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bin2ovlf 2013-10-2 16:39:25
1.5 智能建筑的系统构成及应用问题
（1）智能系统的构成
智能建筑是为了适应现代信息社会对建筑物功能、环境和高效管理的要求，特别是对建筑物应具备的信息通信、办公自动化和建筑物内机电设备的自动控制和管理服务等一系列功能要求而在传统建筑的基础上得到了充分发展。智能建筑的基本特征——系统集成已逐渐成，为智能建筑领域内技术研究的重要课题。智能建筑的系统集成，主要是三大系统的集成，即建筑环境结构系统、建筑物内的各种智能化系统（例如BAS系统、OAS系统、CNS系统）、服务与管理的“人的系统”的集成。我们用图1表示三大系统相互结合和交互渗透的程度。
传统的建筑学要为人们的生活提供一个良好的物理环境，通常理解为好的声环境（音质和防止噪声）、光环境（应用天然光的采光和应用人工光的照明）以及热环境（保温、隔热、暖气、通风和空调技术的应用）。而在科技发展到了今天，则除了上述物理环境以外，还提出建筑物的智能环境问题。这就使得建筑物具有感觉、分析判断、决策和作出反应的能力；具有交流和处理信息的能力；具有对建筑的使用提供参考咨询的能力。现在还有一句话就是：“使建筑具有思想”，而采用的主要手段便是建筑与信息技术的有机结合。智能建筑同传统的建筑物相比，所表现出来的智能性可以从两个方面得以体现：一是先进技术表现出来的智能性。单个子系统依靠本系统内部先进的技术达到提高系统性能和减少人工参与的目的；二是系统集成带来的系统整体的智能性。对多个子系统组成的一个复杂系统而言，系统整体表现出各个子系统为一目的而联合动作的效果，对外表现出系统对于在日常管理事务中由人参与下进行分析、判断、决策和处理的能力，体现出智能系统的特性。
智能建筑的这个特性进一步说明，智能建筑是一个集成系统，通过对各个子系统的系统集成，而组成的一个有机结合的系统，系统集成的部分功能来源于各子系统功能的集成，通过系统集成获得比所有子系统全部功能简单叠加更多的功能。简单地说，就是1＋1＞2的系统。通过集成使系统获得多出来的附加功能就是：各系统间的联动控制、信息的共享和充分利用以及分析、判断、决策智能化的实现。概括起来，智能建筑系统集成有如下好处：提高建筑物的易管理性、易维护性；节约能源；提高信息资源共享程度；提高管理效率，降低管理成本；使设备运行多任务功能化，提高设备利用率；提高系统整体运作的能力，获得更多的系统整体功能。这些通过系统集成获得系统好处，就是为实现智能建筑总体优化的总目标。系统集成的作用和意义就在于此。
1）系统集成的关键技术
系统集成解释为主要解决网络集成、功能集成、界面集成等，集成的关键技术是否就是和这些集成有关的技术？网络集成、功能集成、界面集成无疑是系统集成要作的工作，但它不是系统集成的关键技术，系统集成的关键技术应该是建筑物内智能系统的综合利用和优化，为了实现系统的诸多目标决策及对各个时期各个不同用户的需求应用开发与研究，最优的智能建筑是与使用者需求相适配的解决方案。实际上也就是用这些技术来支撑，从而达到的用户“满意度”。
2）系统的综合利用和优化
有句名言“综合就是创造”。也就是说把已有（知）的知识（技术和产品）通过优化组合而成为一种新的知识，这本身就是一个创造性劳动。如上所述，智能建筑就是这样一种综合性的技术应用工程，它是传统建筑技术与IT技术的综合。因此，我们首先遇到的问题就是如何把各种技术综合优化工作做好，还要把各种人员需求服务和管理综合好，综合优化出这些单项技术没有的众多功能和系统，创造一个与时代同步的智能建筑系统工程。
3）智能建筑多目标优化的方法与理论的研究
