断增长的通信需求。
　　为了追求和推动家用无线通信系统的工业标准，IBM与其他40家技术公司及民用电子公司计划公布他们所谓的共享无线访问协议（Shared Wirelss Access Protocol），或者称为SWAP，希望将SWAP作为家用无线电联系的标准，SWAP将允许各商家研制符合家用工业标准的无线产品。为什么把无线技术看作支持未来家庭通信技术的最佳方法 其中一个原因是可以不必将电器设备放置在一个固定的位置，或者说其位置可以不再受电线长度的限制；消费者在家中摆放这些电器时可以有更多的灵活性，可以享受到更多的便利。另外，无线技术将使家中的个人电脑、家用电器以及电脑系统真正实施网络化，而且可以不必在现有的有线设备的更新方面付出额外的金钱与劳动。无线技术将会解决许多房主遇到的实际问题，比如，他们想利用最新的通信技术，但他们的房子可能太老了，没有装备支持这些技术的有线基础设施。而且，使用现成的2.4千兆赫频带以及硅错等低耗高频的半导体技术，将使采用无线技术解决问题的费用越来越易于被一般家庭接受。将工业标准的无线技术转化为未来的家用产品，目前有几个令人兴奋的革新方案：
　　●建立一个家用无线网络，使个人电脑、外围设备与诸如便携式遥控显示板等新设备之间实现文件共享。
　　●对从一个无绳电话听筒到另一个无绳电话听筒、传真机或语音信箱传来的声音、传真或电子邮件信息进行快进或回收。
　　●能够在家里的任何地方通过便携式演示装置上网。
　　●能够通过一个无线话筒发出语音命令来控制家用电子系统。
　　●在孩子通过无线话筒叫“妈妈”时，家里电脑中的电话系统能够拨通妈妈车上或工作地方的电话。
　　●能够让家庭内的几个成员在家中的不同位置通过无线游戏板一同做网上游戏。
　　美国国际商用机器公司（IBM）和贝尔大西洋电话公司最近宣布，他们与建筑商合作，为用户提供装备有“家庭网”的智能化住宅。据海外报纸报道，这种智能化住宅将在墙壁内安装“家庭管理系统”网络设备，使用户能通过预设的指令预控家中的任何电器。如一个家庭有多台电脑，“家庭网”可使它们联网，共用一个帐户，并可全部上因特网。有了“家庭网”，一台录像机播放出的信号可让家中多台电视机都能接收到，手持一个遥控器可以开、关、调试室内的安全系统、空调系统、照明系统、冷热水系统及微波炉、咖啡壶等所有家用电器。据报道，从1998年9月起，国际商用机器公司便开始向美国东海岸地区的新建住宅提供“家庭网”服务，服务收费从1万美元到1000万美元，已收到1万份订单。两家公司计划1999年争取1.5万份订单，并希望到2005年全美一半住宅装备上“家庭网”。
　　电脑家庭化和国家信息化是一段时间以来人们新关注的话题。一方面家用电脑的应用普及，使人们用电脑来从事家政管理、子女教育、工作及娱乐成为一项全民性的自觉行为；另一方面近几年来企业信息化和“政府上网工程”等发展迅猛，聚集了强大的社会信息资源，甚至提出了“数字地球”的概念。在个人和家庭应用习惯形成和外部信息资源日益丰富、信息设施日益完善的时候，一个巨大家庭设备与社会资源连接的需求就会产生。也就是说，随着统一网络架构在未来出现，未来信息家庭必然通过统一接口与外部世界连接，才能实现真正的信息消费。而要实现这一点，就必然要彻底改变现在家庭数字化、信息产品的各自孤立状态，就必然要求网络实现信息产品的内部互联，这种以功能强大的PC为控制中心，以家庭统一网络为基础，实现家庭现有数字及信息产品互联的新家庭生活形态：我们称之为“信息家庭”（iHome）。应注意到，在网络时代过渡的过程中，过去的PC局限网模式正向Internet—主机—局域网—PC—其他数字信息产品模式迁移。这种变化模型成为构架信息家庭的参照系。要实现信息家庭的功能管理需要有一套完整、合理的现代化的家庭智能化网络构建方案，对网线种类、布线方式、插座类型、遥控设备做出规范，并实现用网络控制家庭中的电灯、安全系统和其他数字化生活用品及信息化家庭设备。目前，实达正密切关注和积极研制这样的家庭智能化网络构建方案。家庭是实现个人信息化的基本单元。无数独立形态的家庭数字化产品从一个侧面反映了后PC的来临。在信息家庭中，不但有个人数字助理PDA、HPC、WebPad、信息家电顶置盒，而且还有各种数字化家电，如VCD／DVD、数字电视和MP播放机。但是主控PC依旧起到强大的控制和整合作用。在信息家庭中，主控PC将成为资源组织者和管理者，是实现家庭办公、家庭教育、家庭娱乐、家政管理、家庭商务等功能的核心；数字化生活用品与信息化家庭设备是信息家庭的使用功能部件；数据通信网络、家庭智能网络等是信息家庭的信息传递部件。这些部件有机地结合在一起，迅速高效地执行家庭用户的各项生活“指令”。
　　信息家庭的出现将极大地丰富家庭数字应用。信息家庭信息系统涵盖了包括家庭电子购物、电子结算等在内的家庭商务系统。包括Web信息搜索、VOD、AOD、网络娱乐等在内的家庭电子服务系统；包括家电智能控制，家庭保安系统等内容的家政管理系统；以及家庭远程管理和电子社区系统等。信息家庭将实现家庭信息设备与外部各项资源之间的对接，彻底改变人们的生活形态、工作形态和社会交往形态。在iHome时代，如果有谁拒绝使用信息化家用设备、数字化生活用品和家庭智能化网络，那么，可以确信，在公众评价中，他就有可能被认为不是具有强烈怀旧心理的人，就是个地道的“反主流文化”嬉皮士，就如同今天的一些美国人筑穴为巢，回归原始一样。在iHome时代，没有信息化家庭设备、数字化生活用品和家庭智能化网络的家庭肯定与周围的环境显得格格不入，而且很可能生活得异常艰难。iHome时代的家庭可以没有私家车，但绝对不能没有信息化家用设备、数字化生活用品和家庭智能化网络，换言之，这些正是iHome时代iHome的特定标志。