智能建筑不仅表现在一些成熟技术的应用上，如设备的传感技术、控制技术、计算机技术、通信技术等无疑是智能建筑中普遍应用的技术。同时也出现了一系列“系统”问题。作为复杂的大系统的许多决策、优化、运筹的问题便出现了，如大楼能量系统工程总控制问题，这是个多目标决策优化问题，如何充分利用日光和废气的能量，如何避开用电高峰以降低用电价格等，都是一系列最优控制问题。又如实现节能和智能传感技术利用投资控制决策；实现系统舒适、便利、安全、快捷和系统投资、系统回收以及效益等分析和最优控制方法；人的需求和投资、回收时期的比例选择等等。这不仅是矛盾的又是相关的，这也是多目标优化决策问题。所以说智能建筑多目标决策研究的愈加深刻，智能建筑含金量就愈高，智能建筑的“智商”和质量就愈高。所以，智能建筑领域内多目标优化决策技术必须引起大家的高度重视和深入研究。
4）用户需求应用研究与开发是系统集成的关键
广义上讲智能建筑系统工程是一项IT（信息技术）和BT（建筑技术）相结合的应用系统。因此，它和IT应用系统（例如：MIS管理信息系统。CIMS计算机集成制造系统、办公自动化系统、决策支持系统）一样，关键是系统集成的应用开发研究设计。有的资料讲MIS系统70％左右没有被使用或应用得不好，其原因不是系统没有采用先进的技术和产品，或系统没有开通，而重要的还是应用系统没有达到用户使用的“满意度”。系统集成并不是简单设备的堆积，最新的设备不一定是最好的设备，最好的设备不一定是最适用的设备。最新最好的设备堆积在一起，并非就是一个最好的系统。
系统集成其关键在于必须解决好系统的应用集成开发及各系统之间的互连性和互操作性，面向多应用子系统的结构的研究。因此无论您某次集成设计得多么“完美”，而系统的实际效能（即应用）没有达到用户的需求，就不是一个好的智能建筑集成系统。满足用户需求是一个逐渐逼近的过程，因而一个好的智能建筑集成商就必须下大功夫研究智能建筑用户需求和这些需求的开发方法和技术。实质上，评价智能建筑系统集成的优劣标准是：智能建筑的系统集成是与使用者需求相适配的用户“满意”程度。
（2）智能建筑的应用问题
1984年美国开创智能建筑之先河，至今不过十几年。此后不久，我国在1986年便开始“智能化办公大楼可行性研究”，并于1991年通过鉴定。目前，业内人士对于智能建筑的定义、内容已经有比较清楚的认识。但是，对于智能建筑的建设程序、建设管理、建设方法，由于国家有关规程规范的滞后和管理力度的相对缺乏，使得业内人士容易产生混淆。这是造成目前已建智能建筑质量不高的一个主要原因。如何进行智能化建设？特别是如何在实施建筑期内进行智能化建设？已经成为业内人士关心和经常讨论的议题。
其一，智能化建筑的管理
实际工作中，智能建筑的建设是随着一栋或一群建筑的建设而建成的，是一个多方主体参加实施的复杂过程。首先在这个过程中，国家的严格管理不可缺少，没有对建设活动各方主体的全方位管理，没有统一的建设活动规划和基本的活动程序，在实践中就将难以优质实现。所以，智能建筑的建设应遵循《建筑法》。据悉，1999年我国将由建设部颁发《智能建筑设计规范》。目前智能建筑建设可以参考的国内规范主要有：《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》（建设[1997]290号文），建设部，1997；《民用建筑电气设计规范》（JGJ／T16－92），建设部，1993；《智能建筑设计标准》（DBJ 08－4－95），上海市建委，1996；《建筑和建筑群综合布线工程设计规范》（CECS72：92修订本），中国工程建设标准化协会， 1997；《建筑和建筑群综合布线工程施工及验收规范》（CE CS 89：97），中国工程建设标准化协会，1997；《大楼通信综合布线系统》（YD／T926），邮电部，1997；《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB 50198－94），建设部，1994；《有线电视系统工程技术规范》（GB 50200－94），建设部，1994；《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045－95），建设部，1995等。
80年代初，随着大量采用电子技术的家用电器面市，开始称之为住宅电子化（HE，Home Electronics）；80年代中期的家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为一体后，形成了住宅自动化概念（HA，Home Automation）；80年代末，由于通信与信息技术的发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统，这在美国称为智慧屋（WH，Wise House），在欧洲称为时髦屋（SH，Smart Homen）。当时日本正处于住宅建造过剩，房产市场低迷的时期，日本建设省在推进智能建筑概念时，抓住用于住宅的总线技术为契机，提出了家庭总线系统概念（HBS，Home Bus System），邮政省与通产省于1986年组织日本电子机械工业协会与电波技术协会共同组建HBS标准委员，在1988年9月制定了HBS标准。1988年初又在通产省、邮政省和建设省三个部的支持下，成立了日本住宅信息化推进协会，并提出对住宅区内所有住宅的信息管理采用超级家庭总线技术（S—HBS，Super—Home Bus System）。1990年左右，日本建立了一个高水平示范性的智能住宅区，美国、新加坡也都建有基于EIA在1988年制定的智能化住宅系统（IHS）及其通信标准—家庭总线（HDS，Home Distrubution Sys－tem）的智能化住宅。
在中国，虽然还未能像美国、日本那样对住宅智能化系统的技术制定标准，但已经惜助智能建筑的概念与技术开始推行智能化住宅小区的建设 1997年厦门市建坤实业公司开发了WD—6住宅智能管理系统；1998年深圳市住宅局对总建筑面积为80万平方米的梅林一村按智能化住宅和智能化住宅小区的概念进行规划建设；长沙市地税局的住宅采用了智能化住宅布线系统。上海邮电二村初步建成了智能化住宅小区，上实花苑、创世纪花苑、万里小区等纷纷宣布将建设一流的智能化住宅小区。北京保安电器厂正式投产CBB三表户外计量保护箱，上海邮电智能化系统集成公司开发了家用智能控制器，北京奇艺新技术公司提出电脑家庭自控系统，上海惠源科技发展有限公司开发并大量投产家庭智能化系统等。
尽管我们现在还难以给智能化住宅小区作出确切的定义，但是无论是国外还是国内，号称智能化的住宅小区都具有共同的功能特征：
（1）住宅内部具备完善的综合了安保防灾措施与生活服务的智能控制器，住宅与小区和社会之间具有高度的信息交互能力。
（2）小区内部具备完善的安保措施、全面的公用设施监控管理和信息化的社区服务管理。
（3）为小区内住户提供多媒体的多种信息服务。
笔者认为，智能化不应作为住宅小区建设的主要目标，智能化只是提高居住质量的手段。一个优美的住宅小区应当具有如下特征：
●安全、宁静、整洁、舒适、方便
●回归自然的环境
●优秀的人文环境
●安全环境
防火、防盗、防劫、防病、防雷击、防电击。
住宅不能再像鸟笼、兵营，在住宅小区里的居民应有充分的安全感。
●绿色环境
节能、太阳能利用、水的循环再生、降低热岛效应、减少噪声、控制废水与垃圾污染，以绿色住宅小区为目标。
●多媒体信息共享环境
信息以多媒体方式任由住户选择，以实现与外部世界的交流。
●民主管理环境
公开管理事务、收费标准，居民报修投诉方便，物业管理人员与住户可交互式地讨论小区的公共事务及个人服务事项。
再看智能家居与远程教育系统。智能家居布线不但能提供高速的Internet（因特网）的接人，提供家居自动化控制和保安以及火灾报警系统等，而且由于家用计算机的介入，使得语音、数据、视频、多媒体、家居自动系统、环境管理、保安（报警以及对讲机）等等都变得异常方便。远程教育、在家办公等资源共享导致“智能家居”成为典型的“负跨越”技术。这个增值服务是家庭用户应用智能家居的真正动力。这个增值服务源自“资源共享”，它的独到之处在于能使家庭用户应用智能家居后整体生活成本费用下降。这是真正的意义上的“负跨越”（即技术进步的同时导致使用技术难度下降、导致综合成本下降）。因此“负跨越”是推动需求和市场最大的动力。
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